計(jì)算機(jī)進(jìn)制換算技巧

1、第2章 計(jì)算機(jī)根底知識 2.1 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示與運(yùn)算2.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 2.3 多媒體技術(shù)與多媒體計(jì)算機(jī) 2.4 DOS操作系統(tǒng)與應(yīng)用 2.5 漢字處理系統(tǒng)2.6 計(jì)算機(jī)病毒的防護(hù)與數(shù)據(jù)平安 習(xí)題2 2.1 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示與運(yùn)算2.1.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制是目前世界上使用最廣泛的一種計(jì)數(shù)方式，它是取有序數(shù)符中的任意個(gè)，按位置排列。當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)到某一“定值時(shí)，向高位進(jìn)位。其相鄰兩位之比等于一個(gè)“定值，稱為基數(shù)。取不同的基數(shù)，可得到不同的進(jìn)位計(jì)數(shù)制。假設(shè)用“R表示基數(shù)，那么稱為R進(jìn)制，即逢R進(jìn)一。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，一個(gè)數(shù)符所表示的數(shù)的大小不僅與基數(shù)有關(guān)，而且與所在的位置有關(guān)。當(dāng)數(shù)符相

2、同，所在的位置不同時(shí)，表示數(shù)值的大小也就不同。例如，十進(jìn)制數(shù)65536中的兩個(gè)5，其中左面一個(gè)表示5000，右面一個(gè)表示500。這是由于從右向左依次是人們常說的個(gè)位、十位、百位和千位。在數(shù)學(xué)上，這里所說的“個(gè)、十、百、千稱為“權(quán)，用這種方式表示的數(shù)稱為“加權(quán)數(shù)或“權(quán)碼?；鶖?shù)不同時(shí)，各位的“權(quán)也就不同。對于R進(jìn)制的數(shù)，各位的權(quán)依次為，R4，R3，R2，R1，R0，R1，R2，R3，R4，對于任意數(shù)N2N1N0.N1N2都可以表示為N2N1N0.N1N2=N2R2N1R1N0R0N1R1N2R2該式稱為按權(quán)展開式。在微型計(jì)算機(jī)中，常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制有二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。各位的權(quán)如表2.

3、1所示。 表2.1 各 位 的 2.1.2 二進(jìn)制數(shù)的表示與運(yùn)算1. 二進(jìn)制數(shù)的表示假設(shè)令基數(shù)R=2，即得二進(jìn)制數(shù)，使用兩個(gè)數(shù)符“0和“1。進(jìn)位時(shí)，逢二進(jìn)一；借位時(shí)，借一當(dāng)二。例如10110101是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，其值等于十進(jìn)制的181。為了便于識別，常以B(Bit)作為后綴進(jìn)行說明，例如10110101B。在用電信號表示時(shí)，“1表示高電平，“0表示低電平；或者，“0表示高電平，“1表示低電平。對于任意二進(jìn)制數(shù)1011.011，按權(quán)展開式為1011.011=1230221211200211221232. 算術(shù)運(yùn)算在計(jì)算機(jī)中，根本的算術(shù)運(yùn)算有四種，即加、減、乘、除。對于二進(jìn)制數(shù)來說，運(yùn)算規(guī)那么非常

4、簡單，下面舉例說明。1) 加法運(yùn)算加法運(yùn)算的關(guān)系式如下：例2.1 1101+1011=110002) 減法運(yùn)算減法運(yùn)算的關(guān)系式如下： 例2.2 11010110=01113) 乘法運(yùn)算乘法運(yùn)算的關(guān)系式如下： 例2.3 1101110=10011104) 除法運(yùn)算除法運(yùn)算的關(guān)系式如下： 例2.4 11011101=101余103. 邏輯運(yùn)算在邏輯運(yùn)算中數(shù)值有兩種，一種是“真(Truth)，用“1表示；另一種是“假(False)，用“0表示。也可以采用負(fù)邏輯表示法，用“0表示“真(Truth)，用“1表示“假(False)。根本邏輯運(yùn)算有“或、“與、“非和“異或等四種。1) 邏輯“或邏輯“或亦稱為

5、邏輯加，使用的運(yùn)算符有“或者“或者“，均讀為“或。當(dāng)參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)中至少有一個(gè)為1時(shí)，“或的結(jié)果為1。運(yùn)算規(guī)那么如下： 例2.5 10011101=11012) 邏輯“與邏輯“與亦稱為邏輯乘，使用的運(yùn)算符有“或者“或者“，均讀為“與。當(dāng)參與運(yùn)算的兩個(gè)數(shù)都是1時(shí)，“與的結(jié)果才為1。運(yùn)算規(guī)那么如下：例2.6 11001011=10003) 邏輯“非邏輯“非亦稱為取反，使用的運(yùn)算符為“，稱為“非號。當(dāng)邏輯數(shù)位的值為1時(shí)，“非運(yùn)算的結(jié)果為0；當(dāng)邏輯數(shù)位的值為0時(shí)，“非運(yùn)算的結(jié)果為1。例2.7 設(shè)X=1001，那么=0110。4) 邏輯“異或邏輯“異或亦稱為按位加或者模2加，使用的運(yùn)算符為。當(dāng)兩個(gè)邏輯

6、數(shù)位的值相同時(shí)，“異或運(yùn)算的結(jié)果為0，否那么為1。運(yùn)算規(guī)那么如下：例2.8 11001010=0110 2.1.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示1機(jī)器數(shù)在計(jì)算機(jī)中，數(shù)有兩種。一種是無符號數(shù)，即所有的數(shù)位都表示數(shù)；另一種是帶符號數(shù)，即有正、負(fù)之分的數(shù)。為了表示正數(shù)和負(fù)數(shù)，常用最高位作為符號位，即“0表示正數(shù)，“1表示負(fù)數(shù)。例如：在計(jì)算機(jī)中，把這種用“0和“1作為符號表示的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)，它所表示的實(shí)際數(shù)值稱為真值。由于在運(yùn)算的過程中，機(jī)器數(shù)有一定的字長，因此所表示的數(shù)的范圍有一定的限制。比方8位，可表示的最大無符號數(shù)為255(11111111)，最大帶符號正數(shù)為127(01111111)。因此，當(dāng)無符號數(shù)的值

7、超過255或者帶符號正數(shù)的值超過127時(shí)，稱為溢出。2定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)1) 定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)是一種小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù)。在計(jì)算機(jī)中，常把小數(shù)點(diǎn)固定在最高位之前，稱為純小數(shù)，比方0.1011101；或者把小數(shù)點(diǎn)固定在最低位之后，稱為整型數(shù)，比方01110001。對于純小數(shù)，假設(shè)用m+1位二進(jìn)制數(shù)表示，那么可表示為N=NsN1N2Nm其中Ns表示符號位，可表示的數(shù)的范圍為：| N |12m。 對于整型數(shù)，假設(shè)用n+1位二進(jìn)制數(shù)表示，那么可表示為N=NsNn1N2N1N0 其中Ns表示符號位，可表示的數(shù)的范圍為：| N |2n1。對于無符號數(shù)，所有n+1的位都表示數(shù)位，因此可表示的數(shù)的范圍為：0N2n+11

