醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/

第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示第五節(jié)多媒體技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史及其在社會(huì)變革中的作用，了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。2.掌握計(jì)算機(jī)的組成和各部分硬件的作用，了解計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)，了解計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)。3.掌握數(shù)據(jù)的存儲單位、字符編碼和漢字編碼知識。4.了解多媒體技術(shù)的概況。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)（computer）是一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。它是能夠按照程序運(yùn)行，自動(dòng)、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。在現(xiàn)代社會(huì)中，人們已經(jīng)越來越離不開計(jì)算機(jī)的幫助，它在政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、教育等領(lǐng)域正在發(fā)揮著越來越重要的作用。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述想要深入地了解計(jì)算機(jī)，必須先了解它產(chǎn)生與發(fā)展的過程、特點(diǎn)、分類、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與功能等內(nèi)容。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展一、從“結(jié)繩記事”中的繩結(jié)到算盤，從算盤到機(jī)械計(jì)算機(jī)，人類從未停止對計(jì)算工具的探索和研究，1946年2月14日，由美國軍方定制的世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)（electronicnumericalandcalculator,ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學(xué)問世了（見圖1-1）。ENIAC被用于計(jì)算彈道軌跡，這臺計(jì)算機(jī)使用了17840支電子管，占地面積約170m2，質(zhì)量約30t。ENIAC功耗為170kW，其運(yùn)算速度為每秒5000次的加法運(yùn)算，造價(jià)約為487000美元。ENIAC的問世具有劃時(shí)代的意義，表明電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述圖1-1世界上第一臺電子計(jì)算機(jī)ENIAC第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述一直以來，計(jì)算機(jī)不斷向著小型化、微型化、低功耗、智能化、系統(tǒng)化的方向更新?lián)Q代。到目前為止，其發(fā)展大致可以分為四代，見表1-1。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述隨著技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)工藝的更新，以及不同領(lǐng)域要求的不同，計(jì)算機(jī)也在向著不同的方向發(fā)展，具體來說有以下幾個(gè)發(fā)展趨勢:（1）巨型化。天文、軍事、仿真、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域需要進(jìn)行大量的計(jì)算，要求計(jì)算機(jī)有更高的運(yùn)算速度、更大的存儲量，這就需要研制功能更強(qiáng)的巨型計(jì)算機(jī)。（2）專業(yè)化。工業(yè)計(jì)算機(jī)、嵌入式設(shè)備在工業(yè)和專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，如車載計(jì)算機(jī)、工控計(jì)算機(jī)、銀行系統(tǒng)等。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（3）微型化。計(jì)算機(jī)的體積在不斷地縮小，臺式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦體積逐步微型化，為人們提供便捷的服務(wù)。因此，未來計(jì)算機(jī)仍會(huì)不斷趨于微型化，體積將越來越小。（4）網(wǎng)絡(luò)化。互聯(lián)網(wǎng)將世界各地的計(jì)算機(jī)連接在一起，從此進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化徹底改變了人類世界，人們通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行溝通、交流，教育資源共享，信息查閱共享等，特別是無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，極大地提高了人們使用網(wǎng)絡(luò)的便捷性。移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)成為當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)，它們的增長速度是任何預(yù)測家都未曾預(yù)料到的，所以可以預(yù)見移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將會(huì)創(chuàng)造怎樣的經(jīng)濟(jì)神話。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（5）智能化。目前的計(jì)算機(jī)已能夠部分地代替人的腦力勞動(dòng)，但是人們希望計(jì)算機(jī)具有更多人的智能。人類不斷在探索如何讓計(jì)算機(jī)能夠更好地反映人類思維，使計(jì)算機(jī)能夠具有人類的邏輯思維判斷能力，可以通過思考與人類溝通交流，拋棄以往的依靠編碼程序來運(yùn)行計(jì)算機(jī)的方法，直接對計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)二、計(jì)算機(jī)之所以發(fā)展如此迅速，是因?yàn)樗苣７氯说牟糠炙季S活動(dòng)，與人腦有許多相似之處，具有計(jì)算、邏輯判斷的能力，所以計(jì)算機(jī)又被稱為電腦。歸納起來，計(jì)算機(jī)有以下幾方面的特點(diǎn):第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述運(yùn)算速度快1.第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算精確度高2.科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需要高度精確的計(jì)算。例如，計(jì)算機(jī)控制的導(dǎo)彈之所以能準(zhǔn)確地?fù)糁蓄A(yù)定的目標(biāo)，與計(jì)算機(jī)的精確計(jì)算是分不開的。一般計(jì)算機(jī)可以有十幾位甚至幾十位（二進(jìn)制）有效數(shù)字，計(jì)算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計(jì)算工具所望塵莫及的。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述邏輯判斷能力強(qiáng)3.計(jì)算機(jī)不僅能進(jìn)行精確計(jì)算，還具有邏輯判斷功能，能對信息進(jìn)行比較和判斷。計(jì)算機(jī)能把參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)、程序及中間結(jié)果和最后結(jié)果保存起來，并能根據(jù)判斷的結(jié)果自動(dòng)執(zhí)行下一條指令以供用戶隨時(shí)調(diào)用。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述存儲容量大4.計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲器具有記憶特性，可以存儲大量的信息，這些信息，不僅包括各類數(shù)據(jù)信息，還包括加工這些數(shù)據(jù)的程序。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述自動(dòng)化程度高5.由于計(jì)算機(jī)具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力，所以人們可以將預(yù)先編好的程序組納入計(jì)算機(jī)內(nèi)存，在程序控制下，計(jì)算機(jī)可以連續(xù)、自動(dòng)地工作，不需要人的干預(yù)。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的分類三、計(jì)算機(jī)的種類有很多，可以按照不同的標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行分類，如圖1-2所示。圖1-2計(jì)算機(jī)的分類第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述按照應(yīng)用范圍分類1.計(jì)算機(jī)按照應(yīng)用范圍分類，可以分為專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)兩種。（1）專用計(jì)算機(jī)。專用計(jì)算機(jī)是為解決一個(gè)或一類特定問題而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。它的硬件和軟件的配置依據(jù)解決特定問題的需要而定，并不求全。