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第一章 计算机的基础知识

第一章 计算机的基础知识. 计算机的定义 :. 计算机是一种按照事先存储的程序，自动、高速地进行信息处理的现代电子仪器。 数值计算 是指对数字进行加工处理的过程。如科学与工程计算。 信息处理 是指对字符、文字、图形、图象、声音等信息进行采集、组织、存储、加工和检索的过程。. 计算机具有运算能力，它可以进行加、减、乘、除等算术运算。也可以进行逻辑运算和对运算结果进行判断。同时也具有存储信息的能力。 人们也把计算机称为 “ 电脑 ” ，因为它具有记忆能力，也有逻辑推理能力。目前计算机还不具有思维能力。. 1.1 计算机的发展历程.

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第一章 计算机的基础知识

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  1. 第一章 计算机的基础知识 • 计算机的定义: 计算机是一种按照事先存储的程序，自动、高速地进行信息处理的现代电子仪器。 数值计算是指对数字进行加工处理的过程。如科学与工程计算。 信息处理是指对字符、文字、图形、图象、声音等信息进行采集、组织、存储、加工和检索的过程。

  2. 计算机具有运算能力，它可以进行加、减、乘、除等算术运算。也可以进行逻辑运算和对运算结果进行判断。同时也具有存储信息的能力。计算机具有运算能力，它可以进行加、减、乘、除等算术运算。也可以进行逻辑运算和对运算结果进行判断。同时也具有存储信息的能力。 人们也把计算机称为“电脑”，因为它具有记忆能力，也有逻辑推理能力。目前计算机还不具有思维能力。 1.1 计算机的发展历程 1946年第一台电子计算机诞生,重达300吨，占地167平方米，虽然每秒钟只能进行5000次加减运算,但它具有划时代的意义.

  3. 电子计算机的发展可分为如下几个阶段:1.第一代电子计算机电子计算机的发展可分为如下几个阶段:1.第一代电子计算机 第一代电子计算机是电子管计算机，时间大约是1946年~1958年，逻辑元件采用电子管，用机器语言或汇编语言编写程序，运算速度为每秒几千次，内存为几KB。体积大，造价高。仅应用于军事和科学研究。

  4. 2 第二代电子计算机 第二代电子计算机是电子管计算机，时间大约是1958~1964年，其逻辑元件由电子管改为晶体管，运算速度达到每秒几十万次，内存扩大到几十KB .出现了FORTRAN、COBOL 、ALGOL等高级语言。

  5. 3 第三代电子计算机 第三代电子计算机是集成电路计算机，时间大约是1964~1970年。其逻辑元件采用小规模集成电路SSI(Small Scale Integration)。运算速度可达到每秒几十万次到几百万次 4 第四代电子计算机 第四代电子计算机是大规模集成电路计算机，时间是1970年至今。其逻辑元件采用大规模集成电路LSI(Large Scale Integration)。运算速度可达到每秒几千万次到十万亿次。

  6. 各种名称： Computer(计算机） Microcomputer(微型计算机） PC机（personal computer)个人计算机 电脑：计算机的俗称 Calculator(计算器）

  7. 计算机的外观组成 显示器 机箱 音箱 键盘 鼠标

  8. 机箱： 机箱分为：立式和卧式两种。 计算机的重要部件都安装在机箱内，如主板、CPU、内存、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器、声卡、显卡、电源等。 键盘： 键盘是用户向计算机输入字符和命令的设备。键盘有101键盘和104键盘。104键盘是windows95专用键盘，比101键盘多了几个快捷键。此外，还有107和108键盘。如果一台计算机没有键盘，计算机将无法启动。

  9. 鼠标： 是一种比键盘更灵活、更方便的输入设备。是计算机上必不可少的设备。 显示器： 是计算机必不可少的输出设备。 音箱： 计算机的发声设备。多媒体电脑的重要组成部分之一。

