主要計(jì)算機(jī)知識(shí)點(diǎn)

1、第一章 信息技術(shù)概述1.1 信息與信息處理1.2 微電子技術(shù)1.3 通信技術(shù)1.4 數(shù)字技術(shù)1.1 信息與信息處理1.信息的三種定義（了解）信息就是信息，既不是物質(zhì)也不是能量 N.Wiener（維納：控制論創(chuàng)始人） 事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式 客觀事物立場(chǎng) 認(rèn)識(shí)主體所感知或所表達(dá)的事物運(yùn)動(dòng)及其變化方式的形式、內(nèi)容和效用 認(rèn)識(shí)主體立場(chǎng)1.1 信息與信息處理2.信息處理的行為和活動(dòng)（了解）信息的收集(如信息的感知、測(cè)量、獲取、輸入等)信息的加工(如信息的分類、計(jì)算、分析、轉(zhuǎn)換等)信息的存儲(chǔ)(如書寫、攝影、錄音、錄像等)信息的傳遞(如郵寄、電報(bào)、電話等 )信息的施用(如控制、顯示等)1.1 信息

2、與信息處理3. 基本的信息技術(shù)（了解）感測(cè)與識(shí)別技術(shù)：擴(kuò)展感覺器官功能 如：雷達(dá)、衛(wèi)星遙感通信技術(shù)：擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng) 如：電話、電視、因特網(wǎng)計(jì)算與存儲(chǔ)技術(shù)：擴(kuò)展大腦功能 如：計(jì)算機(jī)、機(jī)器人控制和顯示技術(shù)：擴(kuò)展效應(yīng)器官功能 如：計(jì)算機(jī)、機(jī)器人1.1 信息與信息處理 4. 信息處理系統(tǒng)的定義（了解）用于輔助人們進(jìn)行信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、加工處理、控制及顯示的綜合使用各種信息技術(shù)的系統(tǒng)，可以統(tǒng)稱為信息處理系統(tǒng)。5.現(xiàn)代信息系統(tǒng)的主要特征（熟悉）以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心采用電子技術(shù)(包括激光技術(shù))進(jìn)行信息的收集、傳遞、加工、存儲(chǔ)、顯示與控制1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介1.微電子技術(shù)（了解）微電子技

3、術(shù)是實(shí)現(xiàn)電子電路和電子系統(tǒng)超小型化及微型化的技術(shù)，以集成電路為核心2. 微電子技術(shù)的發(fā)展（掌握）真空電子管為基礎(chǔ)元件，主要應(yīng)用：廣播、電視、無線電通信、電子儀表、自動(dòng)控制和第一代計(jì)算機(jī)晶體管，主要應(yīng)用：第二代計(jì)算機(jī)半導(dǎo)體單晶片作為材料的集成電路（IC），現(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料通常是硅或砷化鎵1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介3.集成電路的規(guī)模（掌握）集成電路規(guī)模元器件數(shù)目小規(guī)模集成電路（SSI）100中規(guī)模集成電路（MSI）1003000大規(guī)模集成電路（LSI）300010萬超大規(guī)模集成電路（VLSI）10萬 100萬極大規(guī)模集成電路（ULSI）100萬中、小規(guī)模集成電路一般以簡(jiǎn)單的門電路或單極放大

4、器為集成對(duì)象大規(guī)模集成電路則以功能部件、子系統(tǒng)為集成對(duì)象PC機(jī)中微處理器、芯片組、圖形加速芯片等都是超大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介4.集成電路的分類（掌握）按用途分： 通用集成電路（如：微處理器、存儲(chǔ)器芯片等） 專用集成電路（ASIC，按照某種應(yīng)用的特定要求而專門設(shè)計(jì)、定值的集成電路）按電路的功能分： 數(shù)字集成電路（如：門電路、存儲(chǔ)器、微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP等） 模擬集成電路（如：信號(hào)放大器、功率放大器）按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分： 雙極型（Bipolar）電路 金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電路 雙極-金屬氧化物半導(dǎo)體電路1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介5.影響集成電路

5、速度的主要因素（掌握）主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸，晶體管尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開關(guān)速度就越快芯片上電路元件的線條越細(xì)，相同面積的晶片可容納的晶體管就越多，功能就越強(qiáng)，速度也越快6.Moore定律（掌握）單塊集成電路的集成度平均每1824個(gè)月翻一番1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介7.當(dāng)前集成電路使用的晶圓與線寬工藝（了解）目前：1216英寸晶圓，0.045m線寬工藝未來：18英寸晶圓，0.0450.014m線寬工藝8.IC卡(chip card、smart card)（掌握） 又稱為集成電路卡，它是把集成電路芯片密封在塑料卡基片內(nèi)，使其成為能存儲(chǔ)信息、處理和傳遞數(shù)據(jù)的載體，不受

6、磁場(chǎng)影響，能可靠地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)1.2 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介7. IC卡的分類（掌握）按集成電路芯片分類 存儲(chǔ)器卡：存儲(chǔ)容量小，信息可長期保存，可由讀卡器改寫，如：電話卡、水電費(fèi)卡、公交卡、醫(yī)療卡等 CPU卡：卡上集成了中央處理器、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，還有操作系統(tǒng)，處理能力強(qiáng)、保密性好，常用于證件和信用卡使用的重要場(chǎng)合，如：手機(jī)SIM卡按使用方式分類 接觸式IC卡：易磨損、怕油污，壽命不長，如：移動(dòng)電話SIM卡、銀行卡等 非接觸式IC卡:又稱射頻卡，讀寫數(shù)據(jù)不多，常用于身份驗(yàn)證，如：如南京公交使用的射頻計(jì)費(fèi)卡、第2代身份證等1.3 通信技術(shù)入門1.通信的定義（了解） 信息的(遠(yuǎn)距離)傳遞與交流2.現(xiàn)代

7、通信的定義（掌握）使用電波或光波傳遞信息的技術(shù)，也稱為電信（ munication），如電報(bào)、電話、傳真、電子郵件、BBS、QQ等不屬于現(xiàn)代通信范圍的有：利用書、報(bào)、雜志、磁帶、光盤等傳遞信息廣播和電視：采用電波進(jìn)行點(diǎn)到多點(diǎn)的單向通信1.3 通信技術(shù)入門3.通信三要素（掌握） 信源、信宿、信道4.通信系統(tǒng)模型（掌握）5.通信系統(tǒng)中電（或光）信號(hào)的兩種形式（掌握）模擬信號(hào)：連續(xù)形式，打電話時(shí)聲音經(jīng)話筒將聲波轉(zhuǎn)化為電信號(hào)數(shù)字信號(hào)：離散型式，如電報(bào)機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)1.3 通信技術(shù)入門6.通信系統(tǒng)的任務(wù)（了解） 快速、可靠、安全和低成本的遠(yuǎn)距離傳輸信息7.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊兀ㄕ莆眨?載波：攜帶信息

8、進(jìn)行傳輸 調(diào)制：D/A 解調(diào)：A/D 模擬信號(hào)調(diào)制方法：調(diào)幅、調(diào)相、調(diào)頻 數(shù)字信號(hào)調(diào)制方法：幅移、相移、頻移鍵控 調(diào)制解調(diào)器（MODEM）1.3 通信技術(shù)入門8.低成本傳輸信號(hào)的方法（掌握） 多條線路公用一條傳輸線路進(jìn)行傳輸 技術(shù)：時(shí)分多路復(fù)用(TDM) 多路復(fù)用器將輪轉(zhuǎn)一周的時(shí)間分為若干時(shí)間片，每對(duì)終端分配到固定的一片時(shí)間來傳輸一組數(shù)據(jù)，依次輪流在同一傳輸線路上進(jìn)行傳輸，如：使用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)來支持語音信號(hào)的傳輸頻分多路復(fù)用(FDM) 將每個(gè)信源發(fā)送的信號(hào)調(diào)制在不同頻率的載波上，如：無線電廣播、電視波分多路復(fù)用(WDM) 一根光纖中同時(shí)傳輸幾種不同波長的光波1.3 通信技術(shù)入門9.模擬通信

