大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院程

冰計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院程

冰/special/opencourse/cs50.html/special/sp/computerscience2006.html/courses/subject/computer-science/open-learning-initiative/introduction-computer-science等級(jí)考試——NCRE全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（NationalComputerRankExamination，簡(jiǎn)稱NCRE），是經(jīng)原國(guó)家教育委員會(huì)（現(xiàn)教育部）批準(zhǔn)，由教育部考試中心主辦，面向社會(huì)，用于考查應(yīng)試人員計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)與技能的全國(guó)性計(jì)算機(jī)水平考試體系。NCRE采用全國(guó)統(tǒng)一命題，統(tǒng)一考試的形式。一級(jí)各科全部采用上機(jī)考試；二級(jí)、三級(jí)各科目均采用筆試和上機(jī)操作考試相結(jié)合的形式；四級(jí)目前采用筆試考試，上機(jī)考試暫未開(kāi)考（上機(jī)考核要求在筆試中體現(xiàn)）。NCRE考試每年開(kāi)考兩次，分別在三月及九月舉行，具體日期以官方公布為準(zhǔn)。等級(jí)考試——CCT全國(guó)高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試（CollegeComputerTest，簡(jiǎn)稱CCT），又名全國(guó)高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)專業(yè)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，是經(jīng)全國(guó)各省、市、自治區(qū)教育廳（教育委員會(huì)）第八屆高教處聯(lián)席會(huì)議協(xié)議，由各省、市、自治區(qū)教育廳（教育委員會(huì)）主辦，是面向各高等學(xué)校的在讀學(xué)生的教學(xué)評(píng)估測(cè)試項(xiàng)目，目的是促進(jìn)高校計(jì)算機(jī)教學(xué)改革和建設(shè)、提高教學(xué)質(zhì)量，考查高校學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用知識(shí)與能力，培養(yǎng)高水平、高素質(zhì)技術(shù)人才的全國(guó)性計(jì)算機(jī)水平考試。

目前，CCT考試分為三個(gè)等級(jí)：

一級(jí)：考察考生對(duì)Windows操作系統(tǒng)的基本操作技能，使用Word進(jìn)行文字處理、使用Excel進(jìn)行表格處理和使用PowerPoint進(jìn)行幻燈片制作的基本能力。二級(jí)：考試科目分為Qbasic、Fortran、Pascal、Foxpro、C語(yǔ)言、VisualBasic和VisualC++共7個(gè)語(yǔ)種。主要考察考生對(duì)一種編程語(yǔ)言的掌握和運(yùn)用能力。三級(jí)：考查考生對(duì)微機(jī)基本原理的認(rèn)知和了解程度，以及使用匯編語(yǔ)言進(jìn)行硬件編程的能力。在重慶市，CCT考試一年舉辦兩次，分別在每年的4月和11月進(jìn)行。考試分為筆試和機(jī)試兩部分，筆試在上午舉行（其中一級(jí)考試時(shí)間為60分鐘，二、三級(jí)考試時(shí)間為120分鐘），機(jī)試在下午舉行（各語(yǔ)種各批次的上機(jī)時(shí)間均為60分鐘）。筆試的考試題型包括單選、多選、判斷、填空、讀程序、寫程序；二、三級(jí)機(jī)試通常為2至3道編程試題?？忌瑫r(shí)通過(guò)筆試和機(jī)試考試（即皆為60分以上）時(shí)，該考生被認(rèn)定為通過(guò)考試，并獲得CCT全國(guó)高等學(xué)校計(jì)算機(jī)等級(jí)證書(shū)。在重慶考區(qū)，當(dāng)考生筆試成績(jī)及機(jī)試成績(jī)都在85分以上（含85分）時(shí)，在其證書(shū)中成績(jī)一欄標(biāo)注為“優(yōu)秀”。關(guān)于期末考試模仿重慶市計(jì)算機(jī)一級(jí)等級(jí)考試，采用筆試+上機(jī)的方法。筆試采用機(jī)讀卡閱讀。上機(jī)采用無(wú)紙化考試平臺(tái)，系統(tǒng)自動(dòng)閱卷?？荚嚂r(shí)間各60分鐘。成績(jī)計(jì)算方法：期末機(jī)讀卡40%+期末上機(jī)40%+平時(shí)成績(jī)20%（平時(shí)實(shí)驗(yàn)+作業(yè)+考勤）第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)第2章WindowsXP操作系統(tǒng)第3章文字處理軟件Word2003第4章表格處理軟件Excel2003第5章演示文稿制作軟件PowerPoint2003第6章網(wǎng)頁(yè)制作基礎(chǔ)第7章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)第8章數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)第9章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)第10章信息技術(shù)與信息安全課程主要內(nèi)容第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)世界上第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)ENIAC(

/??ni.?k/;ElectronicNumericalIntegratorAndComputer,電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī))誕生已有60多年，計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)著信息化社會(huì)的快速發(fā)展和進(jìn)步，并改變著人們的生活、工作和學(xué)習(xí)方式。在進(jìn)入信息時(shí)代的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)已成為大學(xué)生必需掌握的基本能力。本章主要介紹計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)、基本工作原理、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成以及信息在計(jì)算機(jī)中的表示等內(nèi)容。本章主要內(nèi)容1.1計(jì)算機(jī)概述1.2計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及基本工作原理1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.4數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.1.3計(jì)算機(jī)的分類1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用手指計(jì)數(shù)1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史1.帕斯卡發(fā)明的加法器(1642年)2.巴貝奇發(fā)明的差分機(jī)(1822年)1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史人類在其漫長(zhǎng)的文明史上，為了提高計(jì)算速度，不斷發(fā)明和改進(jìn)了各種計(jì)算工具。因此，電子計(jì)算機(jī)是人類計(jì)算技術(shù)的繼承和發(fā)展，是現(xiàn)代人類社會(huì)生活不可缺少的工具。1946年2月，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫奇來(lái)（JohnW.Mauchly）和?？颂兀↗.PresperEchert），成功研制了世界上第一臺(tái)通用數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator），目的是用來(lái)計(jì)算炮彈彈道。GlenBeck(background)andBettySnyder(foreground)programtheENIACinBRLbuilding328.(U.S.Armyphoto)ProgrammersBettyJeanJennings(left)andFranBilas(right)operatetheENIAC'smaincontrolpanelattheMooreSchoolofElectricalEngineering.(U.S.ArmyphotofromthearchivesoftheARLTechnicalLibrary)Cpl.IrwinGoldstein(foreground)setstheswitchesononeoftheENIAC'sfunctiontablesattheMooreSchoolofElectricalEngineering.(U.S.Armyphoto)DetailofthebackofasectionofENIAC,showingvacuumtubesVacuumTube電子管或真空管，是一種電子元件，在電路中控制電子的流動(dòng)FourENIACpanelsandoneofitsthreefunctiontables,ondisplayattheSchoolofEngineeringandAppliedScienceattheUniversityofPennsylvania/EBchecked/topic/183842/ENIAC/wiki/ENIACENIAC的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)尺寸每秒5000次加法運(yùn)算或500次乘法運(yùn)算，約比機(jī)械式計(jì)算機(jī)快1000倍。重量(噸)30真空管(個(gè))18800電阻(個(gè))70000電容(個(gè))10000開(kāi)關(guān)(個(gè))6000耗電（W）150000成本（1940年）$40萬(wàn)TheGermanZ3(shownworkinginMay1941)TheAmericanAtanasoff–BerryComputer(ABC)(shownworkinginsummer1941)ThetenBritish

