单元一 计算机系统的概述

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1、单元一 计算机系统的概述引言v 科技高度发达的今天，计算机已成为主流，正 是计算机的问世，改变了这个世界的层次。那么， 作为现代人，了解计算机的结构，掌握计算机的操 作，是一项最基本的技能之一。要做到这些，就必 须知道计算机的组成及它的工作原理。明白计算机 的硬件组成是计算机组装与维护的最基本的知识。学习目标v 认识计算机并了解计算机的基础知识，并且可 以根据自己的需要来选择合适的硬件，从而购买适 合自己的计算机。学习本章后，学生应掌握以下几 点知识：v了解计算机的简介及发展v掌握计算机的基础知识任务一 了解计算机硬件的基础知识v任务描述v 在移动营业厅交话费时，看见移动工作人员使 用的计算机

2、；在银行办理业务时，看见银行工作人 员操作的计算机；在商场买完东西到收银台，看到 的收银计算机；在叔叔家看见叔叔办公使用的计算 机。现在的社会，计算机随处可见，使用计算机已 经是很平常的事情了，那么，计算机到底是一个什 么东西？组成它的部件又有哪些？我们如何购买一 台适合自己的计算机呢？v任务分析v 打开浏览器进入百度搜索，输入“计算机”，得 知：计算机（全称：电子计算机；别称：电脑；英 文：Computer）是20世纪最伟大的科学技术发明之 一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要 的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领 域从最初的军事科研应用扩展到目前社会的各个领 域，已形成规模

3、巨大的计算机产业，带动了全球范 围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革。 v计算机已遍及学校、企 事业单位，进入寻常百 姓家，成为信息社会中 必不可少的工具。它是 人类进入信息时代的重 要标志之一。我们普通 使用的计算机称为微型 计算机，也称微机。计算机的外观 v计算机主要由硬件系统和软件系统组成，硬件系统 是指计算机的物理部件，是可以看得见摸得着的， 软件系统是指计算机的数据和程序等，由程序工程 师编写，软件系统是看得见但摸不着的。硬件系统 和软件系统缺一不可，工作协调一致。v任务实施v1. 认识硬件v（1）计算机的外观v 从计算机的整体外观上看，计算机主要由显示 器、主机箱、键盘、鼠标、音

4、响组成。v（2）主机箱v 用螺丝刀拆开主机箱的后面板，可以看见主机 内部主要由主板、CPU、CPU风扇、显卡、内存、 硬盘、电源、光驱、数据线等组成。 主机内部部件 v2. 认识软件v 计算机的软件(software)是指为了运行、 管理和维护计算机系统所编制的各种程序的 总和。软件一般分为系统软件和应用软件。v 系统软件通常由计算机的设计者或专门的 软件公司提供，包括操作系统、计算机的监 控管理程序、程序设计语言等。应用软件是 由软件公司、用户，利用各种系统软件、程 序设计语言编制的，是用来解决各种实际问 题的程序。 v相关知识v1. 计算机的简介及发展v 计算机是由早期的电动计算器发展而来

5、的。 1946年，世界上出现了第一台电子数字计算机 “ENIAC”，用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大 学莫尔电工学院制造的。1956年，晶体管电子计算 机诞生了，这是第二代电子计算机。只要几个大一 点的柜子就可将它容下，运算速度也大大地提高了 。 v 1959年出现的 是第三代集成电路 计算机。最初的计 算机由约翰冯诺 依曼发明(那时电脑 的计算能力相当于 现在的计算器)，有 三间库房那么大， 后逐步发展。第一台电子数字计算机“ENIAC” v 1977年出现的是第四代大规模集成电路和超大 规模集成电路计算机，其体积和重量进一步缩小， 以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微 处理器和微

6、型计算机，为计算机的普及和网络化铺 平了道路。 v2计算机的结构原理v 无论计算机如何发展，都遵循冯诺依曼体系结 构，在由他执笔的报告里，提出了采用二进制计算 、存储程序，并在程序控制下自动执行的思想。按 照这一思想，新机器将由运算、控制、存储、输入 、输出等五个部件构成，报告还描述了各部件的职 能和相互间的联系，以后这种模式的计算机称为冯 诺依曼机。冯诺依曼体系结构原理 v根据冯诺依曼体系结构原理构成的计算机， 必须具有如下功能：v1.把需要的程序和数据送至计算机中。v2.必须具有长期记忆程序、数据、中间结果 及最终运算结果的能力。v3.能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送 等数据加工处理的

7、能力。v4.能够根据需要控制程序走向，并能根据指 令控制机器的各部件协调操作。v5.能够按照要求将处理结果输出给用户。v 计算机各大部分之 间传送的信号有三种：数 据、地址和控制信号。传 送数据信号的线称为数据 总线DB(Data Bus)，传送 地址信号的线称为地址总 线AB(Address Bus)，传 送控制信号的线称为控制 总线CB(Control Bus)。 “三总线”原理 v 微型计算机系统的组成与传统的计算机系统一 样，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 计算机系统的组织结构图 v3计算机硬件系统v 从外部结构可以看到，计算机硬件结构主要由 主机、显示器、键盘、鼠标、音箱等