9、的優(yōu)缺點(diǎn)（了解）優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低缺點(diǎn)：噪聲干擾、傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定10.數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)（了解）抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累、可長距離高質(zhì)量傳播靈活性好，可傳輸電話、圖像、數(shù)據(jù)等信息可由計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和處理加密容易，通信更安全通信設(shè)備小型化、微型化，降低了功耗1.3 通信技術(shù)入門11.數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)（掌握）信道帶寬 模擬通信系統(tǒng)：信號(hào)的最高頻率-信號(hào)的最低頻率，單位：赫茲（Hz） 數(shù)字通信系統(tǒng)：一個(gè)信道允許的最大數(shù)據(jù)傳輸速率，單位：kbps(kb/s)、Mbps(Mb/s)、Gbps(Gb/s)數(shù)據(jù)傳輸速率 單位時(shí)間內(nèi)傳送的二進(jìn)制數(shù)目，單位： kbps(kb/s)、Mbps(Mb

10、/s)、Gbps(Gb/s)誤碼率數(shù)據(jù)傳輸中規(guī)定時(shí)間內(nèi)出錯(cuò)數(shù)據(jù)占傳輸數(shù)據(jù)總數(shù)的比例端-端延遲：數(shù)據(jù)從信源傳送到信宿所花費(fèi)的時(shí)間1.3 通信技術(shù)入門12. 通信傳輸介質(zhì)（掌握） 有線 金屬導(dǎo)體雙絞線、同軸電纜 光導(dǎo)纖維 無線 電磁波無線電波（中波、短波、超短波、微波）、紅外、可見光、紫外線1.3 通信技術(shù)入門13. 光纖通信（了解） 傳輸介質(zhì)：光纖 傳輸信號(hào)：光信號(hào) 分類 單模光纖：纖芯細(xì)，傳輸距離遠(yuǎn)，速率高，適合遠(yuǎn)程通信 多模光纖：纖芯粗，傳輸距離近，速率低，適合局域網(wǎng)通信14.光纖通信原理（了解） 連接設(shè)備：中繼器 波分多路復(fù)用1.3 通信技術(shù)入門15. 光纖通信優(yōu)缺點(diǎn)（了解） 優(yōu)點(diǎn) 通信容

11、量大 傳輸距離遠(yuǎn) 不會(huì)受高壓線和雷電電磁感應(yīng)的影響 抗核輻射能力強(qiáng) 幾乎不漏光，保密性強(qiáng) 重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè) 傳輸損耗小，無中繼通信的傳輸距離很長 缺點(diǎn) 價(jià)格較貴 無法精確的連接兩根光纖1.3 通信技術(shù)入門13. 金屬導(dǎo)體（掌握） 雙絞線 屏蔽雙絞線（STP）：傳輸距離較遠(yuǎn)、價(jià)格高 無屏蔽雙絞線（UTP）：傳輸距離近、價(jià)格便宜 用于電話系統(tǒng)、局域網(wǎng) 易受外部高頻電磁波干擾，誤碼率高，通常只在建筑物內(nèi)使用 措施：采用中繼器（放大、傳輸信號(hào)） 同軸電纜 基帶同軸電纜：數(shù)字信號(hào)，如：計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 寬帶同軸電纜：模擬信號(hào)，如：有線電視1.3 通信技術(shù)入門14. 無線通信的分類及應(yīng)用（了解）中波：沿

12、地球表面?zhèn)鬏敚@射能力強(qiáng)，適用于廣播和海上通信短波：具有較強(qiáng)的電離層反射能力，適用于環(huán)球通信超短波和微波：繞射能力差，只能作為視距和超視距中繼通信15.無線通信的優(yōu)缺點(diǎn)（了解）優(yōu)點(diǎn)：通過自由空間的電磁波傳播；無需物理鋪設(shè)；終端設(shè)備可在一定范圍內(nèi)移動(dòng)缺點(diǎn)：電波通過空間能力較分散，傳輸速率低；易被竊聽；易受干擾1.3 通信技術(shù)入門16. 微波的特點(diǎn)（掌握） 極高頻率，波長很短的電磁波 直線傳播，可從物體上得到反射 不能沿地球表面?zhèn)鞑?，地面?huì)很快吸收 可穿透電離層進(jìn)入宇宙空間不再返回地面17.微波遠(yuǎn)距離通信方式（了解） 地面微波接力通信 衛(wèi)星通信 對(duì)流層散射通信1.3 通信技術(shù)入門18. 地面微波接

13、力通信的優(yōu)點(diǎn)（了解） 通信容量大 建設(shè)費(fèi)用省 抗災(zāi)能力強(qiáng) 可靠性高 可以實(shí)現(xiàn)模擬通信（電話和彩色電視）和數(shù)字通信（移動(dòng)通信和數(shù)字電視）19.衛(wèi)星通信的特點(diǎn)（了解） 微波接力通信技術(shù)與空間技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 人造地球衛(wèi)星在通信系統(tǒng)中主要作為中繼站，用來轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號(hào) 主要用于轉(zhuǎn)發(fā)電報(bào)、電話、電視、廣播和數(shù)據(jù)1.3 通信技術(shù)入門20. 移動(dòng)通信系統(tǒng)（了解） 處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間的通信 蜂窩移動(dòng)、集群調(diào)度、無繩電話、尋呼系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)21.蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成（掌握） 移動(dòng)臺(tái)：通信終端（手機(jī)、呼機(jī)、無繩電話） 基站：與移動(dòng)臺(tái)聯(lián)系的一個(gè)固定收發(fā)機(jī) 移動(dòng)電話交換中心：基站與移動(dòng)電話交換中心之間通過微

14、波或有線信道交換信息，移動(dòng)交換中心再與公共電話網(wǎng)進(jìn)行連接1.3 通信技術(shù)入門22. 蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展（掌握） 第一代：模擬信號(hào) 第二代：數(shù)字信號(hào) 如：GSM CDMA 第三代：數(shù)字通信 如：3G（多媒體通信，包括語音、數(shù)據(jù)、圖像）1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.當(dāng)代電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)（掌握） 微電子技術(shù)和光纖技術(shù) 數(shù)字技術(shù)2.比特的基本概念（掌握） bit，位，b 值：“0”和“1”，表示兩種狀態(tài) 組成信息的最小單位 可表示數(shù)值、文字、聲音、圖像、符號(hào)等 字節(jié)：Byte 1Byte=8bit 注意：比特?zé)o大小、重量1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)3.比特運(yùn)算（掌握）邏輯加：“或”運(yùn)算，用符號(hào)“OR”、“”或“”

15、表示，一個(gè)為1結(jié)果就為1邏輯乘：“與”運(yùn)算，用符號(hào)“AND”、 “”或“ ”表示，也可省略，兩個(gè)都為1，結(jié)果才為1取反：也稱“非”運(yùn)算，用符號(hào)“NOT”或上橫杠“”表示，0取反為1，1取反為04.比特的存儲(chǔ)（了解）電路的高電平狀態(tài)或低電平狀態(tài)(CPU)電容的充電狀態(tài)或放電狀態(tài)(RAM)兩種不同的磁化狀態(tài)(磁盤)光盤面上的凹凸?fàn)顟B(tài)(光盤)5.傳輸速率的計(jì)量單位（掌握） 1Tb/s=103Gb/s=106Mb/s=109Kb/s=1012b/s1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)6. 存儲(chǔ)信息的計(jì)量單位（掌握） 計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器容量的計(jì)量單位： KB: 1 KB=210字節(jié)=1024 B （千字節(jié)） MB: 1 M