專用機(jī)功能單一，配有解決特定問題的固定程序，能高速、可靠地解決特定問題。一般在過程控制中使用此類。（2）通用計(jì)算機(jī)。通用計(jì)算機(jī)是為解決各種問題，具有較強(qiáng)的通用性而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。它具有一定的運(yùn)算速度，有一定的存儲容量，帶有通用的外部設(shè)備，配備各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。一般的數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)多屬此類。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述按照規(guī)模和處理能力分類2.通用計(jì)算機(jī)按照規(guī)模和處理能力分類，可以分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、工作站和服務(wù)器。（1）巨型機(jī)。巨型機(jī)通常是指最大、最快、最貴的計(jì)算機(jī)。目前，巨型機(jī)主要用于戰(zhàn)略武器（如核武器和反導(dǎo)彈武器）的設(shè)計(jì)、空間技術(shù)、石油勘探、長期天氣預(yù)報(bào)及社會(huì)模擬等國防與尖端科學(xué)領(lǐng)域。世界上只有少數(shù)幾個(gè)國家能生產(chǎn)巨型機(jī)，圖1-3所示即為我國自行研制生產(chǎn)的巨型機(jī)“天河一號”。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述圖1-3“天河一號”計(jì)算機(jī)第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（2）大型機(jī)。大型機(jī)包括我們通常所說的大、中型計(jì)算機(jī)，具有很高的運(yùn)算速度和很大的存儲量，并允許相當(dāng)多的用戶同時(shí)使用，主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域。（3）小型機(jī)。由于大型機(jī)價(jià)格昂貴，操作復(fù)雜，只有大企業(yè)或大單位才能買得起，所以在集成電路推動(dòng)下，小型機(jī)出現(xiàn)了。小型機(jī)具有高可靠性、高可用性和高服務(wù)性等特點(diǎn)，其一般為中小型企事業(yè)單位或某一部門所用，如高等院校的計(jì)算機(jī)中心等。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（4）微型機(jī)。微型計(jì)算機(jī)簡稱“微型機(jī)”“微機(jī)”，由于其具備人腦的某些功能，所以也稱其為“微電腦”。微型機(jī)發(fā)展十分迅猛，除了傳統(tǒng)的臺式機(jī)外，還有一體機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦、平板電腦（見圖1-4）等，在生產(chǎn)、生活等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。圖1-4平板電腦第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（5）工作站。工作站是介于個(gè)人計(jì)算機(jī)（personalcomputer，PC）和小型計(jì)算機(jī)之間的一種高檔微型機(jī)。1980年，美國Apollo公司推出世界上第一臺工作站DN-100。幾十年來，工作站迅速發(fā)展，現(xiàn)已成長為專門處理某類特殊事務(wù)的一種獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。（6）服務(wù)器。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日益推廣和普及，一種可供網(wǎng)絡(luò)用戶共享的、高性能的計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，這就是服務(wù)器。服務(wù)器一般具有大容量的存儲設(shè)備和豐富的外部設(shè)備，其上運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，要求較高的運(yùn)行速度，對此很多服務(wù)器都配置了雙

CPU。服務(wù)器上的資源可供網(wǎng)絡(luò)用戶共享。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域四、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算的應(yīng)用已經(jīng)滲透到國家政治、軍事、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)在公共領(lǐng)域的應(yīng)用1.（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）?？茖W(xué)計(jì)算一直是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，如高能物理、工程設(shè)計(jì)、地震預(yù)測、氣象預(yù)報(bào)、航天技術(shù)等。（2）過程檢測與控制（自動(dòng)控制）。計(jì)算機(jī)對工業(yè)生產(chǎn)過程中的某些信號進(jìn)行自動(dòng)檢測，并對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（3）信息管理（數(shù)據(jù)處理）。信息管理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域，如企業(yè)管理、物資管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、賬目計(jì)算、信息情報(bào)檢索等。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computeraideddesign,CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（computeraidedmanufacturing，CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測試（computeraidedtest,CAT）、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（computeraidedinstruction,CAI）等。（5）辦公自動(dòng)化。用計(jì)算機(jī)進(jìn)行各類辦公業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)、分析和輔助決策。（6）人工智能和模式識別。用計(jì)算機(jī)模擬人類的智能活動(dòng)，最具代表性且應(yīng)用最成功的兩個(gè)領(lǐng)域是專家系統(tǒng)和機(jī)器人。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述（7）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)全球信息查詢、郵件傳送、電子商務(wù)等功能。（8）云計(jì)算。（9）大數(shù)據(jù)。（10）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用2.具體到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)也得到了廣泛的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)計(jì)算機(jī)輔助診斷和輔助決策系統(tǒng)(CAD&CMD)?？梢詭椭t(yī)生縮短診斷時(shí)間、避免疏漏、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提供其他專家的診治意見，以便盡快做出診斷，提出治療方案。(2)利用人工智能技術(shù)編制的輔助診治系統(tǒng)，一般稱為醫(yī)療專家系統(tǒng)。人工智能是當(dāng)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的前沿。醫(yī)療專家系統(tǒng)是根據(jù)醫(yī)生提供的知識，模擬醫(yī)生診治時(shí)的推理過程，為疾病的診治提供幫助。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述(3)醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospitalinformationsystem，HIS)。醫(yī)院信息系統(tǒng)用于收集、處理、分析、儲存和傳遞醫(yī)療信息及醫(yī)院管理信息。一個(gè)完整的醫(yī)院信息系統(tǒng)可以完成如下任務(wù)：病人登記、預(yù)約、病歷管理、病房管理、臨床監(jiān)護(hù)、膳食管理、醫(yī)院行政管理、健康檢查登記、藥房和藥庫管理、病人結(jié)賬和出院、醫(yī)療輔助診斷決策、醫(yī)學(xué)圖書資料檢索、教育和訓(xùn)練、會(huì)診和轉(zhuǎn)院、統(tǒng)計(jì)分析、實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化和接口。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述(4)生物醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)及流行學(xué)調(diào)查軟件包。在臨床研究、實(shí)驗(yàn)研究及流行學(xué)調(diào)查研究中，需要處理大量信息。應(yīng)用計(jì)算機(jī)可以準(zhǔn)確、快速地對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理。(5)醫(yī)學(xué)情報(bào)檢索系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對醫(yī)學(xué)圖書、期刊及各種醫(yī)學(xué)資料進(jìn)行管理。