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1、第2章 微机系统基本组成n主要内容n2.1 微机的硬件系统n2.2 微机的软件系统n2.3 微机的配置与主要性能指标n2.4 微机安全知识12.1 微机的硬件系统本节主要内容：n计算机的基本组成n中央处理器n存储器n输入/输出设备n微机主板、总线和接口2 计算机系统的组成有广义和狭义之分： 广义的计算机系统包括人员(people)、数据(data)、设备(equipment)、程序(program)和规程(procedure)五部分； 狭义的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。1. 计算机的组成 31. 计算机的组成 狭义的计算机系统由硬件系统硬件系统和软件系统软件系统两大部分组成。
2、硬件（Hardware）是构成计算机的物理装置，是看得见、摸得着的一些实实在在的实体，是计算机能够运行的物质基础。 软件（Software）是指使计算机运行需要的程序、数据和有关的技术文档资料。 42.1 微型计算机硬件系统 微型计算机主要是指个人电脑微型计算机主要是指个人电脑( (PC机机:Personal Computer)，微型计算机系统的基本硬件配置有主机、显微型计算机系统的基本硬件配置有主机、显示器、键盘、鼠标等。示器、键盘、鼠标等。 5n典型的数字计算机由五大部分组成，分别是：v运算器v控制器v存储器v输入设备v输出设备6冯冯.诺依曼诺依曼思想思想： 二进制二进制程序与数据程序与数
3、据一样存放在一样存放在内存内存五大模块五大模块存储器数据流数据流控制流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器7计算机系统的组成 82. 中央处理器n1. 中央处理器（中央处理器（CPU），），又称为微处理又称为微处理单元（单元（MPU），是计算机的最核心部分。），是计算机的最核心部分。n2. CPU的主要组成的主要组成 部分部分n 1) 运算器运算器n 2) 控制器控制器n 3) 寄存器组寄存器组92.中央处理器运算器运算器又称算术逻辑部件（ALUArithmetical Logic Unit），主要功能是执行所有数据的算术运算、逻辑运算。控制器控制器（Controller）是整个
4、计算机的指挥中心，它负责从主存储器中取出指令，对指令进行分析、判断，并根据指令产生相应的操作控制信号，使计算机的有关设备有条不紊地协调工作，指挥并控制CPU、主存和输入输出设备之间的数据流动方向，保证计算机能自动、连续地工作。 10n1.指令与指令系统 n指令是人们指挥计算机完成一个基本操作的命令，是能被计算机识别并执行的二进制代码。它规定了计算机能完成的某一种基本操作，并由计算机硬件来执行。 n操作码：指明该指令要完成的操作的类型或性质，如加法、减法、乘法、除法、取数、存数等。 n地址码：指明该指令操作数所在内存地址单元或该指令操作数内容。 操作码操作码 地址码地址码 113.存储器 存储器
5、（Memory）：是有记忆能力的部件，用来存储程序和数据。存储器可分为两大类：内存储器内存储器和外存储器外存储器 内存储器（简称内存或主存）和CPU直接相连，存放当前要运行的程序和数据。外存储器（简称外存）又称辅助存储器，主要用于保存暂时不用但又需长期保留的程序或数据。 CPUCPU和内存储器内存储器合起来被称为计算机的主机。 123. (主)内存储器n(1) 特点特点nCPU直接访问，所以存取速度较快，容量相直接访问，所以存取速度较快，容量相对较小对较小.n(2) 分类分类 n1) 随机存取存储器随机存取存储器(RAM) n 系统关机后其存放的信息系统关机后其存放的信息会会丢失丢失n2) 只
6、读存储器只读存储器(ROM)n 系统关机后其存放的信息系统关机后其存放的信息不会不会丢失丢失13nRAM又分为两种：|动态RAM（DRAM）：每隔一定时间需要刷新。微机内存中使用的就是DRAM。|静态RAM（SRAM）：静态RAM一般用作高速缓存。14只读存储器n其他形式的只读存储器：其他形式的只读存储器：n可编程只读存储器可编程只读存储器PROMn可擦除可编程只读存储器可擦除可编程只读存储器E-PROM n电可擦除可编程只读存储器电可擦除可编程只读存储器EEPROMn快擦除读写存储器（快擦除读写存储器（Flash Memory）也称）也称“闪存闪存”15 内存储器163 .外存储器（辅助存储
