計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課件ppt-第2講硬件及軟件組成

1、計(jì)算機(jī)硬件及軟件組成第二講 基本組成一個(gè)完整的計(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)：計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體，是可以看得見(jiàn)、摸得著的部件的總稱(chēng)，它通常指計(jì)算機(jī)中的電子線(xiàn)路和物理裝置。軟件系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)的邏輯實(shí)體，是計(jì)算機(jī)接受輸入、產(chǎn)生輸出、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的程序的總稱(chēng)。 基于馮諾依曼的“存儲(chǔ)程序和程序控制”的9字理論，計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)都是由 運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備 五大部份組成。2.1 計(jì)算機(jī)的基本組成計(jì)算機(jī)基本硬件結(jié)構(gòu)圖輸入設(shè)備存儲(chǔ)器輸出設(shè)備運(yùn)算器控制器數(shù)據(jù)流控制流五大部件之一 運(yùn)算器運(yùn)算器ALU: （Arithmetical and Logical Unit）1

2、.概念：運(yùn)算器是一個(gè)用于信息加工的部件。 運(yùn)算器又稱(chēng)算術(shù)邏輯單元2.主要功能： 對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算 暫存參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和某些中間運(yùn)算結(jié)果 把結(jié)果輸?shù)街付ǖ牟考?3. 運(yùn)算功能：在控制器控制下對(duì)取自?xún)?nèi)存儲(chǔ)器的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和“與”、“或”、“非”、“異或”等邏輯運(yùn)算，并將結(jié)果送至內(nèi)存。練習(xí)： 運(yùn)算器的主要功能（ ） （A）算術(shù)運(yùn)算 （B）邏輯運(yùn)算 （C）算術(shù)和邏輯運(yùn)算 （D）函數(shù)運(yùn)算 C五大部件之二 控制器控制器（CU：Control Unit）-計(jì)算機(jī)神經(jīng)中樞工作實(shí)質(zhì)：按照計(jì)算機(jī)的工作節(jié)拍（主頻），從存儲(chǔ)器中取出指令，經(jīng)過(guò)譯碼（分析指令），產(chǎn)生各種控制信

3、號(hào)，從而指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)工作、自動(dòng)地執(zhí)行程序。運(yùn)算器（ALU)和控制器(CU)共同構(gòu)成CPU(中央處理單元）,CPU是決定計(jì)算機(jī)性能的核心部件存儲(chǔ)器（MEMORY）是計(jì)算機(jī)用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置。存儲(chǔ)器分為外存儲(chǔ)器(也稱(chēng)輔助存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱(chēng)外存或輔存)和內(nèi)存儲(chǔ)器(也稱(chēng)主存儲(chǔ)器,內(nèi)存或主存)內(nèi)存的讀寫(xiě)速度很快，而外存普遍很慢，所有外存數(shù)據(jù)要被CPU訪(fǎng)問(wèn)，只有先調(diào)入到內(nèi)存一旦斷電，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)消失，而外存中的數(shù)據(jù)則永久保存。五大部件之三 存儲(chǔ)器RAM靜態(tài)RAM（SRAM）： SRAM一般用作小容量的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。如:高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）采用SRAM，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的高速存取，以適應(yīng)高速

4、CPU的需要。 動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）： DRAM適合于做大容量的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。內(nèi)存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM(Random Access Memory)和只讀存儲(chǔ)器ROM(Read Only Memory)。存儲(chǔ)器的分類(lèi)存儲(chǔ)器高速緩存主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）雙極型存儲(chǔ)器MOS存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）只讀存儲(chǔ)器（ROM）只讀存儲(chǔ)器ROM可編程只讀存儲(chǔ)器PROM可擦除只讀存儲(chǔ)器EPROM電可擦除只讀存儲(chǔ)器EEPROM外存儲(chǔ)器磁盤(pán)（硬盤(pán)、軟盤(pán)、可移動(dòng)硬盤(pán)）光盤(pán)（只讀光盤(pán)、一次性刻錄光盤(pán)、可擦寫(xiě)光盤(pán)、DVD數(shù)字盤(pán)）磁帶閃速存儲(chǔ)器閃存（U盤(pán)）閃速存儲(chǔ)器 閃速存