Colossuscomputers(usedforcryptanalysisstartingin1943)HowardAiken's1944HarvardMarkIPublicknowledge現(xiàn)在的PC運(yùn)算速度是十億次/秒，超級(jí)計(jì)算機(jī)的速度高達(dá)千萬(wàn)億次/秒！ENIAC,bycontrast,wasputthroughitspacesforthepressin1946,"andcapturedtheworld'simagination".[29]Olderhistoriesofcomputingmaythereforenotbecomprehensiveintheircoverageandanalysisofthisperiod.1945年，馮·諾依曼領(lǐng)導(dǎo)的小組在共同討論的基礎(chǔ)上，發(fā)表了一個(gè)全新的“存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案”――EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）。1949年5月,英國(guó)劍橋大學(xué)威爾克斯（M.Wilkes）教授制成了一臺(tái)由3000只電子管為主要元件的計(jì)算機(jī)EDSAC（ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator，電子儲(chǔ)存程序計(jì)算機(jī)）。從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生至今已60多年了，在這期間，計(jì)算機(jī)以驚人的速度發(fā)展著。根據(jù)計(jì)算機(jī)采用的物理器件，一般將計(jì)算機(jī)的發(fā)展分為四個(gè)階段（見(jiàn)下表）。1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)時(shí)代分代時(shí)間基本電子元件基本特點(diǎn)第一代1946年～1953年電子管穿孔卡片、磁鼓和磁帶，使用機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言第二代1954年～1963年晶體管磁芯和磁盤，使用高級(jí)語(yǔ)言，主要用于科學(xué)計(jì)算，中小型計(jì)算機(jī)開(kāi)始大量生產(chǎn)第三代1964年～1970年中小規(guī)模集成電路半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，大型化，集中式計(jì)算，遠(yuǎn)程終端第四代1971年～今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路高集成度半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，超大型化，微型化，圖形用戶界面，多媒體，網(wǎng)絡(luò)通信在計(jì)算機(jī)發(fā)展進(jìn)程的四個(gè)時(shí)代中，主要特點(diǎn)和趨勢(shì)是：計(jì)算機(jī)的性能越來(lái)越好，生產(chǎn)成本越來(lái)越低，體積越來(lái)越小，速度越來(lái)越快，耗電量越來(lái)越少，存儲(chǔ)容量越來(lái)越大，可靠性越來(lái)越高，軟件配置越來(lái)越豐富，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。目前計(jì)算機(jī)正朝著以下五個(gè)方面發(fā)展：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多媒體化通過(guò)進(jìn)一步的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)了電子元件的局限性，因而從理論上來(lái)說(shuō)，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展也有一定的局限性。因此，科學(xué)家正在進(jìn)行新型計(jì)算機(jī)的研究和開(kāi)發(fā)。如超導(dǎo)計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)等。1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速、應(yīng)用廣泛，與計(jì)算機(jī)本身所具有的特點(diǎn)密不可分。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。運(yùn)算速度快。計(jì)算精度高。具有存儲(chǔ)記憶功能。具有邏輯判斷能力。能自動(dòng)連續(xù)地工作，可靠性好。1.1.3計(jì)算機(jī)的分類按照目前的市場(chǎng)情況，可以從以下幾個(gè)角度分類：根據(jù)計(jì)算機(jī)的用途，可以將計(jì)算機(jī)分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。根據(jù)計(jì)算機(jī)處理對(duì)象的不同，可以將計(jì)算機(jī)分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)。按計(jì)算機(jī)的綜合性能指標(biāo)（運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、輸入輸出能力、規(guī)模大小、軟件配置等），可以將計(jì)算機(jī)分為高性能計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、工作站，如圖1-2所示。/wiki/Computer2010年國(guó)際超級(jí)計(jì)算大會(huì)上，TOP500.org組織公布了第36屆全球超級(jí)計(jì)算機(jī)五百?gòu)?qiáng)排行榜，中國(guó)2010年研制的“天河一號(hào)”(Tianhe-1A)居冠軍位置。它位于天津國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心，由國(guó)防科技大學(xué)研制，內(nèi)部采用1萬(wàn)多顆IntelXeonX56702.93Ghz6C，幾千塊NVIDIATeslaM2050高性能計(jì)算卡，幾千顆我國(guó)自主研發(fā)的飛騰FT-10008C，總計(jì)186368多顆計(jì)算核心，運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)，最大浮點(diǎn)性能2.566PFlops(千萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒)，峰值可達(dá)4.701PFlops，造價(jià)在6億人民幣以上?！栋⒎策_(dá)》的3D特效是由著名的新西蘭視覺(jué)公司維塔數(shù)字來(lái)完成的，該公司參與制作的電影包括《指環(huán)王》、《金剛》、《2012》等著名的視覺(jué)效果影片。 維塔數(shù)字公司為了制作《阿凡達(dá)》，使用了1280臺(tái)惠普服務(wù)器，其累積峰值高達(dá)205萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算/秒。1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會(huì)的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中的數(shù)學(xué)計(jì)算問(wèn)題。1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整理、分類、統(tǒng)計(jì)、加工、利用、傳播等一系列活動(dòng)的總稱。電子數(shù)據(jù)處理(ElectronicDataProcessing,EDP)，以文件系統(tǒng)為手段，實(shí)現(xiàn)一個(gè)部門內(nèi)的單項(xiàng)管理。管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem,MIS)，以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為工具，實(shí)現(xiàn)一個(gè)部門的全面管理，以提高工作效率。決策支持系統(tǒng)(DecisionSupportSystem,DSS)，以數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)和方法庫(kù)為基礎(chǔ)，幫助決策者提高決策水平，改善運(yùn)營(yíng)策略的正確性與有效性。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)包括CAD、CAM、CIMS和CAI等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign，簡(jiǎn)稱CAD)計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing，簡(jiǎn)稱CAM)計(jì)算機(jī)集成制造(ComputerIntegratedManufacturingSystems，CIMS)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAidedInstruction，簡(jiǎn)稱CAI)1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用過(guò)程控制過(guò)程控制是利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制人工智能人工智能(ArtificialIntelligence)是計(jì)算機(jī)模擬人類的智能活動(dòng)，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問(wèn)題求解和圖像識(shí)別等。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.2計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

