大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章

1、 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章1第二章第二章計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)與信息存儲與信息存儲 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章24計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成 4微型計算機的結(jié)構(gòu)微型計算機的結(jié)構(gòu) 4計算機中數(shù)的表示計算機中數(shù)的表示 4數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章3t中央處理器中央處理器一般也稱為一般也稱為CPUCPU，是計算機的核心，是計算機的核心，具有運算能力和控制功能。具有運算能力和控制功能。 t計算機計算機由由CPUCPU、內(nèi)存儲器、輸入輸出接口電路和、內(nèi)存儲器、輸入輸出接口電路和系統(tǒng)總線構(gòu)成，通常稱為計算機主機系統(tǒng)總線構(gòu)成，通常稱為計算

2、機主機 。t計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)是以計算機為主體，并配上外設(shè)和是以計算機為主體，并配上外設(shè)和系統(tǒng)軟件之后構(gòu)成的軟硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件之后構(gòu)成的軟硬件系統(tǒng)。 我們通常所說的我們通常所說的“計算機計算機”，其準(zhǔn)確的名稱，其準(zhǔn)確的名稱應(yīng)該是計算機系統(tǒng)。應(yīng)該是計算機系統(tǒng)。 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章4v計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計算機的物理裝置，是是構(gòu)成計算機的物理裝置，是看得見、摸得著的一些實實在在的有形實體?？吹靡姟⒚弥囊恍崒嵲谠诘挠行螌嶓w。目前的計算機硬件系統(tǒng)采用的仍是計算機目前的計算機硬件系統(tǒng)采用的仍是計算機的經(jīng)典結(jié)構(gòu)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)馮馮諾依曼結(jié)構(gòu)，即采用總諾依曼結(jié)構(gòu)，即采

3、用總線結(jié)構(gòu)將運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)線結(jié)構(gòu)將運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備備和輸出設(shè)備5 5大部件連接起來。大部件連接起來。其中，運算器和控制器構(gòu)成了計算機的核其中，運算器和控制器構(gòu)成了計算機的核心部件心部件中央處理器（中央處理器（Center Process Center Process UnitUnit，簡稱，簡稱CPUCPU）。）。數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流控制流控制流各部分的功能：各部分的功能：t運算器：運算器：算術(shù)運算或邏輯運算算術(shù)運算或邏輯運算t控制器：控制器：取指令、譯碼、執(zhí)行指令取指令、譯碼、執(zhí)行指令t存儲器：存儲器：保存信息保存信息內(nèi)存：內(nèi)存：ROM(ROM(只讀存儲器只

4、讀存儲器) ) RAM( RAM(隨機存儲器，隨機存儲器，斷電后信息全部丟失斷電后信息全部丟失) )外存：外存：磁盤磁盤( (軟盤、硬盤軟盤、硬盤) )、光盤、磁帶、光盤、磁帶t輸入設(shè)備：輸入設(shè)備：輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)( (鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆等鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆等) )t輸出設(shè)備：輸出設(shè)備：輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)( (顯示器、打印機、繪圖儀等顯示器、打印機、繪圖儀等) ) 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章5軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)由計算機程序、數(shù)據(jù)和有關(guān)的技術(shù)資料組由計算機程序、數(shù)據(jù)和有關(guān)的技術(shù)資料組成。程序是指揮計算機工作的步驟；技術(shù)資料包括成。程序是指揮計算機工作的步驟；技術(shù)資料包括軟件

5、和硬件的技術(shù)說明、使用方法和操作手冊等文軟件和硬件的技術(shù)說明、使用方法和操作手冊等文檔。軟件是計算機的檔。軟件是計算機的“靈魂靈魂”?！奥銠C裸機”是只有硬件而沒有任何軟件支持的是只有硬件而沒有任何軟件支持的計算機稱為，裸機幾乎是不能工作的。計算機稱為，裸機幾乎是不能工作的。 系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)語言處理程序語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持軟件支持軟件應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件：程序庫程序庫軟件包軟件包套裝軟件套裝軟件用戶開發(fā)的系統(tǒng)用戶開發(fā)的系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件中最重要的部分，功能是是系統(tǒng)軟件中最重要的部分，功能是對計

6、算機系統(tǒng)的全部硬件和軟件資源進(jìn)行統(tǒng)一對計算機系統(tǒng)的全部硬件和軟件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一分配。管理、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一分配。 操作系統(tǒng)為用戶提供了一個操作方便的環(huán)操作系統(tǒng)為用戶提供了一個操作方便的環(huán)境，是用戶與計算機的接口，同時又是用戶進(jìn)境，是用戶與計算機的接口，同時又是用戶進(jìn)行軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，其他的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟行軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，其他的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能合理調(diào)度工作件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能合理調(diào)度工作流程，正常的工作。流程，正常的工作。 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章6 存儲程序工作原理存儲程序工作原理( (存儲程序、程序控制存儲程序、程序控制)

