第二章-計(jì)算機(jī)組成原理

第二章計(jì)算機(jī)組成原理知識點(diǎn)與學(xué)習(xí)要求關(guān)于計(jì)算機(jī)的發(fā)展、特點(diǎn)與作用關(guān)于計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)及主要部件的功能關(guān)于計(jì)算機(jī)的分類關(guān)于微處理器2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類2.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展和作用2.1.2計(jì)算機(jī)的組成2.1.3計(jì)算機(jī)的分類2.1.4微處理器和PC機(jī)國際計(jì)算機(jī)界的重要獎(jiǎng)項(xiàng)ACM圖靈獎(jiǎng)

1966年由ACM（美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)）創(chuàng)建，該獎(jiǎng)有計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)之稱。IEEE計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)

1980年由IEEE-CS(美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)-計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì))創(chuàng)建，是世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域另一個(gè)最重要的獎(jiǎng)項(xiàng)，和圖靈獎(jiǎng)是互為補(bǔ)充的。計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展對計(jì)算機(jī)的誕生發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)的兩個(gè)人：

阿倫·圖靈（AlanTuring）

馮·諾依曼（JohnVonNeumman）計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展阿倫.圖靈

英國數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家、密碼破譯家。30年代初，發(fā)表了一篇著名的論文《論數(shù)字計(jì)算在決斷難題中的應(yīng)用》，他提出了一種十分簡單但運(yùn)算能力極強(qiáng)的理想計(jì)算裝置，用它來計(jì)算所有能想象得到的可計(jì)算函數(shù)。圖靈的思想奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論基礎(chǔ)。

圖為AlanTuring計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展1945年馮·諾依曼等人發(fā)表了一篇論文《電子計(jì)算機(jī)裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》提出了兩個(gè)主要論點(diǎn): *使用二進(jìn)制*存儲(chǔ)程序和程序控制奠定了當(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)體系馮·諾依曼教授（JohnVonNeumman）和他設(shè)計(jì)的“存儲(chǔ)程序式”計(jì)算機(jī)EDVAC（埃德瓦克）計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展以計(jì)算機(jī)使用的基本電子元件作為劃分依據(jù)，計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段?；倦娮釉难葑儯弘娮庸芫w管中小規(guī)模集成電路芯片大規(guī)模超大規(guī)模集成電路芯片計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展按主要元器件分代第一代（約1946-1957）電子管計(jì)算機(jī)

幾十次/秒—幾萬次/秒

外設(shè)：磁鼓、紙帶、卡片、磁帶

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， 匯編語言或高級語言編程

1948年Bell發(fā)明晶體管，磁芯十萬字，磁盤圖為美國于20世紀(jì)50年代生產(chǎn)的IBM704型采用電子管的第一代電子計(jì)算機(jī)圖為在第一代電子計(jì)算機(jī)中使用的磁鼓圖為晶體管圖為第一代電子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展第三代（約1965-1972）中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

(SSI,MSI--MediumScaleIntegration)

幾十萬次/秒—幾百萬次/秒

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

匯編語言或高級語言編程第四代（1971年起）是大規(guī)模(LSI)和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

(VeryLargeScaleIntegration)

幾百萬次/秒—億次/秒

匯編語言或高級語言編程計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展按照計(jì)算機(jī)主機(jī)所使用的元器件，為計(jì)算機(jī)劃代。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等高級程序設(shè)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)等開始使用在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用第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)練習(xí)1、1946年首臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC問世后，馮·諾伊曼(VonNeumann)在研制EDVAC計(jì)算機(jī)時(shí)，提出兩個(gè)重要的改進(jìn)，它們是_______________。

A、引入CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器的概念

B、采用機(jī)器語言和十六進(jìn)制

C、采用二進(jìn)制和存儲(chǔ)程序控制的概念

D、采用ASCII編碼系統(tǒng)2.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了四代，四代計(jì)算機(jī)的主要元器件分別是______。A、電子管、晶體管、集成電路、激光器件B、電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路C、晶體管、集成電路、激光器件、光介質(zhì)D、電子管、數(shù)碼管、集成電路、激光器件計(jì)算機(jī)的分類按計(jì)算機(jī)的性能、用途和價(jià)格分為：巨型計(jì)算機(jī)（Supercomputer）大型計(jì)算機(jī)（Mainframe）小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer）個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）計(jì)算機(jī)的分類巨型計(jì)算機(jī)（Supercomputer）

采用大規(guī)模并行處理的體系結(jié)構(gòu)

CPU由數(shù)以百計(jì)、千計(jì)、萬計(jì)的處理器組成

具有極強(qiáng)的運(yùn)算處理能力，速度快。

大多使用在軍事、科研、氣象、石油勘探等領(lǐng)域。(a)NECSX-6/64MB巨型計(jì)算機(jī)外形(b)全球氣溫分布與變化趨勢圖計(jì)算機(jī)的分類大型計(jì)算機(jī)（Mainframe）

運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大、通信聯(lián)網(wǎng)功能完善、可靠性高、安全性好、有豐富的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī)，CPU通常有4、8、16、32個(gè)甚至更多處理器。