5、儲(chǔ)器是目前取代傳統(tǒng)的EPROM和EEPROM的主要非揮發(fā)性（永久性）的存儲(chǔ)器，目前大部分586主板的BIOS都使用閃速存儲(chǔ)器，因?yàn)殚W速存儲(chǔ)器具有以下各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：具有較快的速度（70ns-200ns）。有節(jié)能的管理（Auto Sleep和Standby），低功率和低工作電壓的功能。更新數(shù)據(jù)方便，不須清除即可更改數(shù)據(jù)?？捎捎布蜍浖?lái)控制數(shù)據(jù)的保護(hù)。在電腦外圍設(shè)備和通信設(shè)備中廣泛應(yīng)用。目前586電腦使用容量為1MB（bit）的閃速存儲(chǔ)器，686電腦使用容量為2MB（bit）的閃速存儲(chǔ)器1）按照存儲(chǔ)介質(zhì)可以分為：1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器：一類(lèi)是雙極型；一類(lèi)是MOS型。2、磁介質(zhì)存儲(chǔ)器3、光存儲(chǔ)器2）按照與CP

6、U的關(guān)系可以分為：1、高速緩沖存儲(chǔ)器（cache）2、內(nèi)存儲(chǔ)器（Internal Memory）3、外存儲(chǔ)器（External Memory）3）按照存取特性的不同可以分為：1、隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM）2、只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）3、順序存儲(chǔ)器（Serial Access Memory，SAM）4、直接訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器（Direct Access Memory，DAM）內(nèi)存性能指標(biāo)1）存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)容量是指計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)的總字節(jié)數(shù)，反映容納信息的多少。字節(jié)B（Byte）是最基本的數(shù)據(jù)單位，位是計(jì)算機(jī)的最小存儲(chǔ)單元，每字節(jié)為

7、8位二進(jìn)制數(shù)。我們一般用KB，MB，GB，TB，PB作為單位。2）存取速度3）價(jià)格：價(jià)格是衡量經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)，性能價(jià)格比高的存儲(chǔ)器才能被設(shè)計(jì)者和用戶(hù)普遍接受。4）可靠性：存儲(chǔ)器的可靠性是在規(guī)定時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)器無(wú)故障工作的情況，一般用平均無(wú)故障間隔時(shí)間衡量。5）cache的大小存儲(chǔ)系統(tǒng)1）存儲(chǔ)系統(tǒng)，是由兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相同的存儲(chǔ)器以總線(xiàn)相連，用軟件、硬件或二者相結(jié)合的方法連接起來(lái)成為一個(gè)系統(tǒng)。2）現(xiàn)代微機(jī)通常具有兩種存儲(chǔ)系統(tǒng)：一種是由Cache和主存儲(chǔ)器構(gòu)成的Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)。一種是由主存儲(chǔ)器和磁盤(pán)構(gòu)成的虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。前者的主要作用是提高存儲(chǔ)器的速度，后者的主要作用是增加存儲(chǔ)

8、器的容量。輸入設(shè)備（INPUT DEVICE） 1.概念：是將程序和數(shù)據(jù)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能接受的電信號(hào)并送入計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器的外部設(shè)備。 2. 輸入設(shè)備與主機(jī)之間需通過(guò)接口連接。五大部件之四 輸入設(shè)備輸出設(shè)備（OUTPUT DEVICE） 概念：是將運(yùn)算結(jié)果,工作過(guò)程(包括程序)以人們所期望的形式表示出來(lái)的電子設(shè)備。五大部件之五 輸出設(shè)備思考：(1) 完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)包括（ ） (A) 硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng) (B) 主機(jī)及外部設(shè)備 (C) 系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件 (D) 主機(jī)板和CPU(2) 運(yùn)算器、控制器及內(nèi)存的總稱(chēng)（ ） (A)CPU (B)ALU (C) 主機(jī) (D)MPUAC 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成電腦