7、 )t計算機系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入計算機系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備組成，并規(guī)定了他們的功能設(shè)備、輸出設(shè)備組成，并規(guī)定了他們的功能t程序和數(shù)據(jù)在計算機中用二進(jìn)制數(shù)表示程序和數(shù)據(jù)在計算機中用二進(jìn)制數(shù)表示t計算機的工作過程是由存儲程序控制的計算機的工作過程是由存儲程序控制的1949 1949 John von Neumann馮馮 諾依曼諾依曼美籍匈牙利數(shù)學(xué)家美籍匈牙利數(shù)學(xué)家 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章7| 指令指令是對計算機進(jìn)行程序控制的最小單位，一是對計算機進(jìn)行程序控制的最小單位，一個個CPUCPU能夠執(zhí)行的所有指令的集合稱為該能夠執(zhí)行的所有指令的集

8、合稱為該CPUCPU的的指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)。t程序程序是人們?yōu)榻鉀Q某項任務(wù)而編寫的指令的有是人們?yōu)榻鉀Q某項任務(wù)而編寫的指令的有序集合。指令的不同組合方式，可以構(gòu)成完成序集合。指令的不同組合方式，可以構(gòu)成完成不同任務(wù)的程序。不同任務(wù)的程序。指令格式指令格式 操作碼操作碼 地址碼地址碼 執(zhí)行什么操作執(zhí)行什么操作數(shù)據(jù)在存儲器中的存放位置數(shù)據(jù)在存儲器中的存放位置 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章8u計算機的工作過程計算機的工作過程就是執(zhí)行程序的過程。就是執(zhí)行程序的過程。 在運行程序之前，首先通過輸入設(shè)備將編好的程在運行程序之前，首先通過輸入設(shè)備將編好的程序和原始數(shù)據(jù)輸送到計算機內(nèi)存儲器中，然后

9、按照指序和原始數(shù)據(jù)輸送到計算機內(nèi)存儲器中，然后按照指令的順序，依次執(zhí)行指令。令的順序，依次執(zhí)行指令。u執(zhí)行一條指令的過程是：執(zhí)行一條指令的過程是：u讀取指令：從內(nèi)存儲器中取出要執(zhí)行的指令送到讀取指令：從內(nèi)存儲器中取出要執(zhí)行的指令送到 CPU CPU 內(nèi)部的指令寄存器暫存內(nèi)部的指令寄存器暫存u分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，譯出該指令對應(yīng)的操作譯碼器，譯出該指令對應(yīng)的操作 u執(zhí)行指令：執(zhí)行指令：CPUCPU向各個部件發(fā)出相應(yīng)控制信號，完向各個部件發(fā)出相應(yīng)控制信號，完成指令規(guī)定的操作成指令規(guī)定的操作 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章

10、第二章9n內(nèi)存，又稱主存，是微型機主機的組成部分，存放當(dāng)內(nèi)存，又稱主存，是微型機主機的組成部分，存放當(dāng)前正在使用或隨時要使用的程序和數(shù)據(jù)，前正在使用或隨時要使用的程序和數(shù)據(jù)，是是CPUCPU可以可以直接訪問的存儲器。直接訪問的存儲器。CPUCPU控制器控制器運算器運算器寄存器寄存器微處理器是微處理器是計算機硬件計算機硬件系統(tǒng)的核心系統(tǒng)的核心部件，負(fù)責(zé)部件，負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)控制和協(xié)調(diào)整個計算機整個計算機系統(tǒng)的工作系統(tǒng)的工作 Cache Cache 計算機后面板計算機后面板I/OI/O接口接口 v主機與外設(shè)之間不能直接進(jìn)行信息交換，必須主機與外設(shè)之間不能直接進(jìn)行信息交換，必須通過通過I/OI/O接口

11、才能完成信息傳送。接口才能完成信息傳送。vI/OI/O接口所起的作用是：接口所起的作用是： v數(shù)據(jù)緩沖。解決高速主機與低速外設(shè)間的矛盾數(shù)據(jù)緩沖。解決高速主機與低速外設(shè)間的矛盾v信號格式配合。處理外設(shè)與信號格式配合。處理外設(shè)與CPUCPU之間不同的信息格之間不同的信息格式，如式，如A/DA/D、D/AD/A轉(zhuǎn)換，串轉(zhuǎn)換，串/ /并、并并、并/ /串轉(zhuǎn)換串轉(zhuǎn)換v電平和驅(qū)動能力配合。使外設(shè)和主機的信號電平電平和驅(qū)動能力配合。使外設(shè)和主機的信號電平一致，并提高一致，并提高CPUCPU信號的驅(qū)動能力信號的驅(qū)動能力v時序配合。使主機與外設(shè)協(xié)調(diào)工作時序配合。使主機與外設(shè)協(xié)調(diào)工作v設(shè)備選擇。每臺外設(shè)都有設(shè)備地

12、址設(shè)備選擇。每臺外設(shè)都有設(shè)備地址 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章10S 主要性能指標(biāo)：主要性能指標(biāo)：字長、主頻、內(nèi)存容量、運算速度字長、主頻、內(nèi)存容量、運算速度 S 分類：分類：S按組成結(jié)構(gòu)分單片機、單板機、多板機按組成結(jié)構(gòu)分單片機、單板機、多板機S按用途分臺式、便攜式、手持式按用途分臺式、便攜式、手持式S 發(fā)展方向：發(fā)展方向：S高速化高速化 P4P4主頻達(dá)主頻達(dá)3.40GHz3.40GHzS超小型化超小型化 筆記本電腦筆記本電腦 S多媒體化多媒體化 多媒體處理器多媒體處理器S網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機 S隱形化隱形化 電視或影音計算機電視或影音計算機 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算