及基本工作原理1.2.1計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1.2.2計(jì)算機(jī)的基本工作原理1.2.1計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1946年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了計(jì)算機(jī)工作原理和構(gòu)成模式的基本設(shè)想。這一思想確立了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的工作原理和基本組成。60多年過(guò)去了，雖然現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有了很大的提高，但基本的結(jié)構(gòu)仍屬于馮·諾依曼體系范疇。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的主要思想可以概括為以下3點(diǎn)：馮·諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令存儲(chǔ)程序控制原理馮·諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型馮·諾依曼體系計(jì)算機(jī)主要由：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大部分組成，它們之間的關(guān)系如圖所示。人是如何處理事務(wù)的呢？接收信息完成結(jié)果計(jì)算控制眼睛、手記憶數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)也是模仿人來(lái)處理事務(wù)的。計(jì)算機(jī)的基本工作過(guò)程計(jì)算程序

原始數(shù)據(jù)輸入輸出設(shè)備I/O命令運(yùn)算命令運(yùn)算器控制器存取命令數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)器控制流指令計(jì)算結(jié)果輸入輸出取數(shù)據(jù)存數(shù)據(jù)運(yùn)算器也稱算術(shù)邏輯單元（ArithmeticandLogicUnit，ALU），它的主要功能是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，并暫存結(jié)果?？刂破髦饕脕?lái)控制程序和數(shù)據(jù)的輸入、輸出，以及各個(gè)部件之間的協(xié)調(diào)工作。運(yùn)算器和控制器一起稱為中央處理單元（CentralProcessingUnit，CPU），CPU的主要工作是與內(nèi)存系統(tǒng)或I/O設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)；進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；通過(guò)簡(jiǎn)單的判定，控制程序的流向。存儲(chǔ)器的主要功能是存放運(yùn)行中的程序和數(shù)據(jù)。在馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)器是指內(nèi)存單元。輸入設(shè)備用來(lái)接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的二進(jìn)制形式存放到內(nèi)存中。輸出設(shè)備用來(lái)將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們熟悉的形式。采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令指令是人們對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出的用來(lái)完成一個(gè)最基本操作的命令，它由計(jì)算機(jī)硬件來(lái)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)中，指令和數(shù)據(jù)在代碼形式上并無(wú)區(qū)分，都是有0和1組成的二進(jìn)制代碼序列，只是各自約定的含義不同。在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制，使信息數(shù)字化容易實(shí)現(xiàn)，并可以用二值邏輯元件進(jìn)行表示和處理。在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制，使信息數(shù)字化容易實(shí)現(xiàn)，并可以用二值邏輯元件進(jìn)行表示和處理。思考：我們?nèi)粘Ｉ钪械倪M(jìn)制……

最常用的十進(jìn)制星期：七進(jìn)制小時(shí)：24進(jìn)制，分鐘：60進(jìn)制，秒：60進(jìn)制月：12進(jìn)制為什么計(jì)算機(jī)中要使用二進(jìn)制呢？存儲(chǔ)程序控制原理馮·諾依曼思想的核心就是“存儲(chǔ)程序和控制程序(stored-program)”。程序是人們?yōu)榻鉀Q某一實(shí)際問(wèn)題而編寫的有序指令集合，指令的設(shè)計(jì)和調(diào)試過(guò)程稱為程序設(shè)計(jì)。將程序像數(shù)據(jù)一樣存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行程序時(shí)就能自動(dòng)地、連續(xù)地從內(nèi)存儲(chǔ)器取出指令并執(zhí)行。1.2.2計(jì)算機(jī)的基本工作原理計(jì)算機(jī)的指令指令是能被計(jì)算機(jī)識(shí)別并執(zhí)行的二進(jìn)制代碼，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)能完成的某個(gè)基本操作。一條指令通常由兩部分組成：操作碼和操作數(shù)。操作碼指明該指令要完成的操作的類型或性質(zhì)。如取數(shù)、減法或輸入數(shù)據(jù)等。操作碼的位數(shù)決定了一個(gè)機(jī)器操作指令的條數(shù)。當(dāng)使用定長(zhǎng)操作碼格式時(shí)，若操作碼位數(shù)為N，則指令條數(shù)可有2N條。操作數(shù)在大多數(shù)情況下是地址碼，操作碼指明操作對(duì)象的內(nèi)容或所在存儲(chǔ)單元地址（地址碼），地址碼可以有0～3個(gè)。計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的全部指令的集合，稱為這臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。不同類型的計(jì)算機(jī)，指令系統(tǒng)的指令條數(shù)有所不同。但無(wú)論哪種類型的計(jì)算機(jī)，指令系統(tǒng)都應(yīng)該具有以下功能的指令。指令的執(zhí)行計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程實(shí)際上就是執(zhí)行指令的過(guò)程。通常，一條指令的執(zhí)行分為讀取指令、分析指令、執(zhí)行指令及結(jié)果寫回4個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是不斷重復(fù)進(jìn)行的，如圖所示。下面，以指令的執(zhí)行過(guò)程來(lái)認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)的基本工作原理，如圖所示。讀取指令：按照程序計(jì)數(shù)器的地址（0100H），從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出指令（070250H），并送往指令寄存器。分析指令：對(duì)指令寄存器中存放的指令（070250H）進(jìn)行分析，由譯碼器對(duì)操作碼（07H）進(jìn)行譯碼，將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電位信號(hào)；由地址碼（0250H）確定操作數(shù)地址。執(zhí)行指令：由操作控制線路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，然后完成該指令所需要的操作。例如做加法指令，取出內(nèi)存單元（0250H）的值和累加器的值相加，結(jié)果仍在累加器中。結(jié)果寫回：一條指令執(zhí)行完成，將處理結(jié)果寫回高速緩存或內(nèi)存單元中，然后程序計(jì)數(shù)器加1或?qū)⑥D(zhuǎn)移地址碼送入程序計(jì)數(shù)器，然后回到①。指令的執(zhí)行過(guò)程1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件系統(tǒng)是什么？軟件系統(tǒng)是什么？注：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)是缺一不可的。1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)主要包括CPU、主板、存儲(chǔ)器、總線和接口、輸入輸出設(shè)備等。1．CPU