16、B=220字節(jié)=1024 KB（兆字節(jié)） GB: 1 GB=230字節(jié)=1024 MB（吉字節(jié)、千兆字節(jié)） TB: 1 TB=240字節(jié)=1024 GB（太字節(jié)、兆兆字節(jié)） 外存儲(chǔ)器容量經(jīng)常使用10的冪次來計(jì)算： 1KB=210字節(jié)=1024 B 1MB103 KB 1 000 KB 1GB106 KB 1 000 000 KB 1TB 109 KB = 1 000 000 000 KB1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)7.十進(jìn)制與R進(jìn)制的轉(zhuǎn)換（掌握）十進(jìn)制轉(zhuǎn)化為R進(jìn)制整數(shù)：除以R逆取余法小數(shù)：乘以R正取整法R進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制 按權(quán)展開法8.八進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換（掌握） 每個(gè)八進(jìn)制數(shù)字改寫成等值的3位二進(jìn)制數(shù)9

17、.十六進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換（掌握） 每個(gè)十六進(jìn)制數(shù)字改寫成等值的4位二進(jìn)制數(shù)1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)10.計(jì)算機(jī)數(shù)值的分類（掌握） 整數(shù)（定點(diǎn)數(shù)）整數(shù)在計(jì)算中的表示方式：原碼、補(bǔ)碼和反碼0代表正數(shù)，1代表負(fù)數(shù)原碼求補(bǔ)碼： 補(bǔ)碼=原碼（正數(shù)） 補(bǔ)碼=符號(hào)位不變，其它位取反+1（負(fù)數(shù)）補(bǔ)碼求原碼：符號(hào)位不變，其它位取反+1（負(fù)數(shù)）不帶符號(hào)整數(shù)表示的范圍：02n-1 如位無符號(hào)數(shù)，最小值為，最大值為11111111(255)帶符號(hào)數(shù)： 原碼表示范圍：-2n-1+12n-1-1 如8位帶符號(hào)數(shù)，原碼表示最小值為11111111(-127)，最大值為01111111(127) 補(bǔ)碼表示范圍：-2n-12n-1

18、-1 如8位帶符號(hào)數(shù)，補(bǔ)碼表示最小值為10000000(-128)，最大值為01111111(127)1.4 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)10.計(jì)算機(jī)數(shù)值的分類（掌握） 實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)） 任一個(gè)二進(jìn)制實(shí)數(shù) N 均可表示為：N=S2P（其中， 是該數(shù)的符號(hào)； S是N 的尾數(shù)；P是N的階碼） 因此，32位的單精度浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中可表示為用指數(shù)和尾數(shù)表示尾數(shù)位數(shù)越多，精度越高指數(shù)位數(shù)越多，可表示的數(shù)值范圍越大相同長度的浮點(diǎn)數(shù)和定點(diǎn)數(shù)，浮點(diǎn)數(shù)可表示范圍要比定點(diǎn)數(shù)大得多第二章 計(jì)算機(jī)組成原理2.1 計(jì)算機(jī)的組成與分類2.2 CPU的邏輯結(jié)構(gòu)與原理2.3 PC機(jī)的主機(jī)2.4 常用輸入設(shè)備2.5 常用輸出設(shè)備2.6 外存儲(chǔ)器

19、2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類計(jì)算機(jī)的誕生第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC于1946年2月在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。用途：軍事計(jì)算 運(yùn)算速度：5000次/秒2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類計(jì)算機(jī)的誕生第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC于1946年2月在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。用途：軍事計(jì)算 運(yùn)算速度：5000次/秒2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類2.計(jì)算機(jī)的工作原理馮諾依曼提出計(jì)算機(jī)工作原理:存儲(chǔ)程序控制。奠定了當(dāng)代計(jì)算機(jī)硬件由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等組成的結(jié)構(gòu)體系。2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類3.計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段以計(jì)算機(jī)主機(jī)使用的電子元器件作為劃分依據(jù)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一代（約1946-195

20、7）電子管計(jì)算機(jī) 幾十次/秒幾萬次/秒 機(jī)器語言編程第二代（約1957-1964）晶體管計(jì)算機(jī) 幾十萬次/秒 匯編語言或高級(jí)語言編程第三代（約1965-1972）中小規(guī)模集成電路 幾十萬次/秒幾百萬次/秒 匯編語言或高級(jí)語言編程第四代（1971年起）大規(guī)模(LSI)和超大規(guī)模(VLSI)集成電路 幾百萬次/秒億次/秒 匯編語言或高級(jí)語言編程2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類代別年 代主要元器件配置的軟件主要應(yīng)用第1代20世紀(jì)40年代中期50年代末期CPU：電子管內(nèi)存：磁鼓使用機(jī)器語言和匯編語言編寫程序科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算第2代50年代中后期60年代中期CPU：晶體管內(nèi)存：磁芯使用FORTRAN等高級(jí)程序設(shè)

21、計(jì)語言開始廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域第3代60年代中期70年代初期CPU：SSI，MSI內(nèi)存：SSI，MSI半導(dǎo)體存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等開始使用應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域第4代20世紀(jì)70年代中期以來CPU：LSI、VLSI內(nèi)存：LSI、VLSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器軟件工程、分布式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)軟件等開始廣泛使用深入到各行各業(yè)，家庭和個(gè)人開始使用計(jì)算機(jī)3.計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類4.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域（1）科學(xué)計(jì)算（2）數(shù)據(jù)處理：商業(yè)中的計(jì)算機(jī)銷售系統(tǒng)、航空公司的計(jì)算機(jī)訂票系統(tǒng)。（3）生產(chǎn)過程控制（實(shí)時(shí)控制）：鋼鐵廠用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制加料、溫度等。（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)

22、：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD；計(jì)算機(jī)輔助制造CAM；計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS；計(jì)算機(jī)輔助教育CBE：包括計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI和計(jì)算機(jī)管理教學(xué)CMI。（5）電子商務(wù)EB（6）人工智能AI（考察方式：給出一個(gè)應(yīng)用實(shí)例，問屬于計(jì)算機(jī)的哪種應(yīng)用領(lǐng)域）2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類5.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（1）計(jì)算機(jī)的硬件，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有實(shí)際物理裝置的總稱。主要包括中央處理器（CPU）、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等，它們通過系統(tǒng)總線互相連接。CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器、總線構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的“主機(jī)”，輸入/輸出設(shè)備和外存儲(chǔ)器等通常稱為計(jì)算機(jī)的“外圍設(shè)備”，簡(jiǎn)稱“外設(shè)”。（2）計(jì)算機(jī)的軟件，是指在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的各種程

23、序及其處理的數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔。2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類6.計(jì)算機(jī)分類（1）按內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)：?jiǎn)翁幚頇C(jī)與多處理機(jī)（并行機(jī)），16位、32位或64位計(jì)算機(jī)。（2）按性能、價(jià)格和用途：巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）和工作站。（3）按計(jì)算機(jī)的字長：8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)。2.1 計(jì)算機(jī)的組成與分類7.微處理器（1）微處理器，簡(jiǎn)稱p或MP，通常指使用單片大規(guī)模集成電路制成的、具有運(yùn)算和控制功能的部件。（2）微型計(jì)算機(jī)，以微處理器作為中央處理器的計(jì)算機(jī)。（3）微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是指以微處理器為中心，配置相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源、輔助電路（即硬件系統(tǒng)）及控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.

