第二章 计算机系统基础.ppt

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1、第二章 计算机基础知识2.1 计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成与工作原理2.2 微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统 2.1 计算机系统的组成系统软件系统软件应用软件应用软件计计算算机机系系统统分分为为：硬硬件件+软软件件硬硬 件件软软 件件计算机系统的组成 微型机系统硬件主机中央处理器内存储器运算器控制器只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）外部设备外存设备（硬盘、软盘、U盘等）输入设备（鼠标、键盘等）输出设备（打印机、显示器等）软件系统软件应用软件（AutoCAD、Office2003）操作系统（Windows、Unix等）数据库管理系统（FoxPro、SQL Server

2、等）语言处理程序（编译程序、解释程序等）服务程序（监控、连接、调试程序等）2.1.1 计算机系统的组成 1冯冯诺依曼计算机的设计思想诺依曼计算机的设计思想对计算机的体系结构和工作原理最具重大影响的是美籍匈牙利数学家冯诺依曼研制的EDVAC计算机。计算机之所以能够按照人们的意志自动地进行工作，主要是采用了以原理：“存储程序”：数据和程序存储在计算机的内存储器中“程序控制”原理：计算机各部件做什么工作、怎样工作、什么时候工作都是由指令控制的 冯诺依曼计算机的设计思想可归结为：计算机应由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。采用了程序存储和程序控制的原理。程序和数据存放在同一

3、个存储器中，并按地址访问。程序和数据以二进制表示。2.计算机系统的硬件组成计算机系统的硬件组成 计算机硬件包括计算机硬件包括主机主机和和外设外设主机主机外设外设输入设备输入设备输出设备输出设备外存设备外存设备网络设备网络设备计算机的五大部件冯冯.诺依曼思想诺依曼思想：二进制二进制程序与数据一样存程序与数据一样存放在内存放在内存五大模块五大模块存储器数据流数据流控制流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器微型计算机系统基本结构处理器处处理理器器控制器控制器运算运算器器控制整个计算机控制整个计算机所有部件的工作所有部件的工作执行算术运算执行算术运算和逻辑运算和逻辑运算 运算器和控制器一

4、起组成运算器和控制器一起组成中央处理器中央处理器，即，即CPU（Central Processing Unit），它是计算机的核心。），它是计算机的核心。存储器存储器存储器是计算机存储是计算机存储数据和程序数据和程序的记忆单元集合，的记忆单元集合，每个记忆单元由每个记忆单元由8 8位二进制位组成，可读写其中的数据。位二进制位组成，可读写其中的数据。存储器存储器存储器通常分为存储器通常分为内存储器和外存储器内存储器和外存储器存放大量信息存放大量信息的外存储器的外存储器信息交流中心信息交流中心内存储器内存储器存储器每个记忆单元由每个记忆单元由8 8位二进制位组成。位二进制位组成。1KB=210B=

5、1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB字节字节BYTEBYTE7 6 5 4 3 2 1 0位位BitBit存储器的有关术语简述如下：存储器的有关术语简述如下：位（位（Bit）：存放一位二进制数，是存储器的最小组成单：存放一位二进制数，是存储器的最小组成单位，简写为位，简写为b。字节（字节（Byte）：八个二进制位为一个字节，即它是度量：八个二进制位为一个字节，即它是度量存储设备容量最基本的计量单位，简写为存储设备容量最基本的计量单位，简写为B。字长（字长（Length Word）：CPU在单位时间内（同一时间）在单位时间内（

6、同一时间）能一次处理的二进制数据的位数叫字长。能处理字长为能一次处理的二进制数据的位数叫字长。能处理字长为8位数据的位数据的CPU通常就称为通常就称为8位的位的CPU，能处理字长为，能处理字长为32位数据的位数据的CPU就称为就称为32位的位的CPU。字长越长，运算精度。字长越长，运算精度越高、处理速度越快，但是价格也高。越高、处理速度越快，但是价格也高。地址（地址（Address）：在微型计算机中，整个内存被分成：在微型计算机中，整个内存被分成一个个字节，每个字节都由一个唯一的编号来标识，该一个个字节，每个字节都由一个唯一的编号来标识，该编号称为地址。如同旅馆中每个房间必须有惟一的房间编号称

