計算機(jī)基礎(chǔ)知識課件

第1章計算機(jī)基礎(chǔ)知識

1.1計算機(jī)概述

1.1?1計算機(jī)的概念

1.1.2計算機(jī)的發(fā)展

1.1.1計算機(jī)的概念

計算機(jī)具有以下幾個特征:

（1）運(yùn)算速度快。

（2）精確度高，可靠性好。

（3）具有記憶能力和邏輯能力。

（4）能自動執(zhí)行命令。

（5）高性能的實時通信和交流能力。

(6)信息表達(dá)形式的直觀性和使用的方便性。

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1.1.2計算機(jī)的發(fā)展

1.計算機(jī)的誕生

計算機(jī)從發(fā)明至今只有50多年的歷史。世界上第一臺

電子數(shù)值積分計算機(jī)誕生于1945年。

2.計算機(jī)的發(fā)展歷程

計算機(jī)從原理上分成模擬式計算機(jī)和數(shù)字式計算機(jī)。/

模擬機(jī)是以連續(xù)變化的物理量表示所測量的數(shù)據(jù)來模

擬某一變化過程，它主要用于仿真研究。數(shù)字機(jī)則以數(shù)字

量表示數(shù)據(jù)。模擬機(jī)所做的工作都可由數(shù)字機(jī)來完成。按

照計算機(jī)所用的邏輯元件（電子器件）來劃分計算機(jī)的時

代，其發(fā)展歷史簡況如下：

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(1)第一代電子計算機(jī)，1946年到1958年。特點是：基

本邏輯電路由電子管組成；內(nèi)存儲器用延遲線或磁鼓

(后期采用了磁芯)；外存儲器采用磁帶；機(jī)器的總體

結(jié)構(gòu)以運(yùn)算器為中心。

(2)第二代電子計算機(jī)，1958年到1964年。特點是：基

本邏輯電路由晶體管分產(chǎn)元件組成；內(nèi)存采用磁芯；外

存采用磁鼓；總體結(jié)構(gòu)改為以存儲器為中心。

(3)第三代電子計算機(jī)，1964年到1970年。特點是：基

本邏輯電路由小規(guī)模集成電路組成。

(4)第四代電子計算機(jī)，1970年以后。采用中、大規(guī)模

集成電路構(gòu)成邏輯電路，組件以子系統(tǒng)功能為基礎(chǔ)。

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8

（5）我國計算機(jī)的發(fā)展概況，

1958年組裝調(diào)試成第一臺電子管計算機(jī)（103機(jī)），1959年

研制成大型通用電子管計算機(jī)（104機(jī)），1960年研制成通用電

子管計算機(jī)（107機(jī)），1964年推出第一批晶體管計算機(jī)，1971

年研制成第三代集成電路計算機(jī)，1974年后DJS-130晶體管計算

機(jī)形成了小批量生產(chǎn)，1982年采用大、中規(guī)模集成電路研制成16

位的DJS-150機(jī)。1983年推出運(yùn)算速度達(dá)一億次的“銀河-I”巨型

計算機(jī)。1992年向量運(yùn)算達(dá)到十億次的“銀河-II”投入運(yùn)行。

1997年“銀河-III”投入運(yùn)行。2001年2月17日,研制出“曙光

3000”超級計算機(jī)，成為我國迄今性能最高的國產(chǎn)超級計算機(jī)，

其最高運(yùn)算速度達(dá)每秒4032億次、內(nèi)存容量達(dá)168GB。

A

3.計算機(jī)發(fā)展趨勢

目前計算機(jī)正朝著并行處理與人工智能兩大方

向發(fā)展，但這除了要靠計算機(jī)技術(shù)本身的進(jìn)步外，

還受到其他相關(guān)學(xué)科研究進(jìn)展的制約，因此預(yù)計未

來第五代計算機(jī)的實際應(yīng)用還有較長時間。

計算機(jī)更新?lián)Q代的鮮明特點是：體積縮小、差

量減輕、成本降低、可靠性能提高。

當(dāng)前計算機(jī)的發(fā)展趨勢概括為四化：巨型化、

微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。

A

1.1.3計算機(jī)的分類

(1)巨型機(jī)：運(yùn)算速度快，每秒可達(dá)1億次以上。,

(2)大型機(jī)：運(yùn)算速度在100萬?幾千萬次/秒，字長

32?64位，主存容量在幾十兆字節(jié)左右。

(3)中型機(jī)：性能和規(guī)模處于大型機(jī)和小型機(jī)之間。

(4)小型機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)模較小、操作簡單、成本

較低

(5)微型機(jī)：簡稱微機(jī)或PC機(jī)。體積小、價格低,

功能全、操作方便。

(6)工作站：就是一臺高檔微機(jī)。獨特之處在于：易

于聯(lián)網(wǎng)、有大量內(nèi)存、配置大屏幕顯示器和較強(qiáng)的網(wǎng)

絡(luò)通信功能。

第

圖1.2.1微型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

控制器

微處理器（CPU）

運(yùn)算器

總線系統(tǒng)

隨機(jī)存儲器（RAM）

內(nèi)存儲器（內(nèi)存）

i硬只讀道他器（ROM）

件軟盤!