9、主機(jī)外設(shè)中央處理器(CPU)：包括運(yùn)算器、控制器、寄存器組 內(nèi)/ 主 存儲(chǔ)器（俗稱(chēng)內(nèi)存條）：包括隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)主機(jī)外設(shè)外存設(shè)備（外存儲(chǔ)器、輔存存儲(chǔ)器）：軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)輸入設(shè)備：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀輸入輸出設(shè)備：觸摸屏其他設(shè)備：主板、機(jī)箱、電源、接口適配器外存儲(chǔ)器用來(lái)長(zhǎng)期存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。不與CPU直打交道。存儲(chǔ)容量大，存取速度慢。軟盤(pán)：軟盤(pán)是一塊涂有磁性材料的塑料圓片，使用時(shí)需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器。硬盤(pán)：磁盤(pán)片和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是一體。光盤(pán)：有機(jī)玻璃制成的薄圓片，使用時(shí)需要相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器。優(yōu)盤(pán)：也叫閃盤(pán)、U盤(pán)，目前也以它的高存取速度和大容量代替了軟盤(pán)

10、。軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（軟驅(qū)）軟盤(pán) FloppyDisk軟盤(pán)容量 = 盤(pán)面數(shù) * 每面磁道數(shù) * 每道扇區(qū)數(shù) * 每區(qū)存儲(chǔ)容量= 2 * 80 * 18 * 512B= 1.44 MB寫(xiě)保護(hù)口 1、磁盤(pán)控制器：又稱(chēng)控制卡，控制驅(qū)動(dòng)器的讀寫(xiě)操作2、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器：其中的重要部件(讀/寫(xiě)電路)是典型的輸入輸出設(shè)備3、盤(pán)片：信息的存儲(chǔ)介質(zhì)磁盤(pán)存儲(chǔ)器: 磁盤(pán)控制器、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和盤(pán)片組成硬盤(pán) Hard Disk光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（光驅(qū)）用于讀取光盤(pán)中的數(shù)據(jù)目前使用的光盤(pán)有3種類(lèi)型：只讀光盤(pán)（CD-ROM）一次寫(xiě)入型光盤(pán)(CD-WO)可改寫(xiě)光盤(pán)(CD-MO)光盤(pán) Compact DiskU盤(pán) U盤(pán)是USB（Universal

11、Serial Bus 通用串行總線(xiàn)）盤(pán)的簡(jiǎn)稱(chēng)，而優(yōu)盤(pán)只是U盤(pán)的諧音稱(chēng)呼。它是閃存的一種，因此也叫閃盤(pán)。最大的特點(diǎn)就是：體積小、容量大、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)，是目前最常用的可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備之一。第一代：USB 1.0的最大傳輸速率為12MBPS,1996年推出第二代：USB 2.0的最大傳輸速率高達(dá)480MBPS第三代：USB 3.0的理論傳輸速率達(dá)5-25GBPS 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 CPUCPU是一個(gè)高集成度的芯片，包含運(yùn)算器、控制器、寄存器，它是電腦中最關(guān)鍵的部件，相當(dāng)于人的大腦。目前單核CPU用得最多的是賽揚(yáng)和奔騰系列，主要生產(chǎn)廠家是Intel 、AMD、VIA等公司；雙核CPU多為酷睿，是Int

12、el的主打產(chǎn)品。 內(nèi)存內(nèi)存用于向CPU傳輸數(shù)據(jù)，并接收CPU的運(yùn)算結(jié)果，它也是決定計(jì)算機(jī)運(yùn)行性能高低的關(guān)鍵部件之一。內(nèi)存的發(fā)展:SDRAM(同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 ) DDR(雙倍速率SDRAM )DRDRAM(接口動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 ) 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用于接收外部信息并通過(guò)相應(yīng)接口輸入到計(jì)算機(jī)中。常見(jiàn)輸入設(shè)備：鍵盤(pán)：機(jī)械觸點(diǎn)式、機(jī)械薄膜式、電容式鼠標(biāo)：機(jī)械式、光電式掃描儀條形碼掃描儀鍵盤(pán)鼠標(biāo)麥克風(fēng) 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 輸出設(shè)備輸入設(shè)備是將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)結(jié)果輸出給用戶(hù)。常見(jiàn)輸出設(shè)備： 顯示器、打印機(jī)打印機(jī)：非擊打式(激光、噴墨)、擊打式(針式) 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成RGB（n,n,n

