1、第2章 微型计算机系统,2.1计算机系统的组成 2.2微型计算机的主要性能指标 2.3微型计算机的组装,王子健,2.1 计算机系统的组成,一个完整的计算机系统通常是由硬件系统和软件系统两大部分组成 ，如图所示。,2.1 计算机系统的组成,硬件（Hardware）是指实际的物理设备，也就是组成计算机的各种电子器件、线路等看得见、摸得着的物理装置。 软件（Software）是指实现算法的程序和相关文档，是各种各样的指挥计算机工作的程序或指令的集合。,2.1 计算机系统的组成,硬件和软件的关系 硬件和软件相辅相成，共同完成整个计算机系统的任务。 硬件是软件建立、运行的物质基础，软件则是硬件的灵魂。
2、没有配备软件的计算机称为“裸机”，不能完成任务处理功能。 没有了硬件，软件的功能则无法发挥，失去了存在的意义 。,2.1 计算机系统的组成,硬件系统 现代计算机尽管它们在规模和性能方面存在着极大的差别，但其硬件系统都遵循冯诺依曼提出的“程序存储控制”理论，都是由运算器、控制器（组成中央处理器）、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成。,1、主板 主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。 主板主要组成： CPU插座 内存插槽 总线扩展槽 外设接口插座 串行和并行端口,微型计算机系统,2.1 计算机系统的组成,中央处理器 中央处理器(C
3、entral Processing Unit ，简称CPU),又称微处理器，它是计算机的核心部件 ，由运算器和控制器组成，如图所示。,2.1 计算机系统的组成,中央处理器的主要功能 按照指令的要求控制数据的加工处理并使计算机各部件自动协调地工作。 计算机工作时，由CPU控制，将数据由输入设备传送到存储器存储，再将要参与运算的数据从存储器中取出送往CPU处理，最后将计算机处理的信息由输出设备输出。 CPU的性能指标主要有字长和时钟频率。,2.1 计算机系统的组成,运算器 计算机进行算术运算和逻辑运算的部件，由算术逻辑运算单元（Arithmetic Logic Unit，简称ALU）和加法器及通用
4、寄存器构成 。 主要负责对各类信息进行数学运算及逻辑运算。 工作时运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，运算后将结果送回存储器中。,2.1 计算机系统的组成,控制器（Control Unit） 主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成，是计算机的指挥中心，根据指令控制计算机的各部件在它的指挥下协调工作。 自动地、有序地从存储器中逐条取出指令、分析指令，并按指令要求发出相应的控制信号指挥各执行部件工作。,2.1 计算机系统的组成,存储器 用来存放程序和数据，是计算机的记忆单元 。 存储器分为内部（主）存储器和外部（辅助）存储器两种。 主存储器用于存放正在处理中的程序和数据。 辅助
5、存储器则用于存放暂时不用的大量程序和数据。,2.1 计算机系统的组成,常见存储单位 位（bit）：用“1”和“0”组成的二进制的形式来表示，是二进制所表示的数据的最小单位。 字节（Byte）：八个二进制位组成一个字节，简写为B，它是计算机中的最小存储单元。在分配存储器空间时，最小的分配单位是字节而不是位。 字长（Word）：若干个字节构成一个字（Word），其位数称为字长。 字长是指CPU可一次并行处理的二进制数码的位数，它决定了计算机的运算精度。,2.1 计算机系统的组成,存储单位之间的转换 1B（字节）=8b（位） 1KB(千字节) = 1024B=210B 1MB(兆字节) =1024K
