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1、计 算 机 文 化 基 础上海交大网络教育学院上海交大网络教育学院计 算 机 文 化 基 础主讲主讲: :刘振宇刘振宇E-E-MAIL:MAIL:上海交通大学继续教育学院上海交通大学继续教育学院Shanghai Jiao Tong University我们的课程将从一个故事开始我们的课程将从一个故事开始Shanghai Jiao Tong University这是什么？世界上第一个鼠标世界上第一个鼠标是用木头和小铁轮制作的Shanghai Jiao Tong University鼠标和它的三个 “父亲” 的故事Shanghai Jiao Tong University鼠标的生父-道格道格恩格尔
2、巴特恩格尔巴特 美国增益研究中心”的主持人1963年，恩格尔巴特在自己建立的斯坦福研究所发展研究中心里，用木头和小铁轮制成了最初的鼠标目的目的目的目的：希望通过新的技术手段，使用电脑更得心应手，电脑成为图形指示的工具Shanghai Jiao Tong University鼠标的养父-史蒂夫史蒂夫乔布斯乔布斯 苹果公司创始人在之前，施乐公司的ALTO采用鼠标，但只有内部使用，没有得到推广 1983年苹果公司推出加入了鼠标操作和具备视窗功能的个人电脑自此鼠标与个人电脑结下了不解之缘，可是苹果电脑的受众群还是不够广 Shanghai Jiao Tong University鼠标的教父-比尔比尔盖茨
3、盖茨 微软公司创始人电脑的“傻瓜”化使得鼠标进入普通百姓家庭成为可能在微软公司推出WINDOWS95以后 ，小老鼠伴着Windows步入了千家万户 现在在使用计算机方面，现在在使用计算机方面，我们已经基本离不开鼠标我们已经基本离不开鼠标了！了！ Shanghai Jiao Tong University这个故事告诉我们：一个新的技术（或系统）的产生需要有一个演变和发展的过程只要目标明确，坚持并把握住机会，就会有成功的一天当我们开始新的学习，该怎么做？知识点知识面综合能力为将来我们怎么学习大学课程？目的（目标）条件WHYShanghai Jiao Tong University我们的课程责任教务
4、老师朱晓文朱晓文计算机团队成员计算机统考辅导老师机考系统主要负责人Shanghai Jiao Tong University我们的助教老师叶佳幸叶佳幸上海交通大学毕业技术部门骨干微软认证资格教师P2P研发主要人员第第1 1章章 计算机计算机基本知识基本知识v本章学习目标1.1 计算机的发展及应用1.2 计算机中信息的表示1.3 计算机系统的组成v小练习本章学习目标本章主要讲解计算机的基本概念、计算机中信息的表示、计算机系统的组成、微型计算机的硬件组成。通过本章学习，读者应该掌握以下内容：数字计算机的主要特点计算机系统的基本组成理解位、字节、子、子长以及存储单元地址的概念计算机的主要用途返回本章
5、首页1.1 计算机的发展及应用计算机的发展及应用1.1.1 计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向1.1.2 计算机的主要特点计算机的主要特点1.1.3 计算机的分类计算机的分类1.1.4 计算机的主要应用计算机的主要应用返回本章首页Shanghai Jiao Tong University1.1.1 1.1.1 计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向5000次加法/秒体重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW1946年美国研制出第一台数字式电子计算机（ENIAC)ENIAC)Shanghai Jiao Tong Uni
6、versity第一代第一代（19461958）电子管电子管5千千4万（次万（次/秒）秒）第二代第二代（19581964）晶体管晶体管几十万几十万百万（次百万（次/秒）秒）第三代第三代（19641975）中小规模集成电路中小规模集成电路百万百万几百万（次几百万（次/秒）秒）第四代第四代（1975至今）至今）超大规模集成电路超大规模集成电路几百万几百万几亿（次几亿（次/秒）秒） 一. 计算机发展的几个阶段计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向Shanghai Jiao Tong University二.计算机的发展趋势v巨型化巨型化v微型化微型化v网络化网络化v智能化智能化v