功能：

為企業(yè)或政府的數(shù)據(jù)提供集中的存儲(chǔ)、管理和處理，作為主服務(wù)器（企業(yè)級服務(wù)器），在信息系統(tǒng)中起著核心作用。計(jì)算機(jī)的分類1、[多選題]巨型機(jī)與大型機(jī)的區(qū)別體現(xiàn)在（）。A、巨型機(jī)的體積比大型機(jī)大B、巨型機(jī)的運(yùn)算速度比大型機(jī)快C、巨型機(jī)中包含的CPU數(shù)量比大型機(jī)多D、巨型機(jī)支持多用戶而大型機(jī)不支持多用戶計(jì)算機(jī)的分類小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer）

供部門使用的計(jì)算機(jī)，以IBM公司的AS/400為代表。近些年來，小型機(jī)逐步為高性能的服務(wù)器（部門級服務(wù)器）所取代。功能：為多個(gè)用戶執(zhí)行任務(wù)，但它沒有大型機(jī)的高性能，支持的并發(fā)用戶數(shù)目比較少。小型機(jī)的典型應(yīng)用是幫助中小企業(yè)（或大型企業(yè)的一個(gè)部門）完成信息處理任務(wù)，如庫存管理、銷售管理、文檔管理等。

小型機(jī)計(jì)算機(jī)的分類個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）特點(diǎn)：用單片微處理器做CPU的一個(gè)獨(dú)立完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單用戶、價(jià)格便宜、使用方便、軟件豐富。分臺(tái)式機(jī)和便攜式兩種。臺(tái)式機(jī)適合在辦公室或家庭中使用，便攜機(jī)適合移動(dòng)計(jì)算機(jī)，分為筆記本和手持式計(jì)算機(jī)兩種類型。[單選]運(yùn)算速度比微機(jī)快，存儲(chǔ)容量比微機(jī)大，具有很強(qiáng)的圖形處理功能和網(wǎng)絡(luò)通信能力的計(jì)算機(jī)屬于___________類。

A、巨型機(jī)B、小型機(jī)C、工作站D、大型機(jī)計(jì)算機(jī)的組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)=硬件系統(tǒng)+軟件系統(tǒng)(1)硬件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有實(shí)際物理裝置的總稱(2)軟件：在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的各種程序和相關(guān)的數(shù)據(jù)及文檔程序：用來向計(jì)算機(jī)指出應(yīng)如何一步步地進(jìn)行規(guī)定的操作數(shù)據(jù)：程序處理的對象文檔：提供給用于使用的操作說明、技術(shù)資料等它們都是軟件不可缺少的組成部分計(jì)算機(jī)的組成馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的5個(gè)組成部分運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入輸出中央處理器俗稱:CPU主機(jī)計(jì)算機(jī)硬件I/O設(shè)備[單選]基于馮·諾依曼提出的存儲(chǔ)程序控制原理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其硬件基本結(jié)構(gòu)包括：()、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)的組成外部存儲(chǔ)器－－硬盤、軟盤、光盤、磁帶輸入設(shè)備－－鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀輸出設(shè)備－－顯示器、打印機(jī)、繪圖儀其他設(shè)備－－調(diào)制解調(diào)器硬件系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)器中央處理器（CPU）運(yùn)算器ALU控制器CU主機(jī)ROMRAM外設(shè)計(jì)算機(jī)的組成PC機(jī)的物理組成

機(jī)箱、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)器等機(jī)箱內(nèi)包含:

主板、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、 電源、風(fēng)扇等主板上安裝

CPU、芯片組、內(nèi)存條、 總線插槽、I/O控制器、

I/O端口、擴(kuò)充卡等部件臺(tái)式機(jī)計(jì)算機(jī)的組成

中央處理器（CPU）

主板

內(nèi)存儲(chǔ)器

外存儲(chǔ)器

系統(tǒng)總線和I/O總線

輸入設(shè)備

輸出設(shè)備CPU的結(jié)構(gòu)與原理中央處理器（CPU）處理器：負(fù)責(zé)對輸入信息進(jìn)行各種處理的部件。一臺(tái)計(jì)算機(jī)中可以包含多個(gè)處理器，其中承擔(dān)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件運(yùn)行任務(wù)的處理器就是中央處理器（CPU），微機(jī)中的CPU也稱微處理器。

CPU是任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)都必不可少的核心部件。并行處理和多處理器系統(tǒng)使用多個(gè)CPU（2，4，8或更多）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)”。圖為：Intel公司Pentium4處理器CPU的結(jié)構(gòu)和原理馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的基本原理——存儲(chǔ)程序控制原理CPU的主要任務(wù)：運(yùn)行系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。CPU的主要功能部件：運(yùn)算器、控制器、寄存器組。（1）寄存器組：臨時(shí)存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和得到的中間結(jié)果（2）運(yùn)算器（執(zhí)行單元）：用來對二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算，也稱為算術(shù)邏輯部件或執(zhí)行單元。（3）控制器(CPU的指揮中心）：是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的指揮中心，控制程序的執(zhí)行，確保各個(gè)部件協(xié)調(diào)一致，有條不紊地完成各種操作。