6、B=210KB=220B 1GB(千兆字节) =1024MB=210MB=220KB =230B 1TB=1024GB=210GB=220MB =230KB=240B 1PB=1024TB=210TB=220GB =230MB=240KB=250B,2.1 计算机系统的组成,内存储器(主存) 是主机的一部分，由CPU直接访问 按照其性能和特点可分为: 只读存储器（Random Access Memory ，简称ROM） 随机读写存储器（Read Only Memory ，简称RAM）,2.1 计算机系统的组成,随机存储器RAM 可由CPU直接写入或读出信息 存储的信息将因断电或机器重新启动而丢
7、失,2.1 计算机系统的组成,随机存储器RAM RAM按其特性可分为 动态RAM(DRAM) 静态RAM(SRAM) 视频RAM(VRAM) 从外形上又可分为： 普通双列直插内存芯片（简称DIP） 单列直插式存储模块，也称72线内存(简称SIMM) 双列直插式存储模块，也称168线内存(简称DIMM),2.1 计算机系统的组成,只读存储器ROM 只能读出而不能写入的存储器 存储的信息不会由于断电而丢失,BIOS芯片,2.1 计算机系统的组成,只读存储器ROM可分为： 掩膜MROM（Mask ROM） 可编程只读存储器PROM（Programmable ROM） 可擦除可编程的只读存储器EPRO
8、M（Erasable Programmable ROM） 电可擦除的只读存储器EEPROM 快擦型存储器（闪存，称为Flash Memory EPROM）,2.1 计算机系统的组成,外存储器（辅助存储器） 磁介质型存储器 软盘（Floppy Disk） 硬盘 （Hard Disk） 光介质型存储器 光盘（Optical Disk）,2.1 计算机系统的组成,软盘（Floppy Disk） 一个完整的软盘存储器由软盘和软盘驱动器构成 软盘在使用前必须经过格式化的操作，主要是进行磁道和扇区的划分 磁道：是由外向内的一组同心圆，磁道号从外向内编号，最外圈是0磁道 扇区：每个磁道上又等分成若干个扇区，
9、每个扇区可以存储的字节数由格式化程序来确定。 磁盘的存储容量=磁盘面数X每面磁道数X每道扇区数X 每扇区字节数,2.1 计算机系统的组成,软盘（Floppy Disk）,2.1 计算机系统的组成,软盘的容量、规格 DS DD（Double Side Double density） 双面双密度（双面低密度） DS HD（Double Side High density）双面高密度,2.1 计算机系统的组成,硬盘 （Hard Disk） 微型计算机的主要外部存储设备 有IDE、EIDE、ATA2、SCSI等多种接口 采用可移动磁头固定盘片的结构,2.1 计算机系统的组成,硬盘 （Hard Disk
10、） 柱面(Cylinders)：若干个盘片迭在一起，不同盘面上相同半径的磁道在垂直方向构成同心圆柱 硬盘容量柱面数扇区数每扇区字节数磁头数（盘面数） 硬盘使用注意事项：不要震动、撞击或拍打硬盘；避免瞬间开、关电源；避免接近强力磁场；注意防止静电；注意经常备份重要程序和数据等。,2.1 计算机系统的组成,光盘（Optical Disk） 一个完整的光盘存储器由光盘和光盘驱动器构成 利用激光束在盘片上记录高密度信息的外存储器 按照内容其功能可分为： 只读光盘CD-ROM、一次写入光盘CD-R、可重复擦写型光盘CD-RW、视频光盘VCD、数字音频光盘CDDA，DVDROM 按其制作材料可分为： 可分
11、为绿盘、蓝盘、金盘 单倍速的光驱数据传输速率为150KB/S,2.1 计算机系统的组成,光盘（Optical Disk） 光驱按所处位置可分为内置式和外置式 按接口可分为SCSI接口、IDE接口、AT接口,2.1 计算机系统的组成,USB闪盘存储器（USB Flash Disk） 使用通用串行总线（USB）接口与计算机相连，支持热插拔 通常不需要安装专门的驱动程序，实现了即插即用优盘使用的注意事项：拔下优盘前，必须发出关闭USB设备的指令操作，否则容易使数据丢失；从USB接口取下优盘后，再打开或关闭写保护口。,2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 是便于人们向计算机输