系

外存儲器（外存）硬盤

統(tǒng)

微鍵盤

機(jī)俞入設(shè)備（Input）鼠標(biāo)

計

掃描儀

算

顯示器、投影機(jī)

機(jī)

系|輸出設(shè)備（Output）打印機(jī)

統(tǒng)繪圖儀

操作系統(tǒng)

語言處理程序一

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

■網(wǎng)絡(luò)通信管理程序

應(yīng)用軟件包

用戶程序

A

1.2.1微處理器CPU

微處理器（中央處理器，CPU）是電腦中最關(guān)鍵的部

件，是由超大規(guī)模集成電路（VLSI）工藝制成的芯片，它

由控制器、運(yùn)算器、寄存器組和輔助部件組成。

運(yùn)算器簡稱ALU,運(yùn)算器是用來進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯

運(yùn)算的元件。

控制器負(fù)責(zé)從存儲器中取出指令、分析指令、確定免

令類型并對指令進(jìn)行譯碼，按時間先后順序負(fù)責(zé)向其他各'

部件發(fā)出控制信號，保證各部件協(xié)調(diào)工作。

寄存器組是用來存放當(dāng)前運(yùn)算所需的各種操作數(shù)、地

址信息、中間結(jié)果等內(nèi)容。將數(shù)據(jù)暫時存于CPU內(nèi)部寄存

器中，加快CPU的操作速度。

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1.2.2總線結(jié)構(gòu)

微型計算機(jī)結(jié)構(gòu)是以總線為核心的將

微處理器、存儲器、輸入/輸出設(shè)備智能地

連接在一起的。所謂總線，是指微型計算

機(jī)各部件之間傳送信息的通道。CPU內(nèi)部

的總線為內(nèi)部總線，連接微型計算機(jī)系統(tǒng)

各部件的總線稱為外部總線。如圖123所

7J\o

—

地址總線

圖123總線結(jié)構(gòu)圖

總線劃分:

1.地址總線

2.數(shù)據(jù)總線

A

1.2.3內(nèi)部存儲器

存儲器是計算機(jī)的記憶部件，負(fù)責(zé)存儲程序和數(shù)

據(jù)。存儲器分兩大類：稱為主存儲器（內(nèi)存）；另一

種存儲設(shè)備稱為輔助存儲器（外存）。

內(nèi)部存儲器（內(nèi)存）分為隨機(jī)存儲器RAM和只

讀存儲器ROM。

ROM主要用來存放固定不變的程序、數(shù)據(jù)、塞

格和系統(tǒng)軟件，如BIOS程序。這種存儲器中的信息

只能讀出而不能隨意寫入，RAM是一種讀寫存儲器,

其內(nèi)容可以隨時根據(jù)需要讀出，也可以隨時重新寫入

新的信息。在計算機(jī)斷電后RAM中的信息會丟失。

圖124常見的幾種內(nèi)存條

1-2-4主板

主板是電腦系統(tǒng)中最大的一塊

印刷電路板，由印刷電路板、CPU插座、

控制芯片、CMOS只讀存儲器、CACHE存

儲器、各種擴(kuò)展插槽、鍵盤插座、各種

連接插座和各種開關(guān)及跳線組成的，如

圖1.2.5所示。

CMOS

ISA插槽

主板電池

控制芯片PCI插槽

串行/并

Socket7插槽

鍵盤插座

CACHE

內(nèi)存插槽

圖125Pentium（奔騰）主板

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A

1.CMOS只讀存儲器

CMOS只讀存儲器中裝載著BIOS程序。

負(fù)責(zé)處理主板與操作系統(tǒng)之間的接口問題，

功能是：對CPU、主板芯片以及有關(guān)的接口

部件進(jìn)行初始化；對電腦進(jìn)行開機(jī)自檢；幫

助系統(tǒng)從驅(qū)動器中尋找DOS的引導(dǎo)系統(tǒng)，并

向RAM中裝入DOS；運(yùn)行Setup程序?qū)ο到y(tǒng)