指令計(jì)數(shù)器：用于存放CPU正在執(zhí)行的指令的地址，CPU每執(zhí)行完一條指令，計(jì)數(shù)器加一。指令寄存器：用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指令CPU的結(jié)構(gòu)和原理cache的簡單原理問題：CPU工作速度很快，內(nèi)存速度比較慢，為了解決CPU運(yùn)行速度和內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，方法是采用cache存儲(chǔ)器。cache是一種高速緩沖存儲(chǔ)器，簡稱快速緩存或快存。它直接制作在CPU芯片內(nèi)，速度幾乎與CPU一樣快。cache是介于高速的CPU和相對低速的主存之間的存儲(chǔ)器，他的存取速度高于主存，但存儲(chǔ)容量遠(yuǎn)小于主存。cache存儲(chǔ)器分為一級緩存（L1cache）、二級緩存（L2cache）cache的一個(gè)重要指標(biāo)是命中率，即CPU需要的指令或數(shù)據(jù)在cache中能直接找到的概率，cache容量越大，訪問cache的命中率越高。CPU的結(jié)構(gòu)和原理[多選題]以下關(guān)于cache的敘述中,正確的是（）。

A、cache和主存都用半導(dǎo)體芯片作為存儲(chǔ)介質(zhì)，因此它們的存取速度相差不大

B、在程序中不能用數(shù)據(jù)傳送指令讀出cache中某個(gè)單元中存儲(chǔ)的內(nèi)容

C、cache存儲(chǔ)容量的大小對計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度會(huì)產(chǎn)生影響

D、只有將一個(gè)程序的全部指令從內(nèi)存裝入cache才能在CPU中運(yùn)行該程序計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置高速緩沖存儲(chǔ)器（cache）是為了解決（）（轉(zhuǎn)）

A、內(nèi)存與輔助存儲(chǔ)器之間速度不匹配問題

B、CPU與輔助存儲(chǔ)器之間速度不匹配問題

C、CPU與內(nèi)存儲(chǔ)器之間速度不匹配問題

D、主機(jī)與外設(shè)之間速度不匹配問題[填空]命中率是cache的一個(gè)重要指標(biāo)，直接影響命中率的因素是（）。CPU中的一些技術(shù)參數(shù)主頻：CPU在單位時(shí)間內(nèi)平均要“動(dòng)作”的次數(shù)。CPU的主頻越高，它的處理速度就越快。例如：P43.4GHz注意：主頻為2G的CPU速度≠主頻為1G的CPU速度的2倍

Intel的2G主頻CPU的速度≠AMD的2G主頻CPU的速度主頻的發(fā)展：1.5GHZ---2.0GHZ---3.0GHZ,目前最高已經(jīng)達(dá)到4.0GHZ[單選]Pentium4/1.7G中的1.7G表示__________。

A、CPU的運(yùn)算速度為1.7GMIPSB、CPU為Pentium4的1.7GB系列

C、CPU的時(shí)鐘主頻為1.7GHzD、CPU與內(nèi)存間的數(shù)據(jù)交換速率是1.7GB/SCPU中的一些技術(shù)參數(shù)CPU外部頻率(MHz）：是CPU和外界交換數(shù)據(jù)的工作頻率，外部頻率越高，CPU的處理速度就越快。

例如：P43.4GHz，800MHz外頻(FSB)時(shí)鐘頻率的發(fā)展：

400MHZ---533MHZ---800MHZ，即將達(dá)到1066MHZ[單選]用MHz來衡量計(jì)算機(jī)的性能，它指的是計(jì)算機(jī)__________。

A、CPU的時(shí)鐘主頻B、存儲(chǔ)容量

C、字長D、運(yùn)算速度CPU中的一些技術(shù)參數(shù)cache的存儲(chǔ)容量決定了CPU訪問cache時(shí)的命中率。cache的容量越大，CPU的處理速度越快。CPU中的一些技術(shù)參數(shù)用于說明CPU運(yùn)算速度的度量單位：（1）MIPS：百萬條定點(diǎn)指令／秒（MillionInstructionsPerSecond）。

例如,P4微處理器運(yùn)算速度已超過100MIPS（2）MFLOPS：百萬條浮點(diǎn)指令／秒（MillionFLOatinginstructionsPerSecond）（3）TFLOPS：萬億條浮點(diǎn)指令／秒（TrillionFLOatinginstructionsPerSecond)

例如，EarthSimulator運(yùn)算最高速度達(dá)到35.8TFLOPS字長:CPU每次處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，現(xiàn)在奔騰型號的CPU的字長為32位。例：32位計(jì)算機(jī)是指計(jì)算機(jī)能同時(shí)處理的二進(jìn)制信息的位數(shù)是32位。微處理器字長演變：

Intel4004:4位(1971年，世界第一個(gè)微處理器)

Intel8008,8080:

8位

Intel8086:16位

Intel80386,80486,pentium：32位CPU中的一些技術(shù)參數(shù)指令與指令系統(tǒng)指令指令是可以被CPU理解并執(zhí)行的以二進(jìn)制編碼表示的基本操作命令。程序是由一連串指令構(gòu)成，指令是構(gòu)成程序的基本單位。指令的格式：操作碼操作數(shù)操作碼：表示計(jì)算機(jī)應(yīng)執(zhí)行何種操作操作數(shù)：表示該指令所處理的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)所在存儲(chǔ)單元的地址