  10. 计算机的主板： 主机主要由CPU、内存、总线、输入 \输出设备（简称I\O接口）和扩展槽等构成。通常制成一块印刷线路板，称为主板。

  11. 1.2 计算机的硬件系统系统及其结构 运算器 CPU 控制器 随机存储器RAM 主存储器 只读存储器ROM 存储器 硬件 外存储器 计算机系统 输入设备 操作系统 语言处理程序 计算机语言 数据库管理系统 输出设备 系统软件 软件 应用软件

  12. 计算机的硬件系统 硬件系统一般指用电子器件和机电装置组成的计算机实体。 软件系统一般指为计算机运行工作服务的全部数据和各种程序。

  13. 计算机的硬件系统由五大部分组成： • 运算器 • 控制器 • 存储器：内存储器和外存储器 • 输入设备 • 输出设备 CPU：中央处理器

  14. 运算器： 运算器的主要任务是进行算术运算和逻辑运算，一般包括算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器。 运算器的主要技术指标是参加运算的二进制数据的位数与运算精度；前者影响计算机的运算速度，后者则反映计算机的工作效率，它从存储器中取得运算数据，经寄存器数据缓冲，再经过运算后得到运算结果，该结果保留在寄存器中以备下一次运算使用，或者再送回存储器。整个运算过程是在控制器控制下自动进行的。

  15. 控制器 控制器从存储器读入指令，并对输入的指令进行分析，然后，控制和指挥计算机的各个部件完成一定的任务。它包括以下几个部分： ①指令寄存器； ②指令计数器（程序计数器）； ③操作码译码器。 控制器的功能可概括为：取指令、分析指令和执行指令。

  16. CPU图例

  17. 主频和外频 主频： CPU 的时钟频率，如PentiumIII550, Celeron433等指的就是时钟频率。 外频： 就是CPU总线的频率，是主板为CPU提供的基准时钟频率。 早期的外频为60\66MHz，1998年下半年提高到100MHz，1999年中期提高到133MHz，

  18. 存储器： • （1）内存储器： • 存储器是计算机存储程序和数据的部件。计算机的存储器分为两大类： • 内部存储器 • 外部存储器 • 内存储器又称为主存储器，简称内存（主存）。用于存储计算机正在运行的程序、原始数据。通常8个二进制位(bit用b表示)称为一个字节（byte用B表示),字节是用来度量存储器大小的基本单位，1024B为1KB 。

  19. 内存储器包括ROM和RAM两部分： • ①只读存储器ROM（Read Only Memory） • 只读存储器是一种用专用设备才能写人的可擦可编程存储芯片，用户只能读取其中的内容；不能修改，断电后其中的内容也不会消失。该芯片装配在系统主板上。 • BIOS（基本输人／输出系统）软件就存放在ROM内,它提供了最基本的和初步的操作系统服务，同时也是硬件与操作系统上层软件之间的接口。

  20. BIOS的主要功能有： • 系统冷启动、热启动 • 上电自检程序 • 基本外部设备驱动程序、 • 硬件中断管理程序、 • 系统配置分析程序。 • 系统配置程序、 • 系统诊断程序、 • 字符图形发生器。 • 时钟管理程序、 • DOS装人引导程序等。

  21. ②随机存取存储器RAM（Random Access Memory） • 随机存取存储器又称为读写存储器RAM，用于存放现场程序和数据，因为RAM中的信息是由电路的状态表示的，所以断电后信息一般会立即丢失。 • 用半导体集成电路制成的RAM．又可分为静态随机存储器(SRAM）和动态随机存储器（DRAM）两种： • SRAM是通过有源电路，即一个双稳态电路来保持存储器中的信息。只要存储体的电源不断，存放在它里面的信息就不会丢失； • DRAM是以无源元件存放数据，并且需要周期性的刷新来保持数据。目前微机上的随机存取存储器RAM一般都采用动态随机存储器 DRAM，其内存容量为 64MB、128MB、256MB，甚至更多。

  22. 内存条：

  23. 高速缓冲存储器（Cache) 是在CPU与内存之间设置一级或两极高速小容量存储器。 　　计算机工作时，系统先将数据由外存读入RAM中，再由RAM读入Cache中，然后CPU直接从Cache中读取数据。 Cache 的容量一般在32～256KB之间，存\取速度在15~35ns (纳秒）之间， RAM的存取速度一般大于80ns。