8、。2) 浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)是小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù)，對應(yīng)于科學(xué)計(jì)數(shù)法，也是一種指數(shù)表示法。比方110.011可表示為N=110.011=1.100112+10=0.1100112+11在計(jì)算機(jī)中，浮點(diǎn)數(shù)由兩局部組成。一局部是尾數(shù)，用純小數(shù)表示；另一局部是階碼，也就是人們常說的指數(shù)。其表示形式如下：階碼是一個(gè)帶符號的整數(shù)，表示小數(shù)點(diǎn)向右或向左移動(dòng)的位數(shù)；尾數(shù)是一個(gè)帶符號的純小數(shù)，表示數(shù)值的有效數(shù)字。階符和尾符各占1位，階碼和尾數(shù)的位數(shù)由數(shù)據(jù)格式?jīng)Q定。假設(shè)設(shè)尾數(shù)為6位，階碼為3位，那么二進(jìn)制數(shù)N=0.1011012100的浮點(diǎn)表示形式為3原碼、反碼和補(bǔ)碼 在計(jì)算機(jī)中，為了便于計(jì)算，帶符號數(shù)常用原碼、補(bǔ)碼或

9、反碼表示。1) 原碼在用原碼表示時(shí)，數(shù)X的原碼記為X原，假設(shè)設(shè)機(jī)器字長為n，那么原碼的定義如下：0X2n11 (2n11)X0其中2n1稱為模。 X原=例如，設(shè)X=1001101，Y=0101011，那么X原=01001101，Y原=10101011。當(dāng)機(jī)器字長n=8時(shí)，1原=00000001 1原=10000001127原=01111111 127原=111111110原=00000000 0原=10000000在求原碼時(shí)，只要把二進(jìn)制數(shù)的符號“、“用“0或“1表示就可以了。2) 反碼在用反碼表示時(shí)，數(shù)X的反碼記為X反，假設(shè)設(shè)機(jī)器字長為n，那么反碼的定義如下： 0X2n11(2n11)X0X

10、反 其中2n1稱為模。例如，設(shè)X=1001101，Y=0101011，那么X反=01001101，Y反=11010100。X反= 當(dāng)機(jī)器字長n=8時(shí)，1反=00000001 1反=11111110127反=01111111 127反=100000000反=00000000 0原=11111111 反碼的求法可概括為：正數(shù)的反碼與其原碼相同， 負(fù)數(shù)的反碼是將其原碼除符號位外，各位變反。3) 補(bǔ)碼在用補(bǔ)碼表示時(shí)，數(shù)X的補(bǔ)碼記為X補(bǔ)，假設(shè)設(shè)機(jī)器字長為n，那么補(bǔ)碼的定義如下： 0X2n11 2n1X0X補(bǔ) 其中2n稱為模。例如，設(shè)X=1001101，Y=0101011，那么X補(bǔ)=01001101，Y補(bǔ)

11、=11010101。當(dāng)機(jī)器字長n=8時(shí)，1補(bǔ)=00000001 1補(bǔ)=11111111X補(bǔ)= 127補(bǔ)=01111111 127補(bǔ)=100000010補(bǔ)=0補(bǔ)=00000000 補(bǔ)碼的求法可概括為：正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將其原碼除符號位外，各位變反，末位加1。4. 補(bǔ)碼運(yùn)算在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的初期，減法運(yùn)算主要通過補(bǔ)碼的加法運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。 例如，設(shè)X=1001101，Y=0101011，求XY的值?？赏ㄟ^補(bǔ)碼的加法來實(shí)現(xiàn)，即XY=X(Y)，那么X補(bǔ)=01001101，Y補(bǔ)=10101100，于是X補(bǔ)Y補(bǔ)=0100110110101100=100100010由于字長為8位，舍去最高進(jìn)位(舍

12、去的是模，不影響運(yùn)算結(jié)果)，XY=0100010。2.1.4 十進(jìn)制數(shù)的表示 在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，假設(shè)令基數(shù)R=10，即得十進(jìn)制數(shù)。它是人們最熟悉的一種計(jì)數(shù)方式，使用的數(shù)符有0,1,2,9，常以D(Decimal)作為后綴進(jìn)行說明。按照習(xí)慣，對于缺省后綴的數(shù)一律默認(rèn)為十進(jìn)制數(shù)。例如129.85，按權(quán)展開式為129.85=110221019100810151021. BCD碼BCD碼亦稱為8421碼或者二十進(jìn)制碼，它是將每個(gè)十進(jìn)制數(shù)(09)用一組4位二進(jìn)制數(shù)順序表示的，其對應(yīng)關(guān)系如表2.2所示。表2.2 BCD碼2. 十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方法有多種，這里僅介紹最根

13、本的手工轉(zhuǎn)換方法。1) 十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的最簡便的方法是“除2取余法，也稱為基數(shù)除法。它是用待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制整數(shù)除以基數(shù)2，取其余數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的最低位；然后再用商除以2，其余數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的次低位。一直進(jìn)行下去，直到商為0，確定二進(jìn)制數(shù)的最高位后為止。例2.9 將十進(jìn)制整數(shù)20轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。采用“除2取余法，過程如下：即 20D=10100B2) 十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的常用方法是“乘2取整法，也稱為基數(shù)乘法。這種方法是用待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制小數(shù)乘以基數(shù)2，取其整數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制小數(shù)的最高位；然后再用乘積的小數(shù)局部繼續(xù)乘2，其整數(shù)作

14、為相應(yīng)二進(jìn)制小數(shù)的次高位。一直進(jìn)行下去，直到乘積的小數(shù)局部為0或到達(dá)轉(zhuǎn)換精度時(shí)為止。例2.10 將十進(jìn)制小數(shù)0.725轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。采用“乘2取整法，過程如下：即 0.725D0.101110B 對于混小數(shù)，可將其整數(shù)局部與小數(shù)局部分別轉(zhuǎn)換，然后把兩局部結(jié)果加起來即可。3) 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的常用方法是按權(quán)展開，然后按照十進(jìn)制規(guī)那么計(jì)算。例2.11 將二進(jìn)制小數(shù)1101.011B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。采用按權(quán)展開法，過程如下：1101.011B =(123122021120021122123)D =(840100.250.125)D =13.375D2.1.5 八進(jìn)制數(shù)

15、的表示在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，假設(shè)令基數(shù)R=8，即得八進(jìn)制數(shù)。八進(jìn)制使用的數(shù)符有0，1，7，常以O(shè)(Octal)作為后綴進(jìn)行說明，例如247O。由于23=8，因此1位八進(jìn)制數(shù)可用3位二進(jìn)制數(shù)表示，或者3位二進(jìn)制數(shù)用1位八進(jìn)制數(shù)表示。在進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換時(shí)，可直接按位進(jìn)行。例2.12 將二進(jìn)制數(shù)1100101.0101B轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。采用按位直接轉(zhuǎn)換法，過程如下： 從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左和向右每3位為一組進(jìn)行分組，高位和低位不夠3位時(shí)補(bǔ)0，即即 1100101.0101B=145.24O例2.13 將八進(jìn)制數(shù)72.46O轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。采用按位轉(zhuǎn)換法，過程如下：即 72.46O=11101

16、0.100110B2.1.6 十六進(jìn)制數(shù)的表示在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中，假設(shè)令基數(shù)R=16，即得十六進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制使用的數(shù)符有0，1，2，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)，常用H(Hexadecimal)作為后綴進(jìn)行說明，例如1E.5BH。由于24=16，因此1位十六進(jìn)制數(shù)可用4位二進(jìn)制數(shù)表示，或者4位二進(jìn)制數(shù)用1位十六進(jìn)制數(shù)表示。在進(jìn)行二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換時(shí)，可直接按位進(jìn)行。例2.14 將二進(jìn)制數(shù)101101110.1001001B轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。采用按位轉(zhuǎn)換法，過程如下：從小數(shù)點(diǎn)開始分別向左和向右每4位為一組進(jìn)行分組，高位和低位不夠4位時(shí)補(bǔ)0，即 即 101101110.1001001B=1