7、为地址。如同旅馆中每个房间必须有惟一的房间号，才能找到该房间内的人一样。号，才能找到该房间内的人一样。输入输出设备输入输出设备输入设备：用来接受用户输入的原始数据和程序，并将输入设备：用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的二进制数形式存放到内存中。它们变为计算机能识别的二进制数形式存放到内存中。常用输入设备：常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。等。输出设备：用于将存放在内存中由计算机处理的结果转输出设备：用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们能识别的形式。变为人们能识别的形式。常用输出设备：常用输出设备：显示器、打

8、印显示器、打印机、绘图仪、音响等。机、绘图仪、音响等。3.计算机系统的软件组成计算机系统的软件组成计算机软件系统是计算机系统的重要组成部计算机软件系统是计算机系统的重要组成部分。计算机软件是分。计算机软件是程序程序、运行程序所需要的、运行程序所需要的数据数据和使用、维护计算机所需的和使用、维护计算机所需的有关文档有关文档的的总称。通常把软件分为总称。通常把软件分为系统软件和应用软件系统软件和应用软件两大类。两大类。1)系统软件系统软件系统软件是控制计算机运行，管理计算机的系统软件是控制计算机运行，管理计算机的各种资源并为应用软件提供支持和服务的平各种资源并为应用软件提供支持和服务的平台。系统软

9、件通常包括台。系统软件通常包括操作系统、程序设计操作系统、程序设计语言处理程序、数据库管理系统及各种服务语言处理程序、数据库管理系统及各种服务程序等程序等 操作系统操作系统（Operating System）简称）简称OS:用于管理和用于管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序:计算机硬件与其它软件的接口计算机硬件与其它软件的接口:用户和计算机的接口用户和计算机的接口 用户主要功能有：主要功能有：处理机处理机（CPU）管理管理 存储管理存储管理 设备管理设备管理 信息信息(文件文件)管理管理（1）操作系统）操作系统（2）程序设计语言）程序设计语言计

10、算机语言是指计算机能够接受和处理且具有约定计算机语言是指计算机能够接受和处理且具有约定格式的一种语言。所谓程序，是指使用计算机按照格式的一种语言。所谓程序，是指使用计算机按照需要求解问题的算法步骤，是计算机要执行的需要求解问题的算法步骤，是计算机要执行的指令指令集合集合。而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写。而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以，计算机程序所用的语言是人与计算机之的。所以，计算机程序所用的语言是人与计算机之间交换信息的工具。间交换信息的工具。计算机语言的种类非常的多，计算机语言的种类非常的多，一般可分为机器语言、一般可分为机器语言、汇编语言和高级语言汇编语言和高级语

11、言。机器语言（机器语言（Machine Language）机器语言：第一代计算机程序设计语言人和计算机交互的一种最原始的语言由“0”或“1”代码组成的，能被计算机直接识别和执行指令：就是指挥计算机完成特定任务的一条操作命令，由操作码（又称指令码）和操作数两部分组成。指令10110000 0000111100101100 00001010 11110100例2.1 计算A=15+10的机器语言程序如下：把15放入累加器A中10与累加器A中的值相加，结果仍然放入累加器A中结束程序总结：总结：编程质量高、运行速度快。但由于机器语编程质量高、运行速度快。但由于机器语言非常难于学习、记忆，只适合专业人员

12、使用言非常难于学习、记忆，只适合专业人员使用 汇编语言（汇编语言（Assembly Language）汇编语言：第二代计算机程序设计语言最接近机器指令的一种语言用便于人们记忆的符号来替代机器指令的操作码注意：CPU不能直接理解和执行用汇编语言编写的程序，必须通过汇编程序将汇编语言的指令翻译成机器语言指令表示的目标程序才能被机器理解和执行。MOV A,15 ADD A,10 HLT总结：总结：比机器语言容易些，可读性更高，经汇编比机器语言容易些，可读性更高，经汇编生成的可执行文件比较小，执行速度快；但汇编生成的可执行文件比较小，执行速度快；但汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错源程序一般比较冗