CPU是中央處理器的縮寫。CPU由運(yùn)算器和控制器組成，如果把計(jì)算機(jī)比作一個(gè)人，那么CPU就是他的大腦，其重要作用由此可見(jiàn)。CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)歸納起來(lái)可以分為控制單元(ControlUnit，CU)、邏輯單元(ArithmeticLogicUnit，ALU)和存儲(chǔ)單元(MemoryUnit，MU)三大部分，這三個(gè)部分相互協(xié)調(diào)，便可以進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)算并控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。（1）CPU的分類：CPU有多種分類方法。按CPU的生產(chǎn)廠家分，可分為：IntelCPU、AMDCPU等。按CPU的接口分，Intel系列分為：Socket7、Socket370、Socket478、SocketT（LGA775）等接口；AMD系列分為：Socket7、SocketA（462）、Socket754、Socket940、Socket939等接口。按速度分，同一型號(hào)CPU按照頻率又分為不同檔次，如Pentium4有2.0GHz，2.4GHz，3.0GHz等；AthlonXP有2200+，2800+，3200+等；Athlon64有3200+，3800+，4000+等。按CPU的內(nèi)核分，同一檔次的CPU，按其制造內(nèi)核技術(shù)的不同，又分為多種類型或版本。不同的內(nèi)核采用不同的制造技術(shù)，將直接影響到CPU的性能。例如，Pentium4有Willamette、Northwood、Northwoodm制造工藝。Athlonm（微米）制造工藝，Prescott內(nèi)核采用0.09m制造工藝，Northwood內(nèi)核采用0.13HT（超線程）等。按CPU的結(jié)構(gòu)分，主要由兩個(gè)部分組成：一個(gè)是內(nèi)核，另一個(gè)是基板。1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（2）CPU的組成

CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為控制單元、運(yùn)算單元、存儲(chǔ)單元和時(shí)鐘等幾個(gè)主要組成部分。

LGA封裝的Pentium4CPU芯片外觀形狀（左：正面，右：引腳面）

IntelCPU的類型（3）衡量CPU性能的主要技術(shù)指標(biāo)

CPU始終圍繞速度和兼容兩個(gè)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。從用戶的角度來(lái)看，主要有CPU字長(zhǎng)、主頻、高速緩存容量等。CPU字長(zhǎng)。

CPU的字長(zhǎng)是指CPU內(nèi)部運(yùn)算單元通用寄存器一次處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。目前CPU通用寄存器的寬度有32位和64位兩種類型。當(dāng)然，64位CPU處理器的速度更快。主頻。主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是Hz，用來(lái)表示CPU的運(yùn)算速度。CPU的主頻＝外頻×倍頻系數(shù)。主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的頻率，主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度是有關(guān)的，但主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。高速緩存容量。緩存是指進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換的存儲(chǔ)器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度很快。主板主板的結(jié)構(gòu)和功能：系統(tǒng)主板是微型計(jì)算機(jī)中最大的一塊集成電路板。主板安裝在機(jī)箱內(nèi)，是微機(jī)最基本的也是最重要的部件之一。主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤、面板控制開(kāi)關(guān)接口、指示燈插接件、擴(kuò)充插槽和直流電源供電插件等元件。主板的主要功能是傳輸各種電子信號(hào)，部分芯片也負(fù)責(zé)初步處理一些外圍數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的系統(tǒng)主板如下圖所示。1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)CPU插座串行接口AGP擴(kuò)展槽PCI擴(kuò)展槽內(nèi)存插槽芯片組BIOS芯片（1）主板的分類：從主板的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，主要有XT、AT、ATX、BTX、NLX等類型，目前主流的是ATX主板。圖1-9為一個(gè)目前流行的ATX主板結(jié)構(gòu)圖。（2）CPU插座：目前的處理器普遍采用Socket結(jié)構(gòu)，原本的Slot結(jié)構(gòu)產(chǎn)品已被淘汰。Socket插座均為ZIF（ZeroInsertionForce，零插拔力）設(shè)計(jì)。目前市場(chǎng)上流行的Pentium4、Celeron處理器均采用Socket478結(jié)構(gòu)，AthlonXP均采用Socket462結(jié)構(gòu)。（3）芯片組：芯片組是指固定在主板上的3大核心芯片：南橋芯片、北橋芯片和BIOS芯片。1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)北橋芯片提供對(duì)CPU類型、主頻、內(nèi)存的類型、內(nèi)存的最大容量、PCI/AGP插槽等設(shè)備的支持，主要負(fù)責(zé)內(nèi)存與CPU的數(shù)據(jù)交換，顯示數(shù)據(jù)與CPU數(shù)據(jù)的交換?？傊睒蛐酒暮脡?，決定了主板性能的高低。南橋芯片提供對(duì)鍵盤控制器、USB（通用串行總線）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器、數(shù)據(jù)傳送方式和高級(jí)電源管理的支持，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的上傳與下送。南橋芯片連接著多種低速外部設(shè)備，它提供的接口越多，微機(jī)的功能擴(kuò)展性越強(qiáng)。BIOS芯片則關(guān)系到硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的兼容性。目前常見(jiàn)的芯片組有IntelG31、P965等。1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(Memory)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間結(jié)果和最終結(jié)果都保存在存儲(chǔ)器中，它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。按照與CPU的接近程度，存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱內(nèi)存與外存。內(nèi)存儲(chǔ)器又常稱為主存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱主存)，屬于主機(jī)的組成部分；外存儲(chǔ)器又常稱為輔助存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱輔存)，屬于外部設(shè)備。CPU不能直接訪問(wèn)外存，CPU要與I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，必須通過(guò)內(nèi)存進(jìn)行。另外，為了解決CPU和內(nèi)存的速度匹配問(wèn)題，還使用了Cache技術(shù)。隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM高速緩沖存儲(chǔ)器Cache存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）軟磁盤硬磁盤

光盤存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器（外存儲(chǔ)器）U盤磁盤存儲(chǔ)器：（1）內(nèi)存內(nèi)存又常稱為主存儲(chǔ)器，用于存放計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理所必須的原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最后結(jié)果以及指示計(jì)算機(jī)工作的程序。內(nèi)存是衡量微機(jī)性能的主要技術(shù)指標(biāo)之一，其容量大小和性能直接影響程序的運(yùn)行情況。101100110101011000011000……1101011010010010計(jì)算機(jī)怎么知道到哪一個(gè)內(nèi)存單元去找需要的數(shù)據(jù)？00000001000200030004……099809991000內(nèi)存儲(chǔ)器從第一個(gè)字節(jié)開(kāi)始到最后一個(gè)字節(jié)為止，每一個(gè)字節(jié)單元依次有一個(gè)“編號(hào)”，這個(gè)編號(hào)就叫內(nèi)存單元的“地址”。該地址所指向的內(nèi)存單元中存放的數(shù)據(jù)就叫內(nèi)存單元的“內(nèi)容”。內(nèi)存單元的地址和內(nèi)容內(nèi)存儲(chǔ)器的組織形式存儲(chǔ)器101100110101011000011000……11010110100100101“位”：bit

最小的電子線路單元，只能保存一位二進(jìn)制數(shù)即一個(gè)0或一個(gè)1。因此一“位”單元可以保存的最大的十進(jìn)制數(shù)據(jù)是1。01110100“字節(jié)”：Byte

