微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

1、信息技術(shù)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)復(fù)習(xí)提問(wèn)復(fù)習(xí)提問(wèn)一、信息與信息技術(shù)二、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)課程引導(dǎo)了解微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)了解計(jì)算機(jī)的基本組成復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)了解微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)了解計(jì)算機(jī)的基本組成復(fù)習(xí)提問(wèn)案例展示案例展示復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)復(fù)習(xí)提問(wèn)任務(wù)分析任務(wù)分析復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)

2、擴(kuò)展性任務(wù)復(fù)習(xí)提問(wèn)知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)一、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。硬件系統(tǒng)指構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理實(shí)體或物理裝置。軟件系統(tǒng)指在硬件基礎(chǔ)上運(yùn)行的各種程序、數(shù)據(jù)及有關(guān)的文檔資料。通常把沒(méi)有軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為“裸機(jī)”。（一）微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)將CPU、主存儲(chǔ)器和輸入、輸出接口電路連接起來(lái)。微型計(jì)算機(jī)的硬件組成微機(jī)的硬件系統(tǒng)一般由安裝在主機(jī)箱內(nèi)的CPU、主板、內(nèi)存、顯示卡、硬盤(pán)、軟驅(qū)、電源和顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等組成。為使電腦具有多媒體處理能力

3、，還可以配置光驅(qū)和聲卡等多媒體外設(shè)。如果需要聯(lián)網(wǎng)和發(fā)送傳真，還可以配置調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡、傳真卡等。知識(shí)講解知識(shí)講解（二）微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。其中，系統(tǒng)軟件包括：操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、服務(wù)性程序等；常用的應(yīng)用軟件有：文字處理軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件、圖形圖像處理軟件、網(wǎng)頁(yè)制作軟件、網(wǎng)絡(luò)通信軟件、各種應(yīng)用軟件包、套裝軟件等。復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)知識(shí)講解知識(shí)講解二、微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)采用馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)，即由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。（一）總線1

4、總線的概念：多個(gè)功能部件共享的信息傳輸線稱(chēng)為總線。采用總線結(jié)構(gòu)便于部件和設(shè)備的擴(kuò)充，使用統(tǒng)一的總線標(biāo)準(zhǔn)，不同設(shè)備間互連將更容易實(shí)現(xiàn)。2總線的分類(lèi)：總線分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)知識(shí)講解知識(shí)講解3系統(tǒng)總線：分為數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）：用于CPU 與主存儲(chǔ)器、CPU 與I/O 接口之間傳送信息。數(shù)據(jù)總線的寬度（根數(shù)）決定每次能同時(shí)傳輸信息的位數(shù)。計(jì)算機(jī)總線的寬度等于計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。目前，微型計(jì)算機(jī)采用的數(shù)據(jù)總線有16位、32位、64位等幾種類(lèi)型。地址總線AB（Address Bu

5、s）：用于給出源數(shù)據(jù)或目的數(shù)據(jù)所在的主存單元或I/O端口的地址?？刂瓶偩€CB（Control Bus）：用來(lái)控制對(duì)數(shù)據(jù)線和地址線的訪問(wèn)和使用。4. 常用的總線標(biāo)準(zhǔn)常用的總線標(biāo)準(zhǔn)有：ISA總線、EISA總線、VESA總線、PCI總線。目前微機(jī)上采用的 復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)大多是PCI總線。5. 系統(tǒng)總線的性能指標(biāo)總線的帶寬：指的是單位時(shí)間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量?？偩€的位寬：總線的位寬指總線能同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)?？偩€的工作頻率：工作頻率越高，總線工作速度越

6、快，總線帶寬越寬?？偩€帶寬=總線位寬/8總線工作頻率 MB/s（二）中央處理器CPU1概念和功能知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)中央處理器CPU(Central Processing Unit)，又被稱(chēng)作微處理器MPU(Micro Processing Unit)，是微型計(jì)算機(jī)的核心部件。它主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器等組成。運(yùn)算器的主要功能是完成各種算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算?？刂破鞯闹饕δ苁菑膬?nèi)存中讀取指令，并對(duì)指令進(jìn)行分析，按照指令的要求控制各部件工作。寄存器是在處理器內(nèi)部的暫時(shí)存儲(chǔ)部件，寄存器的位數(shù)是影響CPU性能與速度的一個(gè)重要因素