7、多媒体多媒体计算机计算机发展的几个阶段及发展方向发展的几个阶段及发展方向Shanghai Jiao Tong UniversityCRAY-CRAY- 计算机发展趋势巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机超级计算机超级计算机超级计算机1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I”超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。中国超级计算机：中国超级计算机：中国超级计算机：中国超级计算机：国防科技大学研制的“银河1号”、 “银河2号”和“银河3号”国家职能计算机中心推出的 “曙光1000” 、“曙光2000”和“曙光3000”银河银河银
8、河银河计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向Shanghai Jiao Tong UniversityAltair 8800 计算机发展趋势微型化计算机不再是单一的计算机器，而是一种计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器。信息机器，一种个人的信息机器。计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向Shanghai Jiao Tong University 计算机发展趋势网络化计算机网络：计算机网络：计算机网络：计算机网络：计算机技术与通信技术结合计算机技术与通信技术结合的产物。的产物。计算机网络的发展动力：计算机网络的发展动力：计算
9、机网络的发展动力：计算机网络的发展动力：使用远程资源，共享程序、使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。的通讯和合作。计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向Shanghai Jiao Tong University 计算机发展趋势智能化“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的没有没有灵魂的机械灵魂的机械来来”。 笛卡尔（笛卡尔（1637）人类第一个人类第一个“工业机器人工业机器人”：一头在纺织机上挑纱的一头在纺织机上挑纱的“驴驴”（1742年）年）第一代机器人第一代机器人机械手（机械手（1
10、962年出现）年出现）第二代机器人第二代机器人具有具有“感觉感觉”的机器人的机器人第三代机器人第三代机器人装有启发式计算机的装有启发式计算机的“智能机器人智能机器人”DeepblueDeepblueGarry KasparovGarry Kasparov 计算机发展的几个阶段及发展方向计算机发展的几个阶段及发展方向返回本节首页Shanghai Jiao Tong University计算机发展趋势多媒体通信方面：可视电话，视频会议，信息高速公路出版与图书方面：E-BOOK、E-Newspaper、E-Magazine商业方面：商品简报、查询服务、产品广告演示家用多媒体在网络教育领域中的应用1.
11、1.2 计算机的主要特点计算机的主要特点1.运算速度快运算速度快2.计算精度高计算精度高3.具有具有“记忆记忆”和逻辑判断能力和逻辑判断能力4.高度自动化高度自动化返回本节首页Shanghai Jiao Tong University1.1.3 计算机的分类v按原理分按原理分按原理分按原理分电子数字计算机电子数字计算机电子模拟计算机电子模拟计算机混合式计算机混合式计算机v按用途分按用途分按用途分按用途分通用机通用机 专用机专用机vv按规模分按规模分按规模分按规模分（字长、运算速度、存储容量） 巨型机巨型机 大中型机大中型机 小型机小型机 工作站工作站 微型机微型机返回本节首页1.1.4 计算机
12、的主要应用计算机的主要应用1. 科学计算2. 过程检测与控制3. 信息管理4. 计算机辅助系统计算机辅助设计(CAD)计算机辅助制造(CAM)计算机辅助测试(CAT)计算机辅助教学(CAI) 5. 5. 娱乐休闲娱乐休闲返回本节首页1.2 1.2 计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.2.1 信息与数据的关系1.2.2 计数制的基本概念1.2.3 计算机中的常用计数制及转换1.2.4 字符编码返回本章首页Shanghai Jiao Tong University1.2.1信息与数据的关系v信息信息 人们进行各种活动所需和所获取的知识v数据数据 为识别信息而记录下来的符号。在计算机中是以二进制
13、数据形式来表示信息的。v数据与信息的关系数据与信息的关系 数据是信息的表示形式，是信息的载体； 信息是数据所表达的含义，是人们通过对数据的分析和理解得到的。Shanghai Jiao Tong University数值数据与非数值数据数值数据：是可以参加数值计算的数据。在计算机中以二进制数的形式存在。非数值数据（字符）：不表示数值的大小，它只代表一个符号，如：数字符号09、大小写英文字母、算术运算符、标点符号、显示不出来的控制符号、汉字。在计算机中以二进制形式存在，返回本节首页Shanghai Jiao Tong University十进制十进制R R=10，可使用可使用0,1,2,3,4,5