17、6E.92H例2.15 將十六進(jìn)制數(shù)2B8.A5H轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。采用按位轉(zhuǎn)換法，過程如下：即 2B8.A5H=1010111000.10100101B 對于八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，其方法和二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方法類似。這里不再一一介紹，請讀者自己驗(yàn)證。2.1.7 ASCII碼ASCII碼是美國國家信息交換代碼(American National Standard Code for Information Interchange)，后被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織定為國際標(biāo)準(zhǔn)編碼，是目前使用最普遍的一種字符編碼。它除了十進(jìn)制數(shù)之外，還包含各種運(yùn)算符、英文字母、常用符號及一些控制命令

18、。ASCII碼采用7位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行編碼，可表示128種數(shù)符和命令，如表2.3所示。表2.3 ASCII 碼 表表2.3 ASCII 碼 表表2.3 ASCII 碼 表表中字母組合的含義如下：NUL：空白SOH：序始STX：文始 ETX：文終 EOT：送畢ENQ：詢問ACK：應(yīng)答B(yǎng)EL：告警BS：退格HT： 橫表LF：換行VT： 縱表FF： 換頁CR： 回車SO： 移出SI：移入SP：空格DLE：轉(zhuǎn)義DC1：設(shè)控1DC2：設(shè)控2DC3：設(shè)控3DC4：設(shè)控4NAK：否認(rèn)SYN：同步ETB：組終CAN：作廢EM：載終SUB：取代ESC：擴(kuò)展FS：卷隙GS：勘隙RS： 錄隙US：元隙DEL：去除在實(shí)際

19、使用時(shí)，ASCII碼常以二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)的形式書寫。二進(jìn)制數(shù)寫成b6b5b4b3b2b1b0，例如，英文字母W的ASCII碼為1010111B，數(shù)符4的ASCII碼為0110100B。假設(shè)用十六進(jìn)制數(shù)表示，W的ASCII碼為57H，4的ASCII碼為34H。由于在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)常以字節(jié)為單位進(jìn)行存儲(chǔ)或傳送，而數(shù)符的ASCII碼只占一個(gè)字節(jié)的低7位，因此最高位補(bǔ)0，或者在傳送時(shí)用最高位作為奇/偶校驗(yàn)位。2.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)合稱為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成如圖2.1所示。圖2.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2.2.1 微型計(jì)算機(jī)的根本硬件組成微型計(jì)算機(jī)的根本硬件

20、組成如圖2.2所示，它包括主機(jī)和常用外圍設(shè)備。其中常用外圍設(shè)備主要有顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)器及外存儲(chǔ)器。在外存儲(chǔ)器中，常用的有硬磁盤(簡稱硬盤)、軟磁盤(簡稱軟盤)和光盤。如果需要打印，還可配置打印機(jī)；如果需要連網(wǎng)，還可配置調(diào)制解調(diào)器等通信設(shè)備。圖2.2 微型計(jì)算機(jī)的根本硬件組成 1. 主機(jī)主機(jī)由中央處理器和內(nèi)存儲(chǔ)器組成，用來執(zhí)行程序。其芯片安裝在一塊印刷電路板上，稱為主機(jī)板。主機(jī)板放置在機(jī)箱內(nèi)，合稱為主機(jī)箱。為了與外圍設(shè)備連接，在主機(jī)板上還安裝有假設(shè)干個(gè)接口插座(也稱為插槽或槽口)。在這些插槽中可插入與不同外圍設(shè)備連接的接口電路板，又稱為適配器或接口卡，例如打印卡、顯示卡、磁盤驅(qū)動(dòng)器卡等。目前一

21、塊接口板往往具有多種功能，比方支持多個(gè)磁盤驅(qū)動(dòng)器，帶有多個(gè)并/串行通信接口等，這種接口板常稱為多功能板或多功能卡。有的微型計(jì)算機(jī)已把一些與外圍設(shè)備連接的接口電路直接設(shè)計(jì)在主機(jī)板上，為用戶使用提供方便。在主機(jī)箱內(nèi)除了主機(jī)板外，還有硬盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、電源、揚(yáng)聲器和一個(gè)用于散熱的電風(fēng)扇?，F(xiàn)在人們也把主機(jī)板和主機(jī)箱統(tǒng)稱為主機(jī)。在主機(jī)箱的正面常有一個(gè)(或者兩個(gè))軟盤插口和一個(gè)光盤口，可分別插入軟盤盤片或者裝入光盤盤片。在主機(jī)箱的反面有多個(gè)與接口板連通的插口，分別與鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)器、打印機(jī)及通信設(shè)備等連接。2. 微處理器微處理器(MPU)是制作在一塊集成電路芯片上的中央處理器(CPU)，是

22、微型計(jì)算機(jī)的核心部件，主要由運(yùn)算器和控制器組成。1) 運(yùn)算器運(yùn)算器如圖2.3所示，是用來對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算或者加工處理的，它由加法器、累加器、暫存存放器和控制電路組成，在控制器的控制下對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種算術(shù)邏輯運(yùn)算。其中算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除、加1、減1等；邏輯運(yùn)算包括“與、“或、“非、“異或、“比較和“求補(bǔ)等。圖2.3 運(yùn)算器示意圖 2) 控制器控制器如圖2.4所示，用來對指令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)指令的要求控制計(jì)算機(jī)各組成部件協(xié)調(diào)工作。它主要由程序計(jì)數(shù)器(PC)、指令存放器、指令譯碼器、微操作控制電路(也稱微程序控制器)及控制邏輯電路組成。程序計(jì)數(shù)器存放指令在存儲(chǔ)器中的地址，且具有加1或加2的

23、功能，即自動(dòng)計(jì)數(shù)?？刂破鞴ぷ鲿r(shí)，根據(jù)程序計(jì)數(shù)器提供的地址取指令，并送入指令存放器，同時(shí)程序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1或加2，指示下一條指令的地址。指令送入指令存放器后，譯碼器立即譯碼，確定指令性質(zhì)，然后由微操作控制電路發(fā)送相應(yīng)的控制信號，執(zhí)行該指令。執(zhí)行完后，取下一條指令，繼續(xù)譯碼執(zhí)行。如此下去，直到程序執(zhí)行完畢為止。在全部執(zhí)行過程中，時(shí)序電路提供控制器所需的時(shí)序信號。圖2.4 控制器示意圖 3. 內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器也稱為主存儲(chǔ)器(簡稱內(nèi)存或主存)，是計(jì)算機(jī)的主要組成部件，與中央處理器合稱為主機(jī)，用來存放正在運(yùn)行的程序或正在加工處理的數(shù)據(jù)。它由存儲(chǔ)體、地址存放器、地址譯碼器、輸入/輸出緩沖器和讀/寫控制電路

24、組成，如圖2.5所示。它通過系統(tǒng)總線與CPU連接，接收CPU送來的地址、控制信號和數(shù)據(jù)，或者讀出數(shù)據(jù)送入CPU。向存儲(chǔ)器存入數(shù)據(jù)稱為寫入，從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)稱為讀出。內(nèi)存儲(chǔ)器工作時(shí)首先接收CPU發(fā)來的地址并譯碼，指向該地址所指定的單元，同時(shí)接收CPU發(fā)來的控制信號。如果是寫信號，CPU同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，寫入該地址單元；如果是讀信號，該地址單元中的數(shù)據(jù)被讀出，通過數(shù)據(jù)總線送CPU。圖2.5 存儲(chǔ)器組成示意圖 1) 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器簡稱隨機(jī)存儲(chǔ)器或RAM(Random Access Memory)。計(jì)算機(jī)工作時(shí)，其中的數(shù)據(jù)可以隨機(jī)讀出或者寫入。關(guān)機(jī)或者停電時(shí)，其中的數(shù)據(jù)喪失。用戶