13、機基礎(chǔ)第二章第二章11總線是計算機傳輸指令、數(shù)據(jù)和地址的通道，總線是計算機傳輸指令、數(shù)據(jù)和地址的通道，是計算機各部件聯(lián)系的紐帶。是計算機各部件聯(lián)系的紐帶。按照傳送信息的類型，總線分為：數(shù)據(jù)總線按照傳送信息的類型，總線分為：數(shù)據(jù)總線( (用于傳送數(shù)據(jù)用于傳送數(shù)據(jù), ,位數(shù)等于機器字長位數(shù)等于機器字長) )、地址總線地址總線( (用來傳送用來傳送存儲單元或輸入輸出接口的地址信號，位數(shù)決定存儲器的最存儲單元或輸入輸出接口的地址信號，位數(shù)決定存儲器的最大容量大容量, ,如如2424位總線的尋址數(shù)為位總線的尋址數(shù)為2 22424=16M=16M個地址個地址 ) )、控制總控制總線線( (傳送控制器的各種

14、控制信號傳送控制器的各種控制信號 ) )。按照總線在計算機中的位置可以分為內(nèi)部總線按照總線在計算機中的位置可以分為內(nèi)部總線和外部總線。和外部總線。 微機的結(jié)構(gòu)示意圖微機的結(jié)構(gòu)示意圖 ISAISA總線：總線：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，1616位，位，8MHz8MHz，數(shù)據(jù)傳輸率，數(shù)據(jù)傳輸率8Mb/s8Mb/s，尋址空間，尋址空間1MB1MB，常用于，常用于8028680286至至8048680486微處理器微處理器PCIPCI總線：總線：外部設(shè)備互聯(lián)總線，外部設(shè)備互聯(lián)總線，IntelIntel公司公司19911991年推年推出，出，3232或或6464位，位，33MHz33MHz，數(shù)據(jù)傳輸率，

15、數(shù)據(jù)傳輸率133Mb/s133Mb/s，常用于，常用于PentiumPentium微處理器微處理器AGPAGP是是IntelIntel公司推出的新一代圖形顯示卡專用總線，公司推出的新一代圖形顯示卡專用總線，AGPAGP顯示卡同主板芯片組直接相連，大幅提高了電腦顯示卡同主板芯片組直接相連，大幅提高了電腦對對3D3D圖形的顯示能力，圖形的顯示能力，3232位，位，66.6MHz66.6MHz，其視頻信號，其視頻信號的傳送速率可以從的傳送速率可以從PCIPCI總線的總線的133MB/s133MB/s提高到提高到266 MB/s266 MB/s、 533MB/s533MB/s、1.064 GB/s1.

16、064 GB/s和和2.128GB/s2.128GB/s。 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章12 微型計算機的主機板微型計算機的主機板CPUCPU插座插座內(nèi)存條插槽內(nèi)存條插槽串行接口串行接口AGPAGP擴展槽擴展槽PCIPCI擴展槽擴展槽北橋芯片北橋芯片南橋芯片南橋芯片北橋芯片北橋芯片提供對提供對CPUCPU、內(nèi)存、內(nèi)存、AGPAGP顯卡等高速部件顯卡等高速部件的支持以及與的支持以及與PCIPCI總線的橋接；總線的橋接；南橋芯片南橋芯片提供對鍵盤接口、鼠標(biāo)接口、實時時鐘提供對鍵盤接口、鼠標(biāo)接口、實時時鐘控制器、串行口、并行口、控制器、串行口、并行口、USBUSB接口及磁盤驅(qū)動器接口及磁

17、盤驅(qū)動器接口的支持，以及與接口的支持，以及與ISAISA總線的橋接?？偩€的橋接。BIOSBIOS是一組有關(guān)微機系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出是一組有關(guān)微機系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出程序，固化在微機主板上的一個程序，固化在微機主板上的一個ROMROM芯片中。芯片中。BIOSBIOS功能主要有：功能主要有：上電自檢。微機接通電源后，系統(tǒng)首先由上電自檢。微機接通電源后，系統(tǒng)首先由POSTPOST程序程序來對內(nèi)部各個設(shè)備進(jìn)行檢查。來對內(nèi)部各個設(shè)備進(jìn)行檢查。系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化( (含可編程接口芯片的初始化含可編程接口芯片的初始化) )，設(shè)置，設(shè)置BIOSBIOS中包含的中斷服務(wù)程序的中斷矢量中包含的中斷服務(wù)程