13、） n0,255CRTLCDLEDVFD顯示器：陰極射線(xiàn)管、液晶、發(fā)光二極管、真空管 輸入輸出設(shè)備輸入輸入設(shè)備既有輸入設(shè)備的功能，也有輸出設(shè)備的功能。常見(jiàn)輸入輸出設(shè)備：觸摸屏 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 主板 Mother Board按結(jié)構(gòu)分為：AT結(jié)構(gòu)（IBM公司）ATX結(jié)構(gòu)（Intel公司）主板的核心是芯片組，它對(duì)計(jì)算機(jī)性能起到了關(guān)鍵性的作用；為提升計(jì)算機(jī)各方面的能力，主板上還設(shè)有各類(lèi)擴(kuò)展槽和接口 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 機(jī)箱、電源機(jī)箱是計(jì)算機(jī)的安全外套，合理的機(jī)箱布局具有更高的散熱性，可以延長(zhǎng)機(jī)箱各部件的使用壽命。臥式立式電源是計(jì)算機(jī)的動(dòng)力裝置，高效穩(wěn)定的電源是計(jì)算機(jī)正常使用的根本保證。 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組

14、成 接口適配器接口適配器是溝通主板與各種外部設(shè)備之間的聯(lián)系渠道。聲卡并行接口 串行接口 鼠標(biāo)和鍵盤(pán)PS/2接口 網(wǎng)卡接口 音頻接口USB接口 USB接口 并行接口 網(wǎng)卡顯卡 微型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成接口功能1）數(shù)據(jù)緩沖。外設(shè)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其它部件之間緩沖區(qū)。2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。并-串、串-并轉(zhuǎn)換。3）控制功能。根據(jù)CPU的要求控制外圍設(shè)備的啟動(dòng)與停止。4）傳送命令與狀態(tài)信息。傳送CPU命令到外設(shè)；外設(shè)反饋狀態(tài)信息到主機(jī)。5）程序中斷。外設(shè)請(qǐng)求，接口即發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)到CPU，如中斷。6）地址譯碼（尋址功能）。外設(shè)被賦予地址編碼，接口對(duì)地址譯碼從而選擇設(shè)備。信號(hào)電平轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、速度匹配、對(duì)外設(shè)的控制與檢測(cè)、

15、DMA請(qǐng)求、可編程功能和錯(cuò)誤檢測(cè)功能主板 Mother Board 與AT（IBM公司）結(jié)構(gòu)相比，ATX（Intel公司）結(jié)構(gòu)采用了增強(qiáng)的電源管理，真正實(shí)現(xiàn)電腦的綠色節(jié)能功能。關(guān)機(jī)時(shí)該結(jié)構(gòu)的電源并未真正斷電，用戶(hù)可以通過(guò)維持的微弱電流實(shí)現(xiàn)軟件開(kāi)關(guān)機(jī)以及遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)。AT和Baby-AT是多年前的老主板結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在已經(jīng)淘汰LPX、NLX、Flex ATX則是ATX的變種，多見(jiàn)于國(guó)外的品牌機(jī)EATX和WATX則多用于服務(wù)器/工作站主板ATX是目前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的主板結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展插槽較多，PCI插槽數(shù)量在4-6個(gè)，大多數(shù)主板都采用此結(jié)構(gòu)Micro ATX又稱(chēng)Mini ATX，是ATX結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化版，就是常說(shuō)的“

16、小板”，擴(kuò)展插槽較少，PCI插槽數(shù)量在3個(gè)或3個(gè)以下，多用于品牌機(jī)并配備小型機(jī)箱BTX則是英特爾制定的最新一代主板結(jié)構(gòu) PCI插槽：Pedpherd Component Interconnect周邊元件擴(kuò)展接口 位于主板上AGP插槽的下方，ISA插槽的上方。其位寬為32位或64位，工作頻率為33MHz,最大數(shù)據(jù)傳輸率為133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置Modem、內(nèi)置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、電視卡、視頻采集卡以及其它種類(lèi)繁多的擴(kuò)展卡。PCI插槽是主板的主要擴(kuò)展插槽，通過(guò)插接不同的擴(kuò)