指令的操作碼是必不可少的，操作數(shù)則是可缺省的。一條指令的執(zhí)行流程取指令指令譯碼取操作數(shù)并執(zhí)行指令保存結(jié)果指令的執(zhí)行過程（1）CPU訪問存儲(chǔ)器取得一條指令。(取指令)

（2）控制器對指令中的操作碼進(jìn)行譯碼。(指令譯碼)

（3）從寄存器或存儲(chǔ)器中取得操作數(shù)。(取操作數(shù))

（4）運(yùn)算器按照指令操作碼的規(guī)定，對操作數(shù)完成規(guī)定的運(yùn)算處理。(執(zhí)行指令)（5）需要時(shí)，把運(yùn)算結(jié)果保存到指定的寄存器或內(nèi)存單元。

(保存結(jié)果)（6）修改指令地址，供執(zhí)行下一條指令時(shí)使用。寄存器組運(yùn)算器控制器指令數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果

中央處理器控制信號內(nèi)存儲(chǔ)器控制信號指令系統(tǒng)（instructionset）一個(gè)CPU所能執(zhí)行的全部指令稱為該CPU的指令系統(tǒng)或指令組。主要有以下幾類指令：

數(shù)據(jù)傳送指令移位指令算術(shù)運(yùn)算指令位（位串）操作指令邏輯運(yùn)算指令控制轉(zhuǎn)移指令輸入/輸出指令等例如：數(shù)據(jù)傳送指令的操作碼用mov表示，movA,B

加法指令的操作碼用add表示，addA,B指令系統(tǒng)的兼容性問題同一公司的ＣＰＵ產(chǎn)品通?！跋蛳录嫒荨薄滦吞柕奶幚砥髟谂f型號處理器指令系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充。不同公司生產(chǎn)的CPU各有自己的指令系統(tǒng)，未必相互兼容，但是只要指令系統(tǒng)一致的CPU就可以相互兼容。指令的執(zhí)行過程一條計(jì)算機(jī)指令包括兩個(gè)部分，它們是__________。

A、源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)B、操作碼和操作數(shù)地址

C、數(shù)據(jù)和文字D、ASCII碼和漢字內(nèi)碼[填空]當(dāng)CPU從cache或主存取到一條將要執(zhí)行的指令后，立即進(jìn)入（）操作。[判斷題]不同公司生產(chǎn)的CPU，其指令系統(tǒng)必定是完全不相同的。[多選題]用PentiumII指令系統(tǒng)中的指令編寫的程序一定可以在以（）為CPU的PC機(jī)中執(zhí)行。

A、80486B、Pentium4C、PentiumD、PentiumIII返回主板的結(jié)構(gòu)和原理華碩P4T主板實(shí)物照片CPU插座內(nèi)存條插座

軟驅(qū)、硬盤IDE連接器電源連接器PCI總線插槽

芯片組

I/O端口

CMOS存儲(chǔ)器ROMBIOSAGP插槽芯片組（Chipset）芯片組作用

集中了主板上幾乎所有的控制功能，把以前復(fù)雜的控制電路和元件最大限度地集成在幾個(gè)芯片內(nèi)，是構(gòu)成主板電路的核心。一定意義上講，它決定了主板的級別和檔次。芯片組（Chipset）例如:Intel850芯片組的組成82850E（存儲(chǔ)控制器） 連接CPU總線、存儲(chǔ)器總線, AGP圖形顯示接口82801BA（I/O控制器） 連接82850E、I/O總線、USB接口、硬盤接口、局域網(wǎng)接口、5.1數(shù)字環(huán)繞立體聲接口、BIOSROM芯片Intel850芯片組芯片組與主板各部件相連2x533MHzx2Bx2=4.2GB/s400MHzx8B=3.2GB/s66.6MHzx4Bx4=1.066GB/s33.3MHzx4B=133MB/sBIOS——BIOSROM芯片BIOS（BasicInput/OutputSystem）基本輸入/輸出系統(tǒng)，具有啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作、診斷計(jì)算機(jī)故障及控制低級輸入輸出操作的功能。BIOS存放在只讀存儲(chǔ)器芯片（ROM）中，一般情況下不能被修改。BIOS主要包含4部分的程序：POST(PowerOnSelfTest，加電自檢)程序（檢測計(jì)算機(jī)故障）系統(tǒng)自舉（裝入）程序（啟動(dòng)計(jì)算機(jī)）CMOS設(shè)置程序基本外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序（實(shí)現(xiàn)常用外部設(shè)備輸入輸出操作的控制程序）CMOS芯片存放用戶對計(jì)算機(jī)硬件所設(shè)置的一些參數(shù)（稱為“配置信息”）。CMOS是一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片，使用電池供電，成為非易失性存儲(chǔ)器，只要電池供電正常，即使計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)后它也不會(huì)丟失所存儲(chǔ)的信息以及時(shí)鐘停走。在啟動(dòng)過程中，若按下Del鍵（或其他鍵），進(jìn)入CMOS設(shè)置程序，允許用戶修改系統(tǒng)硬件的部分配置信息。包括：系統(tǒng)的日期和時(shí)間系統(tǒng)的口令系統(tǒng)中安裝的軟盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目、類型及參數(shù)顯示卡的類型