18、序的中斷矢量 啟動自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入啟動自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入內(nèi)存，并由引導(dǎo)程序來完成操作系統(tǒng)的順利啟動。內(nèi)存，并由引導(dǎo)程序來完成操作系統(tǒng)的順利啟動。BIOSBIOS系統(tǒng)設(shè)置程序。系統(tǒng)設(shè)置程序。 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章131 1B B( (字節(jié)字節(jié))=8)=8個二進(jìn)位個二進(jìn)位 1 1K K=1024 B=1024 B1 1M M=1024 KB 1=1024 KB 1G G=1024 MB 1=1024 MB 1T T=1024 GB=1024 GBByte(Byte(字節(jié)字節(jié)) ):由由8 8個二進(jìn)位構(gòu)成，如：個二進(jìn)位構(gòu)成，如：機器字

19、：機器字：作為一個整體被傳送和運算的一串二進(jìn)制數(shù)。作為一個整體被傳送和運算的一串二進(jìn)制數(shù)。其位數(shù)稱為機器字長。其位數(shù)稱為機器字長。地地 址：址：內(nèi)存由許多存儲單元組成，為區(qū)分它們而對每內(nèi)存由許多存儲單元組成，為區(qū)分它們而對每個存儲單元都給予一個編號，這個編號就是存?zhèn)€存儲單元都給予一個編號，這個編號就是存儲單元的地址。儲單元的地址。( (字節(jié)地址、字地址字節(jié)地址、字地址) )存儲容量存儲容量: :存儲器中存儲單元的總數(shù)。存儲器中存儲單元的總數(shù)。 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章14輸入輸入/ /輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng)是除是除CPUCPU和內(nèi)存儲器之外的其他部分，和內(nèi)存儲器之外的其他部分，他提供

20、了處理器和外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的各種手段。他提供了處理器和外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的各種手段。輸入輸入/ /輸出系統(tǒng)由三個部分構(gòu)成：輸入輸出系統(tǒng)由三個部分構(gòu)成：輸入/ /輸出接口、輸輸出接口、輸入入/ /輸出軟件、輸入輸出軟件、輸入/ /輸出設(shè)備。輸出設(shè)備。CPUCPU與外圍設(shè)備傳送信息的控制方式與外圍設(shè)備傳送信息的控制方式 ：程序查詢方式。當(dāng)程序查詢方式。當(dāng)CPUCPU查詢到外部設(shè)備作好準(zhǔn)備時查詢到外部設(shè)備作好準(zhǔn)備時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送 。 中斷控制方式。當(dāng)中斷發(fā)生時，中斷控制方式。當(dāng)中斷發(fā)生時，CPUCPU暫?，F(xiàn)行程序暫停現(xiàn)行程序轉(zhuǎn)向中斷處理程序，輸入或輸出一個數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)向中斷處理程序，輸入

21、或輸出一個數(shù)據(jù)。 直接存儲器存取直接存儲器存取(DMA)(DMA)方式方式 。DMADMA控制器從控制器從CPUCPU完全完全接管對總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過接管對總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPUCPU，直接在內(nèi)，直接在內(nèi)存和外設(shè)之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳送存和外設(shè)之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳送 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章15t外存也稱輔存，用來存放一些暫時不用而又外存也稱輔存，用來存放一些暫時不用而又需長期保存的程序或數(shù)據(jù)。需長期保存的程序或數(shù)據(jù)。t外存上的程序和數(shù)據(jù)以文件的形式存儲。外存上的程序和數(shù)據(jù)以文件的形式存儲。t當(dāng)需要執(zhí)行外存中的程序或處理外存中的數(shù)當(dāng)需要執(zhí)行外存中的程序或處理外存中的

22、數(shù)據(jù)時，必須通過據(jù)時，必須通過CPU CPU 輸入輸出指令，將其輸入輸出指令，將其調(diào)入調(diào)入RAMRAM中才能被中才能被CPUCPU執(zhí)行處理。執(zhí)行處理。外部存儲器外部存儲器訪問速度慢訪問速度慢容量很大容量很大永久性永久性價格低價格低存儲器是計算機的記憶裝置存儲器是計算機的記憶裝置t內(nèi)存又稱主存，分為內(nèi)存又稱主存，分為ROMROM和和RAMRAM，用于存放當(dāng)前，用于存放當(dāng)前正在使用的或隨時要使用的程序或數(shù)據(jù)。正在使用的或隨時要使用的程序或數(shù)據(jù)。tCPUCPU可以直接訪問內(nèi)存?？梢灾苯釉L問內(nèi)存。t內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲器組成，存取速度較快。內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲器組成，存取速度較快。t內(nèi)存中每個單元可存放一個字

23、節(jié)內(nèi)存中每個單元可存放一個字節(jié)(8(8位二進(jìn)數(shù)位二進(jìn)數(shù)) )t只讀存儲器只讀存儲器ROMROM，只能讀出而不能寫入數(shù)據(jù)，只能讀出而不能寫入數(shù)據(jù) t隨機存儲器隨機存儲器RAMRAM，它是一種讀寫存儲器，它是一種讀寫存儲器 我記住了我記住了內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器訪問速度快訪問速度快容量較小容量較小暫時性暫時性價格高價格高主存或內(nèi)存主存或內(nèi)存輔存或外存輔存或外存可直接與可直接與CPUCPU交換交換信息信息 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章16軟盤是在聚酯塑料軟盤是在聚酯塑料盤片上涂一層很薄盤片上涂一層很薄的磁性材料，通過的磁性材料，通過磁性材料的磁化方磁性材料的磁化方向來存儲數(shù)據(jù)向來存儲數(shù)據(jù)1