通過關(guān)鍵詞搜索即可迅速查找出所需的文獻(xiàn)資料。(6)藥物代謝動(dòng)力學(xué)軟件包。藥物代謝動(dòng)力學(xué)運(yùn)用數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)方法定量地研究藥物的吸收、分布、轉(zhuǎn)化和排泄等動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律性。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述(7)疾病預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)。疾病在人群中流行的規(guī)律與環(huán)境、社會(huì)、人群免疫等多方面因素有關(guān)，計(jì)算機(jī)可根據(jù)存儲的有關(guān)因素的信息并根據(jù)它建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，做出人群中疾病流行情況的預(yù)測預(yù)報(bào)，以供決策部門參考。(8)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)。可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握醫(yī)學(xué)科學(xué)知識和提高解決問題的能力及更好地利用醫(yī)學(xué)知識庫與檢索醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)；醫(yī)務(wù)人員可以根據(jù)各自的需要和進(jìn)度，進(jìn)行學(xué)習(xí)和補(bǔ)充新的醫(yī)學(xué)專門知識。目前，在一些醫(yī)學(xué)研究和教學(xué)單位里已建立了可由遠(yuǎn)程終端通過電話網(wǎng)絡(luò)訪問的各種CAI醫(yī)學(xué)課程。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述(9)最佳放射治療計(jì)劃軟件。計(jì)算機(jī)在放射治療中的應(yīng)用，主要是計(jì)算劑量分布和制訂放療計(jì)劃。以往使用手工計(jì)算，由于計(jì)算過程復(fù)雜，所以要花費(fèi)很多時(shí)間。因而，在手工計(jì)算的情況下，通常只能選擇幾個(gè)代表點(diǎn)來計(jì)算劑量值。利用計(jì)算機(jī)，只要花很短時(shí)間就能計(jì)算出劑量值，而且誤差率不超過5％，這樣，對同一個(gè)病人在不同的條件下進(jìn)行幾次計(jì)算，從中選擇一個(gè)最佳的放射治療計(jì)劃就成為可能。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述(10)計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)圖像處理與圖像識別。醫(yī)學(xué)研究與臨床診斷中許多重要的信息都是以圖像形式出現(xiàn)的，醫(yī)學(xué)對圖像信息的依賴是十分緊密的。(11)生物化學(xué)指標(biāo)、生理信息的自動(dòng)分析和醫(yī)療設(shè)備智能化。醫(yī)療設(shè)備智能化是指現(xiàn)代醫(yī)療儀器與計(jì)算機(jī)技術(shù)及其與各種軟件結(jié)合的應(yīng)用，它使這些設(shè)備具有自動(dòng)采樣、自動(dòng)分析、自動(dòng)數(shù)據(jù)處理等功能，并可進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，它是醫(yī)療儀器發(fā)展的一個(gè)方向。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述(12)計(jì)算機(jī)在護(hù)理工作中的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)在護(hù)理工作中的應(yīng)用，主要分為以下3個(gè)方面：①護(hù)理，包括護(hù)理記錄、護(hù)理檢查、病人監(jiān)護(hù)、藥物管理等。②護(hù)士教育，包括護(hù)理CAI教育、護(hù)士教學(xué)計(jì)劃與學(xué)習(xí)成績記錄管理。③護(hù)士管理，包括護(hù)士服務(wù)計(jì)劃調(diào)度、人力資源管理、護(hù)士工作質(zhì)量的檢查或評比等。計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，而且隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越依賴于計(jì)算機(jī)的幫助，計(jì)算機(jī)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的前景將會(huì)更加廣闊。第一節(jié)計(jì)算機(jī)概述思考題1.簡述計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢。2.簡述計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)。3.按照規(guī)模和處理能力可以把計(jì)算機(jī)分為哪幾類？4.簡述計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作原理一、自從世界上第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)誕生以來，計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng)都已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。計(jì)算機(jī)的種類多種多樣，不同種類計(jì)算機(jī)的性能和應(yīng)用領(lǐng)域也各不相同。但是就其基本組成而言，仍然未擺脫馮·諾依曼的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)體系。1946年，馮·諾依曼提出了存儲程序原理，把程序本身當(dāng)作數(shù)據(jù)來對待，半個(gè)多世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)制造技術(shù)發(fā)生了巨大變化，但馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)仍然沿用至今，存儲程序控制原理確立了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本組成和工作方式。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)存儲程序控制原理的基本內(nèi)容1.馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的根本是存儲程序控制原理，它的基本內(nèi)容如下：（1）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。（2）將程序（數(shù)據(jù)和指令序列）預(yù)先存放在主存儲器中（程序存儲），使計(jì)算機(jī)在工作時(shí)能夠自動(dòng)、高速地從存儲器中取出指令，并加以執(zhí)行（程序控制）。（3）由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部件組成計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理2.馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理如圖1-5所示，具體流程如下：圖1-5馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（1）將程序和數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備送入存儲器。（2）啟動(dòng)運(yùn)行后，計(jì)算機(jī)從存儲器中取出程序指令送到控制器中進(jìn)行識別，分析該指令要做什么。（3）控制器根據(jù)指令的含義發(fā)出相應(yīng)的命令（如加法、減法等），將存儲單元中存放的操作數(shù)據(jù)取出，送往運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，再把運(yùn)算結(jié)果送回存儲器指定的單元。（4）運(yùn)算任務(wù)完成后，系統(tǒng)就可以根據(jù)指令將結(jié)果通過輸出設(shè)備輸出。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)二、一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分，如圖1-6所示。圖1-6計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的所有實(shí)體部件的集合，它們都是看得見、摸得著的，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的物質(zhì)基礎(chǔ)；計(jì)算機(jī)軟件是指在硬件設(shè)備上運(yùn)行的各種程序及有關(guān)資料。人們把不裝備任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為“裸機(jī)”。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主要由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1）運(yùn)算器運(yùn)算器主要完成各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，是對信息加工和處理的部件，由寄存器、累加器等組成。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2）控制器控制器用來協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，它讀取指令并進(jìn)行翻譯和分析，再對各部件進(jìn)行相應(yīng)的控制。