Cache的使用狀況啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)訪問外存儲(chǔ)器的順序等返回內(nèi)存儲(chǔ)器he外存儲(chǔ)器總述存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)(包括原始數(shù)據(jù)、中間運(yùn)算結(jié)果與最終結(jié)果等)的部件，分為內(nèi)存和外存兩種。存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)：在塔狀結(jié)構(gòu)中，存取速度塔尖最高，向下依次降低內(nèi)存儲(chǔ)器（使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片）Cache存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器（RAM和ROM）外存儲(chǔ)器（軟盤、硬盤、光盤）后備存儲(chǔ)器（磁帶、光盤）外存儲(chǔ)器總述存儲(chǔ)器類別與特性（1）內(nèi)存儲(chǔ)器(簡稱內(nèi)存或主存)

存取速度快、容量相對小，價(jià)格相對高直接與CPU相連接（CPU可直接訪問）易失性，用于臨時(shí)存放CPU正在運(yùn)行的程序、正被處理的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)：半導(dǎo)體芯片總述（2）外存儲(chǔ)器(簡稱外存或輔存)存取速度慢、容量相對大，價(jià)格相對低不直接與CPU相連接（CPU不能直接訪問，其中存儲(chǔ)的程序及相關(guān)的數(shù)據(jù)必須先送入內(nèi)存，才能被CPU使用）非易失性，用于長期存放各類信息存儲(chǔ)介質(zhì)：磁盤、光盤、磁帶等內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器由稱為存儲(chǔ)器芯片的半導(dǎo)體集成電路組成。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片從讀寫特性上分為：（1）RAM(RandomAccessMemory隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）（2）ROM（ReadOnlyMemory只讀存儲(chǔ)器）MaskROM（掩膜ROM）PROM（ProgrammableROM）和EPROM（ErasableProgrammableROM）FlashROM（快擦除ROM，或閃速存儲(chǔ)器）內(nèi)存儲(chǔ)器半導(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)存儲(chǔ)器SRAM（高速）動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM（低速）掩膜ROM（MaskROM）可編程ROM（PROM）可擦除PROM（EPROM）快擦除存儲(chǔ)器（FlashROM）（用于Cache）

（用于主存儲(chǔ)器）（BIOS存儲(chǔ)器）內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的存取時(shí)間：指的是在存儲(chǔ)器地址被選定后，存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)并送到CPU（或者是把CPU數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器）所需的時(shí)間。存取時(shí)間的單位：ns（1ns=10-9秒）市場主流內(nèi)存SDRAM：同步DRAMDDRSDRAM：雙倍數(shù)據(jù)速率SDRAMRDRAM：性能更加優(yōu)越，雙通道RambusDRAM內(nèi)存儲(chǔ)器DDRSDRAM內(nèi)存條模塊SDRAM內(nèi)存條模塊內(nèi)存條的分類

按內(nèi)存的封裝方式和內(nèi)存條插槽的規(guī)格

單列直插式內(nèi)存條模塊（簡稱SIMM內(nèi)存條）雙列直插式內(nèi)存條模塊（簡稱DIMM內(nèi)存條）

Rambus內(nèi)存條模塊（簡稱RIMM內(nèi)存條）單列直插式內(nèi)存條Rambus內(nèi)存條模塊(Rdram)返回外存儲(chǔ)器

主要內(nèi)容:軟盤存儲(chǔ)器硬盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器軟盤存儲(chǔ)器軟盤存儲(chǔ)器是一種采用磁性材料作為存儲(chǔ)介質(zhì)的可讀寫外部存儲(chǔ)設(shè)備，組成：

軟盤片軟盤驅(qū)動(dòng)器軟盤控制器3英寸軟盤片軟盤存儲(chǔ)器軟盤片（floppydisk）：作用：長期保存各類信息特點(diǎn)：可讀可寫，便于攜帶寫保護(hù)讀寫窗口軸盤連接孔高密度軟盤軟盤存儲(chǔ)器軟盤使用注意幾點(diǎn)：（1）軟盤角上有一個(gè)方形小孔（寫保護(hù)窗口），將窗口內(nèi)滑塊推上露出小口，則對軟盤只能讀出信息而不能寫入信息，稱為寫保護(hù)。（2）軟盤易損壞，受潮、受熱、磁場干擾，擠壓均會(huì)引起軟盤受損。軟盤存儲(chǔ)器3.5英寸軟盤片的信息存儲(chǔ)模式與存儲(chǔ)容量兩個(gè)記錄面，即兩個(gè)讀寫磁頭(從0開始編號)每個(gè)記錄面有80個(gè)磁道(從0開始編號，0號磁道位于最外圈)每個(gè)磁道有18個(gè)扇區(qū)(從1開始編號)每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)512字節(jié)二進(jìn)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量：1.44MB(1M=1000K,1K=1024)讀寫數(shù)據(jù)的最小單位：扇區(qū)操作系統(tǒng)在軟盤上為文件分配存儲(chǔ)區(qū)的單位：簇（2-8個(gè)扇區(qū)）軟盤容量＝磁道數(shù)×2×扇區(qū)數(shù)×512B軟盤存儲(chǔ)器對于寫保護(hù)的軟盤，不能進(jìn)行（）操作。