24、2 CPU的邏輯結(jié)構(gòu)與原理1.中央處理器（CPU）用于承擔(dān)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件運(yùn)行任務(wù)的處理器稱為CPU，CPU是計(jì)算機(jī)必不可少的核心組成部件。CPU由運(yùn)算器、控制器及寄存器組三個(gè)部分組成。2.指令與指令系統(tǒng)指令是構(gòu)成程序的基本單位，它采用二進(jìn)位表示，用來規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行什么操作。大多數(shù)情況下，指令由兩個(gè)部分組成：操作碼和操作數(shù)地址。CPU所能執(zhí)行的全部指令稱為該CPU的指令系統(tǒng)。不同公司的不同CPU產(chǎn)品其指令系統(tǒng)不同，它們未必互相兼容。為了解決軟件兼容性問題，通常采用“向下兼容方式”來開發(fā)新的處理器，即在新處理器中保留老處理器的所有指令，同時(shí)擴(kuò)充功能更強(qiáng)的新指令。2.2 CPU的邏輯結(jié)構(gòu)與原理3

25、.并行處理多數(shù)個(gè)人計(jì)算機(jī)只有1個(gè)CPU，為了提高處理速度，有一些計(jì)算機(jī)包含有2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)甚至成百上千個(gè)CPU。使用多個(gè)CPU實(shí)現(xiàn)超高速計(jì)算的技術(shù)稱為“并行處理”，采用這種技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為“多處理器系統(tǒng)”。2.2 CPU的邏輯結(jié)構(gòu)與原理4.CPU性能指標(biāo)(1)CPU的字長（位數(shù)）：目前PC機(jī)CPU大多是32位處理器，新一代的PC機(jī)將使用64位處理器。(2)主頻（CPU時(shí)鐘頻率）：主頻提高，CPU的處理速度通常也會(huì)加快。(3)CPU總線（前端總線）的速度：CPU總線速度決定了CPU與內(nèi)存間數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?4)高速緩存（cache）的容量與結(jié)構(gòu)：cache容量越大、級(jí)數(shù)越多，其效用就越顯著

26、。(5)CPU的指令系統(tǒng)：指令的格式和功能會(huì)影響程序的執(zhí)行速度。(6)CPU的邏輯結(jié)構(gòu)：CPU包含的定點(diǎn)運(yùn)算器和浮點(diǎn)運(yùn)算器數(shù)目。2.3 PC機(jī)的主機(jī)1主板主板又稱母板，為了便于不同PC機(jī)主板的互換，主板的物理尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，目前使用的比較多的是ATX規(guī)格的主板。主板上通常安裝有CPU插座、CPU調(diào)壓器、主板芯片組、存儲(chǔ)器插座、總線插槽、ROM BIOS、時(shí)鐘/CMOS、電池、超級(jí)I/O芯片等。（如圖所示） 存儲(chǔ)器插座 處理器插槽外部設(shè)備插口(I/O接口)軟驅(qū)及硬盤的IDE連接器電源連接器 PCI總線槽 CPU插座顯示卡的插槽南橋芯片 ROM BIOS CMOS 存儲(chǔ)器北橋芯片2.3 PC機(jī)的主

27、機(jī)2.主板上兩塊特別有用的集成電路：（1）BIOS：是“Basic Input Output System”的縮寫語，中文名稱就是“基本輸入輸出系統(tǒng)”。它是存放在主板上一個(gè)只讀存儲(chǔ)器（ROM）芯片上的一組機(jī)器語言程序，具有啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作、診斷計(jì)算機(jī)故障及控制低級(jí)輸入輸出操作的功能。BIOS主要包含四個(gè)部分的程序：加電自檢程序；系統(tǒng)自舉（裝入）程序；CMOS設(shè)置程序以及基本外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。（注意：BIOS是非易失性存儲(chǔ)器）2.3 PC機(jī)的主機(jī)2.主板上兩塊特別有用的集成電路：（2）CMOS：翻譯出來的本意是“互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體存儲(chǔ)器”，指一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料。但在這里CM

28、OS的準(zhǔn)確含義是指目前絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)中都使用的一種用電池供電的可讀寫的RAM芯片。CMOS中存放的是用戶對(duì)計(jì)算機(jī)硬件所設(shè)置的一些配置參數(shù)，包括日期和時(shí)間、口令、軟盤/硬盤/光盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目、類型及參數(shù)、顯卡類型、cache使用狀況、啟動(dòng)機(jī)器時(shí)訪問外存的順序等，供BIOS程序使用設(shè)置和修改CMOS參數(shù)的方法：在開機(jī)啟動(dòng)BIOS工作時(shí)，按下Del鍵(或F2或F8健)，即可進(jìn)入BIOS中的CMOS設(shè)置程序（注意：CMOS是易失性存儲(chǔ)器，必須使用電池供電，計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)后它才不會(huì)丟失所存儲(chǔ)的信息）2.3 PC機(jī)的主機(jī)3.芯片組芯片組是PC機(jī)各組成部分相互連接和通信的樞紐，主板上所有的存儲(chǔ)控制器、I/O控制

29、功能幾乎都集成在芯片組內(nèi)，它既實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)總線的功能，又提供了各種I/O接口及相關(guān)的控制。（1）北橋芯片：存儲(chǔ)器控制功能；連接CPU、存儲(chǔ)器、顯卡、南橋芯片的樞紐。（2）南橋芯片：多種I/O設(shè)備的控制功能；I/O總線(PCI總線)功能；提供了各種I/O接口。注意：CPU類型或參數(shù)不同時(shí)需要配用不同的芯片組。CPU的系統(tǒng)時(shí)鐘以及與其同步的時(shí)鐘均由芯片組提供。芯片組還決定了主板上所能安裝的內(nèi)存最大容量、速度及可使用內(nèi)存條的類型。2.3 PC機(jī)的主機(jī)3BIOS芯片中包含的四部分程序：(掌握啟動(dòng)順序)post-自舉程序-引導(dǎo)程序-操作系統(tǒng)（1）加電自檢程序程序（POST）：(Power On Self

30、 Test)用于檢測(cè)計(jì)算機(jī)硬件故障。（2）系統(tǒng)自舉程序（Boot）：?jiǎn)?dòng)計(jì)算機(jī)工作，加載并進(jìn)入操作系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。（3）CMOS設(shè)置程序：設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)：日期、時(shí)間、口令、配置參數(shù)等。（4）常用外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序（Driver）：實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤、顯示器、軟驅(qū)和硬盤等常用外部設(shè)備輸入輸出操作的控制。2.3 PC機(jī)的主機(jī)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器只 讀存儲(chǔ)器(ROM)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM 掩膜ROM（Mask ROM）可編程ROM（PROM）（用作Cache存儲(chǔ)器） （用作主存儲(chǔ)器） 每個(gè)存儲(chǔ)單元(cell)由6個(gè)晶體管組成 只要加上電源，信息就能一直保持 對(duì)電器

31、干擾相對(duì)不很敏感 比DRAM更快，也更貴 每個(gè)存儲(chǔ)單元由1個(gè)電容和1個(gè)晶體管組成. 每10-100 ms必須刷新一次 對(duì)電器干擾比較敏感 比SRAM慢，但便宜（用作BIOS存儲(chǔ)器）(圖形卡、硬盤控制器)Random Access Memory斷電信息丟失Read Only Memory斷電信息不丟失 可擦除PROM（EPROM）快擦除存儲(chǔ)器（Flash ROM）4. PC機(jī)的主機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器的分類及應(yīng)用2.3 PC機(jī)的主機(jī)5.Cache(高速緩存)由于CPU處理速度遠(yuǎn)大于內(nèi)存的處理速度，造成了速度上的不匹配，這種現(xiàn)象叫做“瓶頸”現(xiàn)象。為了解決計(jì)算機(jī)中CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器之間速度不匹配的問題，引入了高速