8、部件组成。而 主机是电脑的主体，在主机箱中有主板、CPU、内 存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、光驱等硬件 。其中，主板、CPU、内存、电源、显卡、硬盘是 必需的，只要主机工作，这几样缺一不可。而软件 系统是建立在硬件系统之上，通过基本输入/输出系 统（BIOS）作用于硬件，执行相应功能。 软件系统原理 v（1）主机v 主机是整个计算机的中心，从功能上讲，主机 主要包括中央处理器CPU和内存储器。v1）中央处理器（CPU）v 中央处理器CPU是微机的大脑，由运算器和控 制器组成。它一方面进行各种信息的处理工作，同 时也负责指挥整个系统的运行。因此，CPU的性能 好坏从根本上决定了微机系统的性能

9、。v2）内存储器v 存储器在计算机中起着存储各种信息的作用， 分为内存储器和外存储器两个部分，每个部分各有 自己的特点。 v（2）外部设备v 微机中除了主机以外的所有设备都属于外部设 备。外部设备的作用是辅助主机的工作，为主机提 供足够大的外部存储空间，提供同主机进行信息交 换的各种手段。外部设备作为微机系统的重要组成 部分，必不可少。 v1）外存储器v 外存储器在微机系统中通常是作为后备存储器 使用，用于扩充内存储器的容量和存储当前暂时不 用的信息。外存储器的特点是容量大，信息可以长 期保存，信息的交换十分容易，但其速度较慢。目 前微机所使用的外存储器主要有硬盘、可移动硬盘 等。v2）显示器

10、v 显示器的作用是把计算机处理后的结果显示出 来，它是计算机显示、输出信息的主要设备。常用 的显示器包括（左）阴极摄像管（CRT）显示器和 （右）液晶（LCD）显示器两种。 阴极摄像管显示器（左）液晶显示器（右） v3）键盘v 键盘是主要的输入设备，用于把文字、数字等 输入到电脑中，常用的键盘主要有机械键盘和电容 式键盘，其中电容式键盘为主流键盘。键盘 v4）鼠标v 鼠标是用户在窗口界面中操作时必不可少的输 入设备。鼠标按照接口可以分为PS/2接口鼠标、 USB接口鼠标和无线鼠标。PS/2接口鼠标 USB接口鼠标 无线鼠标 v5）音响v 音箱是多媒体计算机中不可缺少的硬件设备， 是计算机重要的

11、输出设备之一，通过它可以把电脑 中的声音播放出来。音箱 v6）打印机v 打印机（printer) 是计算机 的输出设备之一，用于将计算机 处理结果打印在相关介质上。衡 量打印机好坏的指标有三项：打 印分辨率，打印速度和噪声。 打印机的种类很多，按打印元件 对纸是否有击打动作，分击打式 打印机与非击打式打印机。按所 采用的技术分为，针式、喷墨式 、激光等打印机。 打印机 v7）扫描仪v 扫描仪 （scanner） 是一 种计算机外部仪器设备，通 过捕获图像并将之转换成计 算机可以显示、编辑、存储 和输出的数字化输入设备。扫描仪 v8）摄像头v 摄像头(camera)又称为电脑相机，电脑眼等， 是

12、一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议， 远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此 通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。摄像头 v9）手写板v 手写绘图输入设备对计算机来说是一种输入设 备，最常见的是手写板（也叫手写仪），其作用和 键盘类似。当然，基本上只局限于输入文字或者绘 画，也带有一些鼠标的功能。 手写板 v10）主机后面的各种连接端口v1.连接显示器。显示器通常采用的是VGA接头，而 主机显卡的输出端口有的是VGA模拟信号端口（蓝 色），更多的是DVI高清数字端口（白色）。v2.连接鼠标、键盘。目前鼠标、键盘的端口主要有 PS/2接口、USB接口和无线连接。PS/2鼠标接口的 颜色一般是绿色，PS/2键盘接口的颜色一般是浅紫 色。 v3.连接网线。目前流行的网线接口是RJ45接口。v4.连接音频设备。现在声卡一般都集成在主板上， 主板后面的音频接口一般都有三个输出端口。v5.连接电源。各个外部设备连接完毕之后，最后可 以连接电源，而装机时应该先装电源。主机后面的各种连接端口 v 通过本单元的学习，我们了解了计算机的发展 过程，认识了计算机的主要组成部分。从本单元开 始，我们由抽象地认识计算机，逐渐转变成更加真 实地认识计算机的各个部件，我们应该认识到学习 计算机硬件其实并不难。