14、,6,7,8,9二进制二进制R R=2 ，可使用可使用0,1八进制八进制R R=8 ，可使用可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制十六进制R R=16 ，可使用可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢逢R进进一一，借，借一一当当R”1.2.2 计数制的基本概念计数制的基本概念基数：R位权:基数的若干次幂,一个数可按权展开成为多项式。(234.13)102102 3101 4100 1101 3102返回本节首页1.2.3 计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换1、二进制（信息的存储、处理、传送）2、十六进制（书写方便）3、八进制（书写方便）4 、进制间的转换1、 二进制二进
15、制二进制数：逢2进一，基数为2，权为2的若干次幂。两个数字符号：0，1 不论指令还是数据,若想存入计算机中,都必须采用二进制编码形式,在二进制系统中只有两个数0和1,即便是多媒体信息(声音、图形等)也必须转换成二进制的形式,才能存入计算机,一个二进制数在计算机中是以电子器件的两个物理状态来表示。128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦1 11 11 11 11 10 00 00 0计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换Shanghai Jiao Tong University 二进制（续）（续）易于物理实现，使电子线路制造计算机
16、成为可能易于物理实现，使电子线路制造计算机成为可能运算规则简单（运算规则简单（R(R+1)/2R(R+1)/2）机器可靠性高，通用性强机器可靠性高，通用性强优点：优点：计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换二进制（续）二进制（续）二进制转换为十进制（按权展开）(10010)2 124 023022121020 (18)10十进制转换为二进制除2取余法：1. 将十进制数除以2，得到一个商数和一个余数；2. 再将商数除以2，又得到一个商数和一个余数；3. 继续这个过程，直到商数等于零为止。每次得到的余数(必定是0或1)就是对应二进制数的各位数字。注意：第一次得到的余数为二进制数的最低
17、位，最后一次得到的余数为二进制数的最高位。计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换Shanghai Jiao Tong University例：例： (75)10 ？2 75 2 37 1 2 18 1 2 09 2 4 12 20 2 1 0 2 0 1 二进制（举例）二进制（举例）计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换* 2、 十六进制十六进制十六进制数：逢16进一，基数为16，权为16的若干次幂。16个数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A,B,C,D,E,F一.十六进制转换为十进制（按权展开）(1CB)1611621216111160(459)1
18、0(FF)161516115160(255)10计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换* 十六进制（续）十六进制（续）二.十进制转换为十六进制除16取余法：1. 将十进制数除以16，得到一个商数和一个余数；2. 再将商数除以16，又得到一个商数和一个余数；3. 继续这个过程，直到商数等于零为止。每次得到的余数(必定是09或AF之一)就是对应十六进制数的各位数字。但必须注意：第一次得到的余数为十六进制数的最低位，最后一次得到的余数为十六进制数的最高位。* 十六进制（举例）十六进制（举例）* 十六进制（举例）十六进制（举例）* 3 八进制八进制八进制数：逢8进一，基数为8，权为8的若
19、干次幂。8个数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7一.八进制转换为十进制（按权展开）(154)8182581480(108)10(76)8781680(62)10* 八进制（举例）八进制（举例）二.十进制转换为八进制除8取余数：4 、 各种计数制之间的转换各种计数制之间的转换计算机中的常用计数制及转换计算机中的常用计数制及转换二进制二进制 八进制八进制一位拆三位一位拆三位一位拆四位一位拆四位二进制二进制 十六进制十六进制 * * 二、八与十六进制之间的转换二、八与十六进制之间的转换整数从右向左三位并一位整数从右向左三位并一位 小数从左向右三位并一位小数从左向右三位并一位整数从右向左四位并一位