32、緩沖存儲(chǔ)器Cache。它在邏輯上位于CPU和Cache之間，存儲(chǔ)的是內(nèi)存中那些使用比較頻繁程序、數(shù)據(jù)的副本。CPU首先訪問Cache，所需程序或數(shù)據(jù)在Cache中（此過程叫命中）就調(diào)入執(zhí)行，如果不在Cache中（此過程叫未命中），再訪問內(nèi)存。采用訪問局部性原理命中率是其重要指標(biāo)Cache分為L1Cache（一級(jí)緩沖存儲(chǔ)器）、L2Cache（二級(jí)緩沖存儲(chǔ)器）。現(xiàn)在一般在CPU中都固化了Cache；硬盤也是自己的Cache，用于交換數(shù)據(jù)。2.3 PC機(jī)的主機(jī)5.主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量主存是CPU可直接訪問的存儲(chǔ)器，用于存放供CPU處理的指令和數(shù)據(jù)。主存儲(chǔ)器是由若干DRAM芯片組成，它包含有大量的存儲(chǔ)單

33、元，以字節(jié)為單位進(jìn)行連續(xù)編址，每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存放一個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)位）。存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量就是指它所包含的存儲(chǔ)單元的總數(shù)，單位是MB（1MB=220字節(jié)）或GB（1GB=230字節(jié)）。為了區(qū)分不同的存儲(chǔ)單元，必須給每一個(gè)存儲(chǔ)單元分配一個(gè)編號(hào)，存儲(chǔ)單元地址編號(hào)是從0開始編號(hào),最大地址加1即為主存容量。CPU按地址訪問存儲(chǔ)單元。2.3 PC機(jī)的主機(jī)6I/O端口指I/0設(shè)備和計(jì)算機(jī)相連接的接口。PC機(jī)可以連接許多不同種類的I/O設(shè)備，所用的I/O端口分成很多類型。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式來看，有串行（一次只傳輸1位）和并行（8位，16位或者32位一起進(jìn)行傳輸）；從數(shù)據(jù)傳輸速率看，有低速和高速之分；從是否能連

34、接多個(gè)設(shè)備看，有總線式（可串接多個(gè)設(shè)備，被多個(gè)設(shè)備共享）和獨(dú)占式（只能連接一個(gè)設(shè)備）；從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來看，有標(biāo)準(zhǔn)接口和專用接口之分。常用的PC機(jī)I/O端口如下表所示名稱傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸速率標(biāo) 準(zhǔn)插頭/插座形式可連接的設(shè)備數(shù)目通常連接的設(shè)備串行口串行,雙向5019200b/sRS-232E或RS-422DB25F或DB9F1鼠標(biāo)器，MODEM并行口(增強(qiáng)式)并行,雙向1.5MB/sIEEE 1284DB25M1打印機(jī)，掃描儀USB串行,雙向1.5MB/s或60MB/sUSB A最多127鼠標(biāo)器，數(shù)碼相機(jī)，移動(dòng)盤，掃描儀等FireWire(i.Link)串行,雙向12.5,25,50MB/s最高4

35、00MB/sIEEE 1394最多63數(shù)字視頻設(shè)備IDE并行,雙向66 MB/s100MB/s1-4硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)SATA串行,雙向150 MB/s300 MB/s1硬盤顯示器輸出接口并行,單向VGAHDB151顯示器PS/2接口IBM1鍵盤或鼠標(biāo)器鍵盤接口串行,單向1鍵盤紅外線接口(IrDA)串行,雙向紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)不需要1鍵盤，鼠標(biāo)器，打印機(jī)等2.3 PC機(jī)的主機(jī)7總線總線是計(jì)算機(jī)各物理部件之間傳送信息的公共通信通道。總線分為內(nèi)部總線和系統(tǒng)總線。內(nèi)部總線是CPU內(nèi)各組成部分相互通信的線路。系統(tǒng)總線是CPU、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備交換信息的線路,也稱之為“底板總線”。根據(jù)總路線傳輸?shù)男盘?hào)把系統(tǒng)

36、總線分為：數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）、地址總線AB（Address Bus）、控制總線CB（Control Bus）。2.3 PC機(jī)的主機(jī)7總線常用的總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有：ISA、EISA、PCI、PCI-E等。1991年起廣泛的總線標(biāo)準(zhǔn)是PCI總線，它具有高性能（數(shù)據(jù)線寬度32位時(shí)，速率為132Mb/s；64位時(shí)，速率為264Mb/s）、低成本的優(yōu)點(diǎn)，用于掛接速度比較高的外部設(shè)備?？偩€帶寬=（數(shù)據(jù)線寬度/8）*總線工作頻率*每個(gè)總線周期的傳輸次數(shù)近年來，一種基于串行傳輸原理的能更高的高速PCI總線（PCI-E）正在興起，很可能會(huì)逐步代替PCI總線。2.3 PC機(jī)的主機(jī)8.CPU的尋址能力地址

37、總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間，簡(jiǎn)單地說就是CPU到底能夠使用多大容量的內(nèi)存。比如：地址總線寬度為8位，那么最多用8位尋址，尋址范圍是2的8次方。數(shù)據(jù)總線寬度為8位，那么每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是一個(gè)字節(jié)，1Byte（8位，8bit）。Intel公司早期的CPU產(chǎn)品的地址總線和地址寄存器的寬度為20位，即CPU的尋址能力為220=1048576字節(jié)=1M字節(jié)；386及386以上的地址總線和地址寄存器的寬度為32位，CPU的尋址能力為232=4096M字節(jié)=4G字節(jié)。（假如地址線寬度為n位,則該處理器尋址能力為2n B）。某處理器具有32GB的尋址能力，則該處理器的地址線有 B 根。（2007

38、年） A.36根 B.35根 C.32根 D.24根注解:因?yàn)?2GB=25GB=25*230B=235B,即235B,所以地址線為35根。2.4 常用輸入設(shè)備1.鍵盤按結(jié)構(gòu)劃分，鍵盤有機(jī)械式和電容式，現(xiàn)在大多是電容式的，這種鍵盤擊鍵盤聲音小，無接觸，壽命長，手感好。為了避免電極間進(jìn)入灰塵，按鍵采用密封組裝，鍵體不可拆卸。鍵盤與主機(jī)的接口有AT(大口)、PS/2(小口)、USB等。無線鍵盤采用無線接口，通過紅外線或無線電波將輸入信息傳送給主機(jī)上安裝的專用接收器。紅外線型的無線鍵盤具有嚴(yán)格的方向性，而無線電波要靈活得多。2.4 常用輸入設(shè)備2.鼠標(biāo)主要的技術(shù)指標(biāo)是分辨率，用dpi(dot per

39、 inch)表示，指的是鼠標(biāo)每移動(dòng)一英寸距離光標(biāo)在屏幕上所通過的像素的個(gè)數(shù)。分辨率越高，性能越好，現(xiàn)在一般為300400dpi。按結(jié)構(gòu)鼠標(biāo)分為：機(jī)械式鼠標(biāo)、光電式鼠標(biāo)、光機(jī)式鼠標(biāo)。鼠標(biāo)器與主機(jī)的接口主要有：RS-232(串口，9針D形插頭)、PS/2(小口，6針圓形接口)、USB等。2.4 常用輸入設(shè)備3.掃描儀它是將圖片或文字輸入計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備。按結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，掃描儀有手持式、平板式、膠片專用和滾筒式?，F(xiàn)在家用和辦公自動(dòng)化領(lǐng)域常用的是平板式。掃描儀的主要指標(biāo)包括：(1)掃描的分辨率。它反映了掃描圖像的清晰程序，用每英寸生成的像素?cái)?shù)(dpi)來表示。(2)色彩位數(shù)。它反映了掃描儀對(duì)圖像色