12、入程序和数据的一种设备 是外部信息与计算机交互的接口 常用的输入设备有键盘、鼠标、数码相机、数码摄像机、扫描仪、触摸屏、条形码阅读器、光学符号阅读器（OCR）、光盘驱动器、磁盘驱动器等。,2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 键盘（Keyboard） 是计算机输入的主要设备 它在人和计算机之间起着桥梁和纽带的作用 键盘大体上可分为两类：机械式键盘和电子式键盘 按键位的多少可分为101键、104键、通用扩展键盘 标准键盘一般分为四个操作区：分别是主键盘区、功能键区、编辑键盘区和小键盘区。,2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 键盘（Keyboa
13、rd）,2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 鼠标（Mouse） 用来控制屏幕光标移动和选定对象 按工作原理可分为：机械式、光学式和光学机械式 根据按钮数目可分为：双键和三键鼠标 按与主机接口的连接方式可分为：串口鼠标、PS/2接口鼠标、USB接口鼠标 鼠标的主要性能指标是其分辨率（指每移动1英寸所能检出的点数，单位是ppi）,2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 扫描仪（Scanner） 一种通过光学扫描，交图形或文字数据转换成数字数据，发供计算机存储、处理的设备 按色彩来分:扫描仪分成单色和彩色两种 按操作方式分:扫描仪可分为手持式和台式
14、扫描仪扫描仪的主要技术指标有分辨率、灰度层次、扫描速度等。,2.1 计算机系统的组成,输出设备（Output Device） 计算机向用户输出内部信息处理结果的设备 常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、语音输出装置、投影仪、磁盘驱动器等 注：磁盘驱动器包括软盘驱动器和硬盘驱动器，它们即是输入设备，也是输出设备。,2.1 计算机系统的组成,显示器（Monitor） 人机交互的重要工具，是最基本的输出工具之一 微型计算机的显示系统由显示器和显示控制适配卡（Adapter，简称显卡）构成 台式计算机主要以阴极射线管（CRT）为显示器 笔记本电脑主要采用液晶（LCD）显示器。,2.1 计算机系统的
15、组成,显示器的主要技术指标有： 像素：显示器屏幕通常被分为若干个小点，通过它们的点阵来构成图像 点距：是屏幕上相邻两个像素之间的距离，点距越小，图像越清晰。 分辨率：是指屏幕上显示点数标称值的多少。分辨率越高，图像越清晰。 注：图像的分辨率由显示器和显示卡共同决定。 扫描方式：显示器有隔行扫描和逐行扫描两种方式,2.1 计算机系统的组成,显示卡（Adapter ） 一般被插在主板的扩展槽内 按系统总线类型可分为ISA、EISA、VESA、PCI和AGP（图形加速接口） 显示卡必须有显示存储器（VRAM）,2.1 计算机系统的组成,打印机（Printer） 按印字方式可分为击打式和非击打式 击打
16、式打印机的打印分辨率低，速度慢，其代表是针式打印机 非击打式打印机的打印分辨率高，速度快，其代表是激光打印机和喷墨打打印机,2.1 计算机系统的组成,其它设备 主板（Motherboards） 又称系统板或母板，包括了微处理器接口模块、IDE接口、内存接口模块、BIOS模块、基本I/O模块、中断控制器、DMA控制器及局部总线等，计算机中的各种设备，都必须与主板相互合作，才能发挥完整的功能,2.1 计算机系统的组成,其它设备 总线（Bus） 微型计算机各功能部件相互传输数据时，需要有连接它们的信道，这些公共信道称为总线。一次传送信息的位数称为总线宽度。 通常把CPU内部的总线称为内部总线，而把连