，由若干個(gè)“位”組成。微機(jī)中，1字節(jié)＝8位

最基本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，即數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)是以“字節(jié)”為基本單位的。任何數(shù)據(jù)總是占據(jù)整數(shù)個(gè)“字節(jié)”單元。內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量是指內(nèi)存條的存儲(chǔ)容量。在內(nèi)存中有大量的存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元可存放1位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，8個(gè)存儲(chǔ)單元稱為一個(gè)字節(jié)（Byte）。因此，內(nèi)存容量就是存儲(chǔ)單元中的字節(jié)數(shù)，通常以b、B、KB、MB、GB、TB作為容量單位。它們的關(guān)系如下：

1B=8b1KB=1024B=210BK=1024=2101MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B字：作為一個(gè)整體被傳送和運(yùn)算的一串二進(jìn)制數(shù)碼字長(zhǎng)：是指CPU一次操作中處理的最大數(shù)據(jù)單位位

(bit)：二進(jìn)制的一位

(計(jì)算機(jī)中表示信息的最小單位是位)字節(jié)(Byte)：八個(gè)二進(jìn)制位1B=8b

（計(jì)算機(jī)中存取信息的最小單位是字節(jié)）內(nèi)存讀取時(shí)間：讀寫時(shí)間即存取芯片中某一個(gè)單元的數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。一次獨(dú)立的讀寫操作所需要的最短時(shí)間稱為存取周期。這個(gè)指標(biāo)反映了內(nèi)存的存取速度。內(nèi)存類型：內(nèi)存均為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是集成度高、容量大、體積小、存取速度快、功耗低、價(jià)格便宜、維護(hù)簡(jiǎn)單。內(nèi)存可以分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory，RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ReadOnlyMemory，ROM）。隨機(jī)存儲(chǔ)器又分為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）。隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）特點(diǎn)：如果計(jì)算機(jī)斷電，里面的數(shù)據(jù)立即丟失。所以，內(nèi)存只是計(jì)算機(jī)程序、數(shù)據(jù)的一個(gè)暫存處。靜態(tài)SRAM（StaticRAM）：速度非常快，價(jià)格非常高，用于高速緩存Cache。動(dòng)態(tài)DRAM（DynamicalRAM）：速度較慢（相對(duì)于CPU和SRAM而言），價(jià)格低廉，體積小，用于內(nèi)存條。只讀存儲(chǔ)器（ROM）特點(diǎn)：只讀存儲(chǔ)器ROM存放的數(shù)據(jù)不能用簡(jiǎn)單的方法對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行改寫，正常使用時(shí)主要是對(duì)其進(jìn)行讀取操作，特點(diǎn)是斷電后信息不丟失，一般用于存放固定的數(shù)據(jù)或程序。只讀存儲(chǔ)器通常分為以下幾類。MROM(MaskROM，掩膜式ROM)：MROM的內(nèi)容由生產(chǎn)廠家按用戶要求在芯片的生產(chǎn)過(guò)程中寫入，寫入后不能修改。即信息是被永久性的蝕刻在ROM單元中的，在完成蝕刻后不能改變其中的信息。PROM(ProgrammableROM，可編程ROM)：允許一次性地（只有一次）重寫其中的數(shù)據(jù)，一旦信息被寫入PROM后，數(shù)據(jù)也將被永久性地蝕刻其中，無(wú)法改變。EPROM(ErasableProgrammableROM，可擦去可編程ROM)：使用紫外線照射此類型的ROM可以抹去其中的數(shù)據(jù)，它還允許將需要的信息存儲(chǔ)入此類ROM中。EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableROM，電可擦去可編程ROM)：可以使用電來(lái)對(duì)其進(jìn)行擦寫，而不需要紫外線。（2）高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）

Cache是介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，是CPU和RAM之間的橋梁，用于解決它們之間的速度匹配問(wèn)題。1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)高速緩沖存儲(chǔ)器Cache1）一級(jí)緩存與二級(jí)緩存：處理器內(nèi)的一級(jí)緩存，其運(yùn)行頻率與CPU的時(shí)鐘同步，而二級(jí)緩存目前一般也整合在CPU中，與CPU同頻的稱為全速Cache，以CPU的一半速度運(yùn)行的稱為半速Cache。2）作用：當(dāng)系統(tǒng)得到一個(gè)請(qǐng)求時(shí)，它首先查找處理器的一級(jí)緩存，看其中否有相像相似的信息，這速度幾乎或者說(shuō)就是與CPU的時(shí)鐘同步的。如果信息就位于一級(jí)緩存中，那CPU將讀取此部份信息而不再去二級(jí)緩存或者是主內(nèi)存單元中查找以節(jié)省處理時(shí)間。整合了小容量的外部一級(jí)或二級(jí)SRAM緩存將能CPU的性能得到進(jìn)一步的提高。（3）外存外存儲(chǔ)器是相對(duì)于內(nèi)存而言的，內(nèi)存儲(chǔ)器最突出的特點(diǎn)是存取速度快，但是容量小、價(jià)格貴；外存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是容量大、價(jià)格低，但是存取速度慢。內(nèi)存儲(chǔ)器用于存放那些立即要用的程序和數(shù)據(jù)；外存儲(chǔ)器用于存放暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)。目前常用的外存儲(chǔ)器有：硬盤、光盤、U盤等。

硬盤：硬盤的全稱是硬盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成。采用了“溫徹斯特”(Winchester)技術(shù)硬盤的容量：具體計(jì)算公式為：總?cè)萘?磁頭數(shù)×柱面數(shù)×每磁道扇區(qū)數(shù)×512B。例如，希捷ST38420A硬盤的磁頭數(shù)為16、柱面數(shù)為16383、每磁道扇區(qū)數(shù)為63，則其總?cè)萘康挠?jì)算方法為：16×16383×63×512B=8.06GB讀/寫硬盤時(shí)，由于磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面，硬盤碟片轉(zhuǎn)動(dòng)速度對(duì)于硬盤的傳輸速度有著直接的影響，目前主流的IDE硬盤轉(zhuǎn)速為7200轉(zhuǎn)/分鐘。硬盤的主要技術(shù)指標(biāo)有：數(shù)據(jù)傳輸速率、平均尋道時(shí)間、電機(jī)轉(zhuǎn)速、高速緩存、硬盤容量等。光盤：有一類非磁性記錄介質(zhì)，經(jīng)激光照射后可形成小凹坑，然后利用凹坑來(lái)記錄信息。