的硬件進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)開機(jī)后，用戶按Del鍵

或F1鍵即可設(shè)置BIOS參數(shù)。

2.I/O擴(kuò)充插槽

在主板上備有一些擴(kuò)充插槽，用

來插入部件或連接外部設(shè)備。通過擴(kuò)

充插槽接通總線，就可以實現(xiàn)與CPU

的信息交換，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充和

與外設(shè)的連接。目前主板上的擴(kuò)充插

槽有ISA插槽、PCI插槽、AGP插槽。

A

3.外圍設(shè)備連接口

主機(jī)與外部設(shè)備通過外設(shè)接口連接。目前主

機(jī)上一般都設(shè)有兩個串行接口（COM1和

COM2）、兩個并行接口（LPT1、LPT2）、新

型通用串行總線接口（USB）以及鼠標(biāo)、鍵盤接

口，如圖1.2.6所示。通常，COM1用于連接鼠標(biāo),

COM2用于連接外置Modem；LPT1用于連接打

印機(jī)，LPT2用于連接掃描儀；小口徑的鼠標(biāo)接

口連接在PS/2接口上；對于數(shù)碼相機(jī)等新式輸入

輸出設(shè)備，一般都連接在USB接口上。

人-

PS/2鼠標(biāo)接口打印機(jī)接口（25針孔）

4.芯片組

為簡化主板結(jié)構(gòu)，將復(fù)雜的電

路元件集成為性能可靠的幾塊芯片，

這些芯片分別由“北橋”和“南橋”

組成，并統(tǒng)稱為“芯片組”。功能

是控制與管理整個計算機(jī)的硬件以

及數(shù)據(jù)傳遞。

-^\J'I111/、l,V/、

1-2.5外部存儲器

外部存儲器包括軟盤存儲器、

硬盤存儲器、光盤存儲器、磁帶存

儲器等幾大類。

A

1.軟盤存儲器

軟盤驅(qū)動器是電腦中最早使用的

數(shù)據(jù)存儲器之一。軟盤是一種兩面涂

有磁性物質(zhì)的聚脂薄膜圓形盤片。軟

盤存儲器由軟磁盤、軟盤驅(qū)動器和軟

盤驅(qū)動器適配器三個部分組成。軟盤

的外形、組成與內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖L2.7所

Zj\O

寫保護(hù)口，現(xiàn)處于保護(hù)狀態(tài)

標(biāo)簽4

保護(hù)套

中心軸孔

金屬套

圖1.2.73.5寸磁盤外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

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圖L2?73.5寸磁盤外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

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軟盤主要由以下幾部分組成:

?中心軸孔：套在軟盤驅(qū)動器主軸上。

?寫保護(hù)口：對軟盤進(jìn)行保護(hù)。

?保護(hù)套：軟盤的外殼。

?金屬保護(hù)罩：軟盤上的金屬片。

?標(biāo)簽：分為用戶標(biāo)簽和廠方標(biāo)簽。

由于現(xiàn)代軟件功能的增強(qiáng)，出現(xiàn)了100MB以上的

新型軟盤，有內(nèi)置和外置兩種，如Zip、Jaz和LS-

120（容量為120MB）,如圖128所示。

Jaz驅(qū)動器

軟盤

LS-120軟盤］

Zip驅(qū)動器

圖1.2.8新型大容量磁盤與驅(qū)動器

2.硬盤存儲器

硬盤存儲器，簡稱為硬盤(Hard

disk),由硬盤片、硬盤控制器、硬盤驅(qū)

動器及連接電纜組成，如圖129所示。其

特點是：存儲容量大、存取速度快。

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A

3.光盤存儲器

光盤(OpticalDisk)是利用激光進(jìn)行

讀寫信息的圓盤。光盤存儲器系統(tǒng)是由光

盤片、光盤驅(qū)動器和光盤控制適配器組成。

常見的光盤存儲器和類型有CD-ROM,

CD-R,CD-RW和DVD-ROM等，如圖

1210、圖1211所示。

圖L2.11DVD夕卜形

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4.其他外部存儲設(shè)備

為適應(yīng)大規(guī)模的信息交換，現(xiàn)在又

出現(xiàn)了“光盤庫”，如圖1212所示。它

是一種能夠自動交換光盤盤片和讀寫數(shù)

據(jù)的裝置。

磁帶機(jī)是最古老的一種存儲器，如

圖1213所示。其特點是存儲容量大，速

度慢。

三j

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圖1212光盤庫圖L2.13磁帶機(jī)

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1.2.6輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是向計算機(jī)輸入程序、數(shù)