25、開機(jī)工作時(shí)，程序調(diào)入RAM執(zhí)行；關(guān)機(jī)時(shí)，RAM中的程序和數(shù)據(jù)信息如果需要，需送外存儲(chǔ)器保存。在計(jì)算機(jī)工作時(shí)，RAM主要用于隨機(jī)存放程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)RAM電路的工作原理，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器又可分為靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM(Static RAM)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM(Dynamic RAM)。靜態(tài)存儲(chǔ)器(SRAM)是由雙極型或MOS型晶體管構(gòu)成的觸發(fā)器作為根本存儲(chǔ)單元的，只要電源正常供電，觸發(fā)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息就能保持穩(wěn)定。 2) 只讀存儲(chǔ)器(ROM)只讀存儲(chǔ)器簡稱ROM(Read Only Memory)。其中的內(nèi)容事先寫入，計(jì)算機(jī)開機(jī)工作后只能讀出，不能隨機(jī)寫入。關(guān)機(jī)或者停電時(shí)ROM中的數(shù)據(jù)信息不喪失，

26、因此常用來存放固定程序或常數(shù)。只讀存儲(chǔ)器分為三種：第一種是固定只讀存儲(chǔ)器(ROM)，其內(nèi)容是廠家生產(chǎn)時(shí)寫入，用戶不能改寫；第二種是可寫入只讀存儲(chǔ)器(PROM)，其內(nèi)容由用戶事先寫入，寫入后不能再改寫；第三種是可改寫只讀存儲(chǔ)器(EPROM)，其內(nèi)容可用紫外線照射擦除，然后重新寫入。另外，還有一種電擦除只讀存儲(chǔ)器(E2PROM)，其內(nèi)容可用電擦除，然后重新寫入。 4. 高速緩沖存儲(chǔ)器一般而言，在計(jì)算機(jī)的程序執(zhí)行過程中，CPU 90%的時(shí)間是在執(zhí)行10%的程序代碼或處理10%的數(shù)據(jù)信息。因此，為了提高CPU的運(yùn)行速度，常在CPU與主存儲(chǔ)器之間設(shè)置一個(gè)速度更快的存儲(chǔ)器，稱為高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)

27、，其示意如圖2.6所示。它的容量較小，與主存同時(shí)存放CPU經(jīng)常使用的程序或數(shù)據(jù)，其地址是主存地址的映像。計(jì)算機(jī)工作時(shí)，首先從Cache中讀取指令或數(shù)據(jù)；如果Cache中有CPU所需要的指令或數(shù)據(jù)，那么從Cache中讀取，這時(shí)稱為命中，否那么，從主存中讀??；同時(shí)把讀出的指令或數(shù)據(jù)寫入Cache，以備以后使用。 Cache由高速RAM構(gòu)成，讀/寫速度快，在使用Cache之后，可有效地提高CPU訪問存儲(chǔ)器的速度。因此在目前的微型計(jì)算機(jī)中，普遍配有高速緩沖存儲(chǔ)器。圖2.6 高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)圖2.6 高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)5. 外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器也稱輔助存儲(chǔ)器(簡稱外存或輔存)。由于內(nèi)存

28、容量一般都不大，不能滿足大量信息存儲(chǔ)的需要，因此計(jì)算機(jī)一般都配有外存儲(chǔ)器。常用的外存儲(chǔ)器有軟盤、硬盤和光盤。1) 軟盤軟盤是在塑料盤片上涂以磁性材料，通過磁性材料磁化后留下的剩磁狀態(tài)記錄二進(jìn)制信息。它由盤片、它與驅(qū)動(dòng)器、磁頭和讀/寫電路組成。盤片可以取出保存，驅(qū)動(dòng)器、磁頭、讀/寫電路裝配在一起，合稱為軟盤驅(qū)動(dòng)器，安裝在機(jī)箱內(nèi)，通過扁平電纜與主機(jī)連接。磁盤的記錄格式如圖2.7所示，把盤面分成假設(shè)干個(gè)同心圓，稱為磁道。磁道由外向里順序編號，即0道、1道，信息記錄在磁道上。每條磁道分為假設(shè)干段，稱為扇段或扇區(qū)，順序編號。每個(gè)扇區(qū)一般存儲(chǔ)512個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)信息。對磁盤讀/寫時(shí)，以扇區(qū)為單位，通過盤面號

29、、磁道號和扇區(qū)號尋址，一次至少讀/寫512字節(jié)。每個(gè)盤面上的磁道數(shù)隨磁盤的類型而定，一般為幾十到幾百道；每道上的扇區(qū)數(shù)也隨磁盤的類型而定，一般為幾到幾十個(gè)。在主機(jī)箱的正面有長方形的開口，由此插入或者取出盤片。圖2.7 磁盤的磁道和扇區(qū) 目前，在微型計(jì)算機(jī)中所使用軟盤的直徑主要是3.5英寸，簡稱3寸盤。在3.5英寸軟盤驅(qū)動(dòng)器的開口處有一個(gè)小門，插入盤片時(shí)對準(zhǔn)小門推入；取出盤片時(shí)，可按動(dòng)旁邊的一個(gè)按鈕，盤片自動(dòng)彈出。為了起到保護(hù)作用，盤片裝在保護(hù)套內(nèi)，其外觀如圖2.8所示。在保護(hù)套上開有幾個(gè)孔，一個(gè)是讀/寫孔，磁頭由此讀/寫信息。一個(gè)是索引孔，用來定位尋址。另外，還有一個(gè)寫保護(hù)口，該口封住時(shí)，才能

30、讀/寫；如果啟開，只能讀出，不能寫入。 圖2.8 3.5英寸軟盤 為了防止誤操作而破壞磁盤信息，在不需要寫入時(shí)可將寫保護(hù)口啟開。保護(hù)套上的標(biāo)簽可注明盤中信息內(nèi)容。目前3.5英寸軟盤的存儲(chǔ)容量一般為1.44 MB，超高密軟盤的存儲(chǔ)容量為2.88 MB。軟盤參數(shù)如表2.4所示。對于新軟盤需要進(jìn)行格式化，即劃分磁道和扇區(qū)，進(jìn)行地址登錄，然后才能使用。目前市場上的軟盤一般都已格式化，用戶購置后可直接使用。軟盤脫機(jī)保存時(shí)應(yīng)注意防止重壓、彎折、灰塵侵入、磁場侵害、陽光直射和潮濕。磁盤存儲(chǔ)器除盤片和驅(qū)動(dòng)器外，還配有讀/寫驅(qū)動(dòng)程序，這局部程序?qū)儆谙到y(tǒng)應(yīng)用程序。表2.4 軟盤參數(shù)表 2) 硬盤硬盤是在硬質(zhì)盤片上