光盤的類型有：CD、DVD、BDCD-ROM、DVD-ROM：只讀型光盤。CD-R、DVD-R：是一次性刻錄光盤，可以利用光刻錄機(jī)將數(shù)據(jù)寫入，數(shù)據(jù)寫入后不能修改。CD-RW、DVD-RW：一種可擦寫光盤，可以反復(fù)讀寫，但需要專用軟件進(jìn)行操作。藍(lán)光（Blue－ray）或稱藍(lán)光盤（Blue－rayDisc，縮寫為BD）利用波長(zhǎng)較短（405nm）的藍(lán)色激光讀取和寫入數(shù)據(jù)，并因此而得名。而傳統(tǒng)DVD需要光頭發(fā)出紅色激光（波長(zhǎng)為650nm）來(lái)讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，通常來(lái)說(shuō)波長(zhǎng)越短的激光，能夠在單位面積上記錄或讀取更多的信息。因此，藍(lán)光極大地提高了光盤的存儲(chǔ)容量，對(duì)于光存儲(chǔ)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，藍(lán)光提供了一個(gè)跳躍式發(fā)展的機(jī)會(huì)。目前為止，藍(lán)光是最先進(jìn)的大容量光碟格式，BD激光技術(shù)的巨大進(jìn)步，使你能夠在一張單碟上存儲(chǔ)25GB（多至50G）的文檔文件。這是現(xiàn)有（單碟）DVDs的5倍（多至10倍）。在速度上，藍(lán)光允許1到2倍或者說(shuō)每秒4.5-9MB的記錄速度。移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品移動(dòng)硬盤：移動(dòng)硬盤直接由臺(tái)式電腦硬盤或筆記本硬盤改裝而成，這種產(chǎn)品性價(jià)比比較好，按產(chǎn)品的接口類型可以分為USB1.1、USB2.0、IEEE1394這三種。目前移動(dòng)硬盤主流產(chǎn)品20GB到上百個(gè)GB不等。U盤：又名FlashMemory（閃存盤），是一種采用快閃存儲(chǔ)器為存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)的可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。其名稱來(lái)源于東芝公司用Flash這個(gè)詞來(lái)描述這種存儲(chǔ)器瞬間的清除能力。4.總線和接口

總線是微機(jī)中各種部件之間共享的一組公共數(shù)據(jù)傳輸線路。任何一條系統(tǒng)總線都可以分為5個(gè)功能組：數(shù)據(jù)線（DB）、地址線（AB）、控制線（CB）、電源線和地線。什么是總線？它有什么功能？（1）總線數(shù)據(jù)總線（DataBus，DB）用于CPU與內(nèi)存或I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳遞，信息是雙向傳輸?shù)?。地址總線（AddressBus，AB）用于傳送存儲(chǔ)單元或I/O接口的地址信息，信息是單向傳輸?shù)?，它的條數(shù)決定了計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間的范圍大小，即CPU能管轄的內(nèi)存數(shù)量?？刂瓶偩€（ControlBus，CB）傳送控制器的各種控制信息。微處理器、總線、存儲(chǔ)器、接口電路和外部設(shè)備的邏輯關(guān)系如圖所示。微處理器、總線、存儲(chǔ)器、接口電路和外部設(shè)備的邏輯關(guān)系（2）計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備接口計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備接口是一組電氣連接和信號(hào)交換標(biāo)準(zhǔn)。接口是指兩個(gè)硬件設(shè)備之間起連接作用的邏輯電路。接口的功能是在各個(gè)組成部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。主機(jī)與外部設(shè)備之間的接口稱為輸入輸出接口，簡(jiǎn)稱為I/O接口。在計(jì)算機(jī)上常見(jiàn)的接口如圖所示。串行接口并行接口USB接口（通用串行總線）IEEE1394接口硬盤接口IDEEIDESCSI光纖通道SATAUSB接口方式有三種：PC上常見(jiàn)的是TypeA型，一些USB設(shè)備上(一般帶有連接線纜)常使用TypeB，而Mp3、相機(jī)、手機(jī)等小型數(shù)碼設(shè)備上通常是miniUSB接口。

這條線的左邊就是接電腦的TypeA型口，右邊就是接設(shè)備的TypeB型口，這種線常用在打印機(jī)、大移動(dòng)硬盤盒等設(shè)備上面。

USB延長(zhǎng)線，一般在5米之內(nèi)，如果你嫌電腦的USB接口在后面不方便，可以買一條這樣的線把它連接到小型數(shù)碼設(shè)備、測(cè)量設(shè)備等上面的miniUSB接口，miniUSB和TypeA的轉(zhuǎn)接線非常容易買到。USB分離線：每一個(gè)USB口可以提供5V500mA的電力，如果一些設(shè)備的電力要求較高，就需要這個(gè)東東了，可以從兩個(gè)USB并聯(lián)，取得1000mA的電力。這是PS2USB轉(zhuǎn)接口，現(xiàn)在很多光電鼠標(biāo)都有附送。

Firewire線，一頭為6針另一頭為4針。

IEEE1394是這種廣泛應(yīng)用在數(shù)碼攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備中的串行接口的正式名稱，Apple叫它Firewire，索尼叫它i.link。傳輸速率方面，現(xiàn)在400Mbps的IEEE1394正在被800Mbps的IEEE1394b（firewire-800）標(biāo)準(zhǔn)所取代。普通firewire設(shè)備一般帶有電源供應(yīng)的6針接口，還有一種不帶電源的4針接口，而firewire-800設(shè)備是使用9針線。可以在電視的后面見(jiàn)到上圖這種接口樣式，第一排第一個(gè)是視頻、后兩個(gè)是左右聲道，而下面三個(gè)是HDTV所用的了。這種視頻接口可以憑借顏色來(lái)分辯出來(lái)。PS/2

名字源自IBMPS/2,這種接口廣泛應(yīng)用在鍵盤和鼠標(biāo)上面，已經(jīng)是它們的標(biāo)準(zhǔn)了，現(xiàn)在緩慢被USB所取代，現(xiàn)在的PS/2接頭一般都有顏色標(biāo)志。

綠色用作鼠標(biāo)，紫色用作鍵盤。沒(méi)有顏色標(biāo)志的PS/2接口上就很容易把鍵盤和鼠標(biāo)插混了，但是不用擔(dān)心，這不會(huì)導(dǎo)致什么故障的，只會(huì)使兩者都不能使用而已，不過(guò)很多系統(tǒng)可能會(huì)因此不能啟動(dòng)了。VGA顯示接口

PC和顯示器的標(biāo)準(zhǔn)接口是15針的miniD-Sub接口，akaHD15，我們也可以使用一個(gè)適配器把模擬顯示器和DVI-I接口連接起來(lái)。這種D-sub接口傳輸RGB三色信號(hào)，同時(shí)還有H-Sync、Vsync等信息。