據(jù)和命令的部件，常見的輸入設(shè)備有

鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化

儀、話筒等。

1.鍵盤

鍵盤是計算機(jī)必備的標(biāo)準(zhǔn)輸入

設(shè)備，用戶的程序、數(shù)據(jù)以及各種

對計算機(jī)的命令都可以通過鍵盤輸

入。

圖1214所示為104鍵鍵盤，可

分為主鍵盤（打字）區(qū)、功能鍵區(qū)、

控制鍵區(qū)、數(shù)字鍵盤區(qū)。

(1)主鍵區(qū):

主鍵區(qū)是鍵盤的主要使用區(qū)，用

來輸入各種字母、數(shù)字、常用運(yùn)算符、

標(biāo)點和漢字等。除此之外，還有幾個

特殊的控制鍵及常用組合鍵，其功能

如表1.2.1所示。

*表121常用鍵及組合鍵的使用

鍵名功能

Shift又稱上檔鍵，利用此鍵來輸入上檔字符。

大寫字母鎖定鍵，利用此鍵來輸入大寫字母。

CapsLock

空格鍵是位于鍵盤最下面的一個最長的鍵位，按下空格鍵，將輸入一個空格

字符。

按下此鍵可使光標(biāo)回退一格，刪除一個字符。

Enter回車鍵，按下此鍵，表示前面的輸入結(jié)束。

Tab制表定位鍵。

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Alt轉(zhuǎn)換鍵，此鍵通常和其它鍵組成特殊功能鍵。

Alt+Fn用在漢字系統(tǒng)中，實現(xiàn)多種漢字輸入方法的轉(zhuǎn)換。

Ctrl控制鍵，必須和其它鍵組合在一起使用。

Ctrl+P聯(lián)打印機(jī)控制，此組合鍵具有開關(guān)的作用，操作一次將輸

出到顯示器上的內(nèi)容，同時送到打印機(jī)上打印輸出。

Ctrl+C表示終止程序或指令的執(zhí)行O

Ctrl+S暫時停止程序或命令的執(zhí)行，若要繼續(xù)執(zhí)行，按任意鍵即

可。

Ctrl+Alt+系統(tǒng)的熱啟動，使用的方法是，按住Ctrl和Alt鍵不放，再

Del擊打Del鍵。

-J

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（3）編輯鍵區(qū)

編輯鍵區(qū)的10功能鍵又分成8個

光標(biāo)移動鍵和2個編輯操作鍵（Del

和Ins）。其功能如表122所示。光

標(biāo)移動鍵只有在運(yùn)行全屏幕編輯軟

件中才起作用。

表122光標(biāo)移動鍵和編輯鍵的功能

光標(biāo)左移一個字符。

光標(biāo)右移一個字符。

T光標(biāo)上移一個字符。

1光標(biāo)下移一個字符。

Home光標(biāo)移到行頭或當(dāng)前頁頭。

End光標(biāo)移到行尾或當(dāng)前頁尾。

PageUp光標(biāo)移到上一頁。

Page光標(biāo)移到下一頁。

Down

Del刪除鍵，刪除光標(biāo)位置的一個字符。

插入鍵，此鍵是開關(guān)鍵，有兩種狀態(tài)：插

入狀態(tài)和改寫狀態(tài)。按下此鍵（奇數(shù)次），

Ins進(jìn)入插入狀態(tài)，所輸入的字符將被插入在

當(dāng)前光標(biāo)之前；再按下此鍵（偶數(shù)次），

進(jìn)入改寫狀態(tài)，所輸入的字符將覆蓋當(dāng)前

光標(biāo)處的字符。

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(4)小鍵盤區(qū)

小鍵盤區(qū)的數(shù)字是上檔字符。要連續(xù)地進(jìn)行數(shù)字

輸入時，可以按下數(shù)字鎖定NumLock鍵，按下該

鍵后，鍵盤右上角NumLock的指示燈亮，表示小

鍵盤已處于數(shù)字鎖定狀態(tài)，輸入為0?9和小數(shù)點

再按一下NumLock鍵，則NumLock的指示

燈滅，表示小鍵盤已處于全屏幕操作狀態(tài)，輸入為

下檔全屏幕操作鍵。

A

2.鼠標(biāo)

鼠標(biāo)根據(jù)其使用原理可分為：機(jī)械鼠標(biāo)、光

電鼠標(biāo)和光電機(jī)械鼠標(biāo)。按鍵數(shù)可分為：兩鍵鼠

標(biāo)、三鍵鼠標(biāo)和多鍵鼠標(biāo)，如圖1.2.15所示。

圖1.2.15鼠標(biāo)