31、涂上磁性材料，用以存儲(chǔ)二進(jìn)制信息。硬盤也是由盤片、驅(qū)動(dòng)器、磁頭和讀/寫電路組成的。這些部件合為一體，密封裝配，安裝在微型計(jì)算機(jī)的機(jī)箱內(nèi)，一般不能隨意拆卸，通過扁平電纜線與主機(jī)板連接。硬盤的記錄格式與軟盤類似，不同的是硬盤有多張盤片和多個(gè)磁頭。盤片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，位于不同盤面上的磁頭畫出一個(gè)柱面，因此尋址時(shí)其地址順序?yàn)橹嫣?、盤面號和扇區(qū)號。硬盤的容量很大，一般為幾百兆字節(jié)至幾十吉字節(jié)。微型計(jì)算機(jī)中的硬盤也稱為溫徹斯特盤，簡稱溫氏盤。 3) 光盤光盤是近年來開展很快的一種新型外存儲(chǔ)器，按讀/寫方式可分為三種：只讀光盤、一次性寫入型光盤和可抹型光盤。光盤存儲(chǔ)器由光盤機(jī)和盤片組成，它是在聚合材料制成的盤片(

32、亦稱為母盤)上涂敷光敏材料，激光照射時(shí)，分子排列發(fā)生變化，形成小坑點(diǎn)(亦稱為光點(diǎn))，以此記錄二進(jìn)制信息。光盤驅(qū)動(dòng)器由小功率激光器和光學(xué)器件組成，通過專門的接口電路與主機(jī)連接，在CPU的控制下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的讀/寫。目前微型計(jì)算機(jī)一般使用的是5英寸光盤，存儲(chǔ)容量為幾百兆字節(jié)至幾吉字節(jié)。(1) 只讀光盤(CD-ROM)：CD-ROM中的信息是廠家制作時(shí)寫入的，用戶買回后只能讀出使用，不能寫入。其容量一般在幾百兆字節(jié)以上，適合于存儲(chǔ)信息量大的文獻(xiàn)資料。在多媒體計(jì)算機(jī)中，CD-ROM已成為根本配置。(2) 一次性寫入型光盤(CD-R)：CD-R出廠時(shí)不存入任何信息，可由用戶一次性寫入，寫入后不能再更改。

33、寫入時(shí)使用專門的光盤寫入驅(qū)動(dòng)器(俗稱刻錄機(jī))，讀出時(shí)使用CD-ROM讀出驅(qū)動(dòng)器即可。CD-R的容量一般也在幾百兆字節(jié)以上。(3) 可抹型光盤：可抹型光盤是指寫入后可抹去，重新寫入。目前光盤主要有三種類型，即磁光型、相變型和染料聚合物型，使用較多的是磁光型可抹光盤，簡稱為MO，由專門的光盤讀/寫驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行讀/寫操作，存儲(chǔ)容量約為幾百兆字節(jié)至幾吉字節(jié)。6. 總線結(jié)構(gòu)總線是計(jì)算機(jī)中各組成部件之間傳輸數(shù)據(jù)信息的公共通路，一般分為三種類型，即數(shù)據(jù)總線(DB，Data Bus)、地址總線(AB，Address Bus)和控制總線(CB，Control Bus)。所謂總線結(jié)構(gòu)，是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的各組成部件(C

34、PU、主存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等)均通過專門的接口電路連接在系統(tǒng)總線上，通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳送，其結(jié)構(gòu)如圖2.9所示。圖2.9 微型計(jì)算機(jī)總線結(jié)構(gòu)示意圖 為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的組裝與連接，目前已有多種總線標(biāo)準(zhǔn)。其中在微型計(jì)算機(jī)中，使用較多的有以下幾種。1) ISA總線ISA(Industry Standard Architecture)總線是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系結(jié)構(gòu)總線的簡稱。早期的ISA總線有62個(gè)引腳，可傳送8位數(shù)據(jù)和20位地址信號。16位CPU出現(xiàn)后，ISA總線又增加了36個(gè)引腳，支持16位數(shù)據(jù)和24位地址的傳送。由于使用的時(shí)鐘頻率僅為8 MHz，因此限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾省?) PCI總線P

35、CI(Peripheral Component Interconnect)是Intel公司推出的一種外部互連總線標(biāo)準(zhǔn)，定義了32位數(shù)據(jù)線，可擴(kuò)展為64位，支持高速數(shù)據(jù)傳輸。32位數(shù)據(jù)的傳輸速率為132 MB/s，64位數(shù)據(jù)的傳輸速率為264 MB/s。目前Pentium微型機(jī)普遍采用PCI總線。3) AGP總線AGP(Accelerated Graphics Port)即加速圖形端口總線，是一種為提高視頻帶寬而設(shè)計(jì)的總線標(biāo)準(zhǔn)。它在主存與顯示器之間提供一條直接通道，使3D圖形數(shù)據(jù)越過PCI總線，直接送入顯示子系統(tǒng)，從而突破了PCI總線用于圖形顯示時(shí)的瓶頸，使視頻信號的傳輸速率從PCI的133 M

36、B/s提高到266/522 MB/s，甚至1.064 GB/s。AGP總線具有兩種工作方式：一種是直接主存訪問方式(DMA，Direct Memory Access)；另一種是直接主存執(zhí)行方式(DME，Direct Memory Execute)。這兩種工作方式支持顯示器與CPU及其他外設(shè)并行工作，整體性能比使用PCI總線提高55%。4) SCSI總線SCSI是小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(Small Computer System Interface)，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)于1986年6月推出，稱為SCSI-1標(biāo)準(zhǔn)，1990年又推出了SCSI-2標(biāo)準(zhǔn)，主要用于小型機(jī)和微型計(jì)算機(jī)中。比方硬盤驅(qū)

37、動(dòng)器、掃描儀、光盤、打印機(jī)等，均可配置SCSI標(biāo)準(zhǔn)接口，與微型計(jì)算機(jī)連接。其中SCSI-2采用68芯扁平電纜線，數(shù)據(jù)線擴(kuò)展到32位，數(shù)據(jù)傳輸速率到達(dá)20 MB/s。5) IDE總線IDE(Intelligent Device Electronic)標(biāo)準(zhǔn)接口又稱為ATA接口，是由美國Compaq公司推出的高性能硬盤接口卡，采用16位數(shù)據(jù)線。其信號線有40條，除了數(shù)據(jù)線之外，有14條控制信號線，其余為地線。由于信號線少，結(jié)構(gòu)簡單，且采用雙字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸，因此數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前主要用在高性能硬盤上。隨著微型計(jì)算機(jī)的開展，IDE標(biāo)準(zhǔn)也在開展，相繼產(chǎn)生了ATA2、ATA3.X以及ATA4.0等標(biāo)準(zhǔn)，這些

38、統(tǒng)稱為增強(qiáng)型IDE標(biāo)準(zhǔn)，表示為E-IDE。6) USB總線USB(Universal Serial Bus)稱為通用串行總線，是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和NT(北方電信)等7家公司聯(lián)合推出的一種新一代接口標(biāo)準(zhǔn)總線。它采用4針插頭，線路簡單，使用方便、靈活，數(shù)據(jù)傳輸距離可達(dá)5 m，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)12 MB/s。2.2.2 常用的輸入/輸出設(shè)備1. 輸入設(shè)備對于微型計(jì)算機(jī)而言，主要的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、字盤閱讀器、光筆、游戲機(jī)搖桿、掃描儀、觸摸屏等。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)傳機(jī)等通信設(shè)備也是其輸入設(shè)備。下面僅介紹最常用的幾種。 1) 鍵盤鍵盤(Keyb