7、。2. CPU的主要性能指標(biāo)知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)字與字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)內(nèi)部作為一個(gè)整體參與運(yùn)算、處理和傳送的一串二進(jìn)制數(shù)，稱(chēng)為一個(gè)“字”（Word）。字是計(jì)算機(jī)內(nèi)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本單位。一般將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)總線所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱(chēng)為字長(zhǎng)。字長(zhǎng)的大小直接反映計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，一次可處理的數(shù)據(jù)二進(jìn)制位越多，運(yùn)算能力就越強(qiáng)，計(jì)算精度就越高。目前，微型計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)有8位、16位、32位和64位等之分。主頻：主頻越高， CPU的運(yùn)算速度也就越快。時(shí)鐘頻率：即CPU的外部時(shí)鐘頻率（外頻），它直接影響CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)交換速度

8、。數(shù)據(jù)帶寬=（時(shí)鐘頻率數(shù)據(jù)寬度）/8。地址總線寬度：地址總線寬度決定了CPU能夠使用多大容量的內(nèi)存。假設(shè)CPU有n根地址線，則其可以訪問(wèn)的物理地址。 知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)總線負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量的大小，數(shù)據(jù)總線寬度決定了CPU與二級(jí)高速緩存、內(nèi)存以及輸入/輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊?nèi)部緩存（L1、L2 Cache）封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存，用于暫時(shí)存儲(chǔ)CPU運(yùn)算時(shí)的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻一致。L1、L2緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存

9、和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對(duì)電腦的運(yùn)算速度越快。知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)（三）內(nèi)存儲(chǔ)器微機(jī)內(nèi)部直接與CPU交換信息的存儲(chǔ)器稱(chēng)主存儲(chǔ)器或內(nèi)存儲(chǔ)器。其主要功能是存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)所需要的程序和數(shù)據(jù)。1. 內(nèi)存的分類(lèi)微機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器分為隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、只讀存儲(chǔ)器（ROM ，Read Only Memory）、高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）。隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）RAM 中的內(nèi)容隨時(shí)可讀、可寫(xiě)，斷電后RAM中的信息全部丟失。RAM用于存放當(dāng)前運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)制造原理不同，RAM可分為靜態(tài)

10、隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）。DRAM較SRAM電路簡(jiǎn)單，集成度高，但速度較慢，微機(jī)的內(nèi)存一般采用DRAM。目前微機(jī)中常用的內(nèi)存以?xún)?nèi)存條的形式插于主機(jī)板上。知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)只讀存儲(chǔ)器（ROM）ROM中的內(nèi)容只能讀出，不能隨意刪除或修改，斷電后信息不會(huì)丟失。ROM主要用于存放固定不變的信息。在微機(jī)中主要用于存放系統(tǒng)的引導(dǎo)程序、開(kāi)機(jī)自檢、系統(tǒng)參數(shù)等信息。目前常用的只讀存儲(chǔ)器還有可擦除和可編程的ROM（EPROM）和可電擦除、電改寫(xiě)的ROM（EEPROM）、閃爍存儲(chǔ)器（Flash Memory）等類(lèi)型。高

11、速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，CPU的主頻不斷提高。主存由于容量大、尋址系統(tǒng)繁多、讀寫(xiě)電路復(fù)雜等原因，造成了主存的工作速度大大低于CPU的工作速度，直接影響了計(jì)算機(jī)的性能。為了解決主存與CPU工作速度上的矛盾，設(shè)計(jì)者們?cè)贑PU和主存之間增設(shè)一級(jí)容量不大、但速度很高的高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）。Cache 中存放常用的程序和數(shù)據(jù)。當(dāng)CPU訪問(wèn)這些程序和數(shù)據(jù)時(shí)，首先從高速緩存中查找，如果所需程序和數(shù)據(jù)不在Cache中，則到主存中讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)回寫(xiě)入Cache中。 因此采用Cache可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。Cache由靜態(tài)存儲(chǔ)器（SRAM）構(gòu)成，常用的容量為128KB、