13、长、复杂、容易出错 。把15放入累加器A中10与累加器A中的值相加，结果仍然放入累加器A中结束程序例2.2 A=15+10的汇编语言程序如下：高级语言高级语言高级语言第三代计算机程序设计语言比较接近自然语言和数学表达式的、面向问题的程序设计语言广泛流行的高级程序设计语言有Visual Basic、Visual C+、JAVA例2.3 A=15+10的Visual Basic程序如下：A=15+10Print A总结：总结：高级程序设计语言编写的程序与机器无关，高级程序设计语言编写的程序与机器无关，程序的可读性好、可移植性好，容易学、容易编程序的可读性好、可移植性好，容易学、容易编写。写。注意：

14、注意：高级语言所编制的程序也是不能被计高级语言所编制的程序也是不能被计算机直接识别和执行的，必须经过语算机直接识别和执行的，必须经过语言处理程序言处理程序（即编译程序）（即编译程序）翻译成机翻译成机器语言后，才能被识别和执行。器语言后，才能被识别和执行。（3）数据库管理系统）数据库管理系统数据库管理系统是一种组织、储存、管理和处理信息的系数据库管理系统是一种组织、储存、管理和处理信息的系统软件。目前，比较流行的统软件。目前，比较流行的关系型关系型数据库管理系统数据库管理系统（Data Base Management System，简称，简称DBMS）有）有Access、SQL Server、O

15、racle、Sybase等。等。（4）服务程序）服务程序服务程序也称为实用程序，能配合各类其他系统软件为用服务程序也称为实用程序，能配合各类其他系统软件为用户的应用提供方便和帮助。如磁盘及文件管理软件，瑞星、户的应用提供方便和帮助。如磁盘及文件管理软件，瑞星、金山毒霸等反病毒程序等。在金山毒霸等反病毒程序等。在Windows的附件中也包含了的附件中也包含了系统工具，包括磁盘碎片整理程序、磁盘清理等实用工具系统工具，包括磁盘碎片整理程序、磁盘清理等实用工具程序。程序。2）应用软件）应用软件应用软件（应用软件（Application Software）是指利用计算）是指利用计算机的软、硬件资源为机

16、的软、硬件资源为某一应用领域解决某类具体问某一应用领域解决某类具体问题题而专门开发设计的软件。而专门开发设计的软件。例如，文字处理软件、电子表格软件、演示文稿软例如，文字处理软件、电子表格软件、演示文稿软件、网页设计软件等属于应用软件。件、网页设计软件等属于应用软件。常用的应用软件常用的应用软件（1）办公软件 办公软件是为办公自动化服务的，一般包括字处理、桌面排版、演示文稿软件、电子表 格等。目前常用的办公软件有Microsoft公司的Microsoft Office和我国金山公司的WPS Office。（2）多媒体制作软件 多媒体制作软件是用于录制、播放、编辑声音和图形图像等多媒体信息的一组

17、应用程序。处理声音的软件 Wave studio、Mixer 处理图形图像的软件AutoCAD、PhotoShop 动画制作软件Flash、3DS Max（3）Internet服务软件 Internet服务软件主要包括：浏览器电子邮件软件文件传输软件（4）娱乐与学习软件CAI(Computer Assisted Instruction)计算机辅计算机辅助教学。助教学。2.1.2 计算机基本工作原理计算机基本工作原理指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。操作码操作码 操作数操作数 数据传送指令数据传送指令数据处理指令数据处

18、理指令程序控制指令程序控制指令输入输出指令输入输出指令 其它指令其它指令 If Goto And OrCPU内存I/O设备主机对计算机的硬件进行管理等对计算机的硬件进行管理等指令指令 结构结构分分类类操作码操作码 要完成的操作类型或性质要完成的操作类型或性质操作数操作数 操作的内容或所在的地址操作的内容或所在的地址 指令的执行过程指令的执行过程一条指令的执行过程分为以下一条指令的执行过程分为以下4步骤：步骤：取取指指令令 按按照照指指令令计计数数器器中中的的地地址址，从从内内存存储储器器中中取取出出指指令令，并送往指令寄存器。并送往指令寄存器。分分析析指指令令 对对指指令令寄寄存存器器中中存存