39、oard)是微型計(jì)算機(jī)必備的輸入設(shè)備，它通過專用電纜與主機(jī)連接。一般使用6芯電纜，通過插頭插入主機(jī)箱背后的鍵盤插口，與顯示器配合，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。目前用得較多的是101鍵的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤，如圖2.10所示。圖2.10 微型計(jì)算機(jī)鍵盤排列示意圖 (1) 功能鍵區(qū)有12個(gè)功能鍵F1F12。這些功能鍵在不同的軟件系統(tǒng)中有不同的定義，用戶也可以根據(jù)需要自行定義。(2) 打字機(jī)鍵盤區(qū)(也稱為字符區(qū))有以下幾類：字母鍵：英文字母AZ，az；數(shù)字鍵：09；運(yùn)算符號鍵：+，-，*，/，(，)，=；特殊符號鍵：!，#，$，&，_，%，?，|，、，等；特殊功能鍵：Ctrl、Alt、Del、Enter、Space、Shif

40、t、Esc、Tab、Caps Lock、Backspace等。 (3) 數(shù)字小鍵盤區(qū)(也稱為副鍵盤區(qū))有10個(gè)數(shù)字鍵和運(yùn)算符號鍵，另外還有回車鍵和一些控制鍵。所有數(shù)字鍵均有上、下兩種功能，由數(shù)字鎖定鍵(Num Lock)選擇。該鍵按下，指示燈亮，選擇按鍵上面的數(shù)字；再按一次，指示燈滅，選擇按鍵下面的功能符號，用于全屏幕編輯控制。 (4) 在編輯鍵區(qū)、打字機(jī)鍵盤區(qū)和數(shù)字小鍵盤區(qū)有許多用于編輯或控制的功能鍵，其作用如下： Ctrl：控制鍵，主要與其他鍵配合組成復(fù)合控制鍵。例如，同時(shí)按下CtrlC鍵，終止當(dāng)前程序運(yùn)行；同時(shí)按下CtrlAltDel鍵，使機(jī)器重新啟動(dòng)(熱啟動(dòng))。 Alt：交替換擋鍵，與

41、其他鍵組合成特殊功能鍵或復(fù)合控制鍵。例如與功能鍵(F1，F(xiàn)2，)組合選擇漢字輸入方式等。Del：刪除鍵，刪除光標(biāo)所在處右邊的字符。Ins：插入鍵，在光標(biāo)處插入假設(shè)干個(gè)字符，光標(biāo)右移。Enter：回車鍵，又稱換行鍵，結(jié)束輸入一行的操作，光標(biāo)移到下一行行首。 Space：空格鍵，每按一次，光標(biāo)右移，留下一個(gè)空格，在有的系統(tǒng)軟件中也有控制功能。 Esc：強(qiáng)行退出鍵，在DOS提示符下按該鍵，屏幕顯示“，光標(biāo)移到下一行，原行作廢；在菜單命令操作中按該鍵，退出當(dāng)前環(huán)境。Tab：制表定位鍵，一般定8個(gè)字符位，按該鍵，光標(biāo)右移(或者左移)8個(gè)字符位。Shift：上擋鍵。對于具有雙重字符的按鍵，同時(shí)按下該鍵，選

42、擇按鍵上面的符號；假設(shè)不同時(shí)按下該鍵，選擇下面的字符。Caps Lock：大、小寫字母鎖定鍵。字母輸入時(shí)，按下該鍵，指示燈亮，選擇大寫；再按該鍵，指示燈滅，選擇小寫。Back Space()：退格鍵，每按一次，光標(biāo)及右邊的字符向左退回一格，光標(biāo)處原來的字符被刪除。Scroll Lock：屏幕鎖定鍵，按下該鍵屏幕停止?jié)L動(dòng)，再按該鍵繼續(xù)滾動(dòng)。Print Screen：屏幕打印鍵，按下該鍵屏幕顯示的內(nèi)容送打印機(jī)打印。Pause Break：暫停鍵，按下該鍵暫停執(zhí)行程序或命令，再按任意鍵，恢復(fù)執(zhí)行。：光標(biāo)左移一格。：光標(biāo)右移一格。：光標(biāo)上移一行。：光標(biāo)下移一行。Home：光標(biāo)移到屏幕左上角或文件開始處

43、。End：光標(biāo)移到屏幕末行或文件末尾。PgUp：屏幕顯示上一頁。PgDn：屏幕顯示下一頁。Num Lock：數(shù)字小鍵盤上、下兩種功能選擇。2) 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器(Mouse)簡稱鼠標(biāo)，也是一種常用的輸入設(shè)備，其外形如圖2.11所示，通過專用電纜與主機(jī)箱背后的串行插口連接。其使用有移動(dòng)、按擊和拖曳。鼠標(biāo)在桌面或?qū)Ｓ闷桨迳匣瑒?dòng)，光標(biāo)在屏幕上同步移動(dòng)，光標(biāo)位置確定后可按鼠標(biāo)上確實(shí)認(rèn)鍵。目前所使用的鼠標(biāo)有兩種類型：一種是二鍵鼠標(biāo)，另一種是三鍵鼠標(biāo)。各鍵的功能由所使用的軟件來定義，一般而言，左鍵為確認(rèn)(也叫拾取)鍵，右鍵為去除或菜單項(xiàng)選擇擇鍵，中鍵用于屏幕滾動(dòng)。圖2.11 鼠標(biāo)器從結(jié)構(gòu)和制造原理上分，鼠標(biāo)有

44、多種類型，如機(jī)械鼠標(biāo)、光學(xué)鼠標(biāo)和光學(xué)機(jī)械鼠標(biāo)等。機(jī)械鼠標(biāo)下面有一個(gè)橡膠小球，可在桌面上滾動(dòng)，并把位移量輸入給計(jì)算機(jī)，以此控制光標(biāo)移動(dòng)。光學(xué)鼠標(biāo)下面裝有一個(gè)光電檢測器，需在專用平板上滑動(dòng)。光學(xué)機(jī)械鼠標(biāo)那么按上述兩種方式結(jié)合制成。鼠標(biāo)器的主要技術(shù)指標(biāo)是分辨率，是指移動(dòng)1英寸所能檢測出的點(diǎn)數(shù)(ppi)，目前鼠標(biāo)器的分辨率一般為200400 ppi。3) 圖形掃描儀圖形掃描儀(Canner)是一種輸入圖形和圖像的設(shè)備，可快速地輸入圖形、圖像、照片以及文本等文件資料。按其工作原理，分為線陣列和面陣列兩種，它由電荷耦合器件CCD(Charge Coupled Device)組成，目前普遍使用的是線陣列電子

45、掃描儀；按其掃描方式，可分為平面式和手持式兩種；按其灰度和色彩，可分為二值化掃描儀、灰度掃描儀和彩色掃描儀。平面掃描儀多采用并行口與主機(jī)連接，手持式掃描儀多采用串行口與主機(jī)連接，由專門的程序支持其工作。圖形或文本經(jīng)掃描后以文件的形式存儲(chǔ)，可對其進(jìn)行編輯、加工和處理。 圖形掃描儀的性能由技術(shù)指標(biāo)來衡量，主要有分辨率、灰度層次、掃描速度和掃描幅面尺寸等，視其類型而確定。4) 其他除了上述輸入設(shè)備之外，常用的還有條形碼閱讀器、磁卡閱讀器、光筆寫入器、觸摸屏等。條形碼閱讀器是通過光/電傳感器把條形碼信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼，輸入給計(jì)算機(jī)的。按其結(jié)構(gòu)分為手持式和卡槽式；按其工作原理，目前主要分為CCD和激光槍