在微型計(jì)算機(jī)中，運(yùn)算器和控制器集成在一起構(gòu)成了中央處理器（CPU）,它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心，能夠處理的數(shù)據(jù)位數(shù)是CPU的一個(gè)最重要的性能標(biāo)志。人們通常所說的16位機(jī)、32位機(jī)、64位機(jī)即指CPU能同時(shí)處理16位、32位、64位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成3）存儲器存儲器是計(jì)算機(jī)的存儲部件，用來存放信息。存儲器的工作速率相對于CPU的運(yùn)算速率要低很多。存儲器有內(nèi)存儲器和外存儲器兩種類型，內(nèi)存儲器能直接和CPU交換數(shù)據(jù)，雖然容量小，但存取速度快，一般用于存放那些正在處理的數(shù)據(jù)或正在運(yùn)行的程序；外存儲器是間接和CPU交換數(shù)據(jù)的，雖然存取速度慢，但存儲容量大、價(jià)格低廉，一般用來存放暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成內(nèi)存儲器按其工作方式的不同，可分為隨機(jī)存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。RAM允許對存儲單元進(jìn)行存取數(shù)據(jù)操作。在計(jì)算機(jī)斷電后，RAM中的信息會(huì)丟失。由于ROM中的信息是廠家在制造時(shí)用特殊方法寫入的，所以ROM中的信息可以讀出，但不能向其中寫入數(shù)據(jù)，而且斷電后其中的數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。ROM中一般存放重要的、經(jīng)常使用的程序或數(shù)據(jù)，從而可以避免這些程序和數(shù)據(jù)受到破壞。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成4）輸入設(shè)備輸入設(shè)備是外界向計(jì)算機(jī)傳送信息的裝置，如鍵盤和鼠標(biāo)，根據(jù)需要還可以配置一些其他輸入設(shè)備，如光筆、數(shù)字化儀、掃描儀等。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成5）輸出設(shè)備輸出設(shè)備是能將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部媒介，并轉(zhuǎn)化成為人們所認(rèn)識的表示形式的裝置。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)2.軟件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的各種程序，而軟件系統(tǒng)是指控制整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)工作的程序集合。人們通過軟件系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，軟件系統(tǒng)的開發(fā)是根據(jù)人們的需求進(jìn)行的。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件可以看作用戶與計(jì)算機(jī)的接口，它為應(yīng)用軟件和用戶提供了控制與訪問硬件的手段，這些功能主要由操作系統(tǒng)完成。此外，編譯系統(tǒng)和各種工具軟件也屬此類，它們從另一方面輔助用戶使用計(jì)算機(jī)。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（1）操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)(operatingsystem,OS)是管理、控制和監(jiān)督計(jì)算機(jī)軟硬件資源協(xié)調(diào)運(yùn)行的程序系統(tǒng)，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成，它是直接運(yùn)行在計(jì)算機(jī)硬件上的、最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。操作系統(tǒng)通常應(yīng)包括下列五大功能：處理器管理、作業(yè)管理、存儲器管理、設(shè)備管理和文件管理。操作系統(tǒng)的種類繁多，依其功能和特性分為批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等；依據(jù)同時(shí)管理用戶數(shù)的多少分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)。目前常用的操作系統(tǒng)有DOS、Windows、UNIX、Linux、MacOS和NetWare等。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（2）程序設(shè)計(jì)語言與語言處理程序。人們要利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，一般首先要編制程序。程序設(shè)計(jì)語言一般分為機(jī)器語言、匯編語言和高級語言三類。機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)唯一能直接識別和執(zhí)行的程序語言。如果要在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行高級語言程序，就必須配備程序語言翻譯程序。翻譯程序本身是一組程序，不同的高級語言都有相應(yīng)的翻譯程序。對源程序進(jìn)行解釋和編譯任務(wù)的程序分別稱為解釋程序和編譯程序。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（3）系統(tǒng)服務(wù)程序。系統(tǒng)服務(wù)程序能夠提供一些常用的服務(wù)性功能，它們?yōu)橛脩糸_發(fā)程序和使用計(jì)算機(jī)提供了方便，像計(jì)算機(jī)上經(jīng)常使用的診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序等均屬此類。（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(databasemanagementsystem，DBMS)。數(shù)據(jù)庫是指按照一定聯(lián)系存儲的數(shù)據(jù)集合，可為多種應(yīng)用共享。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行加工、管理的系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)不但能夠存放大量的數(shù)據(jù)，更重要的是能迅速、自動(dòng)地對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、修改、統(tǒng)計(jì)、排序、合并等操作，以得到所需的信息。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2）應(yīng)用軟件為解決各類實(shí)際問題而設(shè)計(jì)的程序系統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件，如文字處理軟件Word、表格處理軟件Excel、演示文稿軟件PowerPoint等。第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成思考題1.簡述馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理。2.簡述計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成。3.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)分為哪幾類？試分別進(jìn)行描述。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述微

型

計(jì)算機(jī)又稱PC（personalcomputer），簡稱為微機(jī)，是大規(guī)模集成電路技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。常見的微型計(jì)算機(jī)有臺式機(jī)、一體機(jī)、筆記本電腦（見圖1-7）、平板電腦等。圖1-7筆記本電腦第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)的硬件組成一、以臺式計(jì)算機(jī)為例，從外觀上來看，其主要由主機(jī)、顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)等組成，有時(shí)可根據(jù)需要增加掃描儀、打印機(jī)和音響等外部設(shè)備。從硬件組成上來看，主機(jī)箱主要包括主板、CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、電源等基本組成部件及顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等一些擴(kuò)展部件。微型計(jì)算機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)，將CPU、主存儲器和輸入/輸出接口電路連接起來，其基本結(jié)構(gòu)如圖1-8所示。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述圖1-8微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述總線二、總線的概念1.為將各部件和外圍設(shè)備與CPU直接連接，常用一組線路配以適當(dāng)?shù)慕涌陔娐穪韺?shí)現(xiàn)，這組多個(gè)功能部件共享的信息傳輸線稱為總線，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過總線將CPU、主存儲器及輸入/輸出設(shè)備連接起來。因此，總線是CPU與其他部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信號的公用通道。