A、格式化B、把軟盤上的內(nèi)容復(fù)制到硬盤上

C、對軟盤中的文件重命名D、把硬盤上的內(nèi)容復(fù)制到軟盤上[單選]3.5英寸的軟盤的總?cè)萘繛椋ǎ▽＾D(zhuǎn)本）

A、80磁道×9扇區(qū)×1024字節(jié)/扇區(qū)×2

B、40磁道×18扇區(qū)×1024字節(jié)/扇區(qū)×2

C、40磁道×18扇區(qū)×512字節(jié)/扇區(qū)×2

D、80磁道×18扇區(qū)×512字節(jié)/扇區(qū)×23.5英寸軟盤片角上有一帶滑塊的小方口，當(dāng)小方口被打開時(shí)，其作用是使該盤片__。

A、只能讀不能寫B(tài)、能讀也能寫

C、禁止讀也禁止寫D、能寫但不能讀

硬盤存儲(chǔ)器組成與原理作用：長期保存各類信息特點(diǎn)：可讀寫，大容量，不便攜帶組成磁盤片（存儲(chǔ)介質(zhì)）主軸與主軸電機(jī)移動(dòng)臂和磁頭控制電路它們?nèi)棵芊庥谝粋€(gè)盒狀裝置內(nèi)，這就是通常所說的硬盤驅(qū)動(dòng)器。硬盤存儲(chǔ)器硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)移動(dòng)臂控制電路主軸磁盤盤片磁頭硬盤存儲(chǔ)器硬盤信息記錄模式（同軟盤）與存儲(chǔ)容量 信息記錄模式同軟盤：一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器中包含多張盤片每個(gè)盤片有兩個(gè)記錄面（兩個(gè)磁頭）每個(gè)記錄面有若干磁道每個(gè)磁道有若干扇區(qū)每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)512字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)柱面cylinder：所有記錄面中半徑相 同的所有磁道存貯容量=磁頭數(shù)(記錄面)*柱面數(shù)(磁道)*扇區(qū)數(shù)(區(qū))*512字節(jié)柱面磁道硬盤存儲(chǔ)器[填空題]硬盤的存儲(chǔ)容量是衡量其性能的重要指標(biāo)，假設(shè)一個(gè)硬盤有2個(gè)盤片，每個(gè)盤片有2個(gè)記錄面，每個(gè)記錄面有10000個(gè)磁道，每個(gè)磁道有1000個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的容量為512個(gè)字節(jié)，則該磁盤的存儲(chǔ)容量為（）GB。移動(dòng)存儲(chǔ)器閃存盤

也稱為“優(yōu)盤”，采用Flash存儲(chǔ)器（閃存）技術(shù)，體積小，重量輕，容量可以按需要而定（8MB～2GB），具有寫保護(hù)功能，數(shù)據(jù)保存安全可靠，使用壽命可長達(dá)10年之久。利用通用的USB接口，它的讀寫速度比軟盤快15倍，且可以與幾乎所有計(jì)算機(jī)連接。有些產(chǎn)品還可以模擬軟驅(qū)和硬盤啟動(dòng)操作系統(tǒng)。閃存盤移動(dòng)存儲(chǔ)器移動(dòng)硬盤 存儲(chǔ)容量：10GB——80GB，采用USB或IEE1394接口、可以隨時(shí)插拔、小巧而便于攜帶的硬盤存儲(chǔ)器。其容量大，兼容性好，即插即用，速度快，體積小，安全可靠。移動(dòng)硬盤返回系統(tǒng)總線與I/O接口系統(tǒng)總線和I/O接口微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)通過系統(tǒng)總線把CPU、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)信息交換。

系統(tǒng)總線

用來連接CPU、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)備之間傳輸信號并協(xié)調(diào)它們工作的一個(gè)控制部件。I/O操作I/O操作的任務(wù)：將輸入設(shè)備輸入的信息送入主存儲(chǔ)器的指定區(qū)域，或者將主存儲(chǔ)器指定區(qū)域的內(nèi)容送出到輸出設(shè)備特點(diǎn)：1）I/O操作與CPU的數(shù)據(jù)處理操作是并行進(jìn)行的2）多個(gè)I/O設(shè)備能同時(shí)進(jìn)行工作3）不同的I/O設(shè)備與主機(jī)的連接方式也不同4）可以根據(jù)自身需要增減或更新I/O設(shè)備I/O操作的過程：每個(gè)I/O設(shè)備通過專有的I/O控制器接收CPU要求啟動(dòng)I/O操作的命令,然后I/O控制器獨(dú)立的控制I/O操作的全過程，直到I/O操作完成，最后再通知CPU。I/O總線I/O總線的作用：