20、整数从右向左四位并一位小数从左向右四位并一位小数从左向右四位并一位 100 110 110 111. 010 100 ( 4 6 6 7 . 2 4) 8返回本节首页Shanghai Jiao Tong University1.2.4 1.2.4 字符编码字符编码西文字符编码汉字编码各种汉字编码之间的关系 一 、西文字符编码 ASCII码（美国标准信息交换码），8位二进制码 ， 最高位为 0。7位可表示128个不同的字符。字符0 （0110000）2(48)10字符1 (49)10字符A （1000001）2 (65)10 字符B (66)10 字符a （1100001）2 (97)10 字符
21、编码Shanghai Jiao Tong University二、汉字编码v输入码：输入码：从键盘输入的代表汉字的编码.v国标码（交换码）国标码（交换码）二字节码，用两个七位表示一个汉字，把区位码的区码与位码的基础上分别加00100000（20H)。v内码内码 占用两个字节，把国标码两个字节的最高位分别置为1（与ASCII码相区别）。v字形码字形码 汉字库（字模点阵）。用点用点阵、矢量函数等方式表示的汉字字型的字模码。 “补”字的代码： 国标码：3239H（00110010 00111001B） 内码 ：b2b9H（10110010 10111001B） 字符编码Shanghai Jiao T
22、ong University 汉字的输出（字库）2882881281287272 字符编码Shanghai Jiao Tong University三、各种汉字编码之间的关系数字编码数字编码字音编码字音编码字形编码字形编码内码内码字形码字形码国标码国标码显示汉字显示汉字打印汉字打印汉字 字符编码返回本节首页1 1.3.3 计算机系统的组成1.3.1 计算机系统的组成1.3.2 计算机硬件系统1.3.3 计算机的软件系统1.3.4 微型计算机的分类与主要性能指标返回本章首页Shanghai Jiao Tong University硬件系统硬件系统（设备）（设备）软件系统软件系统（程序、文档）（程
23、序、文档）硬件（硬件（hardwarehardware）是指实际的物理设备，包括计算机的主机和外部设备。软件（软件（softwaresoftware）是指实现算法的程序、数据和相关文档，软件系软件系统统包括计算机本身运行所需的系统软件和用户完成特定任务所需要的应用软件。返回本节首页Shanghai Jiao Tong UniversityJohn von Neumann冯诺依曼计算机“ “存储程序存储程序存储程序存储程序” ”工作原理工作原理工作原理工作原理计算机的两个基本能力：一是能够存储计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利
24、用计算机是利用“存储器存储器”（内存）来存（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为放所要执行的程序的，而称之为CPUCPU的部的部件可以依次从存储器中取出程序中的每件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。成全部指令任务为止。1.3.2 1.3.2 计算机硬件系统计算机硬件系统Shanghai Jiao Tong University 一、计算机硬件基本组成（外）存储器（外）存储器（外）存储器（外）存储器（内）存储器内）存储器内）存储器内）存储器控制器控制器数据流数据流地地 址址控制流控制流运算器运算器Shangh
25、ai Jiao Tong UniversityI/O设备设备内存储器内存储器运算器运算器控制器控制器计算机的工作原理 计算机硬件基本组成二二 、中央处理器（、中央处理器（CPU）中央处理器包括：运算器和控制器。运算器（算术逻辑运算单元）：完成各种算术运算与逻辑运算。控制器：负责从内存读取各种指令，对指令进行分析，根据指令的具体要求向计算机的各个部件发出控制信号，协调计算机各个部件的工作。主要包括:寄存器、程序计数器、译码器、时序信号发生器、操作控制信号等。CPU性能指标：主频：主时钟的频率。机器字长：机器字长： CPU能够同时处理的数据的二进制位数，一般指参一般指参加运算的寄存器所含有的二进制