46、兩種。 磁卡閱讀器是通過磁頭閱讀磁外表中存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息，輸入給計(jì)算機(jī)的。按其結(jié)構(gòu)分為卡槽式和臺式，其最大的優(yōu)點(diǎn)是磁外表中存儲(chǔ)的信息可以重新寫入，因此修改比較方便。光筆寫入器是由手寫板和光筆組成的，它是通過光電傳感器把寫入的信息輸入給計(jì)算機(jī)，用來在屏幕上畫圖或?qū)懭胱址?，并?shí)現(xiàn)圖形修改、放大、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等功能。按其工作方式有指點(diǎn)式和跟蹤式兩種。其中：指點(diǎn)式又稱為定標(biāo)式，用于取出光標(biāo)所指亮點(diǎn)的坐標(biāo)信息，輸入給計(jì)算機(jī)；跟蹤式使用光筆帶動(dòng)光標(biāo)在屏幕上移動(dòng)作圖。觸摸屏是一種快速輸入的人機(jī)對話輸入設(shè)備，目前主要分為電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏和紅外式觸摸屏三種。 電容式觸摸屏是在計(jì)算機(jī)屏幕前安裝一個(gè)特殊的玻

47、璃屏，其反面涂有專門的電介質(zhì)材料，當(dāng)手指觸摸玻璃屏?xí)r引起觸點(diǎn)處正反面之間電容量變化，閱讀程序?qū)⑦@一變化轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信息輸入給計(jì)算機(jī)；電阻式觸摸屏那么是在玻璃屏的反面涂上一種電導(dǎo)材料，當(dāng)手指觸摸時(shí)引起電阻值的變化，再由閱讀程序讀取坐標(biāo)信息輸入給計(jì)算機(jī)；紅外式觸摸屏是在計(jì)算機(jī)屏幕前安裝一個(gè)紅外接收器，當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)擋住由上而下的紅外線，紅外接收器將沒有接收到紅外線的位置信息輸入給計(jì)算機(jī)。目前電容式觸摸屏和電阻式觸摸屏的分辨率較高，安裝較為方便，但靈敏度有限；紅外式觸摸屏靈敏度較高，但分辨率較低，安裝不便。隨著多媒體技術(shù)的開展，近年來出現(xiàn)了許多語音、手寫輸入裝置，比方漢王99等。2. 輸出設(shè)備在微型

48、計(jì)算機(jī)中，常用的輸出設(shè)備主要有顯示器、打印機(jī)和繪圖儀等。1) 顯示器顯示器主要用來顯示運(yùn)算結(jié)果、程序清單或其他用戶需要的信息，是人與計(jì)算機(jī)之間的交互界面。輸入時(shí)，顯示用戶由鍵盤輸入的內(nèi)容，與鍵盤結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全屏幕編輯。其工作原理是一種陰極射線管，簡稱CRT，它通過顯示適配器與主機(jī)板連接。(1) 顯示器的類型：顯示器的類型很多，按顯示內(nèi)容可分為字符顯示器、圖形顯示器和圖像顯示器；按顏色可分為單色顯示器和彩色顯示器；按分辨率可分為高、中、低三擋。 (2) 分辨率：分辨率是顯示器的一項(xiàng)重要指標(biāo)，反映了顯示器的清晰度。在顯示器上字符和圖像是由一個(gè)個(gè)像素組成的，像素越密，清晰度越高。各種顯示器的分辨率由像

49、素的數(shù)目表示：低分辨率：300200左右。中分辨率：640350左右。高分辨率：640480，1024768，12801024等。(3) 顯示適配器：也稱為顯卡，是顯示器與主機(jī)板連接的接口電路板，可直接插入主機(jī)板上的插槽中。不同類型的顯示器應(yīng)配置不同的顯卡，常用類型有VGA、Super VGA、TVGA、AGP等，可支持各種高分辨率的彩色顯示，顯示色彩256/1024種以上。當(dāng)顯示色彩在1024種以上時(shí)，稱為真彩顯示。目前的多媒體微型機(jī)多配有AGP圖形加速卡，分辨率為800600、1024768和12801024，可實(shí)現(xiàn)真彩顯示，特別適合于三維動(dòng)畫顯示。2) 打印機(jī)打印機(jī)也是計(jì)算機(jī)的重要輸出設(shè)

50、備，用來打印計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果、程序清單、屏幕顯示內(nèi)容以及其他用戶所需要的信息。打印后的資料可以長期保存，因此也稱為硬拷貝。(1) 點(diǎn)陣式打印機(jī)：是用點(diǎn)陣構(gòu)成字符，如圖2.12所示。它主要有9針、18針和24針等，多使用24針打印機(jī)。打印機(jī)通過打印機(jī)適配器(也稱為打印卡)與主機(jī)板連接，另配有打印驅(qū)動(dòng)程序，控制打印機(jī)的工作。目前，常用的點(diǎn)陣式打印機(jī)有LQ1800K、LQ1900K、Star CR3240以及MicroLine8340C等。圖2.12 點(diǎn)陣式打印字符示意圖(2) 激光印字機(jī)：是一種非擊打頁式打印機(jī)。它通過激光感光原理印字，印字速度快、分辨率高、質(zhì)量好、無擊打噪聲。常用的激光印字機(jī)有佳

51、能LBP-KT，惠普HP-5L、HP-4LC等。(3) 噴墨印字機(jī)：是將墨水通過精細(xì)的噴頭噴射到紙上產(chǎn)生字符或圖形，也是一種非擊打頁式打印機(jī)，印字速度快、分辨率高、質(zhì)量好、無擊打噪聲，而且本錢低。常用的噴墨印字機(jī)有Canon BJC-4300、HP Ddek Jet 1120C等。打印機(jī)一般通過標(biāo)準(zhǔn)接口與主機(jī)連接，多采用并行口連接方式，也有串行口連接方式。3) 繪圖儀繪圖儀是一種用于繪制圖形的輸出設(shè)備，在繪圖軟件的支持下可繪制出復(fù)雜、精確、漂亮的圖形，主要用于工程設(shè)計(jì)(CAD)、輕印刷和廣告制作等。目前比較流行的有筆式和噴墨式兩種，按其色彩可分為單色和彩色兩大類型。繪圖儀的性能由技術(shù)指標(biāo)衡量，

52、主要有繪圖筆數(shù)、圖紙尺寸、分辨率、灰度、色度以及接口形式等。彩色繪圖儀由四種根本顏色組成，即紅、藍(lán)、黃、黑。通過自動(dòng)調(diào)和，可形成不同的色彩。一般而言，分辨率越高，繪制出的灰度越均勻、色調(diào)越柔和。除了上述幾種常用的輸入/輸出設(shè)備之外，對于多媒體計(jì)算機(jī)還可配置攝像機(jī)、錄像機(jī)、錄音機(jī)、電視機(jī)、音響設(shè)備等。在計(jì)算機(jī)控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中可使用A/D轉(zhuǎn)換器，把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入給計(jì)算機(jī)；也可通過D/A轉(zhuǎn)換器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。在計(jì)算機(jī)通信中，可使用調(diào)制解調(diào)器、數(shù)傳機(jī)作為輸入/輸出設(shè)備。另外，相對于主機(jī)而言，外存儲(chǔ)器磁盤、光盤、磁帶也可以視為輸入/輸出設(shè)備。2.2.3 微型計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

53、1. 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和一些效勞性程序。1) 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)(OS，Operating System)是計(jì)算機(jī)軟件中的核心程序，用來管理計(jì)算機(jī)中的硬件和軟件，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的橋梁，其作用在于合理組織計(jì)算機(jī)的整個(gè)工作流程，最大限度地提高資源利用率，為用戶提供一個(gè)功能強(qiáng)、使用靈活方便的環(huán)境。操作系統(tǒng)包括五個(gè)方面的功能，即CPU管理、作業(yè)管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理和文件管理。所謂作業(yè)，是用戶要求計(jì)算機(jī)完成的一項(xiàng)具體的工作任務(wù)。當(dāng)多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)時(shí)，由作業(yè)管理程序確定哪一個(gè)用戶的任務(wù)首先進(jìn)入，對其余進(jìn)行排隊(duì)。文件是包括程序及其相關(guān)數(shù)據(jù)的可存儲(chǔ)信息的集合，且有文件名