I/O總線也稱為“主板總線”，是各類I/O控制器與CPU、主存儲(chǔ)器之間傳輸數(shù)據(jù)的一組公用信號線。I/O總線上的線路類別數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線總線的重要性能指標(biāo)：數(shù)據(jù)傳送速率（總線的帶寬）總線帶寬指的是該總線每秒最快可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目（MB/s)計(jì)算公式：總線帶寬（MB/s）=（數(shù)據(jù)線寬度/8）×總線工作頻率（MHz）I/O總線的標(biāo)準(zhǔn)總線名稱推出時(shí)間工作頻率（MHz）傳輸率（MB/S）數(shù)據(jù)寬度（位）帶外設(shè)能力特點(diǎn)PC總線19814.7718PC機(jī)擴(kuò)充總線，CPU與總線時(shí)鐘頻率同步，速度低，已淘汰ISA198588168CPU與總線時(shí)鐘分離，用于IBM-AT機(jī)主板，將被淘汰MCA19871040328CPU總線寬度為16/32EISA198883316/326與ISA兼容，CPU與內(nèi)存數(shù)據(jù)寬度為32，與外設(shè)寬度為16VESA19923313216/323數(shù)據(jù)傳輸速度快，總線局限于Intel386、486系列PCI19933313332/6410PCI總線獨(dú)立于CPU，支持Intel80×86及PowerPC，為新一代標(biāo)準(zhǔn)I/O接口分類從數(shù)據(jù)傳輸方式來分串行（一次只傳輸1位）：COM1,COM2并行（8位或者16位、32位一起進(jìn)行傳輸）：LTP1從數(shù)據(jù)傳輸速率來分高速低速I/O接口分類串行端口并行端口I/O接口分類從是否能連接多個(gè)設(shè)備來分總線式（可連接多個(gè)設(shè)備，被多個(gè)設(shè)備共享，例如，USB接口）獨(dú)占式（只能連接1個(gè)設(shè)備）從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來分標(biāo)準(zhǔn)接口（通用接口,例如USB）專用接口（專用接口例如VIDEO視頻口)常見的I/O接口名稱數(shù)據(jù)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50～19200B/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/sIEEE1284DB25M1打印機(jī)，掃描儀USB（1.1）串行,雙向0.1875MB/s或1.5MB/sUSBA最多127鼠標(biāo)器，數(shù)碼相機(jī)，移動(dòng)盤，掃描儀等USB（2.0）串行,雙向60MB/sUSBA最多127外接硬盤，數(shù)字視頻設(shè)備等高速設(shè)備FireWire(i.Link)串行,雙向12.5,25,50MB/s最高400MB/sIEEE1394

最多63數(shù)字視頻設(shè)備SCSI并行,雙向5,10,20,40,80或160MB/sSCSI-2SCSI-3UltraSCSIC50F最多7或15硬盤，掃描儀，光驅(qū)，磁帶機(jī)顯示器輸出接口并行,單向200～500MB/sVGAHDB151顯示器PS/2接口串行,單向低速IBM

1鍵盤或鼠標(biāo)器鍵盤接口串行,單向低速

1鍵盤紅外線接口(IrDA)串行,雙向115000b/s或4Mb/s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I/O端口分類常見的I/O端口視頻口麥克風(fēng)音箱鍵盤接口并行口USB網(wǎng)絡(luò)接口串行口鼠標(biāo)接口串行口9針并行口視頻口鍵盤接口網(wǎng)絡(luò)接口PS/2接口鍵盤/鼠標(biāo)串行口25針USB接口UniversalSerialBus通用串行總線式接口特點(diǎn)：高速、可連接多個(gè)設(shè)備、串行傳輸傳輸速率USB的1.1版：1.5Mb/s和12Mb/sUSB2.0版：高達(dá)480Mb/s（60MB/s）使用“USB集線器”擴(kuò)展機(jī)器的USB接口，最多連接127個(gè)設(shè)備可通過USB接口由主機(jī)向外設(shè)提供電源（＋5V，100～500mA）支持熱拔插系統(tǒng)總線和I/O端口[單選]微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU、存儲(chǔ)器和外部設(shè)備之間采用總線連接?？偩€通常由（）三部分組成。

A、地址總線、數(shù)據(jù)總線和系統(tǒng)總線

B、系統(tǒng)總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線

C、地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線

D、地址總線、系統(tǒng)總線和控制總線在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中，提供各部件之間相互交換各種信息的通道是（）。返回2.4常用輸入設(shè)備主要內(nèi)容:鍵盤、鼠標(biāo)、筆輸入設(shè)備、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)輸入設(shè)備按照輸入信息的類型劃分

數(shù)字和文字輸入設(shè)備（鍵盤、寫字板等）位置和命令輸入設(shè)備（鼠標(biāo)器、觸摸屏等）圖形輸入設(shè)備（掃描儀，數(shù)碼相機(jī)等）聲音輸入設(shè)備（話筒，MIDI演奏器等）視頻輸入設(shè)備（攝像機(jī)）溫度、壓力輸入設(shè)備（溫度、壓力傳感器）鍵盤控制鍵的使用：