26、数的位数，它代表了机器的精加运算的寄存器所含有的二进制数的位数，它代表了机器的精度。机器字长度。机器字长有有1616位、位、3232位、位、6464位等。位等。 Shanghai Jiao Tong University微处理器芯片的组成结构运算（处理）运算（处理）运算（处理）运算（处理）存储（记录）存储（记录）存储（记录）存储（记录）控制（协调）控制（协调）控制（协调）控制（协调）在微机中，把CPU制作在一块超大规模集成电路芯片上，称微处理器（MPU)中央处理器中央处理器 三、 内存储器（内存、主存） 一般用半导体组成，通过电路与一般用半导体组成，通过电路与CPUCPU相连。相连。用来存放当
27、前运行的程序、待处理的数据以及运算结果。它可直接跟CPU进行数据交换，存储速度快。v存储器的容量是以字节为基本单位的，存储容量单位： K K 字节字节1 1KB = 1024 byteKB = 1024 byte M M（兆）字节兆）字节1 1MB = 1024 KBMB = 1024 KB G G（吉）字节吉）字节1 1GB = 1024 MBGB = 1024 MB T T（太）字节太）字节1 1TB = 1024 GBTB = 1024 GBv存储器的每一个存储单元对应一个唯一的地址 (按字节寻址）， CPU按地址来存取存储器中的数据。Shanghai Jiao Tong Univers
28、ity位位字，字长字，字长位、字节、字及字长位、字节、字及字长字节（字节（8位）位）机器字长：机器字长： CPU能够同时处理的数据的二进制位数一般指参加运一般指参加运算的寄存器所含有的二进制数的位数，它代表了机器的精度。机算的寄存器所含有的二进制数的位数，它代表了机器的精度。机器字长器字长有有1616位、位、3232位、位、6464位等。位等。度量数据的最小单位度量数据的最小单位Shanghai Jiao Tong University存储单元存储单元（字节）（字节）存储体存储体图1-9 存储体结构图Shanghai Jiao Tong University2、 内存储器分类v只读存储器（re
29、ad only memory）：简称 ROM， CPU对它们只取不存，用于永久存放特殊的专用数据。 例如：BIOS（Basic Input/Output System）：启动计算机，负责通电时自检（显卡、RAM、键盘、驱动器）并把操作系统引导到机器中（执行BIOS中的指令来搜索磁盘中的操作系统文件，把这些文件调入RAM） ，内含基本输入输出设备（键盘、显示器、系统时钟等）的驱动程序。v随机存储器（random access memory）：简称 RAM，CPU对它们可存可取，是内存的主要部分 一旦切断计算机的电源（关机或事故），其中的所有数据便随即丢失。 例如：COMS用来存放机器系统设置的基
30、本信息。用户可进入COMS setup程序来修改其中信息。 内存储器Shanghai Jiao Tong Universityv存储容量：v存储周期：对存储器进行一次完整的读或写操作所需的时间。微机中存储周期一般为几十到几百纳秒（ns)。计算机的硬件计算机的硬件3 、主要技术指标四四 、 外存储器外存储器(辅存）辅存）容量比内存大，可移动。有磁盘（硬盘和软盘）、光盘、磁带等。1、软盘：5.25英寸,3.5英寸软盘存储系统：软盘、软盘驱动器和软盘控制器适配卡。软盘分：单面单密（SS,SD) 、单面双密（SS,DD) 、双面单密（DS,SD) 、双面双密(DS,DD) 、双面高密（DS,HD)。3
31、.5英寸（DS,HD）：1.44MB。2、硬盘（温盘）：由若干硬盘片组成的盘片组，且存储介质与驱动机构密封在同一盘体内。微机常用的3.6G-80GB。软软 盘盘硬硬 盘盘外存储器外存储器Shanghai Jiao Tong University3、CD光盘：只读、一次写入光盘和可抹性光盘。只读光盘（CDROM):650MB数据传输率：单速（数据传输率：单速（150150KbpsKbps）、）、倍速、四倍速、倍速、四倍速、8 8倍速、倍速、1212倍速、倍速、2424倍速等。倍速等。 4、DVD光盘:单面单层：4.7GB;单面双层8.5GB;双面双层17GB；数据传输率：单速（数据传输率：单速（
32、1.381.38M Mbpsbps）Eject(Open/Close) 外存储器外存储器(辅存）辅存）五、五、 输入设备输入设备 用来将数据输入到计算机中的外部设备。常见的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪和数码相机等。1.键盘：计算机输入的主要设备。2.鼠标器：是为适应图形操作界面而使用的一种输入设备。种类有机械鼠、光电鼠、光学机械鼠。鼠标鼠标数字小键盘数字小键盘主键区主键区光标光标方向键方向键功能键功能键六、六、 输出设备输出设备1.显示器作用：输出程序运行的最终结果和中间结果；对数据的输入和编辑进行监督。阴极射线管和液晶显示，显示器尺寸14、15、17等多种规格显示器的分辨率：指显示器
