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1、哈尔滨学院数学与计算机学院教案周 次第6周， 第 1次课授课时间200 年 月 日 / 星期授课时数2章 节名 称1.4 计算机系统1.5 微型计算机的基本硬件设备授 课方 式课堂讲授（ ）；实验课（ ）；多媒体教学（ ）；网络教学（ ）；双语（ ）教学目的主机（掌握）；外设（掌握）；微机的性能指标（掌握）。计算机病毒的定义、来源（掌握）；计算机病毒的发展历史（了解）；病毒的表现形式（掌握）；计算机病毒的分类（掌握）；计算机病毒的特点（掌握）；反病毒技术（了解）；计算机病毒的预防（掌握）；计算机法律与道德（了解）。教学重点计算机系统；基本硬件设备。教学难点计算机系统；基本硬件设备。教学方法讲授
2、 教学环境教学用具教学过 程 及 内容备 注1.5 微型计算机的基本硬件设备计算机的基本硬件设备主要包括主机箱、显示器、键盘、鼠标，以及其他可选外部设备，如音箱、打印机、扫描仪等。其中主机箱里面又有主板、CPU、内存、显卡、声卡、硬盘、光驱、软驱、电源等。从计算机的工作原理的角度讲，微机包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五大部分。从实用组装个人计算机（PC）的角度讲，微机由主机、外设等部分组成。我们一般把CPU和内存叫主机，外存储器和输入输出设备叫做外围设备，简称外设。1主板主板又叫主机板、系统板或母板，是微机的核心部件。它上面装有重要的芯片如ROM BIOS、RAM和输入输出控制电路
3、，还有CPU插座（插槽）和很多扩展槽、键盘接口、面板控制开关、直流电源供电接插件等，用来接插CPU、内存、显卡、声卡，并连接其他所有部件。主板的好坏，对计算机整体性能有很大的影响。大体上说，主板上的插槽、总线是计算机各硬件间进行数据交换的通道，它的速度将直接影响到计算机的速度；主板上的各个芯片组，对计算机的各种数据起着控制、诊断、存储、检测等作用。因此，选择个好的主板，等于为计算机奠定了一个好的基础。教学过 程 及 内容备 注2微处理器（CPU）CPU的中文意思是中央处理器。中央处理器是决定计算机性能的关键部件，可以说是计算机的心脏。CPU的发展速度令人惊叹，单以Intel公司生产的CPU为例
4、：从8088到P4经过了不到20年的时间，最初的8088集成了29000个晶体管，运算速度几十兆赫（MHz），如今的P4集成了近1000万个以上的晶体管，主频在2000MHz以上。现在市面上已经开始流行主频为2.4GHz以上的CPU。3内存内存是用来存储计算机工作过程中产生的数据信息的。内存的容量越大，所存储的信息就超多，系统到内存中读取信息的速度就越快。目前，内存容量大多为128MB和256MB。内存的指标除了容量以外，还有时钟频率，频率越高，内存读取数据的速度就越快，目前市场上的内存频率大多是133MHz和266MHz。如图1-8所示，这是一种常见的RAM，即内存条。常见的内存一般分为动态
5、RAM即DRAM、静态RAM即SRAM和CMOS RAM。CMOS RAM是一种耗电较少的存储器，用来存储日期、时间、软硬盘规格等信息。通常CMOS中有一个设置程序，可以设置修改上述信息。如果CMOS中的内容丢失，机器就不能正常启动。4ROM BIOS一般用来存储计算机的基本输入/输出程序，这些程序有：加电自检程序POST、装入引导程序、外部设备驱动程序和时钟控制程序。曾经造成巨大危害的CIH病毒就是攻击BIOS芯片，改写其中的数据，从而使计算机不能启动的。5总线总线是计算机各个部件之间进信息传送的一组公共通道。通过总线来实现各部件的信息和数据交换，系统总线分为地址总线、数据总线和控制总线。控