7、器）外存储器（辅助存储器）n辅助存储器 ：磁盘存储器 、光盘存储器 、优盘和移动存储卡等产品。 软盘软盘硬盘片读写磁头硬盘硬盘移动存储移动存储17一.软盘驱动器与软盘存储器软盘驱动器与软盘存储器 n1.软盘驱动器n特点：特点：存储容量低（只有1.44MB）、存取速度慢、便于保存、携带和交换；n组成：组成：软磁盘系统由软盘、软盘驱动器和软驱适配器组成；n作用：作用：用于读取软盘上的数据。 从功能上讲，软盘驱动器是由盘片驱动系统、磁头定位系统、数据读写抹电路系统和状态检测系统等四部分组成的。 18一.软盘驱动器与软盘存储器软盘驱动器与软盘存储器 n2.软磁盘存储器软磁盘存储器:以以扇区扇区为存储单
8、位为存储单位n用柔软的聚醋酸材料制成圆形底片，在两个表面涂有磁性材用柔软的聚醋酸材料制成圆形底片，在两个表面涂有磁性材料料n(1)塑料外壳：由塑料外壳：由ABS塑料注塑而成，耐冲击、抗弯曲、起保塑料注塑而成，耐冲击、抗弯曲、起保护盘片的作用。护盘片的作用。n(2)金属环：它与驱动器主轴精密配合以带动盘片随主轴转动。金属环：它与驱动器主轴精密配合以带动盘片随主轴转动。n(3)盘片：是磁盘的核心，记录数据的载体，它在塑料外壳内。盘片：是磁盘的核心，记录数据的载体，它在塑料外壳内。n(4)快门：当磁盘插入时软驱时，快门自动打开，露出读写窗快门：当磁盘插入时软驱时，快门自动打开，露出读写窗口以便磁头读
9、写。口以便磁头读写。n(5)写保护：处于写保护状态时只能读出数据而不能进行写入写保护：处于写保护状态时只能读出数据而不能进行写入操作。操作。19写保护孔打开时不写保护孔打开时不能写入能写入20一.软盘驱动器与软盘存储器软盘驱动器与软盘存储器 分两个面、间隔相等的同分两个面、间隔相等的同心圆划分磁道、圆心角相等心圆划分磁道、圆心角相等的扇形（称扇区）。扇区字的扇形（称扇区）。扇区字节数为节数为512B。0 0磁道在外圈，磁道在外圈，最里圈最里圈7979道道。磁面（磁面（Side）磁道（磁道（Track）扇区（扇区（Sector） 软盘存储容量软盘存储容量= =磁盘面数磁盘面数磁道数磁道数扇区数扇
10、区数512512即：即：28018512=147456028018512=1474560B=1.4MBB=1.4MB（习惯称习惯称1.441.44MB)MB)每扇区存储的信息每扇区存储的信息量均为量均为512B21二. 硬盘存储器硬盘存储器 22n硬盘存储容量n 计算公式：n扇区容量扇区数柱面数磁头数n例：已知某硬盘磁头数为16，柱面数为4096，扇区数为63n硬盘容量= 51263409616n 2.1GB二. 硬盘存储器硬盘存储器 硬盘硬盘23n硬盘参数：n容量n数据传输率 n平均寻道时间 n硬盘接口类型二.硬盘驱动器与硬盘存储器硬盘驱动器与硬盘存储器 24三.光盘驱动器与光盘存储器光盘驱
11、动器与光盘存储器 n1.光盘的分类 n(1) 只读光盘 CD-ROMn(2) 一次可写光盘 CD-R n(3) 可擦写光盘 CD-R/Wn(4) DVD光盘25n2、光盘驱动器nCD-ROM驱动器：用来读取普通CD-ROM盘片。nDVD-ROM驱动器：用来读取DVD盘片，也可以读取CD盘片。26三.光盘驱动器与光盘存储器光盘驱动器与光盘存储器 n3.光驱的结构n由外托架、激光头、旋转马达、内部机芯、程序芯片、Fireware（固件）等组成n主要分控制面板（图2-13）和内部部件两大部分n其中内部机芯、程序芯片是决定光驱性能的主要部分27三.光盘驱动器与光盘存储器光盘驱动器与光盘存储器 n光驱的
12、工作原理n由激光头发出激光，根由激光头发出激光，根据反射信号来确定数据据反射信号来确定数据n凸凹区域的跳变来表示凸凹区域的跳变来表示数据数据“1”1”n凸凹跳变之间的区域表凸凹跳变之间的区域表示数据示数据“0”0”，根据区域，根据区域长度来确定长度来确定“0”0”的个数的个数n光驱读取数据的方式光驱读取数据的方式有有CLVCLV（恒定线速度）（恒定线速度）和和CAVCAV（恒定角速度）（恒定角速度）两种两种28三.光盘驱动器与光盘存储器光盘驱动器与光盘存储器 n光盘数据能否被准确地读出主要取决于三个主要因素：n磁道聚焦，即聚焦于适当磁道的能力 n径向聚焦，光束停留于某一磁道的能力 n恒定的速率