19、放放的的指指令令进进行行分分析析，由由译译码码器器对对操操作作码码进进行行译译码码，将将指指令令的的操操作作码码转转换换成成相相应应的的控控制制电电位位信信号；由地址码确定操作数地址。号；由地址码确定操作数地址。执执行行指指令令 由由操操作作控控制制线线路路发发出出完完成成该该操操作作所所需需要要的的一一系系列列控制信息，去完成该指令所要求的操作。控制信息，去完成该指令所要求的操作。一一条条指指令令执执行行完完成成，指指令令计计数数器器加加1 或或将将转转移移地地址址码码送送入入程程序计数器，然后回到序计数器，然后回到。取指令取指令分析指令分析指令执行指令执行指令程序计数器加程序计数器加1是否

20、结束是否结束结束结束YN图图 指令执行过程指令执行过程计算机完成一条指令所花费的时间称为1个指令周期，指令周期越短，指令执行越快 程序及程序的执行过程程序：为完成一个处理任务而设计的一系列指令的有序集合。例2.4 用C语言编写一个程序，求两个数x，y的和sum，并将sum输出。void main()int x,y,sum;scanf(%d,%d,&x,&y);sum=x+y;printf(%d n,sum);微型计算机的诞生微型计算机的诞生19711971年年IntelIntel的工程师马西安的工程师马西安霍夫霍夫(M.E.Hoff)(M.E.Hoff)成功地成功地在在一个芯片一个芯片上实现了

21、中央处理器：上实现了中央处理器：第一片第一片4 4位微处理器位微处理器 Intel 4004 Intel 4004，第一台第一台4 4位微型计算机位微型计算机 MCS-4 MCS-4，微处理器的发展：微处理器的发展：4 4位、位、8 8位、位、1616位、位、3232位、位、6464位位2.2 微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统微型计算机的基本结构微型计算机的基本结构:显显示器、键盘和主机构成。示器、键盘和主机构成。台式计算机的主机安装在主台式计算机的主机安装在主机箱内，在主机箱内有系统机箱内，在主机箱内有系统主板（又称母板）、硬盘驱主板（又称母板）、硬盘驱动器、动器、CD-ROMCD-

22、ROM驱动器、软盘驱动器、软盘驱动器、电源等。驱动器、电源等。2.2.1 系统主板微机中最大的一块集成电路板微机中最大的一块集成电路板微机中各种部件的连接载体微机中各种部件的连接载体主板主要有：主板主要有：lCPUCPU插座插座l控制芯片组控制芯片组lBIOSBIOS芯片芯片l内存条插槽内存条插槽lAGPAGP总线扩展槽总线扩展槽l局部总线扩展槽其它各种接口局部总线扩展槽其它各种接口主板主要由两大部分组成：芯片、插槽/接口 芯片BIOS芯片北桥芯片南桥芯片若干集成芯片（如显卡、声卡、网卡等）BIOS芯片：存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序，能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，

23、调整CPU外频等。北桥芯片：主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输。芯片组的名称就是以北桥芯片的名称命名的，例如Intel 875芯片组的北桥芯片是82875P。南桥芯片：主要负责I/O接口控制、IDE设备（硬盘等）控制以及高级能源管理等。南桥芯片和北桥芯片合称芯片组。芯片组在很大程度上决定了主板的功能和性能。FLASH演示：演示：微型计算机系统基本结构演示微型计算机系统基本结构演示 主板上各器件组装演示主板上各器件组装演示2.2.2 CPU(1)CPU(1)CPU主要性能指标主要性能指标 CPU的位数的位数=CPU的字长的字长