6、制总线用于传送各种控制信号，包括CPU到存储器和CPU与I/O接口的控制信号；地址总线为寻址的位线；数据总线用于在CPU与存储器、CPU与I/O接口之间双向传送数据。常见的PC机总线标准有ISA、EISA、VESA和PCI、AGP总线、USB总线等。PCI总线 PCI总线是高性能的局部总线，是独立的总线，支持多个外设，性能有很大提高。现在PCI总线成为应用的主流。AGP总线 图形加速端口标准。USB总线 通用串行总线。是Intel提出的一种新型接口标准，是为了解决现行的微机与周边设备的通用连接而设计的，它的设计目的是使所有的低速设备，都可以统一地连接到USB接口上，甚至不需要外接电源线。USB
7、总线支持多个设备并行操作支持自动处理错误并进行恢复，支持设备热插拨，并能为设备提供电源。教学过 程 及 内容备 注1.5.2 外设外围设备简称外设，主要由显示器、键盘、打印机、外存储器等组成1外存储器（1）硬盘硬盘是计算机重要的外部存储设备，计算机的操作系统、应用软件、文档、数据以及游戏等，都可以存放在硬盘上。硬盘技术的发展日新月异，早期的硬盘只有几十兆字节（MB），后来发展到几百兆字节，现在的硬盘己达到上百吉字节（GB）。目前市场上流行的硬盘有40GB，60GB，80GB，120GB，160GB等。硬盘容量大幅度增加，促进了计算机的发展，我们日前使用的各种大容量软件以及对各种图像、动画、声音
8、信息的处理，都有赖于大容量硬盘的支持。 硬盘的技术指标主要有：转速、平均寻道时间、平均访问时间、最大内部数据传输率以及缓冲时间等。硬盘的转速是决定硬盘内部传输速率的关键因素之一，也是区分硬盘档次的重要指标。日前市场上硬盘的转速主要有5400转/秒、7200转/秒，主流硬盘己向7200转/秒以上发展。 硬盘是硬盘系统的简称，由适配卡、硬盘片和硬盘驱动器组成。硬盘片密封在硬盘驱动器中，不能随便取出。硬盘有IDE/EIDE接口、SCSI接口等多种接口。常见的硬盘厂家有IBM、Seagate、Maxtor、Quantum等。（2）软盘驱动器和3.5寸软盘软盘驱动器又叫软驱，是用来读写软盘数据的设备。早
9、期有5英寸软驱，现在5英寸软驱己被淘汰，一般都使用3.5英寸软驱。3.5英寸软驱读写3.5英寸软盘。软盘是一个可移动存储器。3.5英寸软盘可存放1.44MB的内容，可以反复擦写。软盘由外面的硬质塑料封套和内部的涂有磁性介质的聚酯材料圆形盘片组成的。封套上部有金属滑片，滑开后能通过读写孔露出里面的盘片。软盘进行读写的时候，软驱的磁头从盘片圆心到边缘的做径向移动，读取软盘中的数据。软盘的右下角有写保护口，当把写保护滑片移到下边，则软盘处于写保护状态，这时软盘只能读，不能写，软盘上的数据不会被删除；当把写保护滑片移到上边即覆盖写保护孔时，软盘处于非写保护状态，这时软盘既能读又能写，软盘上的数据也可以
10、删除。软盘盘片划分为多个同心圆磁道，最外为0磁道，向内依次为1磁道、2磁道，一个圆形盘片又划分成相等的扇形区域，称为扇区，计算机就可以根据磁道扇区（0磁道1扇区）来组织和存储数据。由磁道和扇区划分出的区域大小为512B，双面高密度3.5寸的软盘共有80个磁道，18个扇区，共有两面，容量计算如下：80182512B=1474560B=1.44MB教学过 程 及 内容备 注（3）光盘驱动器和光盘光盘驱动器也叫光驱或CD-ROM驱动器，光驱是用来驱动光盘，完成数据的读写的。光驱是利用光线的投射与反射原理来达到数据存储与读取的效果的。光驱的主要技术指标是“倍速”，光驱最初读取信息的速度是每秒150KB
