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1、第1章 计算机概述 1.1 计算机概述 1.2 计算机系统 1.1 计算机概述 微型计算机,又称个人计算机（Personal Computer, PC），曾经是千 千万万计算机爱好者梦寐以求的。然而现在，微型计算机已经得到广 泛的应用和普及。 从外观看,微型计算机由主机、显示器、键盘和鼠标组成，如图1- 1所示。 主机的机箱可以分为立式机箱和卧式机箱两种，区别仅仅在于内 部各部件的安放位置不同；外部设备有显示器、键盘、鼠标、音箱、 打印机、扫描仪和刻录机等。 在主机的正面,可以看到CD-ROM驱动器、电源开关、复位开关、 电源指示灯、硬盘指示灯等，如图所示。 光盘驱动器安装口：用于安装CD-R
2、OM、DVD-ROM、 CD-RW、DVD刻录机光盘驱动器。 软盘驱动器安装口：用于安装软盘驱动器。可插入软 盘，进行软盘的读写操作，启动计算机时指示灯会亮。 电源开关：用于接通和关闭电源。 硬盘指示灯：灯亮表示计算机硬盘正在进行读写操作 。 电源指示灯：灯亮表示计算机电源接通。 复位开关：用来重新启动计算机。 主机的正面: 主机背面 :有各种连接主机和外部设备的接口。 电源插座：用于插上电源线。 电源散热风扇：用于及时排走电源内部的热量。 键盘接口：用于连接键盘。 鼠标接口：用于连接鼠标（比较旧的微型机用串行端口来连接鼠标）。 USB接口：用于连接USB设备。 串行接口：用于连接扫描仪。 并
3、行接口：用于连接打印机。 视频接口：用于连接显示器信号电缆。 声卡接口：用于连接音箱、话筒等。 随着USB接口的应用越来越广泛，USB接口也从USB 1.1标准发 展到传输速度达480MB/S的USB 2.0标准。为了配合USB接口“即插 即用”的方便特性，大部分主机的正面设计有USB接口，如图1-4所 示。 1.2 计算机系统 计算机系统主要由硬件系统和软件系统组成。 硬件系统包括主机、输入设备、输出设备等。 软件系统包括系统软件（如Windows、Unix等）和 应用软件（如Office、 AutoCAD等）。 1.2.1 计算机的硬件系统 尽管计算机技术不断发展，出现了种类繁多、功能各异
4、的计算 机，但其结构均由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 五个基本部分构成，如图1-6所示。 1.运算器（Arithmetic And Logical Unit，ALU） 运算器： 负责数据的算术运算和逻辑运算，同时具备存数、取 数、移位、比较等功能，它由电子电路构成，是对数据进行加工处 理的部件。 2.控制器（Control Unit） 控制器：负责统一指挥计算机各部分协调地工作，能根据事先 安排好的指令发出各种控制信号来控制计算机各个部分的工作。例 如，按照程序规定的步骤一步一步地进行各种运算和处理，控制从 内存储器读出数据，将数据写入内存储器等，使计算机按照预定的 工作顺序高速
5、进行工作。 3.存储器（Memory） 存储器：计算机的记忆部件，负责存储程序和数据，并根据命 令提供这些程序和数据。存储器通常分为内存储器和外存储器两部 分 4输入设备 输入设备：用来接收用户输入的数据和程序。常见的输入设备 有鼠标、键盘等。 5输出设备 输出设备：将计算机处理后的最后结果或者中间结果，以某种 人们能够识别或者其他设备所需要的形式表现出来的设备。常见的 输出设备有显示器、打印机等。 输入设备和输出设备又统称为外部设备，简称外设。 1.2.2 计算机的软件系统 软件：计算机系统的重要组成部分，是为运行、维护、管理和 应用计算机所编制的所有程序和数据的总和。 计算机软件丰富多样，
6、有多种不同的分类方法。一般可以将计 算机软件分为系统软件和应用软件两大类。 1系统软件 系统软件：面向计算机系统的软件，它的功能是组织计算机 各个组成部分协调工作，为计算机用户提供友好的服务。 系统软件包括： 操作系统：管理计算机软硬件资源的软件：如Windows、 Unix、Linux等。 服务程序：包括系统诊断程序、测试程序、编辑程序等。 语言处理程序：包括汇编程序、各种高级语言的解释程序 、编译程序等。 数据库管理程序：是用于管理、操作和维护数据库的软件 。 2.应用软件 应用软件：用户在各个领域中，为解决各类实际问题而开发的 软件。应用软件的范围相当广泛，按照其用途大致可以分为： 科学