24、 1和和0 0。常用的軟盤都是常用的軟盤都是3.53.5英寸的，簡稱英寸的，簡稱3 3寸盤。寸盤。標(biāo)簽標(biāo)簽3.53.5英寸英寸寫保護(hù)寫保護(hù)讀寫口讀寫口軟盤在使用之前必須要先格式化軟盤在使用之前必須要先格式化 軟盤格式化后將軟盤分為四個區(qū)域：軟盤格式化后將軟盤分為四個區(qū)域：引導(dǎo)扇區(qū)：用于存放系統(tǒng)的自引導(dǎo)程序，為系統(tǒng)啟引導(dǎo)扇區(qū)：用于存放系統(tǒng)的自引導(dǎo)程序，為系統(tǒng)啟動和存放磁盤參數(shù)而設(shè)置。動和存放磁盤參數(shù)而設(shè)置。文件分配表：用于描述文件在磁盤上的存放位置及文件分配表：用于描述文件在磁盤上的存放位置及整個磁盤扇區(qū)的使用情況。整個磁盤扇區(qū)的使用情況。 文件目錄表：存放軟盤根目錄下所有文件名和子目文件目錄表

25、：存放軟盤根目錄下所有文件名和子目錄名、文件屬性、文件在磁盤上存放的起始位置、錄名、文件屬性、文件在磁盤上存放的起始位置、文件長度、文件建立或修改的日期和時間等信息。文件長度、文件建立或修改的日期和時間等信息。數(shù)據(jù)區(qū)：用于存放用戶文件。數(shù)據(jù)區(qū)：用于存放用戶文件。 磁道與扇區(qū)的劃分磁道與扇區(qū)的劃分磁道磁道磁道磁道：以軸孔為中心的同心圓。以軸孔為中心的同心圓。磁道中存有引導(dǎo)記錄和文件分配磁道中存有引導(dǎo)記錄和文件分配表表(FAT)(FAT)等信息等信息扇區(qū)扇區(qū)扇區(qū)扇區(qū)：每一扇區(qū)規(guī)定存儲：每一扇區(qū)規(guī)定存儲512512字節(jié)字節(jié)磁盤容量磁盤容量面數(shù)面數(shù) 磁道數(shù)磁道數(shù)/ /面面 扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù)/ /磁道磁道

26、字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)/ /扇區(qū)扇區(qū) 2 2 80 80 18 18 512 512（字節(jié)）（字節(jié)） 1474560(Bytes)1474560(Bytes) 1024 1024 1440(KB)1440(KB) 1.44(MB)1.44(MB)軟盤驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為300rpm300rpm360rpm360rpm 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章17S 硬盤存儲器硬盤存儲器是微機系統(tǒng)配置中必不可少的外存是微機系統(tǒng)配置中必不可少的外存S 硬盤存儲器硬盤存儲器分固定式和可移動式兩種分固定式和可移動式兩種S 硬盤的存儲容量很大硬盤的存儲容量很大，一般在，一般在40GB40GB200GB20

27、0GB之間。之間。S 存取速度高存取速度高，一般有，一般有5400rpm5400rpm、7200rpm7200rpmS 硬盤硬盤是在非磁性的合金材料基片上涂上一層很薄的磁是在非磁性的合金材料基片上涂上一層很薄的磁性材料，通過磁性材料來存儲信息性材料，通過磁性材料來存儲信息S 硬盤容量硬盤容量磁頭數(shù)磁頭數(shù)柱面數(shù)柱面數(shù)扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù)字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)/ /扇區(qū)扇區(qū)S 柱面柱面 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章18包括光盤驅(qū)動器、光盤控制器和光盤。包括光盤驅(qū)動器、光盤控制器和光盤。光盤驅(qū)動器是一個結(jié)合光學(xué)、機械及光盤驅(qū)動器是一個結(jié)合光學(xué)、機械及 電子技術(shù)的產(chǎn)品。電子技術(shù)的產(chǎn)品。 制定制定CD-ROM

28、CD-ROM標(biāo)準(zhǔn)時，把標(biāo)準(zhǔn)時，把150KB/s150KB/s定為標(biāo)準(zhǔn)傳輸定為標(biāo)準(zhǔn)傳輸率率,32,32倍速光驅(qū)的傳輸率為倍速光驅(qū)的傳輸率為15015032= 4,800KB/s32= 4,800KB/s光盤是按軌道的方式存儲光盤是按軌道的方式存儲, ,光盤軌道則是一條光盤軌道則是一條從中心開始的漸開線從中心開始的漸開線光盤通常分為只讀光盤、一次性刻錄光盤、可光盤通常分為只讀光盤、一次性刻錄光盤、可擦寫光盤、擦寫光盤、DVDDVD四種四種 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章19優(yōu)盤又稱閃存盤優(yōu)盤又稱閃存盤( (Flash DiskFlash Disk) )，通過，通過 通用串行總線接口通用串