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識

光筆

圖1.2.17光筆

A

5.數(shù)字化儀

數(shù)字化儀是一種圖形輸入設(shè)備，它可將各種

圖紙的圖形信息轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可識別的數(shù)字信號

輸入計算機(jī)中。它與繪圖儀一起常用于工程設(shè)計

單位。

6.麥克風(fēng)

利用話筒可以進(jìn)行語音輸入。其硬件系統(tǒng)是

由聲卡和話筒（麥克風(fēng)）組成。

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1.2.7輸出設(shè)備

輸出設(shè)備是用來輸出經(jīng)過計算機(jī)運(yùn)算或處理后

所得的結(jié)果，并將結(jié)果以字符、數(shù)據(jù)、圖形等人們

能夠識別的形式進(jìn)行輸出。常見輸出設(shè)備有顯示器、

打印機(jī)、投影儀、繪圖儀、聲音輸出設(shè)備等。

1.顯示器

顯示器由監(jiān)視器和顯示控制適配器

（顯示卡）組成。顯示器可以分為單色

顯示器和彩色顯示器兩種。如圖1221、

圖1222所示。

熱升華打印機(jī)噴蠟打印機(jī)

噴墨打印機(jī)

針式打印機(jī)激光打印知

圖1223打印機(jī)的幾種類型

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圖1224繪圖儀（長約140cm,高約150cm）

A

4.聲音輸出設(shè)備

聲音輸出設(shè)備包括聲卡和揚(yáng)聲器兩部分。按

分辨率分為8位、16位、32位、64位，位數(shù)越高，

效果越好。并且使用了三維環(huán)繞立體聲技術(shù)，使

微機(jī)具有音響的功能。

聲卡的總線接口有ISA和PCI兩種，PCI已經(jīng)

成為主流，如圖1.2.25所示。聲卡除了發(fā)聲以外，

還提供錄入、編輯、回放數(shù)字音頻和進(jìn)行MIDI音

樂合成的能力。

揚(yáng)聲器主要有音箱和耳機(jī)兩類。

5.投影機(jī)

第

1.2.8電源與機(jī)箱

微機(jī)電源要求輸入220V、50Hz的交流電，經(jīng)

過變壓整流穩(wěn)壓后，輸出四種直流電，供微機(jī)不同

部件使用。如果電壓的波動范圍超過允許值180?

230V時，就需要使用穩(wěn)壓器。為了降低電源的溫

度，電源內(nèi)需安裝了風(fēng)扇。

如果對供電可靠性要率較高可使用不間斷電源

(UPS),如圖1.2.27所示。

計算機(jī)可以靠其內(nèi)部電源濾波電容存儲的能量在

斷電的情況下維持工作50ms。因而要求不間斷電

源必須能在小于50ms的時間間隔內(nèi)恢復(fù)送電，

能保證計算機(jī)的正常運(yùn)行。

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1.2.9微機(jī)硬件發(fā)展展望

微機(jī)硬件朝著兩大方向努力。第一，功能強(qiáng)大。

微機(jī)的運(yùn)算速度、存儲器容量大大加強(qiáng)，已經(jīng)超過

了所謂的小型機(jī)或中型機(jī)；第二，體積不斷減小。

半導(dǎo)體材質(zhì)不斷改進(jìn)，目前已研制出了銅芯片，使

計算機(jī)的結(jié)構(gòu)與形式發(fā)生了變化。筆記本電腦（參

見圖1.2.28）因其體積小、功能強(qiáng)并且易于移動而

迅速發(fā)展，此外，掌上電腦（參見圖1.2.29）也作

為一款便攜機(jī)發(fā)展迅速。所以說微機(jī)的第二大變化

是日益微型化、集成化。

圖1.2.28筆記本電腦圖1229掌上電腦

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1.2.10軟件系統(tǒng)

除了硬件系統(tǒng)外，微型計算機(jī)還必

須配備優(yōu)秀的軟件系統(tǒng)才能發(fā)揮出其強(qiáng)

大的性能。軟件系統(tǒng)又可分為系統(tǒng)軟件

和應(yīng)用軟件兩大類。

1.3微型計算機(jī)的分類與二

主要技術(shù)指標(biāo)力

1.3.1微型計算機(jī)的分類

1.3.2微型計算機(jī)的主要

A

1.3.1微型計算機(jī)的分類

(1)按字長可分為8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)和

64位機(jī)等。

(2)按結(jié)構(gòu)可分為單片機(jī)、單板機(jī)與多芯機(jī)、

多板機(jī)等。

(3)按用途可分為工業(yè)過程控制機(jī)與數(shù)據(jù)處理

機(jī)等。

(4)按CPU芯片型號可分為286機(jī)、386機(jī)、486

機(jī)和Pentium微機(jī)等。

1.3.2微型計算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

1.字長:字長是指計算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制信

息的位數(shù)。字長是由CPU內(nèi)部的寄存器、加法器和數(shù)