40、彩的辨析能力。色彩位數(shù)越多，掃描儀所能反映的色彩越豐富。(3)掃描幅面。指允許被掃描原稿的最大尺寸。例如A3,A4，A1,A0等。(4)與主機(jī)接口。如SCSI、USB及最新的IEEE-1394接口。2.4 常用輸入設(shè)備4數(shù)碼相機(jī)是除掃描儀之外的另一種重要的圖像輸入設(shè)備。它將影像聚焦在成像芯片CCD或CMOS上，并由芯片轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)變成數(shù)字圖像，經(jīng)過處理和數(shù)據(jù)壓縮存儲(chǔ)在相機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)器一般采用快擦除存儲(chǔ)器，即斷電后也不會(huì)丟失信息。數(shù)碼相機(jī)主要性能指標(biāo)有CCD像素的數(shù)目、存儲(chǔ)容量等。CCD像素?cái)?shù)目：分辨率的乘積表示像素?cái)?shù)目。2.5 常用輸出設(shè)備1.顯示器是計(jì)算機(jī)

41、必不可少的圖文輸出設(shè)備，它能將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，使文字和圖像在屏幕上顯示出來。顯示器由監(jiān)視器（Monitor）和顯示控制器（顯示卡）組成。通常所講的顯示器指的是監(jiān)視器。(1)監(jiān)視器監(jiān)視器的類型有：CRT（陰極射線管顯示器）、LCD（液晶顯示器）。(2)顯示控制器顯示控制器（顯示卡）主要由顯示控制電路、繪圖處理器、顯示存儲(chǔ)器和接口電路四個(gè)部分組成。顯示控制電路負(fù)責(zé)對(duì)顯示卡的操作進(jìn)行控制，接口電路負(fù)責(zé)顯示卡與CPU和內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸。2.5 常用輸出設(shè)備1.顯示器顯示屏的尺寸：計(jì)算機(jī)顯示屏幕大小以顯示屏的對(duì)角線長度來衡量。常用有15、17、19、21英寸等。傳統(tǒng)顯示屏的寬度與高度之比一般為4：3

42、；寬屏液晶顯示器寬高比為16：9或16：10。分辨率：指的是整屏可顯示像素的多少，一般用水平分辨率垂直分辨率表示，即（一行上的點(diǎn)數(shù)一列上的點(diǎn)數(shù)）來表示。如常見的分辨率有：640480、800600、1024768等。它是衡量顯示器顯示圖像清晰度的一個(gè)指標(biāo)，分辨率越大監(jiān)視器顯示的圖片越清晰。刷新頻率：是指屏幕刷新的速度，單位是赫茲。它是衡量顯示的畫面穩(wěn)定性的一個(gè)指標(biāo)。一般75Hz以上人的眼睛就感覺不到閃爍了。可顯示顏色數(shù)目：一個(gè)像素可以顯示多少種顏色，由表示這個(gè)像素的二進(jìn)制位數(shù)決定。彩色顯示器的彩色由三個(gè)基色R、G、B合成而得到的，因此R、G、B三個(gè)基色的二進(jìn)位位數(shù)之和決定了可顯示顏色的數(shù)目。例

43、如R、G、B分別有8位表示，則其像素深度為24位，可顯示224種不同的顏色。2.5 常用輸出設(shè)備2打印機(jī)打印機(jī)是PC機(jī)的一種主要輸出設(shè)備。它能把程序、數(shù)據(jù)、字符、圖形打印在紙上。目前使用較廣的打印機(jī)有針式打印機(jī)、激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)三種。針式打印機(jī)屬于擊打式打印機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是耗材成本低，獨(dú)特的平推式進(jìn)紙技術(shù)，適合于票據(jù)打印，缺點(diǎn)是打印質(zhì)量不高，工作噪聲很大，速度慢，主要應(yīng)用在銀行、證券、郵電、商業(yè)等領(lǐng)域 用于打印存折和票據(jù)等；激光打印機(jī)屬于非擊打式打印機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是分辨率較高，打印質(zhì)量好，速度高，噪聲低，價(jià)格適中，缺點(diǎn)是彩色輸出價(jià)格還比較高；噴墨打印機(jī)屬于非擊打式打印機(jī)，大多為彩色打印，其優(yōu)點(diǎn)是

44、可以打印近似全彩色圖像，經(jīng)濟(jì)，效果好，低噪音，使用低電壓，環(huán)保，缺點(diǎn)是墨水成本高，消耗快。打印機(jī)的性能指標(biāo)主要是打印精度、打印速度、色彩數(shù)目、打印成本和打印幅面大小等。2.6 外存儲(chǔ)器1軟盤系統(tǒng)包括軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤控制卡等。它用具有可塑性的聚酯材料制成圓形的基片，在基片上均勻涂上薄薄一層磁性材料，用這些磁性材料來存儲(chǔ)信息。在Windows操作系統(tǒng)中我的電腦或資源管理器中有“3.5軟盤”圖標(biāo)，指的就是最常用的存儲(chǔ)容量為1.44MB、直徑為3.5英寸軟盤。2.6 外存儲(chǔ)器2存儲(chǔ)原理磁道：沿著圓形基片的圓周方向劃分為許多同心圓（磁道）。從外向里的編號(hào)為0、1、2、379（如1.44MB的3.5

45、英寸軟盤每面有編號(hào)為0-79共80個(gè)磁道）。其中0磁道用于存儲(chǔ)系統(tǒng)信息，它是最重要的一個(gè)磁道，如果一張軟盤的0磁道壞了，這張軟盤也就不能用了。扇區(qū)：沿著圓形磁性材料的半徑方向劃分為許多扇區(qū)。從基準(zhǔn)線開始順時(shí)針或逆時(shí)針方向按一定的角度劃分，編號(hào)為1、2、3（如1.44MB的3.5英寸軟盤每面有118共18個(gè)扇區(qū)）?；袉蚊娴暮碗p面的，每一面都有一個(gè)磁頭用來讀寫數(shù)據(jù)，磁頭的作用是將磁信號(hào)和電信號(hào)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就位于某一面（磁頭）的某一磁道某一扇區(qū)上，每一存儲(chǔ)塊（扇區(qū)）的容量都是512B。2.6 外存儲(chǔ)器3.軟盤的格式化容量的計(jì)算：磁盤面數(shù)（磁頭數(shù)）（磁道數(shù)/面）（扇區(qū)數(shù)/磁道）（字節(jié)數(shù)

46、/扇區(qū)）例如一張3.5英寸的雙面高密度軟盤的格式化容量（18個(gè)扇區(qū)、80個(gè)磁道）為：28018512B=1440KB1.4MB（一般認(rèn)為軟盤的容量大約為1.44M）軟盤的寫保護(hù)：在軟盤的反面右下角有一個(gè)缺口，缺口中有一個(gè)塑料滑塊（可以上下滑動(dòng)），當(dāng)滑塊封住缺口時(shí)（缺口不透光）軟盤處于讀寫狀態(tài)。當(dāng)滑塊滑下時(shí)（缺口透光）軟盤處于只讀狀態(tài)，也就是只能從軟盤中讀出數(shù)據(jù)不能向軟盤寫入數(shù)據(jù)。2.6 外存儲(chǔ)器4. 硬盤它用鋁合金或銅做為圓形的基片，在基片鍍上鎳鈷合金，在鎳鈷合金上均勻涂上薄薄一層磁性材料，用這些磁性材料來存儲(chǔ)信息，一般硬盤由若干個(gè)硬盤片、讀/寫磁頭、定位機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等封裝在起。它的存儲(chǔ)原理