12、256KB、512KB。在高檔微機(jī)中為了進(jìn)一步提高性能，還把Cache設(shè)置成二級(jí)或三級(jí)。知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)2. 內(nèi)存的性能指標(biāo)存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器可以容納的二進(jìn)制信息量稱(chēng)為存儲(chǔ)容量，通常以RAM的存儲(chǔ)容量來(lái)表示微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量。存儲(chǔ)器的容量以字節(jié)（Byte）為單位，1個(gè)字節(jié)為8個(gè)二進(jìn)制位（Bit）。常用的單位還有KB、MB、GB等。存取周期：指存儲(chǔ)器進(jìn)行兩次連續(xù)、獨(dú)立的操作（讀寫(xiě)）之間所需的最短時(shí)間。存儲(chǔ)器的存取周期是衡量主存儲(chǔ)器工作速度的重要指標(biāo)。功耗：這個(gè)指標(biāo)反映了存儲(chǔ)器耗電量的大小，也反映了發(fā)熱程度。（四）主機(jī)板主機(jī)

13、板(Main Board)又稱(chēng)為系統(tǒng)主板（System board），用于連接計(jì)算機(jī)的多個(gè)部件，它安裝在主機(jī)箱內(nèi)，是微型計(jì)算機(jī)最基本、最重要的部件之一。主機(jī)板主要包括：CPU的Socket插座或Slot插槽、內(nèi)存插槽、總線擴(kuò)展槽、各種接口（硬盤(pán)和光驅(qū)的IDE或SCSI接口；軟驅(qū)接口；串行口、并行口、USB接口；鍵盤(pán)、鼠標(biāo)接口）、BIOS芯片、CMOS芯片、DIP開(kāi)關(guān)等。目前新型的主板還集成了顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等接口。知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)（五）外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器又稱(chēng)為輔助存儲(chǔ)器，用來(lái)長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)、信息，主要包括：軟盤(pán)存

14、儲(chǔ)器、硬盤(pán)存儲(chǔ)器、光盤(pán)存儲(chǔ)器。（六）輸入設(shè)備常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字化儀等。鍵盤(pán)：鍵盤(pán)是最常用的輸入設(shè)備。鍵盤(pán)可以分為：機(jī)械式和的電容式鍵盤(pán)。目前常用的鍵盤(pán)是電容式鍵盤(pán)。鍵盤(pán)按其按鍵的功能可以分為打字機(jī)鍵、功能鍵、光標(biāo)控制鍵和數(shù)字小鍵盤(pán)。鼠標(biāo)：鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的有：機(jī)械式、光電式和無(wú)線遙控鼠標(biāo)器。目前常用的是機(jī)械鼠標(biāo)。（七）輸出設(shè)備顯示器：顯示器是計(jì)算機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)的輸出設(shè)備。打印機(jī)：按輸出方式分為逐行打印機(jī)和逐字打印機(jī)；按打印顏色分為單色打印機(jī)和彩色打印機(jī)；按工作方式分為擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)。 知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析

15、歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)三、微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)（一）微型計(jì)算機(jī)常用系統(tǒng)軟件微型計(jì)算機(jī)常用操作系統(tǒng)2. 微型計(jì)算機(jī)常用的語(yǔ)言及語(yǔ)言處理系統(tǒng)3. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（二）微型計(jì)算機(jī)常用應(yīng)用軟件字處理軟件：字處理軟件主要用于對(duì)文件進(jìn)行編輯、排版、存儲(chǔ)、打印。2. 輔助設(shè)計(jì)軟件：3. 圖形圖像、動(dòng)畫(huà)制作軟件：4. 網(wǎng)頁(yè)制作軟件：5. 網(wǎng)絡(luò)通信軟件：6. 常用的工具軟件：微機(jī)中常用的工具軟件很多，主要有：壓縮解壓縮軟件；殺毒軟件；多媒體播放軟件；圖形圖像瀏覽軟件等。知識(shí)講解知識(shí)講解復(fù)習(xí)提問(wèn)課程引導(dǎo)知識(shí)目標(biāo)案例展示任務(wù)分析知識(shí)講解疑難解析歸納總結(jié)擴(kuò)展性任務(wù)疑難解析疑難解析 微型計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)微型計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)