RJ45網(wǎng)線接頭輸入/出設(shè)備輸入設(shè)備將原始數(shù)據(jù)和程序輸入到計(jì)算機(jī)中并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制信息。輸入設(shè)備是用戶和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的主要裝置之一，常見(jiàn)的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫輸入板、游戲桿、語(yǔ)音輸入裝置等。輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們熟悉的形式，如數(shù)字、文字、圖像、聲音等。常見(jiàn)的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、影像輸出系統(tǒng)、語(yǔ)音輸出系統(tǒng)、磁記錄設(shè)備等。下面介紹目前最常用的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其功能。（1）鍵盤鍵盤（Keyboard）是常用的輸入設(shè)備，它是由一組開(kāi)關(guān)矩陣組成，包括數(shù)字鍵、字母鍵、符號(hào)鍵、功能鍵及控制鍵等。每一個(gè)按鍵在計(jì)算機(jī)中都有唯一代碼。當(dāng)按下某個(gè)鍵時(shí)，鍵盤接口將該鍵的二進(jìn)制代碼送入計(jì)算機(jī)主機(jī)中，并將按鍵對(duì)應(yīng)的字符顯示在顯示器上。常用的鍵盤：（2）鼠標(biāo)（Mouse）鼠標(biāo)是一種手持式屏幕坐標(biāo)定位設(shè)備，它是適應(yīng)菜單操作的軟件和圖形處理環(huán)境而出現(xiàn)的一種輸入設(shè)備，特別是在現(xiàn)今流行的Windows圖形操作系統(tǒng)環(huán)境下應(yīng)用鼠標(biāo)器操作方便快捷。（3）掃描儀掃描儀是一種輸入設(shè)備。它可以將圖像轉(zhuǎn)化為電子文檔。轉(zhuǎn)化為電子文檔的圖像，就可以用各種圖像處理軟件進(jìn)行處理。掃描儀的技術(shù)性能指標(biāo)很多，主要有分辨率、色彩深度、密度范圍、掃描速度以及掃描幅面等。（4）顯示器（Display）顯示器是計(jì)算機(jī)重要的輸出設(shè)備，用于顯示輸出的數(shù)據(jù)、程序或程序運(yùn)行的結(jié)果。常用的有陰極射線管顯示器、液晶顯示器、等離子顯示器、LED顯示器和3D顯示器等。LED顯示屏（LEDpanel），是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。LED顯示器集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體，它采用低電壓掃描驅(qū)動(dòng)，具有：色彩鮮艷、動(dòng)態(tài)范圍廣、亮度高、耗電少、壽命長(zhǎng)、成本低、故障少、視角大、可視距離遠(yuǎn)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為最具優(yōu)勢(shì)的新一代顯示媒體，目前，LED顯示器已廣泛應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、商業(yè)廣告、體育場(chǎng)館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等，可以滿足不同環(huán)境的需要。LED顯示屏是由發(fā)光二極管排列組成的一顯示器件。顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)有：屏幕尺寸：表示顯示屏幕的大小，即顯示器屏幕對(duì)角線的長(zhǎng)度，以英寸為單位，常用的有15、17、20英寸等。點(diǎn)距：屏幕上熒光點(diǎn)之間的距離，它決定像素的大小，以及屏幕能達(dá)到的最高顯示分辨率，點(diǎn)距越小越好。常用的點(diǎn)距規(guī)格有0.26mm、0.30mm等分辨率：指屏幕像素的點(diǎn)陣。常用的分辨率有1024×768、1280×1024、1680×1050等。刷新頻率：每分鐘內(nèi)屏幕畫(huà)面更新的次數(shù)。刷新頻率越高，畫(huà)面閃爍越小。刷新頻率一般在75Hz以上。（5）打印機(jī)（Printer）打印機(jī)是計(jì)算機(jī)最基本的輸出設(shè)備之一，它將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果打印在紙上。打印機(jī)按打印方式可分為擊打式和非擊打式兩類。打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有打印速度、分辨率和最大打印幅度等。微機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)衡量微機(jī)的性能指標(biāo)很多，主要性能指標(biāo)如下：運(yùn)算速度。CPU字長(zhǎng)。內(nèi)存儲(chǔ)器的容量。外部設(shè)備配置?？傊?，衡量微機(jī)性能的各項(xiàng)指標(biāo)之間不是彼此孤立的，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該把它們綜合起來(lái)考慮，而且還要遵循“性能價(jià)格比”的原則。

計(jì)算機(jī)軟件包括程序與程序運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)，以及與這些程序和數(shù)據(jù)有關(guān)的文檔資料。軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

什么是計(jì)算機(jī)軟件？1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是用于計(jì)算機(jī)管理、監(jiān)控、維護(hù)和運(yùn)行的軟件。通常包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和語(yǔ)言處理程序等。操作系統(tǒng)是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源和軟件資源進(jìn)行控制和管理的大型程序。常用的操作系統(tǒng)有Dos、Windows98/XP/2000/NT/7/8/Vista、WindowsServer版、MacOS、Linux、UNIX、Netware等。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和語(yǔ)言處理程序用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題時(shí)，必須用某種“語(yǔ)言”和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流。具體地說(shuō)，就是利用某種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言提供的命令來(lái)編制程序，并把程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，然后運(yùn)行程序以達(dá)到解決問(wèn)題的目的。用于編寫計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序的語(yǔ)言稱為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，程序語(yǔ)言按其發(fā)展的先后可分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

用匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序稱為“源程序”，不能被計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行，必須把它們翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序，機(jī)器才能識(shí)別和執(zhí)行。這種翻譯也是由程序?qū)崿F(xiàn)的，不同的語(yǔ)言有不同的翻譯程序，統(tǒng)稱為語(yǔ)言處理程序。C,C++,VC++,VB.net,JAVA解釋方式：在高級(jí)語(yǔ)言源程序輸入計(jì)算機(jī)后，啟動(dòng)解釋程序，翻譯一句執(zhí)行一句，直到程序執(zhí)行完為止。如圖（a）所示。編譯方式：將高級(jí)語(yǔ)言源程序送入計(jì)算機(jī)后，調(diào)用編譯程序?qū)⑵湔麄€(gè)地翻譯成用機(jī)器指令表示的目標(biāo)程序，然后執(zhí)行目標(biāo)程序，得到計(jì)算結(jié)果。如圖（b）所示。1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)用程序?qū)嵱贸绦蛲瓿梢恍┡c管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務(wù)。一般情況下，計(jì)算機(jī)能夠正常地運(yùn)行，但有時(shí)也會(huì)發(fā)生各種類型的問(wèn)題，如病毒感染、運(yùn)行速度下降、磁盤損壞等。這時(shí)可用一些實(shí)用程序來(lái)解決這些問(wèn)題，如Windows優(yōu)化大師、超級(jí)兔子軟件、反病毒軟件、磁盤修復(fù)程序等。應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件也可以分為兩類：通用應(yīng)用軟件和專用應(yīng)用軟件。通用應(yīng)用軟件功能強(qiáng)大，適用性好，應(yīng)用廣泛。專用應(yīng)用軟件是針對(duì)某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的具體問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的軟件，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和專業(yè)性。常用的應(yīng)用軟件有以下幾類：辦公自動(dòng)化軟件：如WPSOffice、MicrosoftOffice、IBMLotus等。多媒體應(yīng)用軟件：如Photoshop、CorelDRAW、Flash、Authorware、3dsMax、Maya、Premiere、AfterEffects等。1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)軟件：華途AXCAD、中望CAD、AutoCAD等。企業(yè)應(yīng)用軟件：用友財(cái)務(wù)管理軟件、金碟財(cái)務(wù)管理軟件、金算盤財(cái)務(wù)管理軟件等。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件：IE、Firefox、TencentTT、Flashget、迅雷等。安全防護(hù)軟件：卡巴斯基、瑞星、Norton、金山毒霸、天網(wǎng)防火墻等。系統(tǒng)工具軟件：WinRAR、Ghost、3721、瑞星卡卡、360safe等。娛樂(lè)休閑工具：各種游戲軟件、QQ、MSN等。1.3.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.4數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)1.4.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.4.2數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示1.4.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換輸入設(shè)備轉(zhuǎn)換(10)2,(47)8,(1D)H……西文：A,B,C,D,E……漢字：我愛(ài)你中國(guó)……輸出設(shè)備聲音圖像漢字：我愛(ài)你中國(guó)……西文：A,B,C,D,E……(10)2,(47)8,(1D)H……1010100010001111111111…（1）物理上容易實(shí)現(xiàn)（2）運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單（3）與邏輯命題兩個(gè)值“真”、“假”對(duì)應(yīng)