13、从螺旋状磁道上得到的恒定读出速率 29三.光盘驱动器与光盘存储器光盘驱动器与光盘存储器 n4.光盘的分类n按照物理格式划分 n按照应用格式划分 n按照读写限制划分 n按照工作原理的不同 30三.光盘驱动器与光盘存储器光盘驱动器与光盘存储器 n5. CD光盘的物理构造nCD（Compact Disc）意为高密盘，称之为CD光盘，通过光学方式来记录和读取二进制信息的31四.移动存储设备移动存储设备 n移动存储器：存储数据后可以随意移动、携带且即插即用的存储器产品 nU盘（优盘）n移动硬盘n闪存卡（Flash Memory）n(1) CF卡（Compact Flash）n(2) SM卡（Smart
14、Media）n(3) 记忆棒（Memory Stick）n(4) MMC卡（Muliti Media Card）n(5) SD卡（Secure Digital）32高速缓冲存储器(Cache)n引入引入Cache的目的的目的：为了缓解CPU与主存之间速度不匹配的矛盾。n现代计算机中都采用一级或二级缓存结构。一级缓存称为：L1 Cache，安装在处理器的内部，与处理器同频率工作。也叫片内Cache 二级缓存称为： L2 Cache，安装在处理器与主存之间的总线上，可与处理器同频工作或以处理器一半的速度工作。334. 输入、输出设备输入、输出设备 n输入设备输入设备：外界信息(数据、程序、命令及各
15、种信号)送入计算机的装置 n1.键盘n2.鼠标n3.扫描仪n4.其他输入设备：数码相机、光笔、条形码阅读器等。344. 输入、输出设备输入、输出设备 n输出设备输出设备：将计算机处理和计算后所得的结果以一种人们便于识别的形式(如字符、数值和图表等)记录、显示或打印出来的设备 n1.显示器n2.打印机n3.绘图仪355.微机的主板、总线和接口n主板主板 主机板，简称主板，又称为母板，它是计算机系统中最大的一块电路板，是微机系统中连接其他各部件的基本部件之一。 微机主板有两类：AT主板和ATX主板36n主板上集成了计算机的主要电路系统，并主板上集成了计算机的主要电路系统，并具有各种扩展插槽具有各种
16、扩展插槽n CPU插座插座n 内存插槽内存插槽n 主板芯片组主板芯片组n CMOS芯片：存放系统基本配置信息的芯片：存放系统基本配置信息的CMOS部分部分和存放系统基本输入和存放系统基本输入/输出信息的输出信息的BIOSn 软硬盘插槽软硬盘插槽n 其他其他主板37主板38系统总线（BUS）n(1) 各部件之间传输信息各部件之间传输信息的的通道。通道。n(2) 按功能分类按功能分类 n地址总线（地址总线（AB）n数据总线（数据总线（DB）n控制总线（控制总线（CB）39系统总线（BUS）40系统总线（BUS）数据总线数据总线DB 双向，双向，DB宽度称为字长，传输数据信号宽度称为字长，传输数据信
17、号地址总线地址总线AB 单向，单向，AB宽度决定最大内存容量，传输宽度决定最大内存容量，传输地址信息地址信息控制总线控制总线CB 单向，但必须成对出现，传输控制信号单向，但必须成对出现，传输控制信号内存分为许多存储单元，每个存储单元都有一个唯一的内存分为许多存储单元，每个存储单元都有一个唯一的编号，这个编号就叫做地址。编号，这个编号就叫做地址。41接口n主机与外部设备进行通信，只能通过接口来实现。n按信息传送方式，接口分为以下几类： 总线接口、串行接口、并行接口n按信息传送的控制方式，分为： 中断接口、DMA接口、USB接口422.2 微机的软件系统 计算机软件系统软件系统包括系统软件系统软件
18、和应用软件应用软件两类 系统软件面向机器，实现计算机硬件系统的管理和控制，同时为上层应用软件提供开发接口，为使用者提供人机接口，常见的系统软件包括操作系统、程序设计语言、语言处理程序、数据库管理系统、系统服务程序等。 应用软件以系统软件为基础，面向特定应用领域，为解决特定领域问题而用计算机语言编写的程序。432.2 微机的软件系统n系统软件 常见的系统软件有：u操作系统（DOS，Windows等）u程序设计语言处理程序u数据库管理系统44n机器语言：能直接被计算机执行的语言称为机器语言。n汇编语言n高级语言 将高级语言源程序翻译成机器语言程序，其翻译方式有两种：编译和解释。45n数据库管理系统
19、（DBMS） 它负责数据库的定义、建立、操作、管理和维护、故障恢复、数据通信等。 常见的数据库有：Access；中小型企业用的 SQL Server；大型企业常用的Oracle、DB2等。462.2 微机的软件系统n应用软件 应用软件是为了解决某些具体问题而由最终用户自己开发或第三方软件公司开发的软件。 常见的应用软件有：Word，Excel，QQ，Powerpoint等等。472.3 微机的主要性能指标 对于计算机硬件系统，主要从以下几个方面来考察其性能：lCPU的类型和速度l内存储器l外存储器l多媒体性能l可扩展性483.2.7微机的主要性能指标 n字长 ：字长是计算机一次能直接处理的二进