47、同軟盤。硬盤上的一塊數(shù)據(jù)需要三個(gè)參數(shù)來定位：柱面號(hào)、扇區(qū)號(hào)和磁頭號(hào)。硬盤的存取速度比軟盤快。存儲(chǔ)容量比軟盤大，它一般為幾十GB甚至幾百GB。通常要對(duì)它進(jìn)行分區(qū)管理，“我的電腦”中的“C：”、“D：”、“E：”等就是一個(gè)硬盤的許多分區(qū)。2.6 外存儲(chǔ)器4.硬盤(1)容量。硬盤的容量現(xiàn)在已千兆字節(jié)（GB）為單位，目前PC機(jī)硬盤容量在10-100GB.(2)平均存取時(shí)間。由硬盤的旋轉(zhuǎn)速度、磁頭的尋道時(shí)間和數(shù)據(jù)的傳輸速率所決定。(3)緩存容量。高速緩沖存儲(chǔ)器能有效的改善硬盤的數(shù)據(jù)傳輸性能，理論上講，Cache是越快越好，越大越好。(4)數(shù)據(jù)傳輸速率。數(shù)據(jù)傳輸速率分為外部和內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率。外部傳輸速率

48、指主機(jī)從（向）硬盤緩存讀出（寫入）數(shù)據(jù)的速度，與采用的接口類型有關(guān)；內(nèi)部傳輸速率指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快。由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率小于外部數(shù)據(jù)傳輸速率，所以內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率的高低才是評(píng)價(jià)一個(gè)硬盤整體性能的決定性因素。 (5)與主機(jī)的接口：前些年使用：并行ATA（IDE）接口(100/133MB)當(dāng)前流行： 串行ATA（SATA）接口(150300MB)2.6 外存儲(chǔ)器5.光盤光盤存儲(chǔ)器由光盤片和光盤驅(qū)動(dòng)器兩個(gè)部分組成。光盤片用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。它是用透明的塑膠材料做成基片。用于記錄數(shù)據(jù)的是一條由里向外的連續(xù)的螺旋狀光道。通過在盤面上壓制凹坑的方法來記錄信息,凹坑的邊緣

49、處表示”1”,凹坑內(nèi)外的平坦部分表示”0” ，使用激光束來讀寫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸速率是光盤驅(qū)動(dòng)器的性能指標(biāo)之一，它以第一代CD-ROM驅(qū)動(dòng)器的傳輸速率作為指標(biāo)，稱為倍速。1倍速的數(shù)據(jù)傳輸速率為：1倍速=150KB/S。比如說驅(qū)動(dòng)器速率標(biāo)稱為40X，表明數(shù)據(jù)的傳輸速率為6000KB/S。 6.光盤驅(qū)動(dòng)器的類型按信息讀寫能力分只讀光驅(qū)可寫光驅(qū)（光盤刻錄機(jī)）按可處理盤片類型進(jìn)一步分成：CD只讀光驅(qū)CD刻錄機(jī)DVD只讀光驅(qū)DVD刻錄機(jī)DVD只讀/CD刻錄機(jī)組合而成的“康寶”BD（Blue-ray Disc）只讀光驅(qū)BD刻錄機(jī)（使用405 nm藍(lán)色激光）25/27GB /46/54GB 100/200GB（

50、使用650 nm紅色激光）4.7 /8.5/9.4 /17 GB（使用780 nm紅外激光）0.7GB2.6 外存儲(chǔ)器2.6 外存儲(chǔ)器6.光盤的類型CD-ROM（特點(diǎn):可讀、不可寫），由光盤片和光驅(qū)組成。光盤是只讀的，CD-ROM的容量為650MB。CD-R（特點(diǎn):可讀、可寫，但不可改寫）,可追加記錄式光盤，可寫一次反復(fù)讀出的存儲(chǔ)器。CD-RW（特點(diǎn):可讀、可寫，且可以改寫），可重復(fù)擦寫型光盤。DVD-ROMDVD-RDVD-RW和BD-ROMBD-RBD-RW各自特點(diǎn)同上。(DVD:單面單層4.7GB,單面雙層8.5GB，雙面單層9.4GB,雙面雙層17GB)。DVD-Video：家用影視光

51、盤，DVD-Audio：音樂光盤。藍(lán)光光盤（Blu-Disc,簡(jiǎn)稱BD）是索尼、飛利浦、松下等公司設(shè)計(jì)和開發(fā)而成的，是目前最先進(jìn)的大容量光盤，單層盤片的容量為25GB，讀寫速度可達(dá)每秒4.5MB 9MB,是目前全高清晰度影片的理想存儲(chǔ)介質(zhì)。7內(nèi)存和外存特點(diǎn)之比較內(nèi)存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存)外存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱外存或輔存)存取速度很快較慢存儲(chǔ)容量較小(因單位成本較高)很大(因單位成本較低) 性質(zhì)斷電后信息丟失（RAM）斷電后信息保持(軟盤、光盤、硬盤等)用途存放已經(jīng)啟動(dòng)運(yùn)行的程序和需要立即處理的數(shù)據(jù)長期存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中幾乎所有的信息與CPU關(guān)系CPU所處理的指令及數(shù)據(jù)直接從內(nèi)存中取出外存中的程序及相關(guān)數(shù)

52、據(jù)必須先送入內(nèi)存后才能被CPU使用第三章 計(jì)算機(jī)軟件3.1概述3.2操作系統(tǒng)3.3程序設(shè)計(jì)語言及其處理系統(tǒng)3.4算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.1 概述1.軟件的定義計(jì)算機(jī)軟件是指計(jì)算機(jī)程序、運(yùn)行程序所需的數(shù)據(jù)以及與程序有關(guān)的文檔的總稱。軟件程序數(shù)據(jù)文檔軟件和程序本質(zhì)上是相同的軟件受知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，隨意進(jìn)行軟件拷貝和分發(fā)都是違法行為。3.1 概述2.軟件的特性1. 不可見性(是無形的，不能被人們直接觀察、欣賞和評(píng)價(jià)) 2. 適用性(可以適應(yīng)一類應(yīng)用問題的需要 ) 3. 依附性(依附于特定的硬件、網(wǎng)絡(luò)和其他軟件 ) 4. 復(fù)雜性(規(guī)模越來越大，開發(fā)人員越來越多，開發(fā)成本也越來越高)5. 無磨損性(功能和性能一般

53、不會(huì)發(fā)生變化 ) 6. 易復(fù)制性(可以非常容易且毫無失真地進(jìn)行復(fù)制 ) 7. 不斷演變性(軟件的生命周期 ) 8. 有限責(zé)任(有限保證) 9. 脆弱性(黑客攻擊、病毒入侵、信息盜用) 3.1 概述3.從軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)軟件進(jìn)行分類商品軟件共享軟件(shareware)具有版權(quán)，可免費(fèi)試用一段時(shí)間，允許拷貝和散發(fā)（但不可修改），過了試用期若還想繼續(xù)使用，就得交一筆注冊(cè)費(fèi)，成為注冊(cè)用戶。自由軟件 (freeware)（開放源代碼軟件）用戶可共享，并允許隨意拷貝、修改其源代碼，允許銷售和自由傳播。但是，對(duì)軟件源代碼的任何修改都必須向所有用戶公開，還必須允許此后的用戶享有進(jìn)一步拷貝和修改的自由。自由軟件