24、=CPU中通用寄存器的位中通用寄存器的位数数(位宽位宽)字长字长：单位时间内能一次处理的二进制的位数。：单位时间内能一次处理的二进制的位数。通用寄存器的位数通用寄存器的位数：等于字长：等于字长 例如：例如：32位位CPU=CPU的字长为的字长为32=CPU中通用寄中通用寄存器为存器为32位位 CPU外频：外频：CPU的系统总线的工作频率的系统总线的工作频率 CPU主频：主频：CPU的时钟频率、的时钟频率、CPU的工作频率，的工作频率，单位一般是兆赫兹（单位一般是兆赫兹（MHz），通常所说的），通常所说的133、166、450等就是指等就是指CPU的主频。主频越高，的主频。主频越高，CPU的速度

25、就越快，整机的性能就越高的速度就越快，整机的性能就越高 主频主频=外频外频*倍频倍频生产工艺技术：通常用微米生产工艺技术：通常用微米m来描述，但最新的来描述，但最新的CPU制造工艺已达制造工艺已达nm级，可以极大地提高级，可以极大地提高CPU的集成度和工作频率。的集成度和工作频率。(2)Intel当前主要微处理器当前主要微处理器Pentium(奔腾奔腾)系列系列 PentiumPentium MMX Pentium 2 Pentium 3 Pentium 4 Pentium 4：普通的：普通的CPU，应用于台式电脑应用于台式电脑Pentium M：2003年，用于笔记本电脑，即迅驰，支持无线上

26、网年，用于笔记本电脑，即迅驰，支持无线上网Pentium D：2006年，应用于台式电脑年，应用于台式电脑，双核心的，双核心的.Pentium M Pentium D 当今当今主流主流CPUCeleron(赛扬赛扬)系列系列 Pentium的廉价版本的廉价版本核心技术与核心技术与Pentium相同。相同。主要区别：无一级主要区别：无一级Cache，但可有二级，但可有二级Cache目前达到：目前达到：主频已达到主频已达到2.80 GHz，256KB二级二级CacheItanium(安腾安腾)系列系列 64位微处理器位微处理器 ItaniumItanium 2下一代下一代Itanium2001年年

27、2002年年400MHz系统总线频率系统总线频率32KB一级缓存、一级缓存、256KB二级缓存二级缓存超大容量的三级缓存（超大容量的三级缓存（3MB、4MB或或6MB）90nm工艺制造，三级工艺制造，三级Cache达到达到9MB(3)早期使用过的CPU(Intel)1971年年 4004 4位位1972年年 8008 8位位1978年年 8086 16位位1982年年 80286 16位位1985年年 80386 32位位1989年年 80486 32位位1993年年 Pentium32位位1995年年 Pentium Pro 32位位 1999年年 Pentium III 32位位2000年

28、年 Pentimu 4 32位位1997年年 Pentium II 32位位1996年年 Pentium MMX 32位位(4)国产CPU龙芯 标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了“零零”的突的突破，打破了我国长期依赖国外破，打破了我国长期依赖国外CPU产品的无芯的历史。产品的无芯的历史。2.2.3 存储器 根据存储器的功能特征，可分为根据存储器的功能特征，可分为内存储器内存储器(简称简称内内存存,又称又称主存主存)和和外存储器外存储器(简称简称外存外存,又称又称辅存辅存)。内存：内存：ROM、RAM、Cache 速度快，容量小，价格较高，可由速

29、度快，容量小，价格较高，可由CPU直接访问。直接访问。ROM：可以读，不可以写；掉电后数据不会丢失：可以读，不可以写；掉电后数据不会丢失 RAM：可以读，也可以写；掉电后数据丢失：可以读，也可以写；掉电后数据丢失外存：磁盘、光盘、优盘外存：磁盘、光盘、优盘 速度慢，容量大，价格低，速度慢，容量大，价格低，CPU不可以直接访问。不可以直接访问。随机存取存储器随机存取存储器 Random Access Memory，RAM CPU可对它们直接读写可对它们直接读写,掉电后数据会丢失掉电后数据会丢失 目目前前主主要要是是采采用用动动态态随随机机存存储储器器DRAM，制制作作成成内内存存条条形形式出现式