11、，后来光驱的读取速度成倍提高，出现了8倍速光驱、16倍速光驱，光驱的倍速是指每秒的读取信息速度乘以倍数的系数，如常用的40倍速光驱，是指光驱的读取速度为每秒150KB乘以40，即150KB40=6000KB。目前市场上有50倍速以上、甚至更高倍速的光驱。一张光盘的存储容量一般是650MB，能存储较大的软件、游戏或影视节目等信息。软盘与硬盘都是同心磁道的，而CD-ROM光盘只有一个螺旋道，从中心开始，旋向外边。现在计算机系统的光盘一般分为只读光盘、一次写入光盘和可擦写光盘。只读型光盘（CD-ROM）：其内容由生产厂家写入，用户在使用过程中只能读取，不能修改和删除，也不能写入。一次写入型光盘（CD
12、-R）：一般是由用户写入信息的，它必须在专用的光盘刻录机上进行。它只能写一次，写入后不能删除和修改，是一次写入多次读出的光盘。读写型光盘（CD-RW）：用户既可以对这种光盘可以读取信息，还可以对光盘上的信息进行删除和改写。（4）DVDDVD（Digital VideoDisc，数字电视光盘），它缩小了光道之间距离，减小记录信息的凸凹坑长度，采用波长更短的激光源，使用双面甚至更多层面来记录数据。这样DVD光盘的存储容量一般为4.7GB，而有的可以达到8.5GB（双面）或17GB（双面双层）。而且数据质量更好，存储的视频音频资料质量更高。（5） 可移动存储器2显示器及显卡（1）显示器显示器的作用是
13、把计算机处理信息的过程和结果显示出来。显示器是标准的输出设备，是计算机系统的重要组成部分，显示器质量好坏，直接影响计算机信息显示的效果。 显示器分为阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）等。 显示器的技术参数主要有：l 屏幕尺寸l 屏幕类型l 点距l 刷新频率l 分辨率l 带宽l 辐射与环保（1） 显示适配卡显示适配卡简称显卡，是计算机与显示器之间的一种接口卡。显卡的作用主要是负责图形处理、把计算机的数据传输给显示器并控制显示器的数据组织方式。3键盘键盘是最常用的也是最主要的输入设备，通过键盘可以把英文字母、数字、中文文字、标点符号等输入计算机，从而对计算机发出指令，输入数据。现在常
14、用的大多是101或104键的键盘，教学过 程 及 内容备 注4鼠标鼠标首先用于苹果电脑，随着Wndows操作系统的流行，鼠标变成了不对缺少的工具。鼠标按工作原理分为有机械式和光电式两种。鼠标有单键、双键和三键鼠标，我们常用的是双键鼠标和三键鼠标。5打印机打印机是重要的输出设备，可以分为击打式和非击打式的两种。（1）击打式打印机击打式打印机是利用打印头内的点阵撞针，撞击在色带和纸上来产生打印效果的，所以又称为针式打印机。2）非击打式打印机非击打式打印机主要有喷墨打印机和激光打印机两种。CPU是微机的核心部件，它决定了微机的基本性能。目前市场上流行的CPU主要是Intel、AMD和Cyrix（已经
15、被台湾威盛公司购并）等公司的产品。2主频主频是CPU的工作时的时钟频率，在一定程度上反映机器的运行速度，主频越高，机器的运行速度越快。主频的单位是Hz ，我们常说的Pentium4 2.4G，其中Pentium4是Intel公司的CPU的型号，它的主频为2.4GHz。3字长计算机内部将数个字节的数据进行整体处理，称为计算机字，一个计算机字所包含的比特位数，称为字长。计算机的字越长，处理数据就越精确。4内存随着各种软件对内存的要求越来越高，内存容量不断增大，有效地提高程序的运行速度。现在主流配置为128MB、256MB。5扩展槽扩展槽的位数和个数，标志了机器的扩充能力，这种开放的体系为用户提供了方便。6外存储器磁盘驱动器是微机的标准配置，现在主流配置，硬盘在80GB左右，软盘驱动器为3.5英寸的高密驱动器，光驱一般在40倍速以上，有许多高端微机还配置了DVD光驱和光盘刻录机。7显示器一般选择VGA的显示器，分辨率在1024768以上，点间距在0.26m，17英寸的CRT数控显示器已经成为主流，液晶显示器已经出现在高端配置上。显示适配