17、展卡可以獲得目前電腦能實(shí)現(xiàn)的幾乎所有功能，是名副其實(shí)的“萬(wàn)用”擴(kuò)展插槽 主板上各類(lèi)擴(kuò)展槽AGP插槽：Accelerated-Graphics-Port加速圖形端口 它是一種為緩解視頻帶寬緊張而制定的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，主要針對(duì)圖形顯示方面進(jìn)行優(yōu)化，專(zhuān)門(mén)用于圖形顯示卡，目前已經(jīng)被PCI Express插槽取代ISA插槽：Industrial Standard Architecture工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線(xiàn) ISA插槽是基于ISA總線(xiàn)的擴(kuò)展插槽，可插接顯卡，聲卡，網(wǎng)卡以及所謂的多功能接口卡等擴(kuò)展插卡。其CPU資源占用太高，數(shù)據(jù)傳輸帶寬太小，已經(jīng)被淘汰主板上各類(lèi)接口IDE接口：Integrated Drive El

18、ectronics電子集成驅(qū)動(dòng)器 是目前硬盤(pán)和光驅(qū)與主板連接的接口。它的本意是指把“硬盤(pán)控制器”與“盤(pán)體”集成在一起的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。把盤(pán)體與控制器集成在一起的做法減少了硬盤(pán)接口的電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?qiáng)，硬盤(pán)制造起來(lái)變得更容易，因?yàn)橛脖P(pán)生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤(pán)是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。對(duì)用戶(hù)而言，硬盤(pán)安裝起來(lái)也更為方便。 USB接口：Universal Serial BUS通用串行總線(xiàn) USB應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)，它是一個(gè)外部總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊 。USB傳輸速度快，支持熱插拔，獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、打印機(jī)、掃描儀、攝像頭、

19、閃存、MP3機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)硬盤(pán)、外置光軟驅(qū)、USB網(wǎng)卡、ADSL Modem、Cable Modem等，幾乎所有的外部設(shè)備 串行口/并行口 現(xiàn)在的PC 機(jī)一般有兩個(gè)串行口COM 1 和COM 2 。串行口的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位地傳送出去的。雖然這樣速度會(huì)慢一些，但傳送距離較并行口更長(zhǎng)，因此若要進(jìn)行較長(zhǎng)距離的通信時(shí)，應(yīng)使用串行口。通常COM 1 使用的是9 針D 形連接器，也稱(chēng)之為RS-232接口，而COM 2 有的使用的是老式的DB25 針連接器，也稱(chēng)之為RS-422接口。 并行口是電腦與其它設(shè)備傳送信息的一種標(biāo)準(zhǔn)接口,這種接口將8位數(shù)據(jù)位同時(shí)并行傳送,并行口數(shù)據(jù)傳送速度較串行

20、口快,但傳送距離較短。并行口使用25孔D形連接器,常用于連接打印機(jī)。南橋芯片和北橋芯片南橋芯片South Bridge：一般位于主板上離CPU插槽較遠(yuǎn)的下方 ，它負(fù)責(zé)I/O總線(xiàn)之間的通信和對(duì)外設(shè)接口及IDE設(shè)備的控制。北橋芯片North Bridge：也稱(chēng)為主橋Host Bridge，一般位于距離CPU較近的位置。主板芯片組的名稱(chēng)一般就是以北橋芯片的名稱(chēng)來(lái)命名的。它負(fù)責(zé)控制內(nèi)存與CPU的聯(lián)系?？偩€(xiàn)微型機(jī)從其誕生以來(lái)就采用了總線(xiàn)結(jié)構(gòu)。自1970年美國(guó)DEC公司在其PDP11/20小型計(jì)算機(jī)上采用Unibus總線(xiàn)以來(lái)，各種總線(xiàn)得以迅速發(fā)展。CPU通過(guò)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)讀取指令，并實(shí)現(xiàn)與內(nèi)存、外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交

21、換?？偩€(xiàn)是一組信號(hào)線(xiàn)的集合，是一種在各部件間傳送信息的公共通路?？偩€(xiàn)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間傳輸?shù)刂?、?shù)據(jù)和控制信息的通道。任一時(shí)刻，只能有一個(gè)部件/設(shè)備通過(guò)總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)，其他部件只能處于接收狀態(tài)。1、總線(xiàn)的分類(lèi)1）按傳送信息的類(lèi)型劃分?jǐn)?shù)據(jù)總線(xiàn)（Data Bus，DB）傳輸數(shù)據(jù)信息，雙向三態(tài)，其寬度決定了其數(shù)據(jù)傳輸能力。例如，ISA總線(xiàn)為16位，PCI總線(xiàn)為32/64位。地址總線(xiàn)（Address Bus，AB）傳輸?shù)刂沸畔?，單向三態(tài)，其寬度決定了微機(jī)系統(tǒng)的尋址能力。例如，ISA總線(xiàn)為24位，可尋址16MB；PCI32為，可尋址4GB?？刂瓶偩€(xiàn)（Control Bus，CB）傳輸控制信號(hào)、時(shí)序信號(hào)