30、出现 1 内存储器 笔记本电脑内存条笔记本电脑内存条 台式机内存条台式机内存条FLASH演示：演示：存储器写操作演示存储器写操作演示 存储器读操作演示存储器读操作演示 只读存储器只读存储器 Read only Memory，ROM CPU对它们只可以读，不可以写，断电时信息不会丢失。对它们只可以读，不可以写，断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。中一般存放计算机系统管理程序。高速缓冲存储器高速缓冲存储器Cache CPU速度快、内存速度慢，为了协调两者的速度设置速度快、内存速度慢，为了协调两者的速度设置Cache Cache一一般般采采用用静静态态随随机机存存取取存存储储器器

31、SRAM构构成成，速速度度约约是是DRAM的的10倍。倍。CPUCacheRAMFLASH演示：演示：Cache工作演示工作演示 软盘软盘用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为常用软盘容量为1.44MB3 外部存储器磁道扇区容量容量=磁面数磁面数磁道数磁道数扇区数扇区数扇区字节数扇区字节数例如，3.5英寸软盘格式化后两个面上都可以存储数据，每面80磁道，每磁道18个扇区，每扇区可存放512字节，故其容量为：28018512 B=1474560 B约为1.44 MB。重要概念：重要概念：磁

32、道磁道扇区扇区柱面柱面柱面柱面扇区扇区磁道磁道硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定硬盘容量视具体类型而定硬盘片硬盘片读写磁头读写磁头 硬盘硬盘的主要技术指标有两个：存储容量和转速。存储容量：一般以GB为度量单位，目前，硬盘存储容量已经超过3TB。转速：指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm，是标示硬盘档次的重要参数之一，转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快。特点：容量大、成本低廉、便于携带，特点：容量大、

33、成本低廉、便于携带，保存时间长。保存时间长。类型：类型：只读型光盘只读型光盘CD-ROM 一次性可写入光盘一次性可写入光盘CD-R,需要光盘刻录机完成数据的写入需要光盘刻录机完成数据的写入 可重复刻录的光盘可重复刻录的光盘CD-RW衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速 一倍速率一倍速率=150kb/s=150kb/s 40 40倍速光驱数据传输速率可达到倍速光驱数据传输速率可达到4040150kb/s=6Mb/s150kb/s=6Mb/s。光介质存储器 移动存储产品 (a)(a)移动硬盘移动硬盘 数据接口电路有三种：数据接口电路有三种：USB 1.1

34、 速度可达每秒速度可达每秒12MB USB 2.0 速度可达每秒速度可达每秒480MB IEEE 1394 速度可达每秒速度可达每秒450MB(b)Flash存储设备存储设备 用用Flash MemoryFlash Memory芯片构成的存储介质芯片构成的存储介质广泛用于数字摄像机、数码相机、广泛用于数字摄像机、数码相机、MP3 MP3 播放器、播放器、PDAPDA等等采用采用USBUSB的接口的接口可擦写可擦写100100万次以上万次以上 USB有两个规范：有两个规范：USB 1.1 可达可达12Mbps。USB 2.0 可达可达480Mbps USB 2.0可以向下与可以向下与USB1.1

35、兼容兼容总线：连接总线：连接CPUCPU、存储器和外部设备的公共信息通道、存储器和外部设备的公共信息通道2.2.4 总线与接口处理器处理器存储子存储子系统系统I/O子子系统系统总线分类地址总线地址总线:传输地址信息传输地址信息数据总线数据总线:传输数据信息传输数据信息控制总线控制总线:传输控制信息传输控制信息内部总线内部总线：连接：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）的各个组成部件（芯片内部）系统总线：连接计算机中各大部件系统总线：连接计算机中各大部件外部总线：连接计算机和外部设备外部总线：连接计算机和外部设备连连接接对对象象传传输输对对象象并行总线并行总线:通信速度快、实时性好通信速度快、实