29、行總線接口( (USBUSB) )與主機相連，可熱插與主機相連，可熱插拔，讀寫文件、格式化等操作與軟、硬盤操作拔，讀寫文件、格式化等操作與軟、硬盤操作一樣。存儲容量一般在一樣。存儲容量一般在16MB-1GB16MB-1GB之間。之間。 可移動硬盤與主機內(nèi)的硬盤相比具有較強的抗可移動硬盤與主機內(nèi)的硬盤相比具有較強的抗震性，目前的震性，目前的USBUSB硬盤容量一般在硬盤容量一般在10GB-80GB10GB-80GB之之間?？梢苿佑脖P的使用方法與優(yōu)盤一樣。間?？梢苿佑脖P的使用方法與優(yōu)盤一樣。MP3MP3播放器也具有優(yōu)盤的功能播放器也具有優(yōu)盤的功能 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章20鍵盤，

30、鍵盤，微機用戶普遍采用的是微機用戶普遍采用的是104104鍵的鍵盤，接口主鍵的鍵盤，接口主要有要有PS/2PS/2和和USBUSB鼠標(biāo)，鼠標(biāo)，常用輸入設(shè)備，通過移動鼠標(biāo)可以快速定位常用輸入設(shè)備，通過移動鼠標(biāo)可以快速定位屏幕上的對象，是計算機圖形界面必備的外設(shè)之一屏幕上的對象，是計算機圖形界面必備的外設(shè)之一分為機械式、光機式和光電式三大類分為機械式、光機式和光電式三大類掃描儀，掃描儀，將靜態(tài)圖像輸入到計算機的圖像采集設(shè)備將靜態(tài)圖像輸入到計算機的圖像采集設(shè)備觸摸屏，觸摸屏，是點式輸入設(shè)備是點式輸入設(shè)備光筆，光筆，一種圖像輸入設(shè)備一種圖像輸入設(shè)備游戲操作桿，游戲操作桿，控制游戲程序運行的輸入設(shè)備控制

31、游戲程序運行的輸入設(shè)備 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章21顯示器，顯示器，是人機對話或?qū)ιa(chǎn)過程控制進(jìn)行監(jiān)控的是人機對話或?qū)ιa(chǎn)過程控制進(jìn)行監(jiān)控的主要輸出設(shè)備。主要輸出設(shè)備。分陰極射線管顯示器分陰極射線管顯示器CRTCRT和液晶顯示器和液晶顯示器LCDLCD顯示屏幕有顯示屏幕有1414英寸、英寸、1515英寸、英寸、1717英寸和英寸和2020英寸等英寸等顯示卡有顯示卡有MDAMDA、CGACGA、EGAEGA、VGAVGA、SVGASVGA顯示器主要指標(biāo)顯示器主要指標(biāo)像素和分辨率像素和分辨率打印機，打印機，打印各種文檔、程序、圖形、圖像等打印各種文檔、程序、圖形、圖像等通常通過并行

32、接口與主機相連接通常通過并行接口與主機相連接常用的有針式機、噴墨和激光打印機等常用的有針式機、噴墨和激光打印機等 用于高級印刷的有熱升華打印機、熱蠟打印機等用于高級印刷的有熱升華打印機、熱蠟打印機等打印機主要指標(biāo)打印機主要指標(biāo)分辨率分辨率打印速度打印速度 打印幅面打印幅面 打印緩沖存儲器打印緩沖存儲器 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章22聲音卡，聲音卡，是多媒體計算機中處理聲音的接口卡，是多媒體計算機中處理聲音的接口卡，可可把聲音變成數(shù)字信號并以文件形式存盤，還可以把數(shù)把聲音變成數(shù)字信號并以文件形式存盤，還可以把數(shù)字信號還原成為真實的聲音輸出。字信號還原成為真實的聲音輸出。 視頻卡，視

33、頻卡，是多媒體計算機中處理活動圖像的適配器，是多媒體計算機中處理活動圖像的適配器，其功能是將視頻信號數(shù)字化。其功能是將視頻信號數(shù)字化。網(wǎng)絡(luò)接口卡，網(wǎng)絡(luò)接口卡，設(shè)備驅(qū)動程序，設(shè)備驅(qū)動程序，是對連接到計算機系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行控是對連接到計算機系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行控制驅(qū)動，使操作系統(tǒng)能更好的管理和使用計算機硬件的制驅(qū)動，使操作系統(tǒng)能更好的管理和使用計算機硬件的程序。程序。常見的需要用戶自己安裝的驅(qū)動程序有：顯卡驅(qū)動常見的需要用戶自己安裝的驅(qū)動程序有：顯卡驅(qū)動程序、聲卡驅(qū)動程序、網(wǎng)卡驅(qū)動程序、程序、聲卡驅(qū)動程序、網(wǎng)卡驅(qū)動程序、MODEM MODEM 驅(qū)動程驅(qū)動程序、打印機驅(qū)動程序、序、打印機驅(qū)動程序、USBUS