據(jù)總線的位數(shù)決定的。字長越長，精度越高，速度越

快，但價格也越高。當(dāng)前微機(jī)字長有16位，32位，高

檔微機(jī)的字長是64位?！?/p>

2.運(yùn)算速度：指計算機(jī)每秒鐘能執(zhí)行的指令條

數(shù)。單位是次/s或百萬次/s。一般來說，微機(jī)的

運(yùn)算速度已達(dá)200?300MIPSo

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3.時鐘頻率（主頻）

時鐘頻率是指CPU在單位時間（s）內(nèi)發(fā)出

的脈沖數(shù)。時鐘頻率越快，計算機(jī)的運(yùn)算速度也

越快。主頻的單位是兆赫茲（MHz）。

4.存取速度

存儲器連續(xù)進(jìn)行讀/寫操作所允許的最短

時間間隔，稱為存取周期。存取周期越短，則

存取速度越快，它是反映存儲器性能的一個重

要參數(shù)。通常，存取速度的快慢決定了運(yùn)算速

度的快慢。

5.存儲容量

(1)內(nèi)存容量。指內(nèi)存儲器能夠存儲信息的總字節(jié)

數(shù)。容量越大，運(yùn)行速度越快。

(2)外存容量。指外存儲器所能容納的總字節(jié)數(shù)。

6.外部設(shè)備的配置,

主機(jī)所配置的外部設(shè)備的多少和好壞，也是

衡量計算機(jī)綜合性能的重要指標(biāo)。

7.軟件的配置

豐富的軟件可以充分的發(fā)揮計算機(jī)的效率,

方便用戶的使用。

8.可靠性、可用性和可維護(hù)性

可靠性是指在給定時間內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)能

正常運(yùn)轉(zhuǎn)的概率?？捎眯允侵赣嬎銠C(jī)的使用

效率?？删S護(hù)性是指計算機(jī)的維修效率。可

靠性、可用性和可維護(hù)性越高，則計算機(jī)系

統(tǒng)的性能越好。

三

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1.4計算機(jī)信息處理原理

L4.1數(shù)制基礎(chǔ)

1.4.2數(shù)制換算

L4.3數(shù)據(jù)單位其及換算

L4.4數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)單位

1.4.1數(shù)制基礎(chǔ)

1.數(shù)制定義

用一組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示

數(shù)目的方法稱為數(shù)制。數(shù)制有進(jìn)位計數(shù)制與非進(jìn)

位計數(shù)制之分，目前一般使用進(jìn)位計數(shù)制。

計算機(jī)中常使用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、

十六進(jìn)制等。

2.十進(jìn)制

十進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1、2、3、4、5、6、

7、8、9共十個，進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢十進(jìn)一，借一當(dāng)

十。

上一頁下_頁

A

3.二進(jìn)制數(shù)

二進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1共兩個，進(jìn)數(shù)規(guī)則為

逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二。

4.八進(jìn)制數(shù)

八進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1、2、3、4、5、6、7共八

個，進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八。

5.十六進(jìn)制數(shù)

十六進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1、2、3、4、

5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共十

六個，其中數(shù)碼A、B、C、D、E、F分別

代表十進(jìn)制數(shù)中的10、11、12、13、14、

15,進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六。

三?

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十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制

00009100111

111110101012

2102211101113

3113312110014

41004413110115

51015514111016

61106615111117

7J1117161000020

3.十進(jìn)制數(shù)換算成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)

分整數(shù)部分的換算和小數(shù)部分的換算。

(X)整數(shù)部分的換算；

將已知的十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分反復(fù)除以n(n為進(jìn)制

數(shù)，取值為2、8、16,分別表示二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六

進(jìn)制)，直到商是0為止，并將每次相除之后所得的余

數(shù)按次序記下來，第一次相除所得的余數(shù)Ko為n進(jìn)制數(shù)