36、时性好串行总线串行总线:简易、方便、灵活简易、方便、灵活 通通信信方方式式 计算机与外部设备接口计算机与外部设备接口(1)串行接口串行接口插座有为插座有为9或或25个针个针(插头为孔插头为孔)早期用于连接鼠标和调制解调器早期用于连接鼠标和调制解调器设备名：设备名：COM1、COM2、一次只能传输一位数据一次只能传输一位数据(2)并行接口并行接口插座上有插座上有25个小孔个小孔(插头为针插头为针)常用于连接打印机常用于连接打印机设备名：设备名：LPT1、LPT2一次并行传送一个字节一次并行传送一个字节(3)USB接口接口目前外设的主流接口方式，绝大多数外设都能支持目前外设的主流接口方式，绝大多数

37、外设都能支持USB接口接口特点：支持热插拔、传输速率较高特点：支持热插拔、传输速率较高 USB 1.1 可达可达12Mbps USB 2.0 可达可达480MbpsUSB 2.0向下与向下与USB1.1兼容兼容FLASH演示：演示：串行接口传送演示串行接口传送演示并行接口传送演示并行接口传送演示2.2.5 输入/输出设备 1.输入设备输入设备 将输入的数据、程序等转换成二进制，并送入内存将输入的数据、程序等转换成二进制，并送入内存。键盘键盘光电鼠标光电鼠标扫描仪扫描仪光笔光笔轨迹球轨迹球触摸屏触摸屏 游戏操纵杆游戏操纵杆2.输出设备输出设备显示器显示器 针式打印机针式打印机喷墨打印机喷墨打印机

38、 激光打印机激光打印机 将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字、字符、将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字、字符、图像、声音等形式显示、打印或播放出来图像、声音等形式显示、打印或播放出来 1）显示器与显示卡）显示器与显示卡计算机的显示系统由计算机的显示系统由显示器与显示卡显示器与显示卡两部分组成。两部分组成。1显示器显示器(监视器监视器)是计算机最主要的输出设备之一，主要有以下几类。是计算机最主要的输出设备之一，主要有以下几类。CRT显示器显示器：使用阴极射线管的显示器。：使用阴极射线管的显示器。LCD显示器显示器：又称液晶显示器，优点是机身薄、占地小、：又称液晶显示器，优点是机身薄

39、、占地小、辐射小，给人以一种健康产品的形象。辐射小，给人以一种健康产品的形象。LED显示屏显示屏：一种通过控制半导体发光二极管的显示方式。：一种通过控制半导体发光二极管的显示方式。目前，目前，LED显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等。馆、信息传播、新闻发布、证券交易等。PDP等离子显示屏等离子显示屏：继阴极射线管和液晶屏之后的一种新：继阴极射线管和液晶屏之后的一种新颖直视式图像显示器。颖直视式图像显示器。显示器的性能指标：显示器的性能指标：分辨率：显示器所显示的图形和文字是由许多分辨率：显示器所显示的图形和

40、文字是由许多“点点”组成的，组成的，这些点称为像素。屏幕上水平方向和竖直方向所显示的点数这些点称为像素。屏幕上水平方向和竖直方向所显示的点数（像素数）即为分辨率。（像素数）即为分辨率。10241024768768刷新频率：屏幕上的图像每秒钟刷新的次数，以刷新频率：屏幕上的图像每秒钟刷新的次数，以HzHz为单位。为单位。只有刷新频率在只有刷新频率在75Hz75Hz以上，人眼才没有明显的感觉。以上，人眼才没有明显的感觉。显示内存：设置在显示卡内，它是显示内存：设置在显示卡内，它是CPUCPU与显示器之间的数据与显示器之间的数据缓冲区，显示器要从显存中读取信息再进行显示，显存越大，缓冲区，显示器要从

41、显存中读取信息再进行显示，显存越大，屏幕上的图像越连续。屏幕上的图像越连续。颜色的位数：颜色的位数越多，颜色数量越多，显示的色彩颜色的位数：颜色的位数越多，颜色数量越多，显示的色彩越逼真。例如，将颜色位数设置为越逼真。例如，将颜色位数设置为2424位（真彩色），则颜色位（真彩色），则颜色数量为数量为2 22424种。种。2显示卡显示卡显示卡（显示接口卡，显示适配器，显示器配置卡）显示卡（显示接口卡，显示适配器，显示器配置卡）简称为显卡，通常将显卡分为两类：简称为显卡，通常将显卡分为两类：(1)集成显卡集成显卡：是将显示芯片、显存及其相关电路都做：是将显示芯片、显存及其相关电路都做在主板上，与主