從物理上講，總線是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中各部分互相連接的方式，具體體現(xiàn)為擴(kuò)展槽；從邏輯上講，總線是一種通信標(biāo)準(zhǔn)，是關(guān)于擴(kuò)展卡能在PC中工作的協(xié)議。采用總線結(jié)構(gòu)便于部件或設(shè)備的擴(kuò)充；使用統(tǒng)一的總線標(biāo)準(zhǔn)，不同設(shè)備間的互連將更容易實(shí)現(xiàn)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述總線的分類2.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線包括內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。內(nèi)部總線是指CPU內(nèi)部連接各部件的總線。系統(tǒng)總線是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的CPU、存儲器與I/O接口之間的總線。外部總線是指微機(jī)與外部設(shè)備之間或多機(jī)系統(tǒng)之間互連的總線。從物理結(jié)構(gòu)上來看，系統(tǒng)總線是一組兩端帶有插頭、用扁平線構(gòu)成的互連線，亦即傳輸線。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述這組傳輸線根據(jù)傳送信號的不同，分為以下3種：（1）數(shù)據(jù)總線（databus），用于CPU與內(nèi)存、I/O接口之間傳送數(shù)據(jù)；（2）地址總線（addressbus），用于CPU訪問內(nèi)存和外部設(shè)備時(shí)傳送相關(guān)地址，實(shí)現(xiàn)信息傳送的設(shè)備地址選擇；（3）控制總線（controlbus），用于CPU訪問內(nèi)存和外部設(shè)備時(shí)傳送控制信號，從而控制對數(shù)據(jù)總線和地址總線的訪問與使用。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述常用的總線3.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用標(biāo)準(zhǔn)總線。標(biāo)準(zhǔn)總線不僅具體規(guī)定了線數(shù)及每根線的功能，而且規(guī)定了統(tǒng)一的電氣特性。高速CPU、性能優(yōu)異的外部設(shè)備及功能強(qiáng)大的軟件大量涌現(xiàn)，總線技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，先后出現(xiàn)了ISA、EISA、VESA、PCI、USB、AGP等總線標(biāo)準(zhǔn)。（1）EISA總線。1988年由Compaq、HP、AST、Epson及NEC等9家計(jì)算機(jī)公司聯(lián)合推出了一個(gè)32位總線標(biāo)準(zhǔn)——擴(kuò)展的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)（EISA），保持了與ISA的完全兼容。它的數(shù)據(jù)寬度為32位，最大傳輸速率為

33Mb/s。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（2）VESA總線。VESA總線是“視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)”于1991年推出的32位局部總線，它定義了32位數(shù)據(jù)總線且可擴(kuò)展為64位，使用33MHz的時(shí)鐘頻率，最大傳輸速率為

132Mb/s。VESA總線可支持386SX、386DX、486SX、486DX及奔騰微處理器。（3）PCI總線。PCI總線即外圍部件互連總線，也稱為局部總線，是由Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)總線且可擴(kuò)展為64位，使用33MHz或66MHz的時(shí)鐘頻率，傳輸速率為132Mb/s。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（4）通用串行總線。通用串行總線（universalserialbus，USB）是Intel公司提出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)，目前已是主流規(guī)范。USB接口就是為解決現(xiàn)行PC與周邊設(shè)備的通用連接問題而設(shè)計(jì)的。（5）AGP總線。AGP（acceleratedgraphicsport，圖形加速接口）總線由Intel公司于1996年提出，用來提高圖像信息處理（特別是3D圖形）的性能。AGP接口使用64位圖形總線將CPU與內(nèi)存直接連接，是目前使用最多的總線結(jié)構(gòu)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述系統(tǒng)總線的性能指標(biāo)4.（1）總線的帶寬?？偩€的帶寬是指單位時(shí)間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量，即每秒傳送的字節(jié)數(shù)。它與總線的位寬和工作頻率有關(guān)。（2）總線的位寬?？偩€的位寬是指總線能同時(shí)傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，即數(shù)據(jù)總線的位數(shù)。（3）總線的工作頻率?？偩€的工作頻率也稱為總線的時(shí)鐘頻率，以MHz為單位?？偩€帶寬越大，總線工作速度就越快。以上性能指標(biāo)的關(guān)系如下：總線帶寬=總線位寬/8×總線工作頻率第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述概念1.中央處理器三、中央處理器（centralprocessingunit，CPU）一般由邏輯運(yùn)算單元、控制單元和存儲單元組成。在邏輯運(yùn)算單元和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中暫時(shí)保存數(shù)據(jù)。簡單地講，CPU是由控制器和運(yùn)算器兩部分組成的。這兩部分集成在一塊集成電路芯片上，稱為微處理器（microprocessorunit，MPU）。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述CPU的主要性能指標(biāo)2.（1）主頻。主頻也稱時(shí)鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運(yùn)算速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。很多人認(rèn)為主頻決定著CPU的運(yùn)行速度，這是片面的。至今，沒有一條確定的公式能夠?qū)崿F(xiàn)主頻和實(shí)際運(yùn)算速度兩者之間的數(shù)值關(guān)系，即使是兩大處理器廠家

Intel和AMD，在這點(diǎn)上也存在著很大的爭議，從Intel產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，可以看出Intel很注重加強(qiáng)自身主頻的發(fā)展。當(dāng)然，主頻和實(shí)際運(yùn)算速度是有關(guān)的，只能說主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（2）外頻。外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位也是MHz。CPU的外頻決定整塊主板的運(yùn)行速度。通常所說的超頻，都是超CPU的外頻。但對于服務(wù)器CPU來講，超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定主板的運(yùn)行速度，兩者是同步運(yùn)行的，如果把服務(wù)器CPU超頻了，改變了外頻，就會(huì)產(chǎn)生異步運(yùn)行（臺式機(jī)很多主板都支持異步運(yùn)行），這樣會(huì)造成整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)的不穩(wěn)定。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（3）前端總線頻率（總線頻率）。前端總線頻率直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換的速度。有一個(gè)公式可以計(jì)算，即數(shù)據(jù)帶寬=（總線頻率×傳輸速率）/8，數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髱捜Q于所有同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸速率。例如，現(xiàn)在支持64位的至強(qiáng)Nocona的前端總線是800MHz，按照公式，它的數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬是6.4GB/s。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（4）CPU的位和字長。因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)中對CPU在單位時(shí)間內(nèi)（同一時(shí)間）能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)稱為字長，所以，能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就稱為8位的CPU。同理，32位的CPU就能在單位時(shí)間內(nèi)處理字長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別：由于常用的英文字符用8位二進(jìn)制就可以表示，所以通常就將8位稱為1字節(jié)。字長的長度是不固定的，對于不同的CPU，字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理1字節(jié)，而32位的CPU一次就能處理4字節(jié)，同理，字長為64位的CPU一次可以處理8字節(jié)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（5）倍頻系數(shù)。倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。在相同的外頻下，倍頻越高，CPU的頻率也越高。但實(shí)際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。（6）緩存。緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（7）CPU擴(kuò)展指令集。CPU依靠指令來計(jì)算和控制系統(tǒng)，每款CPU在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。指令的強(qiáng)弱也是CPU的重要指標(biāo)，指令集是提高微處理器效率最有效的工具之一。從現(xiàn)階段的主流體系結(jié)構(gòu)來看，指令集可分為CISC復(fù)雜指令集和RISC精簡指令集兩部分。（8）超流水線與超標(biāo)量。經(jīng)典奔騰處理器每條整數(shù)流水線都分為四級流水，即指令預(yù)取、譯碼、執(zhí)行、寫回結(jié)果，浮點(diǎn)流水又分為八級流水。超標(biāo)量是通過內(nèi)置多條流水線來同時(shí)執(zhí)行多個(gè)處理器，其實(shí)質(zhì)是以空間換取時(shí)間。而超流水線是通過細(xì)化流水、提高主頻，使得在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成一個(gè)甚至多個(gè)操作，其實(shí)質(zhì)是以時(shí)間換取空間。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述CPU的廠商3.（1）Intel公司。在CPU市場中Intel占有大約80%的市場份額，Intel生產(chǎn)的CPU就成了事實(shí)上的x86CPU技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。（2）AMD公司。AMD公司專門為計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子行業(yè)設(shè)計(jì)與制造各種創(chuàng)新的微處理器（CPU、GPU、APU、主板芯片組、電視卡芯片等）、閃存和低功率處理器解決方案，AMD致力于為技術(shù)用戶——從企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)到個(gè)人消費(fèi)者——提供基于標(biāo)準(zhǔn)的、以客戶為中心的解決方案。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（3）IBM和Cyrix。國際商業(yè)機(jī)器公司IBM擁有自己的芯片生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)服務(wù)器用POWER處理器。Cyrix作為曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的世界第三大CPU生產(chǎn)廠家，現(xiàn)在被VIA和AMD分別收購生產(chǎn)線與技術(shù)。（4）IDT公司。曾經(jīng)的輝煌，因AMD與Intel兩廠之間的競爭而漸漸退出市場。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（5）VIA（威盛）公司。VIA是臺灣一家主板芯片組廠商，收購了Cyrix和IDT的CPU部門，推出了自己的CPU。（6）國產(chǎn)龍芯。龍芯（Loongson）是國有自主知識產(chǎn)權(quán)的通用處理器，目前已經(jīng)有兩代產(chǎn)品。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述系統(tǒng)主板四、系統(tǒng)主板（systemboard）又稱主板或母板，用于連接計(jì)算機(jī)的多個(gè)部件。CPU、RAM、存儲設(shè)備和顯示卡等部件都連接在主板上，主板性能和質(zhì)量的好壞將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。主板的結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。圖1-9主板的結(jié)構(gòu)第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述CPU插座與插槽、內(nèi)存插槽與內(nèi)存條1.不同主板支持不同的CPU，其上的CPU插座（或插槽）也各不相同，常見的有Socket插座和Slot插槽。主板上有專門用來安插內(nèi)存條的插槽，稱為“系統(tǒng)內(nèi)存插槽”。根據(jù)內(nèi)存條的線數(shù)，可以把內(nèi)存分為168線、184線、240線等。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述CMOS電路、BIOS芯片2.CMOS是一塊小型的RAM，保存有存儲器和外部設(shè)備的種類、規(guī)格及當(dāng)前日期、時(shí)間等系統(tǒng)硬件配置和一些用戶設(shè)定的參數(shù)，為系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供所需數(shù)據(jù)。CMOS開機(jī)時(shí)由系統(tǒng)電源供電，關(guān)機(jī)時(shí)靠主板上的電池供電，即使關(guān)機(jī)，信息也不會(huì)丟失。BIOS（basicinputoutputsystem）芯片是“基本輸入/輸出系統(tǒng)”程序的專用存儲芯片。在主板通電后，BIOS芯片負(fù)責(zé)對計(jì)算機(jī)的各系統(tǒng)部件進(jìn)行自檢，只有一切正常，才開始啟動(dòng)操作系統(tǒng)。不同類型的硬件系統(tǒng)有各自不同的BIOS。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述主板I/O接口電路3.586以上微機(jī)的系統(tǒng)主板都直接配置了各種I/O接口電路，包括軟盤驅(qū)動(dòng)器接口電路、硬盤驅(qū)動(dòng)器接口電路、USB接口、鍵盤接口、鼠標(biāo)接口、串行和并行接口、IDE接口、跳線開關(guān)等。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述存儲器五、存儲器的功能及分類1.存儲器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。構(gòu)成存儲器的存儲介質(zhì)，目前主要采用半導(dǎo)體器件和磁性材料。存儲器有不同的分類方法。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述1）按存儲器的讀/寫功能分類（1）只讀存儲器（readonlymemory，ROM）。存儲的內(nèi)容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體存儲器。只讀存儲器的特點(diǎn)是只能讀出原有的內(nèi)容，不能由用戶再寫入新內(nèi)容。原來存儲的內(nèi)容是采用掩膜技術(shù)由廠家一次性寫入的，并永久保存下來。它一般用來存放專用的、固定的程序和數(shù)據(jù)，不會(huì)因斷電而丟失。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（2）隨機(jī)讀/寫存儲器（RAM）。既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體存儲器。隨機(jī)存儲器（randomaccessmemory，RAM）具有可以讀出、也可以寫入的特點(diǎn)。讀出時(shí)并不改變原來存儲的內(nèi)容，只有寫入時(shí)才修改原來所存儲的內(nèi)容。斷電后，存儲內(nèi)容立即消失，即具有易失性。RAM可分為動(dòng)態(tài)（dynamicRAM，DRAM）和靜態(tài)（staticRAM，SRAM）兩大類。DRAM的特點(diǎn)是集成度高，主要用于大容量內(nèi)存儲器；SRAM的特點(diǎn)是存取速度快，主要用于高速緩沖存儲器。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述2）按在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用分類根據(jù)存儲器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所起的作用，可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。為了解決對存儲器要求容量大、即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器，這三類存儲器的用途與特點(diǎn)見表1-2。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述內(nèi)存種類及其性能指標(biāo)2.1）高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器（Cache）的作用是緩解高速度的CPU與低速度的DRAM之間的矛盾，以提高整機(jī)的工作效率。其實(shí)現(xiàn)方法是將當(dāng)前要執(zhí)行的程序段和要處理的數(shù)據(jù)復(fù)制到Cache，CPU讀寫時(shí)，首先訪問Cache。當(dāng)Cache中有CPU所需的數(shù)據(jù)時(shí)，直接從Cache中讀??；如果沒有，就從內(nèi)存中讀取，并把與該數(shù)據(jù)相關(guān)的部分內(nèi)容復(fù)制到Cache，為下一次訪問做好準(zhǔn)備。目前，一級Cache和二級Cache通常集成到CPU芯片中。為了進(jìn)一步提高性能，還可以把Cache設(shè)置成三級。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述2）內(nèi)存的性能指標(biāo)（1）存儲容量。存儲容量以RAM的存儲容量來表示微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量，常用單位有KB、MB、GB等。（2）存取周期。