54、的重大意義4.從用途對(duì)計(jì)算機(jī)軟件分類系統(tǒng)軟件不是為了解決某種具體應(yīng)用，而是為了：給用戶使用計(jì)算機(jī)提供方便給應(yīng)用軟件的開發(fā)與運(yùn)行提供支持使計(jì)算機(jī)有效、安全、可靠地運(yùn)行應(yīng)用軟件專門用于幫助最終用戶解決各種具體應(yīng)用問題的軟件分類(按開發(fā)方式)：定制應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件幾乎所有領(lǐng)域、所有人都需要使用設(shè)計(jì)精巧，易學(xué)易用商品化，價(jià)格較低3.1 概述5.系統(tǒng)軟件定義：泛指為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用的通用軟件，也是可供所有用戶使用的軟件。系統(tǒng)軟件是給其他軟件提供服務(wù)的程序集合。作用：管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種（硬件和軟件）資源的協(xié)調(diào)工作，使其充分發(fā)揮作用、提高效率、方便用戶和開發(fā)者使用。組成操

55、作系統(tǒng)包括各種實(shí)用程序（如磁盤清理程序、備份程序、殺毒軟件等）功能上也包含BIOS在內(nèi)語言處理程序編譯器、解釋器、匯編程序（匯編器）、開發(fā)工具與平臺(tái)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)用程序3.2 操作系統(tǒng)1.定義是直接運(yùn)行在裸機(jī)上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其它的軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的基本組成部分。2.作用管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的各種資源為用戶提供各種服務(wù)界面為應(yīng)用程序的開發(fā)和運(yùn)行提供一個(gè)高效率的平臺(tái)3.2 操作系統(tǒng)3.操作系統(tǒng)的功能 1.處理器管理2.存儲(chǔ)管理3.文件管理4.設(shè)備管理3.2 操作系統(tǒng)4.處理器管理（1）任務(wù)：指裝入內(nèi)存并啟動(dòng)執(zhí)行的一個(gè)應(yīng)用程序。（2）多任務(wù)處理：

56、為提高CPU的利用率，操作系統(tǒng)一般都支持若干個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行。（3）前臺(tái)任務(wù)、后臺(tái)任務(wù)。（4）并發(fā)多任務(wù)方式。不管前臺(tái)任務(wù)還是后臺(tái)任務(wù)都能分配到CPU的使用權(quán)，因而可以同時(shí)運(yùn)行。（5）分時(shí)的基本思想：操作系統(tǒng)中有一個(gè)處理器調(diào)度程序負(fù)責(zé)將CPU時(shí)間劃分成許多小片（“時(shí)間片”），輪流去為多個(gè)用戶程序服務(wù)。如果在時(shí)間片結(jié)束時(shí)該用戶程序尚未完成，它就被中斷，等待下一輪再處理，同時(shí)讓另一個(gè)用戶程序使用CPU下一個(gè)時(shí)間片。由于CPU速度很快，用戶程序的每次要求都能快速響應(yīng)。由此，每個(gè)用戶都感覺好象自己在“獨(dú)占”計(jì)算機(jī)一樣，實(shí)際上是操作系統(tǒng)使用戶輪流“分時(shí)”共享了CPU。3.2 操作系統(tǒng)5.存儲(chǔ)管理1. 作用

57、：合理、有效地分配和使用系統(tǒng)的存儲(chǔ)資源，在內(nèi)存、快存和外存三者之間合理地組織程序和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)由邏輯地址空間到物理地址空間的映射，使系統(tǒng)的運(yùn)行效率達(dá)到滿意的程度，并提供一定的保護(hù)措施。2.存儲(chǔ)管理的主要內(nèi)容包括內(nèi)存的分配和回收、內(nèi)存的共享和保護(hù)、內(nèi)存的自動(dòng)擴(kuò)充等。3.說明：在多任務(wù)系統(tǒng)中，為使用戶盡可能方便、盡可能多地使用有限的內(nèi)存資源，普遍采用虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)，其中包括覆蓋和交換技術(shù)，這是操作系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。3.2 操作系統(tǒng)6.虛擬存儲(chǔ)技術(shù)虛擬存儲(chǔ)器由計(jì)算機(jī)中的物理內(nèi)存和硬盤上的虛擬內(nèi)存（“交換文件”）聯(lián)合組成，頁面大小是4KB，頁面調(diào)度算法采用“最近最少使用”（LRU）算法。Windwo

58、sXP 操作系統(tǒng)中，交換文件的文件名是pagefile.sys3.2 操作系統(tǒng)7.文件管理定義：文件是存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中的一組相關(guān)信息的集合。文件是外存中信息的存取(讀出/寫入)單位。計(jì)算機(jī)中所有的程序和數(shù)據(jù)都組織成為文件存放在外存儲(chǔ)器中，并使用其名字進(jìn)行存取操作文件的名字由兩部分組成：(主文件名) .擴(kuò)展名處理不同類型的數(shù)據(jù)文件一般需要使用(關(guān)聯(lián))不同的程序！文件名字使用西文(或中文)字符組成，但不能使用某些特殊字符(如 ？ * | : “ ”等)文件的位置由存放文件的邏輯驅(qū)動(dòng)器號(hào)、文件路徑以及文件名組成： 驅(qū)動(dòng)器號(hào)(盤符) + 文件路徑 + 文件名從根文件夾到文件所在文件夾所順序經(jīng)過的一串文

59、件夾，其間用“”相互隔開文件的組成和文件說明信息每一個(gè)文件都由2部分組成：文件名等說明信息文 件 內(nèi) 容文件名和文件擴(kuò)展名文件大小(長度)在磁盤上存放的起始位置文件時(shí)間(創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪問時(shí)間等)文件創(chuàng)建者文件屬性系統(tǒng)文件隱藏文件存檔文件只讀文件 壓縮 加密編制索引 3.2 操作系統(tǒng)8.設(shè)備管理有效地處理用戶對(duì)I/O設(shè)備的使用請(qǐng)求，完成實(shí)際的輸入/輸出操作。管理方法：通過建立設(shè)備狀態(tài)或控制表來管理設(shè)備，通過中斷和設(shè)備隊(duì)列來處理用戶的輸入/輸出請(qǐng)求，通過I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來完成實(shí)際的設(shè)備操作。3.2 操作系統(tǒng)9. 操作系統(tǒng)的類型PC機(jī)使用的操作系統(tǒng)一般都具有多任務(wù)處理功能網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

60、上安裝運(yùn)行的是“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”，特點(diǎn)是：具有強(qiáng)大的多用戶并發(fā)處理能力支持多種網(wǎng)絡(luò)通信功能，提供豐富的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)安全性強(qiáng)，可靠性好軍事指揮和武器控制系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度和工業(yè)控制系統(tǒng)、證券交易系統(tǒng)等， 安裝運(yùn)行的是“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”，特點(diǎn)是：對(duì)外部事件能快速作出響應(yīng)，具有很高的可靠性和安全性嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用中運(yùn)行的是“嵌入式操作系統(tǒng)”，特點(diǎn)是：快速、高效、具有實(shí)時(shí)處理功能代碼非常緊湊，存儲(chǔ)器需求小3.2 操作系統(tǒng)10. 常用的操作系統(tǒng)Windows提供了多任務(wù)處理能力在個(gè)人計(jì)算機(jī)上廣泛使用采用圖形用戶界面，簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)操作UNIXUNIX可以安裝在不同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，從PC機(jī)到工作站，從小型機(jī)到超級(jí)