的最低位，最后一次相除所得余數(shù)Kn“為n進(jìn)制數(shù)的最

高位。排列次序為KmiKg??KIK0的數(shù)就是換算后得到

的n進(jìn)制數(shù)。

A

(2)小數(shù)部分的換算

將已知的十進(jìn)制數(shù)的純小數(shù)(不包括乘

后所得整數(shù)部分)反復(fù)乘以n,直到乘積的

小數(shù)部分為0或小數(shù)點后的位數(shù)達(dá)到精度要

求為止。第一次乘n所得的整數(shù)部分為Ki，

最后一次乘n所得的整數(shù)部分為Km，則所得

n進(jìn)制小數(shù)部分0KlK2-Kmo

4.二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互換算

二進(jìn)制數(shù)換算成八進(jìn)制數(shù)的方法是：以小數(shù)點

為基準(zhǔn)，整數(shù)部分從右向左，三位一組，最高位不

足三位時，左邊添0補(bǔ)足三位；小數(shù)部分從左向右,

三位一組，最低位不足三位時，右邊添0補(bǔ)足三位。

然后將每組的三位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)表示,

即得到八進(jìn)制數(shù)。

八進(jìn)制數(shù)換算成二進(jìn)制數(shù)

將每一位八進(jìn)制數(shù)用三位對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)表示。

5.二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互換算

以小數(shù)點為基準(zhǔn)，整數(shù)部分：從右向左，四位

一組，最高位不足四位時，左邊添0補(bǔ)足四位；小

數(shù)部分：從左向右，四位一組，最低位不足四位時,

右邊添0補(bǔ)足四位。然后將每組的四位二進(jìn)制數(shù)用

相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)表示，即可得到十六進(jìn)制數(shù)。

十六進(jìn)制數(shù)換算成二進(jìn)制數(shù)

將每一位十六進(jìn)制數(shù)用四位相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)表示o

1.4.3數(shù)據(jù)單位其及換算

1.數(shù)據(jù)單位

數(shù)據(jù)的常用單位有位、字節(jié)和字。

位：是計算機(jī)中存儲數(shù)據(jù)的最小單位，指二進(jìn)制

數(shù)中的一個位數(shù)，其值為“0”或“1”，稱為“比特”

字節(jié)：是計算機(jī)存儲容量的基本單位，計算機(jī)存儲

容量的大小是用字節(jié)的多少來衡量的。用表示。

單位還有KB（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）和GB（千兆

字節(jié)）一個ASCI［碼用1個字節(jié)表示。

上一頁

第

字：指計算機(jī)一次存取、加工、運(yùn)算和傳送的數(shù)

據(jù)長度。一個字通常由一個或若干個字節(jié)組成。計算

機(jī)字的長度越長，則其精度和速度越高。

2.數(shù)據(jù)單位間的換算

在數(shù)據(jù)單位間存在著以下?lián)Q算關(guān)系。

1B=8bit

1KB=21OB=1024B

1MB=210X1KB=210X210B=1024X1024B=1024KB

1GB=210X1MB=210X210X1KB=210X210X210B

=1024XI024X1024B=1024MB

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1.4.4數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)單位

1.位(bit)

位是計算機(jī)中存儲數(shù)據(jù)的最小單位，指二進(jìn)制

數(shù)中的一個位數(shù)，其值為“0”或“1”，稱之為“比

歹字節(jié)(Byte)

一個字節(jié)等于8位，即lB=8bit。

1KB=21O=1024B

1MB=210X210=l024X1024B=1024KB

1GB=210X210X210=l024XI024X1024B=1024MB二

頁

A

3.字（Word）

字是指計算機(jī)一次存取、加工、運(yùn)算和傳送的數(shù)

據(jù)長度。一個字通常由一個或若干個字節(jié)組成。計算

機(jī)字長越長，則其精度和速度越高。

計算機(jī)字長有8位、16位、32位和64位，通常我

們所說的多少位的計算機(jī)是指該計算機(jī)的字長是多少

位。例如486微機(jī)字長是32位，稱為32位機(jī)。

上

1.4.5數(shù)據(jù)編碼

規(guī)定用什么樣的二進(jìn)制碼來表示字母、數(shù)字以

及專門符號。有兩種字符編碼方式：ASCH碼和

EBCDIC碼。

1.BCD碼

計算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算，輸出時再將二小

制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，這種采用若干位二進(jìn)制數(shù)碼表

示一位十進(jìn)制數(shù)的編碼方案，稱為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)