存儲器的存取周期是衡量主存儲器工作速度的重要指標(biāo)。存取周期是指存儲器進(jìn)行兩次連續(xù)、獨(dú)立的操作（存數(shù)的寫操作和取數(shù)的讀操作）之間所需要的最短時(shí)間，以ns（納秒）為單位。該值越小速度越快，常見的有7ns、10ns、60ns等。（3）功耗。功耗反映存儲器耗電量的大小，也可反映發(fā)熱程度。功耗小，對存儲器的工作穩(wěn)定有利。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述外存儲器3.外存儲器（簡稱外存）又稱輔助存儲器。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤，如硬盤、磁帶、CD等，能長期保存信息，并且不依賴于電源來保存信息，但是由機(jī)械部件帶動(dòng)，速度與內(nèi)存相比慢得多。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述1）硬盤存儲器磁盤存儲器包括驅(qū)動(dòng)器、控制器和磁盤3部分。軟盤過去曾扮演重要角色，不過現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰，這里只介紹硬盤存儲器。硬盤（harddiskdrive，HDD）是計(jì)算機(jī)主要的存儲媒介之一，由一個(gè)或多個(gè)鋁制或玻璃制的碟片組成，碟片外覆蓋有鐵磁性材料。硬盤有固態(tài)硬盤（solidstatedrive，SSD，新式硬盤）、機(jī)械硬盤（HDD，傳統(tǒng)硬盤）、混合硬盤（hybridharddisk，HHD，一塊基于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的新硬盤）。SSD采用閃存顆粒來存儲，HDD采用磁性碟片來存儲，混合硬盤是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動(dòng)器中。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（1）硬盤存儲器的組成。硬盤存儲器由硬盤機(jī)和硬盤控制器組成。硬盤機(jī)也稱為硬盤驅(qū)動(dòng)器，它是集硬磁盤片和讀/寫磁頭為一體的裝置。目前，常見的硬盤存儲容量為250GB~6TB。硬盤控制器也稱為硬盤適配器，是硬盤機(jī)與主機(jī)的接口。硬盤由多個(gè)金屬盤片組成，可以有多個(gè)磁頭同時(shí)讀/寫。硬盤如圖1-10所示。圖1-10硬盤示意圖第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（2）硬盤容量。數(shù)據(jù)在硬盤上也是以扇區(qū)為單位存取的，每個(gè)單位的地址由柱面號、磁頭號和扇區(qū)號唯一確定。每一扇區(qū)的容量為512B。硬盤容量的計(jì)算公式為：總?cè)萘?每扇區(qū)字節(jié)數(shù)×盤面數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)。（3）硬盤存儲器指標(biāo)。硬盤存儲器的指標(biāo)包括如下幾個(gè)方面：①平均尋道時(shí)間。平均尋道時(shí)間指磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在磁道所用的時(shí)間。②數(shù)據(jù)傳輸率。數(shù)據(jù)傳輸率指磁頭到硬盤緩存間的最大數(shù)據(jù)傳輸率。③主軸轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速指硬盤內(nèi)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度。④高速緩存。高速緩存指在硬盤內(nèi)部的高速存儲器。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（4）硬盤保護(hù)注意事項(xiàng)如下：①不要頻繁地開關(guān)電源，供電電源應(yīng)穩(wěn)定。②未經(jīng)授權(quán)的普通用戶切勿進(jìn)行“硬盤格式化”“硬盤分區(qū)”及“硬盤高級格式化”等操作。③防止振動(dòng)和碰撞。④防止病毒對硬盤數(shù)據(jù)的破壞，應(yīng)注意對重要數(shù)據(jù)的備份。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述2）光盤存儲器（1）光盤存儲器的分類。光盤存儲容量大（600MB～7.8GB），它的特點(diǎn)是存儲成本低、易保存，得到了廣泛的應(yīng)用。光盤存儲器由光盤驅(qū)動(dòng)器和盤片組成，其盤片（亦稱為母盤）上敷以光敏材料，在激光照射時(shí)，分子排列發(fā)生變化，形成小坑點(diǎn)（亦稱為光點(diǎn)），以此記錄二進(jìn)制信息。常見的光盤驅(qū)動(dòng)器有以下幾種：①CD-ROM光驅(qū)。②DVD-ROM光驅(qū)。③刻錄機(jī)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（2）光盤驅(qū)動(dòng)器的主要性能指標(biāo)。光盤驅(qū)動(dòng)器是接收光盤視頻、音頻、文本等信息的必備部件，是多媒體計(jì)算機(jī)的重要組成部分。數(shù)據(jù)傳輸率（一秒內(nèi)讀取最大的數(shù)據(jù)量）是光盤驅(qū)動(dòng)器最重要的性能指標(biāo)，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸率可將光盤驅(qū)動(dòng)器分為單倍速（150KB/s）、8倍速、16倍速、24倍速、32倍速等，現(xiàn)在使用最多的是48倍速和52倍速光盤驅(qū)動(dòng)器。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述①保護(hù)底面不要沾上指紋，不要?jiǎng)潅?。②避免在振?dòng)或有沖擊的場合中使用光盤。③忌用圓珠筆或硬鉛筆在光盤的標(biāo)簽上寫字。④不要使用盜版光盤。⑤不要將光盤放在書的插頁中。（3）使用光盤片應(yīng)注意的問題如下：⑥不要將不清潔的光盤放入驅(qū)動(dòng)器中。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述3）閃盤閃盤（flashdisk）也稱為閃存盤。它是采用USB接口和閃存（flashmemory）技術(shù)結(jié)合的攜帶方便、外觀精美時(shí)尚的移動(dòng)存儲器。通常通過USB接口與計(jì)算機(jī)連接，暫時(shí)存儲文件或用來傳輸文件，人們常常把它稱為“U盤”。因?yàn)殚W存盤以flashmemory為介質(zhì)，所以具有可多次擦寫、速度快且防磁、防振、防潮的優(yōu)點(diǎn)。閃存盤一般包括閃存、控制芯片和外殼。可以滿足不同的需求。閃盤產(chǎn)品都是通過整合閃存芯片、USBI/O控制芯片而成的產(chǎn)品。閃盤按功能可分為無驅(qū)型、固化型、加密型、啟動(dòng)型和紅外型等。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述4）移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤可以提供相當(dāng)大的存儲容量，是一種性價(jià)比較高的移動(dòng)存儲產(chǎn)品。移動(dòng)硬盤能在用戶可以接受的價(jià)格范圍內(nèi)，提供給用戶較大的存儲容量和不錯(cuò)的便捷性。市場中的移動(dòng)硬盤能提供320GB、500GB、600GB、640GB、900GB、1TB、1.5TB、2TB、2.5TB、3TB、3.5TB、4TB等容量規(guī)格，最高可達(dá)12TB的容量，可以說是U盤等閃存產(chǎn)品的升級版。隨著技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)硬盤的容量會(huì)越來越大，體積會(huì)越來越小。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述輸入設(shè)備六、常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)及數(shù)字化儀等。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述鍵盤1.鍵盤是最常用也是最主要的輸入設(shè)備，通過鍵盤可以將英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號等輸入計(jì)算機(jī)中，從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令、輸入數(shù)據(jù)等。PCXT/AT時(shí)代的鍵盤主要以83鍵為主并且延續(xù)了相當(dāng)長的一段時(shí)間，但隨著視窗系統(tǒng)的流行已經(jīng)被淘汰，取而代之的是101鍵和104鍵鍵盤，并占據(jù)市場的主流地位，當(dāng)然其間也曾出現(xiàn)過102鍵、103鍵的鍵盤，但由于推廣不善，都只是曇花一現(xiàn)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述緊接著104鍵鍵盤出現(xiàn)的是新興多媒體鍵盤，它在傳統(tǒng)的鍵盤基礎(chǔ)上又增加了不少常用快捷鍵或音量調(diào)節(jié)裝置，使PC操作進(jìn)一步簡化，對于收發(fā)電子郵件、打開瀏覽器軟件、啟動(dòng)多媒體播放器等都只需要按一個(gè)特殊按鍵即可。在外形上也做了重大改善，著重體現(xiàn)了鍵盤的個(gè)性化。起初這類鍵盤多用于品牌機(jī)，如HP、聯(lián)想等品牌機(jī)都率先采用了這類鍵盤，受到廣泛的好評，并曾一度被視為品牌機(jī)的特色。隨著時(shí)間的推移，市場上也逐漸出現(xiàn)獨(dú)立的具有各種快捷功能的產(chǎn)品單獨(dú)出售，并帶有專用的驅(qū)動(dòng)和設(shè)定軟件，在兼容機(jī)上也能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的操作。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述鼠標(biāo)2.鼠標(biāo)是一種很常用的輸入設(shè)備，它可以對當(dāng)前屏幕上的游標(biāo)進(jìn)行定位，并通過按鍵和滾輪裝置對游標(biāo)所經(jīng)過位置的屏幕元素進(jìn)行操作，分有線和無線兩種。