  24. （2）外存储器 • 外存储器又称为辅助存储器，简称外存（辅存）。外存作为主存储器的后备和补充而广泛使用。 • 外存储器的特点是：存储容量大、成本低、存取速度慢，可以永久地脱机保存信息。 • 常用的外存储器有：软磁盘、硬磁盘、磁带和光盘等。一台微机配备的硬盘容量越大越好，但容量越大，价格越高。 。

  25. 软盘和硬盘

  26. 软盘写保护

  27. 磁道和扇区 1.44MB软盘有80个磁道，每个磁道有18个扇区，每个扇区可存储512B，每个磁盘有两个面。 80×18×512B×2=1474560B=1.44MB 磁道是以盘片中心为圆心的同心圆，每一个圆周为一个磁道，最外面的磁道为0磁道。

  28. 硬盘

  29. 光盘存储器 光盘也称为CD—ROM，

  30. 光盘刻录机 CD—R 和 CD—RW 光盘的容量一般为650MB

  31. 各种光盘

  32. 4、输入设备 • 输人设备是向计算机中输人信息（程序、数据、声音。文字。图形。图像等）的设备。 • 常用的输人设备有键盘。鼠标器。图形扫描仪、数字化仪、光笔、触摸屏等。 （1）键盘 键盘是微型机必配的输人设备，它供用户向主机输人命令、程序和数据。

  33. 大键盘

  34. 小键盘

  35. （2）鼠标器 • 鼠标器是取代传统键盘的光标移动键，使光标移动定位更加方便、准确的输人装置，它是一般窗口软件和绘图软件的首选输人设备。 （3）扫描仪 扫描仪是一种捕获图像并将之转换为计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入的设备。这里所说的图像是指照片、文本页面、图画和图例等，甚至三维对象也可以作为扫描图像。

  36. 5、输出设备 • 输出设备是用来保存计算机的处理结果。 • 常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。 （1）显示器 显示器又称为监视器（Monitor）,是计算机最基本的，也是必配的输出设备。使用的阴极射线管显示器简称CRT。

  37. CRT显示器 有红、绿、蓝（RGB)三支电子枪

  38. 显示器常用术语 点距：显示器上两个颜色相同的磷光点之间的距离。如.28mm , .26mm等 点距数值越小，显示器的聚焦性能越好。

  39. 尺寸：显示屏对角线的长度 分辨率：显示屏水平方向和垂直方向上像素的数目 分辨率一般有640×480、800× 600 、1024 ×768等

  40. 行频：水平扫描频率 每秒对水平偏转信号的刷新次数 场频：垂直扫描频率（刷新频率） 每秒对垂直偏转信号的刷新次数 刷新频率越快，画面越稳定。一般应在85Hz以上。

  41. （2）打印机 • 打印机也是计算机系统最常用的输出设备。在显示器上输出的内容可当场察看，但不能保存，打印机正好弥补了这个不足。 • 目前常用的打印机有：点阵打印机、喷墨打印机与激光打印机。

  42. 各种打印机图

  43. 针式打印机原理

  44. （3）绘图仪 • 绘图仪是将计算机的输出信息绘制成图形的输出设备。 通常人们将运算器与控制器合称为中央处理器，简称CPU。而将中央处理器与内存储器合称为主机，将输人设备和输出设备称为外部设备或外围设备。

  45. 接口 接口是指不同设备为实现与其他系统或设备的连接和通讯而具有的对接部分。 实现不同设备对接的接口电路称为接口。 I/O接口是计算机的重要组成部分，它实现了各种设备与CPU之间的连接。如显示器、打印机、磁盘等。 I/O接口分为总线接口和通讯接口

  46. 机箱后接口 PS/2并口 USB 接口 25针并口 9针串口

  47. UBS接口 USB的特点： 可连接多个不同设备，即插即用连接，支持热插拔。最多可连接127个设备。传输速率为480Mb/s，是并口的几百倍。不需要给设备单独提供电源

  48. 显卡和声卡接口

  49. 网卡

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