54、。計(jì)算機(jī)以文件為單位進(jìn)行信息的處理和加工。在微型計(jì)算機(jī)中，文件存放在磁盤上，需要時(shí)調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行或加工處理。所以微型計(jì)算機(jī)中的操作系統(tǒng)又稱為磁盤操作系統(tǒng)(DOS，Disk Operating System)。除此之外，常用的操作系統(tǒng)還有Windows、UNIX、OS/2和Linux等。2) 語言處理程序語言處理程序是用來將匯編語言程序或各種高級語言程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器所能直接識別的機(jī)器語言程序的程序，如圖2.13所示。它可分為三種類型，即匯編程序、編譯程序和解釋程序。通常，將匯編語言程序以及用各種高級語言編寫的程序稱為源程序，經(jīng)匯編或者編譯而生成的機(jī)器語言程序稱為目的程序或者目標(biāo)程序。圖2.13 匯編

55、、編譯與解釋過程3) 其他系統(tǒng)軟件 其他還有許多效勞程序或者工具軟件，比方漢字輸入程序、調(diào)試程序Debug、Pctools、INTERLNK、INTERSVR、診斷程序QAPLUS、文件壓縮程序ARJ、硬盤管理程序DM/ADM/ADMPLUS等。另外，還有系統(tǒng)配置程序、設(shè)備管理程序、網(wǎng)絡(luò)管理與通信程序、病毒防護(hù)程序等。2. 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是除了管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件的系統(tǒng)程序之外的程序，其中包括為用戶提供的各種文字表格處理程序、軟件開發(fā)程序、數(shù)據(jù)庫管理程序以及用戶根據(jù)自己的需要而設(shè)計(jì)的各種程序。1) 文字表格處理程序文字表格處理程序是用來進(jìn)行文字錄入、表格處理及編輯加工的程序。常用的文字表格處

56、理程序有WPS、Word、Excel、Lotus等。2) 軟件開發(fā)程序軟件開發(fā)程序是為用戶進(jìn)行各種應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)而提供的程序或者軟件包。常用的軟件開發(fā)程序有AutoCAD、Photoshop、3DS MAX、Flash等。另外，上述匯編語言、高級語言及其相應(yīng)的語言處理程序都是為用戶提供的程序設(shè)計(jì)語言，用戶可用來進(jìn)行應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，因此也可以視為軟件開發(fā)程序。3) 數(shù)據(jù)庫管理程序數(shù)據(jù)庫管理程序是提供給用戶進(jìn)行各種數(shù)據(jù)庫信息管理及其應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的程序。常用的數(shù)據(jù)庫管理程序有FoxBASE、FoxPro、Oracle、Access、SQL Server等。4) 用戶應(yīng)用程序 用戶應(yīng)用程序是指用戶根據(jù)

57、某一具體任務(wù)，使用上述各種語言、軟件開發(fā)程序或者數(shù)據(jù)庫管理程序而設(shè)計(jì)的程序。比方高階微分方程求解程序、工程設(shè)計(jì)程序、人事檔案管理程序、語音識別程序、工業(yè)控制程序、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件、電子游戲程序以及數(shù)字通信程序等。 2.3 多媒體技術(shù)與多媒體計(jì)算機(jī) 2.3.1 多媒體技術(shù)概述1. 什么是多媒體1) 感覺媒體感覺媒體是直接作用于人的感知器官，對人產(chǎn)生直接感覺的媒體。例如圖形、圖像、語音、音樂、文字、數(shù)據(jù)、電影、電視等。2) 表示媒體表示媒體是為了加工處理和傳輸感覺媒體而人為構(gòu)造出來的媒體，主要指語言、文字、數(shù)符以及各種編碼，比方電報(bào)碼、語音編碼、文本編碼、圖像編碼等。3) 存儲(chǔ)媒體存儲(chǔ)媒體是用來

58、存儲(chǔ)(記載)信息的媒體，即存儲(chǔ)文字、數(shù)符及其各種編碼。在計(jì)算機(jī)中常用的有存儲(chǔ)器、磁盤、磁帶、光盤等。4) 表現(xiàn)媒體表現(xiàn)媒體也稱為顯示媒體，是感覺媒體與計(jì)算機(jī)之間的界面，用來把信息以某種形式輸入給計(jì)算機(jī)，或者把計(jì)算機(jī)中的信息再現(xiàn)出來。在計(jì)算機(jī)中常用的有鍵盤、攝像機(jī)、話筒、光筆、掃描儀、顯示器、電視機(jī)、喇叭、打印機(jī)、繪圖儀等。5) 傳輸媒體傳輸媒體是用來傳送信息的載體，比方，光，電以及傳送光、電信號的光纖，電纜，微波等。另外，報(bào)紙、雜志、書籍也是一種傳輸信息載體。2. 多媒體技術(shù) 多媒體技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把文字、聲音、圖形、圖像等多種媒體信息綜合為一體，使之建立起一定的邏輯關(guān)系，并進(jìn)行加工處理的

59、技術(shù)。即對多種媒體信息進(jìn)行錄入、壓縮、存儲(chǔ)、編輯、輸出播放等。輸出的形式可以是文字、圖形、語言、樂曲以及動(dòng)畫圖像等。所謂壓縮，是因?yàn)橛?jì)算機(jī)要處理的圖形、圖像、聲音的數(shù)字化信息量非常大，為了便于存儲(chǔ)和傳送，需要壓縮。在輸出播放時(shí)需要恢復(fù)，即解壓縮。多媒體技術(shù)的主要特點(diǎn)表達(dá)在信息表示形式的多樣性，各種媒體信息的集成性、交互性、實(shí)時(shí)性以及數(shù)字化可處理性等方面。1) 信息表示形式的多樣性這一點(diǎn)正是多媒體技術(shù)的內(nèi)涵所在，它把聲音、動(dòng)畫、圖形、圖像引入計(jì)算機(jī)，使人們可以通過文字、聲音、圖像等多種方式與計(jì)算機(jī)交流。2) 集成性集成性是將多種媒體有機(jī)地組織在一起，共同表達(dá)一個(gè)完整的事物，做到圖、文、聲、像一體

60、化。例如，從一個(gè)CAI課件的光盤中可以看到一門課程完整的內(nèi)容，有文字表達(dá)、圖示、語音甚至還可配以悅耳動(dòng)聽的音樂。3) 交互性交互性是多媒體技術(shù)的重要特點(diǎn)，它除了制作播放之外，還可通過與計(jì)算機(jī)的“對話進(jìn)行人工干預(yù)。例如，CAI課件播放時(shí)，可以由教師或者學(xué)生根據(jù)需要選擇內(nèi)容、字體、顏色、講述速度；可以自行設(shè)置“書簽，以便前播后找；可以快進(jìn)、重播和任意停止等；也可以要求計(jì)算機(jī)提供幫助或者以問答方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。4) 實(shí)時(shí)性對于需要實(shí)時(shí)處理的信息，多媒體計(jì)算機(jī)能及時(shí)處理。比方，新聞報(bào)導(dǎo)、視頻會(huì)議等，可通過多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)采集、處理和傳送。5) 數(shù)字化處理所有媒體信息都是以數(shù)字形式送入計(jì)算機(jī)的，因此可按