22、和狀態(tài)信號(hào)；三態(tài)、入/出/雙向等特性均不相同。2）按總線(xiàn)的層次結(jié)構(gòu)CPU總線(xiàn)/前端總線(xiàn)（FSB）:直接由CPU引腳引出的總線(xiàn)，例如，P4 CPU與GMCH（北橋）之間的總線(xiàn)。局部總線(xiàn)：CPU總線(xiàn)與系統(tǒng)總線(xiàn)之間的總線(xiàn)；它一側(cè)通過(guò)北橋與CPU總線(xiàn)連接，另一側(cè)通過(guò)南橋與系統(tǒng)總線(xiàn)連接，例如PCI總線(xiàn)。系統(tǒng)總線(xiàn)：與總線(xiàn)擴(kuò)展槽連接的總線(xiàn)，如ISA和EISA總線(xiàn)。外部總線(xiàn)：主機(jī)與外設(shè)之間的總線(xiàn)，如USB和IEEE1394。2、總線(xiàn)的功能數(shù)據(jù)傳送控制仲裁控制數(shù)據(jù)校驗(yàn)與糾錯(cuò)隔離與驅(qū)動(dòng)3、常用總線(xiàn)及其特點(diǎn)1）AGP，加速圖形端口（AGP，Accelerated Graphics Port），專(zhuān)用于顯卡與內(nèi)存之間的

23、數(shù)據(jù)傳輸SCSI，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備接口，可連接15臺(tái)外設(shè)IDE/EIDE，外部存儲(chǔ)設(shè)備接口，每個(gè)接口可連接2臺(tái)設(shè)備。2）PCI是Peripheral Component Interconnect的縮寫(xiě)，即外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)，它是一種先進(jìn)的局部總線(xiàn)，已成為局部總線(xiàn)的新標(biāo)準(zhǔn)。3）USB（Universal Serial Bus 通用串行總線(xiàn)）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接外圍設(shè)備的新型輸入/輸出串行接口標(biāo)準(zhǔn)，具有即插即用、熱插拔、可擴(kuò)充性等特性，適用于數(shù)碼相機(jī)、顯示器、數(shù)據(jù)機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、移動(dòng)硬盤(pán)、數(shù)碼游戲桿、軟盤(pán)機(jī)、數(shù)碼揚(yáng)聲器等各種外圍設(shè)備。特點(diǎn)：易于使用，即插即用，可熱插拔；具級(jí)聯(lián)方式，并可智能識(shí)別鏈上外圍設(shè)備的插

24、拔；提供電源；節(jié)省硬件資源；易于連接；可靠性高；低功耗；低成本。微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)字長(zhǎng) 字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)內(nèi)部一次可以處理的二進(jìn)制數(shù)碼的位數(shù)。 存儲(chǔ)器容量運(yùn)算速度外設(shè)擴(kuò)展能力軟件配置情況多媒體信息的多種載體 文 字 圖 像 圖 形 聲 音 多媒體技術(shù) 利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把各種文字、聲音、圖像等信息媒體綜合一體化，使它們建立起邏輯聯(lián)系，并能夠進(jìn)行加工處理的技術(shù)。集成性、交互性數(shù)字化、實(shí)時(shí)性、多樣性 文 字 圖 像 圖 形 聲 音 多媒體計(jì)算機(jī)AD轉(zhuǎn)換二進(jìn)制代碼 多媒體計(jì)算機(jī)MPC能對(duì)多媒體信息進(jìn)行獲取、編輯、存取、處理、加工和輸出的一種交互性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1、多媒體技術(shù)包括數(shù)字信號(hào)的處理技術(shù)，音頻和