CTRL+字母鍵：在Windows中常表示為快捷鍵例如，CTRL+C（復(fù)制到剪貼板）

ALT+字母鍵：Windows中常表示為訪問鍵。例如，ALT+F（訪問窗口文件操作菜單）性能參數(shù)：鍵的個(gè)數(shù)：例如 104鍵盤（臺(tái)式PC機(jī)普遍采用）

108鍵盤與主機(jī)的接口： PS/2接口

USB接口 無線接口（用于無線鍵盤）鍵盤多媒體鍵盤鍵盤人體工程學(xué)鍵盤鍵盤筆記本電腦結(jié)構(gòu)的超薄鍵盤

鼠標(biāo)器作用：一種指示設(shè)備（pointingdevice）,能方便地控制屏幕上的鼠標(biāo)箭頭準(zhǔn)確地定位在指定的位置處，并通過按鈕完成各種操作或發(fā)出命令。組成：左鍵、右鍵、滾輪等普通鼠標(biāo)指點(diǎn)桿觸摸板軌跡球操縱桿鼠標(biāo)器光電式鼠標(biāo)工作原理

光電式鼠標(biāo)器下面有作為光電轉(zhuǎn)換裝置的兩個(gè)平行放置的小光源（發(fā)光管），它只能在專用的一塊布滿小方格的金屬板上移動(dòng)，光源發(fā)出的光經(jīng)反射后，由鼠標(biāo)器接收，從而把移動(dòng)過的小方格轉(zhuǎn)換為移動(dòng)信號送入計(jì)算機(jī)，并使屏幕光標(biāo)隨著移動(dòng)。 光電式鼠標(biāo)器較可靠， 故障率較低。鼠標(biāo)器連接到主機(jī)的接口：RS－232串行口（9針D形）PS/2接口（6針圓形）USB接口無線鼠標(biāo)筆輸入設(shè)備（手寫筆）兼有鍵盤、鼠標(biāo)和寫字筆的功能，可以替代鍵盤和鼠標(biāo)輸入文字、命令和作圖。輸入漢字時(shí)，需運(yùn)行“手寫漢字識別軟件”掃描儀

作用：將圖片（照片）或文字輸入計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備。掃描儀性能指標(biāo)分辨率（dpi）

反映了掃描儀掃描圖像的清晰程度，用每英寸生成的像素?cái)?shù)目（dpi）來表示。例如，600*1200dpi，1200*2400dpi。色彩位數(shù)（色彩深度）反映了掃描儀對圖像色彩的辨析能力，色彩位數(shù)越多，掃描儀所能反映的色彩就越豐富，掃描的圖象效果也越真實(shí)。例如，24bit，32bit，36bit，42bit，48bit。掃描幅面指被掃描圖件容許的最大尺寸。例如，A4,A3。數(shù)碼相機(jī)作用

圖像輸入設(shè)備。不需要膠卷和暗房，能直接將數(shù)字形式的照片輸入電腦進(jìn)行處理，或通過打印機(jī)打印出來，或與電視機(jī)連接進(jìn)行觀看。IXUS400A95數(shù)碼相機(jī)(A95)整體機(jī)身外觀：數(shù)碼相機(jī)工作原理

鏡頭和快門與傳統(tǒng)相機(jī)基本相同，不同之處是它不使用光敏鹵化銀膠片成像，而是將影像聚焦在成像芯片（CCD或CMOS）上，并由成像芯片轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)變成數(shù)字圖像，經(jīng)過必要的圖象處理和數(shù)據(jù)壓縮之后，存儲(chǔ)在相機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器中。

PC機(jī)鏡頭CCD陣列A/D轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器接口電路信號處理與數(shù)據(jù)壓縮打印機(jī)電視機(jī)數(shù)碼相機(jī)的成像過程數(shù)碼相機(jī)購買數(shù)碼相機(jī)的注意事項(xiàng):

1、注意感光器材是ccd還是cmos；2、注意相機(jī)的分辨率是真實(shí)分辨率還是插值分辨率。

3、注意相機(jī)的變焦是光學(xué)變焦還是數(shù)碼變焦。

4、在選購相機(jī)的時(shí)候不能忽略相機(jī)電源的持續(xù)能力和兼容電池的選擇。返回2.4常用輸出設(shè)備主要內(nèi)容:顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、

掃描儀、數(shù)碼相機(jī)輸出設(shè)備輸出設(shè)備

完成信息輸出的設(shè)備。即把計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中用“0”和“1”表示并存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)換成人可直接識別的信息形式的設(shè)備輸出設(shè)備類別輸出文字和圖形的設(shè)備： 顯示器 打印機(jī) 繪圖儀輸出聲音的設(shè)備：音箱顯示器顯示器與主機(jī)的連接顯示器常見類型

陰極射線管顯示器（簡稱：CRT）液晶顯示器（簡稱：LCD）CRT顯示器液晶顯示器LCD液晶顯示器的選購為什么要選擇液晶顯示器（LCD）？LCD從外觀上來，就有著重量輕、占面積小的優(yōu)點(diǎn)。

LCD能夠提供CRT所無法提供的人體工程學(xué)設(shè)