34、B設(shè)備驅(qū)動程序等設(shè)備驅(qū)動程序等 即插即用即插即用( (Plug and PlayPlug and Play) ) ，是一項用于自動處理是一項用于自動處理PCPC機機硬件設(shè)備安裝的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。硬件設(shè)備安裝的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 PnPPnP系統(tǒng)包含：系統(tǒng)包含：PnPPnP的的BIOS BIOS 、PnPPnP操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、PnPPnP硬件、硬件、PnPPnP設(shè)備驅(qū)動程序。設(shè)備驅(qū)動程序。 設(shè)備驅(qū)動程序的安裝順序是：設(shè)備驅(qū)動程序的安裝順序是：主板驅(qū)動程序主板驅(qū)動程序顯卡顯卡驅(qū)動程序驅(qū)動程序聲卡驅(qū)動程序聲卡驅(qū)動程序其他設(shè)備驅(qū)動程序其他設(shè)備驅(qū)動程序 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章23計數(shù)制：計數(shù)制：

35、十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制、六十進(jìn)制等十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制、六十進(jìn)制等進(jìn)制進(jìn)制 數(shù)數(shù) 符符 個數(shù)個數(shù) 進(jìn)位值進(jìn)位值十進(jìn)制十進(jìn)制 0 09, 9, 1010個個 1010二進(jìn)制二進(jìn)制 0 0和和1, 21, 2個個 2 2八進(jìn)制八進(jìn)制 0 07, 87, 8個個 8 8十六進(jìn)制十六進(jìn)制 0 09 9及及A AF, 16F, 16個個 1616 R R進(jìn)制進(jìn)制 R R個個 R R逢逢 進(jìn)進(jìn) , , 借借 當(dāng)當(dāng) 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章24十進(jìn)制計數(shù)：十進(jìn)制計數(shù)： 十個數(shù)符、位權(quán)十個數(shù)符、位權(quán)1010i i 逢十進(jìn)一、借一當(dāng)十逢十進(jìn)一、借一當(dāng)十二進(jìn)制計數(shù)：二進(jìn)制計數(shù)

36、： 二個數(shù)符、位權(quán)二個數(shù)符、位權(quán)2 2i i 逢二進(jìn)一、借一當(dāng)二逢二進(jìn)一、借一當(dāng)二128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦11111000一位二進(jìn)制數(shù)只需一個具一位二進(jìn)制數(shù)只需一個具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的器件有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的器件四則運算簡單，運算電路四則運算簡單，運算電路也簡單；也簡單；運行可靠運行可靠 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章2521202223 Q818082 H161160162 D101100102103.()W = R n-1W = R -m任意相鄰兩位的比值為任意相鄰兩位的比值為一個數(shù)的每個位置都有一個位權(quán)值，如：一個數(shù)

37、的每個位置都有一個位權(quán)值，如： 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章26十進(jìn)制十進(jìn)制 99 = 999 = 910101 1 + 9+ 910100 0二進(jìn)制二進(jìn)制 01100011= 001100011= 02 27 7+1+12 26 6+1+12 25 5 +0+02 24 4+0+02 23 3+0+02 22 2 +1+12 21 1+1+12 20 0 = 99= 99八進(jìn)制八進(jìn)制 143=1143=18 82 2+4+48 81 1+3+38 80 0 = 99= 99十六進(jìn)制十六進(jìn)制 63 = 663 = 616161 1+3+316160 0 = 99 = 9901100

38、011B = 143Q = 63H = 99D 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章273 53 52 21 71 71 18 81 14 40 02 20 01 10 01 1 0 0最高位最高位最低位最低位(35)(35)1010=(100011)=(100011)2 2整數(shù)部分轉(zhuǎn)換整數(shù)部分轉(zhuǎn)換例：例：將十進(jìn)制數(shù)將十進(jìn)制數(shù)35.62535.625轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)2 22 22 22 22 2余數(shù)余數(shù)(.625)10=(.101)2(.625)10=(.101)20. 6250. 625 2 21 1. . 250250 2 20 0. . 500500 2 21 1. .

39、000000小數(shù)部分轉(zhuǎn)換小數(shù)部分轉(zhuǎn)換整數(shù)整數(shù)除除2 2取余取余乘乘2 2取整取整 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章28 B 2 Q 二進(jìn)制二進(jìn)制1 1位擴位擴3 3位位八進(jìn)制八進(jìn)制3 3位并位并1 1位位1 1位擴位擴4 4位位十六進(jìn)制十六進(jìn)制4 4位并位并1 1位位 B H 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章29十十 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二二0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001八八 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 十十 0000 0001 0010 0

40、011 0100 0101 0110 0111 1000 1001六六 1010 1011 1100 1101 1110 1111 A B C D E F 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章30減法：減法：00=010=111=0101=1乘法：乘法：00=001=010=011=1除法除法：01 =011=1加法：加法：0 + 0=00 + 1=11 + 0=11 + 1=10“與與”運算運算 （AND）A B A and B0 0 00 1 01 0 01 1 1ABA and B|開關(guān)合上為開關(guān)合上為1 1，斷開為，斷開為0 0|當(dāng)當(dāng)A A、B B開關(guān)都合上時燈才亮開關(guān)都合上時燈才