42、板融为一体。其优点是在主板上，与主板融为一体。其优点是功耗低、发热量小功耗低、发热量小，缺点是缺点是不能换新显卡不能换新显卡。(2)独立显卡独立显卡：是指将显示芯片、显存及其相关电路单：是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽。其优点是在，它需占用主板的扩展插槽。其优点是单独安装单独安装、有显有显存存，一般不占用系统内存，容易进行显卡的，一般不占用系统内存，容易进行显卡的硬件升级硬件升级；缺；缺点是点是系统功耗有所加大，发热量较大系统功耗有所加大，发热量较大。键盘操作键盘是个

43、人计算机的标准输入设备，常见的键盘是键盘是个人计算机的标准输入设备，常见的键盘是104104键盘。键盘。键盘按功能可划分键盘按功能可划分为主键区、功能键区、编辑键区和数字键区为主键区、功能键区、编辑键区和数字键区。键盘介绍键盘介绍键盘操作1.1.主键区主键区CapsLockCapsLock键键：大小写锁定键大小写锁定键。当启动大写状态时，键盘右。当启动大写状态时，键盘右上角上角CapsLockCapsLock指示灯会亮着。注意，当处于大写状态时，中文指示灯会亮着。注意，当处于大写状态时，中文输入法无效。输入法无效。EnterEnter键：回车键。键：回车键。BackspaceBackspace

44、键键：退格键或者删除键退格键或者删除键，用来删除光标，用来删除光标前面前面的一的一个字符。个字符。DeleteDelete键：删除键键：删除键，用来删除光标，用来删除光标后面后面的一个字符。的一个字符。TabTab键键：表格键表格键。通常用来将光标移动到下一个制表位上。通常用来将光标移动到下一个制表位上。ShiftShift键键：上档键上档键或者转换键。或者转换键。CtrlCtrl键键：控制键控制键，通常与其他键配合使用。，通常与其他键配合使用。AltAlt键键：可选键可选键，通常与其他键配合使用。，通常与其他键配合使用。2功能键区功能键区 功能键区包括功能键区包括F1F12键键，其作用是在不

45、，其作用是在不同的软件中，被定义了相应的功能作用，也可同的软件中，被定义了相应的功能作用，也可以配合其他的键起作用。以配合其他的键起作用。例如：例如：Windows XP中，按中，按F1键可获得键可获得Windows XP帮助。帮助。另外，通常也把另外，通常也把Esc键包含在功能键区，键包含在功能键区，Esc键称为退出键，主要的作用是退出某个程键称为退出键，主要的作用是退出某个程序。序。3编辑键区编辑键区 编辑键区共有编辑键区共有10个按键，包括光标移动个按键，包括光标移动键、键、插入键插入键(Insert)、删除键、删除键(Delete)、行首行首键键(Home)、行尾键、行尾键(End)、

46、上页键、上页键(PgUp)和和下页键下页键(PgDn)，主要用于光标的控制与移动。，主要用于光标的控制与移动。4数字键区数字键区 数字键区共有数字键区共有17个按键，包括个按键，包括数字锁定键数字锁定键(NumLock键键)、光标移动、光标移动/数字键、算术运算符号数字键、算术运算符号键、回车键等，位于键盘右侧。其中，数字键上的键、回车键等，位于键盘右侧。其中，数字键上的10个数字键（个数字键（09）及小数点符号键上印有上档和）及小数点符号键上印有上档和下档符。上档符为数字和小数点，下档符用于控制下档符。上档符为数字和小数点，下档符用于控制光标的移动。光标的移动。NumLock键是键是数字小键盘锁定键数字小键盘锁定键。当指示灯。当指示灯亮时，上档符起作用；当指示灯熄灭时，下档符起亮时，上档符起作用；当指示灯熄灭时，下档符起作用。作用。