25、視頻技術(shù)，多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（硬件和軟件）技術(shù)，多媒體通信技術(shù)等。2、音頻（Audio）是多媒體應(yīng)用中的一種重要媒體，正是音頻的加入使多媒體應(yīng)用程序變得豐富多彩。3、“視頻”（Video）一詞在計(jì)算機(jī)術(shù)語(yǔ)中有時(shí)專(zhuān)指動(dòng)態(tài)圖像，這里我們把它作為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的圖形圖像的總稱(chēng)。視頻技術(shù)包括：圖像的數(shù)字化、壓縮編碼、數(shù)字圖像處理及傳輸、圖像編輯和變換、圖像的存儲(chǔ)、檢索和組織管理技術(shù)等。MPC機(jī)的系統(tǒng)組成多媒體硬件平臺(tái)：PC機(jī)擴(kuò)充較大的內(nèi)存、外存，配備CD-ROM、音頻卡、視頻卡、數(shù)據(jù)壓縮卡、音像輸入輸出設(shè)備等部件。多媒體軟件平臺(tái)：操作系統(tǒng)中增加多媒體功能多媒體創(chuàng)作工具：如FlashDirectorAutho

26、rware系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置BIOS是系統(tǒng)主板上的一塊EPROM或EEPRM芯片,進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置.CMOS保存有關(guān)硬件設(shè)置等方面的信息,關(guān)機(jī)后信息繼續(xù)存在.進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置情況：新組裝計(jì)算機(jī)；CMOS數(shù)據(jù)丟失；改變系統(tǒng)配置選項(xiàng)，系統(tǒng)優(yōu)化 Basic Input Output System基本輸入輸出系統(tǒng)。它是一組固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上一個(gè)ROM芯片上的程序，它保存著計(jì)算機(jī)最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設(shè)置信息、開(kāi)機(jī)上電自檢程序和系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序。 其主要功能是為計(jì)算機(jī)提供最底層的、最直接的硬件設(shè)置和控制。BIOS設(shè)置程序是儲(chǔ)存在BIOS芯片中的，只有在開(kāi)機(jī)時(shí)才可以進(jìn)行設(shè)置。 軟件（software

27、）：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序、數(shù)據(jù)及有關(guān)文檔的集合。 程序：完成特定任務(wù)所需要的指令序列。 文檔：為便于理解程序的結(jié)構(gòu)、原理及操作使用所必需的闡明性資料。2.2 計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 根據(jù)軟件的功能和面向的工作對(duì)象，軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。2.2.1 系統(tǒng)軟件 、概念：指由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)者或?qū)ｉT(mén)的軟件公司提供的支持用戶(hù)管理和使用計(jì)算機(jī)資源的程序。能夠直接控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)硬件，其他的軟件也通過(guò)它來(lái)發(fā)揮作用。、包括：操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、語(yǔ)言處理程序，語(yǔ)言處理系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，工具軟件。(1)操作系統(tǒng)定義：操作系統(tǒng)是位于硬件層之上，所有其它軟件層之下的一個(gè)系統(tǒng)軟件，是管理系統(tǒng)中各種軟件

28、和硬件資源，使其得以充分利用，方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的程序集合，是用戶(hù)和計(jì)算機(jī)之間的接口。單用戶(hù)單任務(wù)操作系統(tǒng) (DOS) 常用操作系統(tǒng) 多任務(wù)操作系統(tǒng)（Windows和UNIX） 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（Windows NT和Netware）裸機(jī)操作系統(tǒng)系統(tǒng)服務(wù)程序網(wǎng)絡(luò)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序應(yīng)用程序(2) 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和語(yǔ)言處理程序 用戶(hù)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流的“語(yǔ)言”就是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,即我們經(jīng)常說(shuō)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言按發(fā)展過(guò)程分：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言。雖然目前存在各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，但是計(jì)算機(jī)唯一能夠讀的懂的語(yǔ)言只有機(jī)器語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言： 概念：是由二進(jìn)制代碼表示的機(jī)器指令組成的，是計(jì)算機(jī)