制數(shù)，簡稱為二?十進(jìn)制編碼，即BCD碼。BCD碼

的編碼方案很多，8421碼是最常用的一種。

第

2.ASCH碼

目前，國際上使用的字母、數(shù)字和符號的

信息編碼系統(tǒng)是采用美國國家信息交換標(biāo)準(zhǔn)字符

碼(AmericanStandardCodeforInformation

Interchange),簡稱為ASCII碼。它有7位碼版

本和8位碼版本兩種。

3.漢字編碼/

漢字外部碼又稱輸入碼，由鍵盤輸入漢字時

主要是輸入漢字的外碼，每個漢字對應(yīng)一個外部碼。

漢字輸入方法不同，可根據(jù)自己的需要選擇不同的

輸入方法。最為普遍的漢字輸入方法是拼音碼、五

筆字型碼和自然碼。

■5—-

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第

漢字編碼分為:

(1)漢字機(jī)內(nèi)碼

機(jī)內(nèi)碼是計算機(jī)內(nèi)部存儲和加工漢字時所用的代

碼。不管用何種漢字輸入碼將漢字輸入計算機(jī)，為存

儲和處理方便，都需將各種輸入碼轉(zhuǎn)換成長度一致的

漢字內(nèi)部碼。一般用二個字節(jié)表示一個漢字的內(nèi)碼。

(2)漢字外部碼

漢字外部碼又稱輸入碼，由鍵盤輸入漢字時主要

是輸入漢字的外碼，每個漢字對應(yīng)一個外部碼。漢字

輸入方法不同，同一漢字的外碼可能不同，用戶可根

據(jù)自己的需要選擇不同的輸入方法。

下一頁■卜返回本章首頁

A

（3）漢字交換碼（國標(biāo)碼）規(guī)定了《信息交換用漢森

字編碼字符集一基本集》，即GB2312-80,簡稱國標(biāo)7

碼。國標(biāo)碼基本集中收錄了漢字和圖像符號共7445個，：

分為兩級漢字。國標(biāo)碼采用兩個字節(jié)表示一個漢字，’

每個字節(jié)只使用了低七位。這樣使得漢字與英文完全

兼容。二

（4）漢字輸出碼

漢字字形點陣：漢字的字形稱為字模，以一點陣表

示。點陣中的點對應(yīng)存儲器中的一位，對于16x16點

陣的漢字，其有256個點，即256位。點陣數(shù)越大，

分辨率越高，字形越美觀，但占用的存儲空間越多。

上一頁~下一齒'本章首頁

漢字字庫:

漢字庫分為軟字庫和硬字庫兩種。軟

字庫的漢字字庫文件存儲在軟盤或硬盤中。

硬字庫是將字庫固化在漢卡中，使?jié)h卡存

儲漢字字庫，并將漢字卡安裝在機(jī)器的擴(kuò)

展槽中。漢卡由ROM或RAM芯片制成。

A

1.5.1計算機(jī)運(yùn)行環(huán)境

微機(jī)的環(huán)境條件包括：溫度與濕度、

清潔度、照明度、電磁干擾、靜電、機(jī)

房噪聲、防火、防水、防震、接地系統(tǒng),

供電系統(tǒng)等方面的內(nèi)容。

1.5.2計算機(jī)數(shù)據(jù)保護(hù)

（1）做到計算機(jī)專人專用，為計

算機(jī)的開機(jī)設(shè)置密碼，使用加密軟件

對數(shù)據(jù)加密。

（2）若只需保護(hù)部分?jǐn)?shù)據(jù)，則應(yīng)

將文件設(shè)置為只讀屬性，同時為數(shù)據(jù)

文件加密或要求使用密碼打開。

1.5.3計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全

(1)選擇規(guī)模較大且信譽(yù)良好的網(wǎng)絡(luò)接入商(ISP),

保證上網(wǎng)速度，同時可減少費(fèi)用。

(2)選擇經(jīng)常信譽(yù)良好且內(nèi)容充實的網(wǎng)絡(luò)信息提供商

(ICP),防止信息污染。

(3)經(jīng)常上網(wǎng)的計算機(jī)應(yīng)安裝一些具有預(yù)防網(wǎng)絡(luò)陷此

功能的防火墻軟件，單位可使用防火墻硬件，保護(hù)本

機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)被非法盜取。

(4)在網(wǎng)絡(luò)信息交流時，應(yīng)防止個人信息的泄露，這

將給廣大用戶帶來經(jīng)濟(jì)及名譽(yù)損失。

1.5.4計算機(jī)病毒概述.

1.病毒的由來’

計算機(jī)病毒作為一個概念自1983年11月3日由美國計算機(jī)

專家弗雷德?科恩首次提出并進(jìn)行了驗證。隨著計算機(jī)技術(shù)的

飛速發(fā)展，計算機(jī)病毒也在迅速泛濫、蔓延，危害越來越大

2.計算機(jī)病毒的概念4

計算機(jī)病毒，本質(zhì)上是一種人為設(shè)計、可執(zhí)行的程