33、所能显示像素点的多少。一般用显示器每行像素点与每列像素点的乘积来表示，乘积越大，分辨率越高。显示适配卡：接收CPU的显示数据，控制显示器显示出来。分辨率：640 x 480、800 x 600、1024 x 768显示颜色：16种、256种，真彩色（24位或32位）。显示颜色由表示颜色的位数决定的。2.打印机用来把计算机的输出结果在打印纸上打印出来，以提供可长久保留的可阅读文件的输出设备。 点阵打印机 喷墨打印机 激光打印机 显示器显示器打印机打印机Shanghai Jiao Tong University硬件主机主机外部设备外部设备内存（ROM/RAM/Cache）I/OI/O接口外存储器输
34、入设备输出设备CPU运算器控制器总线 微机硬件结构Shanghai Jiao Tong University5主机箱立式机箱立式机箱卧式机箱内部构造卧式机箱内部构造 微机主机箱及内部构造1、主机系统Shanghai Jiao Tong University2、微机主板CPU插座插座Cache插槽插槽4个个ISA总线总线扩展槽扩展槽3个个PCI总总线扩展槽线扩展槽4个内存条个内存条插槽插槽2个个IDE接口接口1个个软驱接口软驱接口电源连接电源连接键盘接口键盘接口并行接口并行接口串行接口串行接口Shanghai Jiao Tong University主板主板主板主板是一块印制电路板，是一块印制电
35、路板，CPUCPU、内存储器及数据输入输出接口等均安装在主板内存储器及数据输入输出接口等均安装在主板上，磁盘存储器、上，磁盘存储器、CD-ROMCD-ROM等通过电缆与主板相连。等通过电缆与主板相连。总线总线总线总线（busbusbusbus）是连接计算机中是连接计算机中CPUCPU、内存、外存和内存、外存和I/OI/O设备的一组物理信号线设备的一组物理信号线及其相关的控制电路。总线由三部分组成：及其相关的控制电路。总线由三部分组成：地址总线：传送地址信息，地址总线的位数决定了可直接寻址的内存范围。如地址总线：传送地址信息，地址总线的位数决定了可直接寻址的内存范围。如1616位地址总线，可构成
36、位地址总线，可构成2 216166553665536个地址。或可直接寻址空间为个地址。或可直接寻址空间为6464KBKB。数据总线：传送数据信息，数据总线的位数与微机的字长一致。如数据总线：传送数据信息，数据总线的位数与微机的字长一致。如3232位的位的CPU,CPU,其数据总线也是其数据总线也是3232位。位。控制总线：各种控制信号。包括控制总线：各种控制信号。包括CPUCPU送往内存的和外设接口的控制信号，以及送往内存的和外设接口的控制信号，以及其它部件送到其它部件送到CPUCPU的信号（时钟信号、中断请求的信号（时钟信号、中断请求信号）信号）微机主板Shanghai Jiao Tong
37、University为了提高产品的通用性，为了提高产品的通用性，PCPC机上常用的总线标准有机上常用的总线标准有：ISAISA总线总线：工业标准体系结构（：工业标准体系结构（1616位数据总线）数据传输率为位数据总线）数据传输率为8 8MpbsMpbs。EISAEISA总线总线：扩展工业标准体系结构：扩展工业标准体系结构PCIPCI总线总线：外围设备部件连接。它是一种先进的局部总线，具：外围设备部件连接。它是一种先进的局部总线，具有性能高、成本低的特点，是当前使用最多的总线标准，有性能高、成本低的特点，是当前使用最多的总线标准，提供提供3232位或位或6464位数据通道，数据传输率为位数据通道
38、，数据传输率为132132528528MpbsMpbs。AGPAGP总线总线( (加速图形接口）：数据传输率达加速图形接口）：数据传输率达533533MpbsMpbs。微机主板Shanghai Jiao Tong University接口接口 外设通过接口才能连接到总线上，接口电路具有设备选择、信外设通过接口才能连接到总线上，接口电路具有设备选择、信号变换及缓冲等功能。号变换及缓冲等功能。接口类别接口类别：1 1 总线接口：总线接口：提供多种总线类型的扩展槽，供用户插入相应的提供多种总线类型的扩展槽，供用户插入相应的 适配器适配器( (功能卡：显卡、声卡、网卡）功能卡：显卡、声卡、网卡）2 2
39、 串行口串行口：只能依次传送：只能依次传送1 1路信号，提供路信号，提供COM1COM1、 COM2 COM2。鼠标一般连在串鼠标一般连在串行口上。行口上。3 3 并行口并行口LPTLPT：一次同时传送：一次同时传送8 8路信号。打印机一般连在并行口上。路信号。打印机一般连在并行口上。4 4 USBUSB接口接口（通用串行总线）：新型接口标准，支持即插即用。（通用串行总线）：新型接口标准，支持即插即用。微机主板Shanghai Jiao Tong UniversityI/O插槽插槽CPU接口接口接口接口接口接口接口接口键盘键盘硬盘硬盘鼠标鼠标打印机打印机显示器显示器用户电路用户电路光驱光驱软驱