20、制数据的位数。 n主频 ：是指计算机的时钟频率，单位一般用MHz（百万次/秒）。 n运算速度 ：是指每秒钟能执行多少条指令，单位一般用MIPS（百万条/秒）。 49nCPU的主要技术指标的主要技术指标n 1)主频主频: (Mhz)n 2)外频外频: CPU与周边设备传输数据的频率，具体是与周边设备传输数据的频率，具体是指指CPU到芯片组之间的总线速度到芯片组之间的总线速度n 3) 字长字长: 32位，位，64位等位等n 4) 执行速度执行速度: (MIPS，百万个指令每秒百万个指令每秒)n 5) 指令系统指令系统: CISC(复杂指令集计算机复杂指令集计算机), RISC(精精简指令集计算机简
21、指令集计算机)n 6) Cache: 高速缓冲存储器，介于高速缓冲存储器，介于CPU和内存之间和内存之间2.3 微机的主要性能指标50n主要部件的选购主要部件的选购nCPUCPU的选购：的选购：考虑价格的同时，兼顾架构类型、缓存大小等n主板的选购：主板的选购：前端总线频率(是否和CPU相符)、扩展性能、品质（材质）等n内存的选购：内存的选购：内存类型、内存容量等n硬盘的选购：硬盘的选购：接口类型、读写速率、容量、售后等n显卡的选购：显卡的选购：应用需求、性能、显存大小等n显示器的选购：显示器的选购：类型、大小、分辨率、安全保护等2.4 个人计算机配置个人计算机配置512.4 微机安全知识n微机
22、常见故障u操作错误u计算机供电问题u硬件失效u水、火等自然灾害u病毒的破坏与计算机犯罪522.4 微机安全知识n计算机病毒简介u 计算机病毒定义：是指编制、或者在计算机程序中插入的、破坏计算机功能或毁坏数据、影响计算机使用、并能自我复制的一组计算机指令或程序代码。u计算机病毒的结构 计算机病毒一般由三个部分构成：传染部分、表现部分和破坏部分、激发部分。532.4 微机安全知识u计算机病毒的特征传播性隐蔽性潜伏性激发性破坏性变种性542.4 微机安全知识n计算机病毒的分类按病毒的表现性质分为：n良性病毒n恶性病毒按病毒的入侵的途径分为：n源码病毒n入侵病毒n外壳病毒n操作系统病毒552.4 微机
23、安全知识按感染的目标分n引导型病毒n文件型病毒56本章小结n微型计算机硬件系统的主要构成部分：主机系微型计算机硬件系统的主要构成部分：主机系统由统由CPUCPU和主存组成。主存储器有和主存组成。主存储器有RAMRAM和和ROMROM之之分。系统总线由数据、地址、控制总线构成。分。系统总线由数据、地址、控制总线构成。n各种存储器及其驱动器的分类、组成、工作原各种存储器及其驱动器的分类、组成、工作原理。理。n微型计算机常用的基本输入微型计算机常用的基本输入/ /输出设备。输出设备。57键盘的使用n键盘是计算机最常用的输入设备之一。其作用是向计算机输入命令、数据和程序。 n目前，微机上使用的键盘都是
24、标准键盘（101键、104键等），键盘分为4个区：功能键区、标准打字键区、数字小键盘区和光标控制区（编辑键区）。 5859n（Backspace）退格键，光标退回一格，即光标左移一个字符的位置，同时删除原光标左边位置上的字符，用于删除当前行中刚输入的字符。nEnter回车键，不论光标处在当前行中什么位置，按此键后光标将移至下行行首。也表示结束一个数据或命令的输入。nSpace空格键，它位于键盘中下方的长条键，按下此键输入一个空格，光标右移一个字符的位置。nCtrl控制键，用于与其他键组合成各种复合控制键。nAlt交替换档键，用于与其他键组合成特殊功能键或控制键。nEsc强行退出键，按此键可强行退出程序。nPrint Screen屏幕复制键，在Windows系统下按此键可以将当前屏幕内容复制到剪贴板。nshift 上档键。60n显示器的分类 按使用的显示器件分类：|CRT：阴极射线管显示器|LCD：液晶显示器|等离子显示器 按显示器的尺寸分类：|17英寸、19英寸、21英寸等。61n显示器的分辨率 低分辨率：640*480 中分辨率：800*600 高分辨率：1024*768n显示卡 显卡分类： CGA，EGA，VGA62n操作系统:是系统软件中的核心n操作系统的五大功能：处理器管理存储器管理设备管理文件管理作业管理 63