17、接系统各部件的总线称为外部总线或系统总线。 按照总线上传输信息的不同，总线可分为：数据总线DB 、地址总线AB、控制总线CB,2.1 计算机系统的组成,其它设备 输入/输出接口（Input/Output Interface） 简称I/O接口，是系统总线与各种外部设备相连的桥梁。 总线接口： 主板上的扩展槽，目前常见的扩展槽有工业标准结构总线（ISA总线）扩展槽、外围设备互连总线标准（PCI总线）扩展槽、图形加速接口AGP总线扩展槽 串行口：COM1、COM2，按位进行信息传输，常用来连接鼠标、调制解条器等。 并行口：LPT1、LPT2，按字节进行信息传输，常用来连接打印机。,2.1 计算机系统
18、的组成,其它设备 USB（Universal Serial Bus）总线接口 通用串行总线，可以使所有的低速设备都连接到统一的USB接口上。 目前有USB1.0和USB2.0两种标准 支持热插拔,计算机开/关机,1. 计算机的外观,显示器,键盘,鼠标,主机,音箱,计算机开/关机,2. 主机前面板,光驱,软驱,电源开关,Reset 按钮,睡眠按钮,电源指示灯,IDE工作指示灯,睡眠指示灯,计算机开/关机,3. 开机次序(冷启动)先打开外围设备(打印机、显示器、音箱等)电源开关，再打开主机电源开关。(当屏幕上出现操作系统提符或Windows桌面，说明系统启动成功。) 4. 重新启动(热启动)按主机
19、面板上的Reset(复位按钮)；或按键盘上的Ctrl+Alt+Del复合键 5. 关机次序先关闭主机电源开关、再关闭外围设备(打印机、显示器、音箱等)电源开关。 注意：关机与再次开机之间要等待30秒以上。,计算机开/关机,6. 在Windows95/98下关机或重启动(1) 单击“开始”按钮(打开“开始”菜单)(2) 单击“开始”菜单中的“关闭系统”项(打开“关闭Windows”对话框)(3) 选择关机方式(单击对话框中的某项)(4) 单击“是”按钮 提示：直接按Alt+F4键，也可直接打开“关闭Windows”对话框。,键盘操作,键盘是计算机的主要字符输入和控制信息输入设备。 键盘分区,键盘
20、操作,2. 键盘的使用 (1) 键盘上的键主要分成三类：第一类：输入一个可见字符(如字母、数字、标点、运算符等)；第二类：输入一个控制代码，实现某种控制功能(如光标移动：、PgUp、PgDn、Home、End;状态转换：CapsLock、NumLocK、Inst；删除字符：BackSpace、Del;换行回车：Enter等)第三类：辅助键，单独按下不输入任何内容，只能与其它键组使用。(如Ctrl、Shift、Alt),键盘操作,(2) 字母的输入键盘的两种输入状态：在大写字母输入状态(此时CapsLock灯亮)，直接击键输入大写字母，+输入小写字母；在小写字母输入状态(此时CapsLock灯灭
21、)，直接击键输入小写字母，+输入大写字母。大/小写输入状态的切换：按CapsLock键,键盘操作,(3) 数字符号的输入直按击打字机键区上对应数字键。 或者按NumLock键使小键盘区处于数字锁定状态(此时NumLock灯亮)然后再击小键盘区中对应的数字键。 (4) 标点符、运算符的输入 标点符与运算符一般位于双字符键：直接击打输入下面的字符，gn与键一起按下输入上面的字符。,鼠标操作,（1）指向：移动鼠标器，把鼠标指针放到某一对象上。 （2）单击：将鼠标指向某一对象，然后快速地按下并释放鼠标器的左键。常常用于选定屏幕上某个对象。 （3）双击：将鼠标指向某一对象，然后快速地按下并释放鼠标器的左