41、亮“或或”運算運算 （OROR）A B A or B0 0 00 1 11 0 11 1 1|開關(guān)合上為開關(guān)合上為1 1，斷開為，斷開為0 0。當(dāng)。當(dāng)A A、B B開開關(guān)都斷開時關(guān)都斷開時燈才滅燈才滅ABA or B“非非”運算運算 （NOTNOT）A not A 0 11 0A not A|開關(guān)合上為開關(guān)合上為1 1，斷開為，斷開為0 0|當(dāng)當(dāng)A A開關(guān)斷開時開關(guān)斷開時“非非”A A為合上為合上( (燈亮燈亮) )|當(dāng)當(dāng)A A開關(guān)合上時開關(guān)合上時“非非”A A為斷開為斷開( (燈滅燈滅) ) 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章31數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是計算機處理的對象，是信息的載體，或稱為是計算機

42、處理的對象，是信息的載體，或稱為編碼了的信息。編碼了的信息。信息信息是有意義的數(shù)據(jù)的內(nèi)容。是有意義的數(shù)據(jù)的內(nèi)容。計算機要處理的信息除了數(shù)值信息以外，還有字計算機要處理的信息除了數(shù)值信息以外，還有字符、圖像、視頻和音頻等非數(shù)值信息。符、圖像、視頻和音頻等非數(shù)值信息。計算機只能識別和存儲兩個數(shù)字計算機只能識別和存儲兩個數(shù)字“0”0”和和“1”1”。編碼編碼就是將各類信息轉(zhuǎn)換成就是將各類信息轉(zhuǎn)換成“0”0”和和“1”1”表示的代表示的代碼的過程。碼的過程。定點數(shù)定點數(shù)：小數(shù)點在數(shù)據(jù)中的位置固定不變。固小數(shù)點在數(shù)據(jù)中的位置固定不變。固定小數(shù)點的位置有以下兩種定小數(shù)點的位置有以下兩種：定點小數(shù)定點小數(shù)

43、- -. . 默認(rèn)小數(shù)點在符號位之后默認(rèn)小數(shù)點在符號位之后定點整數(shù)定點整數(shù) - - 小數(shù)點在最低位之后小數(shù)點在最低位之后浮點數(shù)：浮點數(shù)：小數(shù)點在數(shù)據(jù)中的位置是可變的。小數(shù)點在數(shù)據(jù)中的位置是可變的。階碼為整數(shù)，反映數(shù)的大??；階碼為整數(shù)，反映數(shù)的大??； 尾數(shù)為純小數(shù)，反映數(shù)的精度，必須規(guī)格化；尾數(shù)為純小數(shù)，反映數(shù)的精度，必須規(guī)格化；基數(shù)基數(shù) R=2 R=2 是隱含的。是隱含的。 15 1412 11 100階符階符 階階 碼碼 數(shù)符數(shù)符 尾尾 數(shù)數(shù) 位（）號位（）號任意的二進(jìn)制數(shù)任意的二進(jìn)制數(shù) N N ( () )基數(shù)基數(shù)尾數(shù)尾數(shù)階碼階碼數(shù)符數(shù)符階符階符 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章3

44、2 機器數(shù)機器數(shù) +99 -99 數(shù)的真值數(shù)的真值 特點：特點：1.1.用二進(jìn)制表示；用二進(jìn)制表示； 2.2.正負(fù)號數(shù)值化：正負(fù)號數(shù)值化： ；; ; 3.3.規(guī)定小數(shù)點的位置；規(guī)定小數(shù)點的位置； 4.4.表示的數(shù)值范圍總是有限的。表示的數(shù)值范圍總是有限的。在計算機中使用的、連同符號一起數(shù)碼化的數(shù)在計算機中使用的、連同符號一起數(shù)碼化的數(shù)稱為機器數(shù)，而它真正表示的數(shù)值叫真值。稱為機器數(shù)，而它真正表示的數(shù)值叫真值。 正數(shù)正數(shù)原原 正數(shù)正數(shù)反反 正數(shù)正數(shù)補補反碼反碼: : 把負(fù)數(shù)的原碼除符號位之外的各位按位取反把負(fù)數(shù)的原碼除符號位之外的各位按位取反補碼補碼: : 先求負(fù)數(shù)的反碼先求負(fù)數(shù)的反碼, , 再

45、把反碼的最低位加再把反碼的最低位加 1 1XX原原 1 1 1011011 1011011XX反反 1 1 0100100 0100100XX補補 1 1 0100101 0100101一字節(jié)一字節(jié)(8bit)(8bit)原碼表示的原碼表示的整數(shù)范圍是整數(shù)范圍是 127127+127+127原碼原碼：數(shù)值化的符號位加上數(shù)的絕對值，如：數(shù)值化的符號位加上數(shù)的絕對值，如 X= +91 = X= +91 = + +1011011, X1011011, X原原= =0 010110111011011 X= -91 = X= -91 = - -1011011, X1011011, X原原= =1 110110111011011 大學(xué)計算機基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)第二章第二章33碼碼是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代是美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼碼( ( merican merican tandard tandard ode for ode for nformation nformation nterchange)nterchange)包括包括 0-90-9十個數(shù)字，大小寫英文字母十個數(shù)字，大小寫英文字母及專用符號等及專用符號等9595種可打印字符。