29、 唯一能識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言。 優(yōu)點(diǎn)： 其執(zhí)行速度快，所占用的內(nèi)存少 缺點(diǎn)：機(jī)器語(yǔ)言面向機(jī)器，通用性差，編寫(xiě)繁瑣，調(diào)試復(fù)雜，程序的可讀性及可維護(hù)性差 匯編語(yǔ)言： 概念：是用能反映指令功能的助記符（符號(hào)）表示二進(jìn)制代碼的機(jī)器指令的語(yǔ)言，它也稱(chēng)符號(hào)語(yǔ)言。 優(yōu)點(diǎn)：易學(xué)易記 缺點(diǎn)：面向機(jī)器，通用性較差 高級(jí)語(yǔ)言：類(lèi)似于人們習(xí)慣用的自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言，它表達(dá)直觀、可讀性好，且與具體機(jī)器無(wú)關(guān)，便于交流和移植。 常用的高級(jí)語(yǔ)言：PASCAL、BASIC、C、JAVA、VB、VC 等。 高級(jí)語(yǔ)言的兩種翻譯：編譯方式和解釋方式。 I 編譯方式：是將高級(jí)語(yǔ)言源程序通過(guò)編譯程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)代碼。 編譯程序高級(jí)語(yǔ)言

30、源程序機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)代碼鏈接執(zhí)行II 解釋方式： 是通過(guò)解釋程序?qū)Ω呒?jí)語(yǔ)言源程序進(jìn)行逐句解釋?zhuān)忉屢痪渚蛨?zhí)行一句，這種翻譯方式不產(chǎn)生機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)代碼。 解釋程序 高級(jí)語(yǔ)言源程序 執(zhí)行 大部分高級(jí)語(yǔ)言只有編譯方式，BASIC語(yǔ)言?xún)煞N方式都有。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及編譯符號(hào)化的機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言。用助記符代替操作碼，用符號(hào)地址代替地址碼用二進(jìn)制代碼表示操作碼和地址碼機(jī)器語(yǔ)言。機(jī)器指令隨計(jì)算機(jī)型號(hào)不同而不同匯編程序接近自然語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言。一個(gè)語(yǔ)句常對(duì)應(yīng)多條機(jī)器指令不隨機(jī)器型號(hào)而變用機(jī)器語(yǔ)言表達(dá)的程序目標(biāo)程序。程序執(zhí)行速度最快，然而不方便使用。編譯程序解釋程序源程序源程序三種語(yǔ)言的比較： 以計(jì)算A=7+

31、8為例機(jī)器語(yǔ)言程序： 把7送累加器A 8與累加器內(nèi)容相加,結(jié)果存 于累加器A 停止所有操作匯編語(yǔ)言程序 ： 由于機(jī)器語(yǔ)言中二進(jìn)制操作碼00111110難認(rèn)難記，我們現(xiàn)用一助記符LD來(lái)表示它,則程序如下： 00 11 11 1000 00 01 1111 00 01 1000 00 10 0001 11 01 10START: ORG 00H ;程序起始地址 LD A，7 ；7 A ADD A，8 ；8+（A) A HALT ；停止所有操作 END START ;結(jié)束該匯編程序高級(jí)語(yǔ)言程序（以BASIC語(yǔ)言為例） LET A=7+8 END語(yǔ)言處理程序 概念： 將計(jì)算機(jī)不能直接執(zhí)行的非機(jī)器語(yǔ)言源程序翻譯成能直接執(zhí)行的機(jī)器語(yǔ)言的語(yǔ)言翻譯程序總稱(chēng)為語(yǔ)言處理程序。包括以上提及的匯編程序及高級(jí)語(yǔ)言的編譯程序與解釋程序。語(yǔ)言處理程序是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流的橋梁。匯編程序：把匯編語(yǔ)言源程序翻譯成機(jī)器可直接執(zhí)行的用機(jī)器語(yǔ)言表示的目標(biāo)程序的翻譯程序。解釋程序：對(duì)某程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（比如BASIC語(yǔ)言）編寫(xiě)的源程序的每個(gè)語(yǔ)句逐句進(jìn)行解釋并執(zhí)行。編譯程序：將用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序翻譯成與之等價(jià)的用機(jī)器語(yǔ)言表示的目標(biāo)程序的翻譯程序。 (3) 工具軟件 工具軟件包括編輯、鏈接程序、計(jì)算機(jī)測(cè)試和診斷程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)軟件等。 例如數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件系統(tǒng)： 目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，數(shù)據(jù)管理占很