22、键两次。常常用于启动一个程序或打开一个窗口。 （4）右击：将鼠标指向某一对象，然后快速地按下并释放鼠标器的右键。常常用于打开某一对象的快捷菜单。 （5）拖动：将鼠标指向某一对象，按住鼠标器左键（或右键）不放，同时移动鼠标，待移至目标位置后释放所按的键。常常用于移动、复制一个对象或改变窗口的大小等 。,2.1 计算机系统的组成,软件系统 软件就是在计算机硬件上运行的各种程序系统和文档资料 微型计算机的软件系统由两大部分构成： 系统软件和应用软件,2.1 计算机系统的组成,系统软件 系统软件是管理、监控和维护计算机资源以及开发其它软件的软件 系统软件主要包括： 操作系统（如DOS、Windows9
23、5/98/NT/ME/2000/XP,UNIX等） 程序设计语言处理程序 系统服务性程序 数据库管理系统 网络通信软件,2.1 计算机系统的组成,操作系统（OS） 是控制和管理计算机的核心 用来对计算机系统中的各种软、硬件资源进行统一的管理和调度 是人和计算机操作的交互界面。,2.1 计算机系统的组成,操作系统的功能 设备管理 文件管理 存贮管理 设备管理 处理器管理,2.1 计算机系统的组成,操作系统的分类 批处理操作系统 分时操作系统 实时操作系统 网络操作系统 多用户多任务操作系统 单用户操作系统 单用户单任务 单用户多任务,2.1 计算机系统的组成,程序设计语言 机器语言 计算机硬件能
24、够直接唯一识别和执行的语言 汇编语言 高级语言 分为面向过程的高级语言和面向对向的高级语言 常见高级语言 注：汇编语言和机器语言都属于低级语言,2.1 计算机系统的组成,程序设计语言 机器语言 计算机硬件能够直接唯一识别和执行的语言 汇编语言 高级语言 分为面向过程的高级语言和面向对向的高级语言 常见高级语言 注：汇编语言和机器语言都属于低级语言,2.1 计算机系统的组成,数据库管理系统（DBMS）对计算机中所存放的大量数据进行组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。常见的数据库管理系统有：Foxbase、Foxpro、 Vsiual FoxPro、Microsoft Access、
25、SQL Server、MySQL、Oracel、Sybase、DB2等。,2.1 计算机系统的组成,系统服务性程序 是指为了帮助用户使用与维护计算机，提供服务性手段，支持其它软件开发，而编制的一类程序。主要有以下几种：工具软件 、系统编辑程序 、系统调试程序、系统诊断程序等。,2.1 计算机系统的组成,编译、解释和连接程序,2.1 计算机系统的组成,应用软件 应用软件是为解决用户某一特定的任务或实际问题而编制的程序。如财务软件、学籍管理系统等。应用软件可以由用户自己编制，也可以由软件公司编制。,计算机的基本工作原理,目前的计算机工作原理都是基于美籍匈牙利科学家冯诺依曼提出的“存储过程控制”的原
26、理。计算机根据程序中的指令来进行数据的存储和运算。,计算机的基本工作原理,计算机的指令和指令系统 指令（Instruction）：一组计算机能识别并能执行的各种基本操作命令。 指令由操作码和操作数两部分构成。 程序（Program）：为了解决某一特定问题而编写的一组有序指令的集合。 指令系统：一种计算机所能识别的一组不同指令的集合。不同计算机的指令系统不尽相同。,计算机的基本工作原理,计算机指令和程序的执行过程 概括言之，中央处理器不断地从内存取指令，分析指令，再执行指令，周而复始，直到程序执行完毕。,2.2 计算机的主要技术指标,字长：CPU可一次性并行处理的二进制位数。 寻址能力：CPU可访问的最大内存地址空间； 存取速度：常用MIPS（每秒执行百万条指令数）来表示，所以通常也用CPU的主频（时钟频率）来表示速度。带宽：计算机的数据传输率常用带宽表示 数据传输率的单位有b/s（比特/秒）、Kb/s（千比特/秒）、Mb/s（兆比特/秒）、Gb/s（吉比特/秒） 存取容量,2.3微型计算机的组装,2.3.1安装前的准备 2.3.2微机的安装,2.3.1安装前的准备,准备工作台 释放静电 准备安装工具：十字螺丝刀 准备配件,组装电脑,安装CPU 安装CPU风扇 安装内存 固定显卡 安装驱动器：硬盘、光驱 安装电源 连接各类连线：数据线、电源线、音频线,