在計(jì)算機(jī)當(dāng)中,為什么都采用二進(jìn)制來(lái)表示信息呢?(1010110010101.10101)2(12627.52)8(1695.A8)16為什么要引入八進(jìn)制和十六進(jìn)制？1.4.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1、進(jìn)位計(jì)數(shù)制數(shù)位：數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置。基數(shù)：某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制使用的基本符號(hào)的個(gè)數(shù)。位權(quán)：數(shù)值中每一個(gè)固定位置對(duì)應(yīng)的單位。=5*102+5*101+5*100+5*10-1例如：（555.5）10按照位權(quán)和的方式展開(kāi)十進(jìn)制的位權(quán)：(345.55)10=3×102+4×101+5×100+5×10-1+5×10-2位權(quán)和展開(kāi)式，10n為位權(quán)小數(shù)點(diǎn)…103102101100●10-110-210-3…推出…R3R2R1R0●R-1R-2R-3…R進(jìn)制的位權(quán)：基本符號(hào)基數(shù)進(jìn)位規(guī)則表示十進(jìn)制(Decimal)0-910逢十進(jìn)一(23)10、(25)D二進(jìn)制(Binary)0、12逢二進(jìn)一(101)2、(110)B八進(jìn)制(Octal)0-78逢八進(jìn)一(357)8、(525)O十六進(jìn)制(Hexadecimal)0-9，A-F16逢十六進(jìn)一(3A5D)16、(7B)H2、四種進(jìn)制數(shù)的對(duì)照表示3、幾種常見(jiàn)進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二十八十六按權(quán)展開(kāi)求和法整數(shù)：除R取余倒排法小數(shù)：乘R取整順取法R進(jìn)制十進(jìn)制例１:(5463.525)10=5*103+4*102+6*101+3*100+5*10-1

+2*10-2+5*10-3例２:

二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制

(11001)2（１）R進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制方法：按權(quán)展開(kāi)求和法

=1*24+1*23+0*22+0*21+1*20

=16+8+0+0+1=(25)10例4：八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(137.5)8=1*82+

3*81+7*80+5*8-1

=64+24+7+0.625=(95.625)10例5：十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制(10C.2)16=1*162+

0*161+C*160+2*16-1

=256+0+12+0.125=(268.125)10例3：(101.11)2=1*22

+

0*21

+1*20

+1*2-1+1*2-2

=4+0+1+0.5+0.25=(5.75)10方法：整數(shù)：除R取余倒排法小數(shù)：乘R取整順取法（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制整數(shù)部分轉(zhuǎn)換時(shí)，商為0的時(shí)候除基數(shù)的過(guò)程結(jié)束；小數(shù)部分轉(zhuǎn)換時(shí)，乘到小數(shù)部分為0或者滿足精度的時(shí)候乘基數(shù)的過(guò)程結(jié)束。注意(28.125)10=(？)2整數(shù)：除2取余倒排法小數(shù)：乘2取整順排法例１：十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制28222221473100余數(shù)0111(28.125)10=0.125*2=0.25取整0.25*2=0.50.5*2=1.001注:商為0時(shí)除2的過(guò)程結(jié)束。注:小數(shù)部分為0或滿足精度時(shí)乘2的過(guò)程結(jié)束。(11100.001)2014222273100余數(shù)111(14.23)10=0.23*2=0.46取整00.46*2=0.920.92*2=1.84010.84*2=1.6810.68*2=1.361(1110.00111)2練習(xí)：(47.625)D＝(?)B(47.625)D＝(101111.101)B十進(jìn)制－八進(jìn)制如何轉(zhuǎn)化？十進(jìn)制－十六進(jìn)制如何轉(zhuǎn)化？整數(shù)：除8取余倒排法小數(shù)：乘8取整順排法整數(shù)：除16取余倒排法小數(shù)：乘16取整順排法十進(jìn)制－八進(jìn)制，十六進(jìn)制(47.625)D＝(?)O(47.625)D＝(?)H(47.625)D＝(57.5)O(47.625)D＝(2F.A)H二十八十六按權(quán)展開(kāi)求和法整數(shù)：除R取余倒排法小數(shù)：乘R取整順取法R進(jìn)制十進(jìn)制81=

23161=24例1：二八1位變3位3位變1位(1111010001011010.001101

01

)2172132152注：不足3位添0補(bǔ)足。(172132.152)8000（3）八進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換例2：十六二1位變4位4位變1位1954274(00011001010101000010.01110100)2(19542.74)16注：不足4位添0補(bǔ)足。例3：八十六以二進(jìn)制位橋梁1954274(312502.35)8=(19542.74)16(00011001010101000010.01110100)2(011001010101000010.011101)2(3

12502.35)84、幾種常見(jiàn)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二十八十六按權(quán)展開(kāi)求和法小數(shù)：乘R取整順排整數(shù)：除R取余倒排1位變4位，4位變1位1位變3位，3位變1位5、四種進(jìn)制對(duì)照表十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F161000020101.4.2數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示1、英文字符的表示英文字符包含數(shù)字、字母、符號(hào)等，目前廣泛采用ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼）表示。ASCII碼是7位二進(jìn)制編碼，可以表示128個(gè)字符(0000000B~1111111B)，包括26個(gè)大寫字母、26個(gè)小寫字母、09十個(gè)數(shù)字、33個(gè)通用運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)字符、33個(gè)控制符。表1-4列出了ASCII碼表。在計(jì)算機(jī)中常用一個(gè)字節(jié)存放ASCII編碼。一個(gè)字節(jié)是八位二進(jìn)制數(shù)，最高位一般空閑，在傳送信息時(shí)常作為奇偶校驗(yàn)位。低4位碼(d3d2d1d0)高3位碼（d6d5d4）0000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2"2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}111