40、软驱总总 线线控制电路控制电路串行接口串行接口并行接口并行接口键盘接口键盘接口时钟时钟RAMROM总线总线主机板主机板5微机各部件采用总线结构的连接方式微机各部件采用总线结构的连接方式 微机主板示例返回本节首页1.3.3 计算机的软件系统计算机的软件系统 计算机的软件系统 系统软件 应用软件 操作系统 程序设计语言及其处理程序Shanghai Jiao Tong University服务程序服务程序语言处理程序语言处理程序操作系统操作系统用户程序用户程序应用软件包应用软件包工具软件工具软件系系统统软软件件应应用用软软件件一、计算机软件系统二、二、 系统软件系统软件管理、监控和维护计算机资源（硬
41、件资源和软件资源）的软件。1.操作系统：是系统软件主要的构成部分。提供计算机同用户的接口。2.程序设计语言与语言处理程序程序设计语言：机器语言、汇编语言和高级语言三类。语言处理程序：编译程序、汇编程序、解释程序。3.工具软件(服务软件)：是为应用软件和用户加工自己的程序和数据提供服务，并为系统管理人员提供日常维护手段的系统软件。(1)诊断程序(2)调试程序(3)编辑程序三、三、 应用软件应用软件应用软件是为解决用户某一特定的任务而编制的程序。常见的应用软件有以下几种: (1) 各种信息管理软件； (2) 办公自动化系统； (3) 各种文字处理软件； (4) 各种辅助设计软件以及辅助教学软件；
42、(5) 各种软件包。四、四、 程序设计语言及其处理程序程序设计语言及其处理程序1、计算机的指令系统:指令：用来规定计算机的一个基本操作的二进制代码。程序：就是由一连串指令按一定顺序组成的能完成某种任务的一系列二进制代码。指令系统：一种计算机所能识别的一组不同指令的集合称为该种计算机的指令集或指令系统。机器指令格式机器指令格式操作码操作码 操作数操作数机器执行什么操作机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）执行对象（具体数、存放位置）Shanghai Jiao Tong University程程 序序从存储器取一条指令从存储器取一条指令分析指令？分析指令？执行指令执行指令结结 束束图1-13
43、 程序的执行过程2、程序的执行过程地址地址地址地址0000 00000000 00000000 00010000 00010000 00100000 00100000 00110000 00110000 01000000 0100内存内存1011 0000 0000 10101111 01000000 0111 0000 0111 1）机器语言 每条指令是由“0”和“1”组成的二进制指令代码，如：用于清除累加器 011011 000000 000000 000001 110101 2）汇编语言 用助记符来表示每一条机器指令，如清除累加器： CLA 00 0173、 计算机程序设计语言Shang
44、hai Jiao Tong University3）高级语言：用人们熟悉的自然语言和数学语言来描述，可读性强，编程方便。用人们熟悉的自然语言和数学语言来描述，可读性强，编程方便。例例X=X=（A+BA+B）/ /（C+DC+D）常用的高级语言常用的高级语言4、 程序设计语言处理程序程序设计语言处理程序1). 汇编程序汇编程序2) . 编译程序编译程序3). 解释程序解释程序Shanghai Jiao Tong University五、计算机系统层次结构图图1-14 计算机系统层次结构计算机系统层次结构Shanghai Jiao Tong University用户与硬件软件之间的关系 用户与硬件
45、软件之间的关系返回本节首页1.3.4 微型计算机的分类与主要性能指标微型计算机的分类与主要性能指标 一、微型计算机的分类 二、微型计算机的主要性能指标一、一、 微型计算机的分类微型计算机的分类1. 按字长分 8位机、16位机、32位机、64位机等。2. 按结构分 单片机、单板机与多芯片机、多板机等。3. 按用途分 工业过程控制机与数据处理机等。4. 按CPU芯片型号分 286、386、486与Pentium系列，赛扬等。二、二、 微型计算机的主要性能指标微型计算机的主要性能指标1. 机器字长 CPU能够同时处理的数据的二进制位数，一般指参加运算的寄存器所含一般指参加运算的寄存器所含有的二进制数的位数，它代表了机器的精度。机器字长有的二进制数的位数，它代表了机器的精度。机器字长有有1616位、位、3232位、位、6464位等。位等。 Pentium系列均为32位。2. 运算速度 每秒钟所能执行的指令条数。一般用百万次/秒(MIPS)来描述。3. 时钟频率(主频) CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数,以兆赫（MHz)为单位。目前高档微机主频已达GHz。4. 内存容量：64M,128M,256M返回本节首页