7、或工程计算：如Mathlab，Maple等软件。 文本或图形处理：如Photoshop、Office、AutoCAD等软件。 用户管理：如财务管理、学籍管理等软件。 杀毒软件：如KV3000、瑞星杀毒软件等 多媒体应用：如RealPlayer等软件。 1.2.3 计算机的硬件组成 微型计算机的主机：主要由电源、主板、内存条、微处理 器（CPU）、显示适配器、声卡、硬盘驱动器、CD-ROM驱动 器、软盘驱动器以及其他能处理多媒体信息的功能卡组成。 主机内部：一般由电源、主板、CPU、内存条、硬盘、显 示卡、声音卡、光盘驱动器、软盘驱动器等组成 。 1.主机板（主板） 打开机箱后，可以看到内部一块
8、比较大的电路板即主板，又称 母板。计算机内的各个组件通过各种方式连接在主板上。主板的好 坏很大程度上决定了计算机的整体性能。 主板：计算机最重要的部件之一。主板由CPU插座、BIOS芯片 、Cache、扩展槽、芯片组及各种接口组成。如图所示。 2.中央处理器 中央处理器（CPU）：计算机的核心部件，计算机的所有工作 都必须通过CPU协调来完成。CPU外形如图所示。 3. 缓存 缓存（即高速缓冲存储器）：嵌在主板上，位于CPU与主存（ 动态存储器DRAM）之间，容量小，存取速度快，通常是由静态存 储器（SRAM）构成。 传统的Socket架构通常采用二级缓冲结构，即是在CPU中集成一 级缓存（L
9、1 Cache），在主板上装第二级缓存（L2 Cache ），以内 核的速度或CPU速度的一半运行，速度比Socket架构的L2 Cache更快 ，能极大限度地发挥与CPU配合的优势。 缓存相当于一个临时的高速运输器，对PC机的运行起加速作用 。 4.内存储器 内存储器：又称内存或主存，用于存放计算机当前执行的程序 和需要使用的数据。内存存取速度快，CPU可以直接对其访问。 主存储器主要由半导体器件组成，其外形如图所示。 5.辅助存储器 辅助存储器：作为主存储器的后备而被广泛应用的设备，特 点是存储容量大、成本低、可以脱机保存信息，主要用于存放不 是当前正在运行的程序和正在使用的数据。 常见的
10、辅存有软盘存储器、硬盘存储器和光盘存储器，如图 所示。 光驱 硬盘 软盘驱动器 6.板卡 板卡：主要有显示卡和声音卡，简称显卡和声卡。 显卡： 连接主板与显示器的适配卡，如图所示。 显示卡 主机对显示器屏幕的任何操作都是通过显示卡控制的，现在的显示 卡大多为图形加速卡。图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显示 内存，用于执行图形加速任务，可以大大减少CPU处理图形函数的时 间。显示内存用来暂存显示芯片要处理的图形数据。显示内存越大， 处理和显示图形的速度就越快，在屏幕上出现的像素就越多，图形就 越清晰。 声卡 声卡的主要作用：采集和播放声音，外观如图1-12所示。 声卡一般是安装在计算机主板扩
11、展槽上，一般是PCI声卡。它 有麦克风插口、立体声输入/输出端口、音量控制钮、游戏杆和 MIDI（Musical Instrument Digital Interface，电子乐器数字化接口） 等。现在大部分主板集成了声卡。 7.显示器 显示器：计算机最主要的输出设备，通过显示器可以显 示操作系统界面、系统提示以及程序运行的状态和结果等， 是人与计算机交流的主要渠道。如图所示。 8. 鼠标 鼠标：一种屏幕定位装置，拖着一根长线与计算机接口相连，样 子很像老鼠，因而叫做鼠标。 9键盘 键盘：常用的字符和数字输入设备，同鼠标一起是最常用和基本 的输入设备。用户的各种命令、程序和数据都可以通过键盘输
12、入到PC 机中。键盘和鼠标如图所示。 键盘及鼠标 10.打印机 打印机：个人电脑中最重要的硬拷贝输出设备之一，它可以把主 机输出的程序、数据、图形和表格按照不同格式打印在纸上，适合信 息的长期保存。常见的打印机有喷墨打印机和激光打印机。 11.扫描仪 扫描仪：除键盘和鼠标之外被广泛应用于计算机的输入设备。 扫描仪现在也成为很多个人电脑必备的外设之一，广泛应用于各类 图形处理、出版、印刷、广告制作、办公自动化、多媒体甚至家庭 等许多领域。扫描仪如图所示。 扫描仪 12音箱 音箱：多媒体电脑不可缺少的重要的输出设备，它与声卡连接 ，输出声音。多媒体音箱由接口、放大器、音箱等部分组成。音箱 外观如图所示。 音箱