美國科學(xué)家道格拉斯·恩格爾巴特（DouglasEnglebart）在加利福尼亞制作了第一只鼠標(biāo)?！笆髽?biāo)”的標(biāo)準(zhǔn)稱呼應(yīng)該是“鼠標(biāo)器”，英文名為mouse。鼠標(biāo)的使用是使計(jì)算機(jī)的操作更加簡便，用于代替鍵盤煩瑣的指令。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述鼠標(biāo)按接口類型可分為串行鼠標(biāo)、PS/2鼠標(biāo)、總線鼠標(biāo)、USB鼠標(biāo)（多為光電鼠標(biāo)）4種。鼠標(biāo)按其工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可以分為機(jī)械式（滾球）、光電式和無線式。（1）滾球式鼠標(biāo)：橡膠球傳動(dòng)的光柵輪帶發(fā)光二極管及光敏三極管的晶元脈沖信號傳感器。（2）光電式鼠標(biāo)：紅外線散射的光斑照射粒子帶發(fā)光半導(dǎo)體及光電感應(yīng)器的光源脈沖信號傳感器。（3）無線式鼠標(biāo)：利用DRF技術(shù)把鼠標(biāo)在X或Y軸上的移動(dòng)、按鍵按下或抬起的信息轉(zhuǎn)換成無線信號并發(fā)送給主機(jī)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述其他幾種輸入設(shè)備3.其他輸入設(shè)備可分為掃描輸入設(shè)備（圖像掃描儀、傳真機(jī)、條形碼閱讀器、字符和標(biāo)記識別設(shè)備等）和語音輸入設(shè)備（由麥克風(fēng)、聲卡和語音輸入軟件系統(tǒng)組成）。光學(xué)標(biāo)記閱讀機(jī)是一種用光電原理讀取紙上標(biāo)記的輸入設(shè)備，常用的有條碼讀入器和計(jì)算機(jī)自動(dòng)評卷記分的輸入設(shè)備等。圖形（圖像）掃描儀是利用光電掃描將圖形（圖像）轉(zhuǎn)換成像素?cái)?shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中的輸入設(shè)備。目前一些部門已開始把圖像輸入用于圖像資料庫的建設(shè)中。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述例如，人事檔案中的照片輸入、公安系統(tǒng)案件資料管理、數(shù)字化圖書館的建設(shè)、工程設(shè)計(jì)和管理部門的工程圖管理系統(tǒng)，都使用了各種類型的圖形（圖像）掃描儀?，F(xiàn)在人們正在研究使計(jì)算機(jī)具有人的“聽覺”和“視覺”，能以人接收信息的方式接收信息。為此，人們開辟了新的研究方向，其中包括模式識別、人工智能、信號與圖像處理等，并在這些研究方向的基礎(chǔ)上發(fā)展了語言識別、文字識別、機(jī)器視覺等研究方向。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述顯示器1.輸出設(shè)備七、顯示器又稱監(jiān)視器（monitor）。顯示器是計(jì)算機(jī)最主要的輸出設(shè)備之一，也是計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的輸出設(shè)備。顯示器是操作計(jì)算機(jī)時(shí)傳遞各種信息的窗口。它能以數(shù)字、字符、圖形、圖像等形式，顯示各種設(shè)備的狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果，編輯各種文件、程序和圖形，從而建立起計(jì)算機(jī)和操作員之間的聯(lián)系。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述1）顯示器的分類顯示器按顯示顏色分為單色顯示器和彩色顯示器?，F(xiàn)在幾乎都使用彩色顯示器。顯示器按顯示器件分為陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、發(fā)光二極管顯示器（LED）和等離子體顯示器（PDP）等。CRT用于臺式機(jī)，使用最多；平板型顯示器多用于筆記本電腦，以LCD較普遍。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述2）顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)（1）尺寸。尺寸是衡量顯示器顯示屏幕大小的技術(shù)指標(biāo)，單位一般為英寸，目前市場上的常見顯示器有14″、15″、17″、21″等。（2）點(diǎn)距。點(diǎn)距是指顯示器蔭罩（位于顯像管內(nèi)）上孔洞間的距離，即蔭罩上兩個(gè)相同顏色的磷光點(diǎn)間的距離，點(diǎn)距越小，意味著單位顯示區(qū)內(nèi)可以顯示更多的像點(diǎn)，顯示的圖像就越清晰。彩色顯示器廣泛采用的點(diǎn)距為0.25mm，當(dāng)然，點(diǎn)距越小效果越好，價(jià)格也就越高。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（3）分辨率。分辨率是指屏幕上可以容納的像素?cái)?shù)，分辨率越高，屏幕上能顯示的像素?cái)?shù)也就越多，圖像也就越細(xì)膩。但分辨率受到點(diǎn)距和屏幕尺寸的限制，屏幕尺寸相同，點(diǎn)距越小，分辨率越高。（4）刷新頻率。刷新頻率是指每秒刷新屏幕的次數(shù)，單位為Hz。一般情況下，顯示器使用刷新速率為60～90Hz。（5）水平掃描頻率。水平掃描頻率是指電子束每秒掃描的次數(shù)，也稱為行頻，用kHz表示，如

35cm（14″）彩色顯示器的行頻通常為30～50kHz，行掃描頻率的范圍越寬，支持的分辨率就越高。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述3）顯示卡顯示卡也稱為顯示適配器或顯卡，是連接CPU與顯示器的接口電路，負(fù)責(zé)把需要顯示的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻信號，控制顯示器的顯示。顯示卡由寄存器、顯示存儲器和控制電路3部分組成。顯示存儲器用來暫存顯示卡芯片所處理的數(shù)據(jù)。顯示卡種類繁多，但有3項(xiàng)最基本的指標(biāo)，即分辨率、色深和刷新頻率。（1）分辨率。分辨率代表了顯示卡在顯示器上所能描繪的點(diǎn)的數(shù)量，一般用橫向點(diǎn)數(shù)×縱向點(diǎn)數(shù)來表示。例如，標(biāo)準(zhǔn)的VGA顯示卡的分辨率為640×480。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述（2）色深。色深指顯示卡在當(dāng)前的分辨率下所能顯示的顏色數(shù)量。一般以多少色或多少bit色來表示。例如，標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示卡在320×200的分辨率下的色深為256色或8bit，SuperVGA標(biāo)準(zhǔn)顯卡的最大分辨率為1600×1200，色深可達(dá)32bit。（3）刷新頻率。刷新頻率指影像在顯示器上的更新速度，即影像在顯示器上的更新速度，也是影像每秒鐘在屏幕上出現(xiàn)的幀數(shù)，刷新頻率越高，屏幕上圖像的閃爍感就越小，圖像就越穩(wěn)定，視覺效果就越好。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述4）顯存顯示內(nèi)存和系統(tǒng)內(nèi)存的功能一樣，只是顯存是用來暫時(shí)存儲顯示芯片處理的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)內(nèi)存是用來暫時(shí)存儲中央處理器所處理的數(shù)據(jù)。我們在屏幕上看到的圖像數(shù)據(jù)都是存放在顯示內(nèi)存中的。顯示卡達(dá)到的分辨率越高，屏幕上顯示的像素點(diǎn)就越多，所需的顯存也就越多。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述打印機(jī)2.打印機(jī)是最常用的輸出設(shè)備之一，它將計(jì)算機(jī)的中間結(jié)果或運(yùn)行結(jié)果等打印在紙上。打印機(jī)按工作方式可分為擊打式和非擊打式兩種。擊打式打印機(jī)中最常見的是點(diǎn)陣式打印機(jī)（針式打印機(jī)），非擊打式打印機(jī)有噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)兩類。圖1-11給出了3種類型打印機(jī)，分別為針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)（印字機(jī)）。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述圖1-113種類型打印機(jī)第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述針式打印機(jī)是利用打印機(jī)內(nèi)的點(diǎn)式撞針，撞擊在色帶上及紙上產(chǎn)生打印效果的，雖然它打印質(zhì)量差、速度不快、聲音又大，但是價(jià)格便宜，而且消耗材料（打印紙、色帶）比較容易買到也比較便宜。另外，點(diǎn)陣式打印機(jī)可以打蠟紙（其他打印機(jī)則不行），這也是它的一個(gè)特點(diǎn)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述噴墨打印機(jī)是通過將墨滴噴射到打印介質(zhì)上來形成文字或圖像。早期的噴墨打印機(jī)及當(dāng)前大幅面的噴墨打印機(jī)都是采用連續(xù)式噴墨技術(shù)，而當(dāng)前市面流行的噴墨打印機(jī)都普遍采用隨機(jī)噴墨技術(shù)。噴墨打印機(jī)如果單從打印幅面上，可大致分為A4噴墨打印機(jī)、A3噴墨打印機(jī)、A2噴墨打印機(jī)；如果從用途上，則可分為普通噴墨打印機(jī)、數(shù)碼相片打印機(jī)和便攜移動(dòng)式噴墨打印機(jī)。激光打印機(jī)是一種非擊打式打印機(jī)。它通過激光感光原理印字，速度快、分辨率高、質(zhì)量好、無擊打噪聲。彩色激光打印機(jī)的技術(shù)已經(jīng)非常完美了。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述繪圖儀3.繪圖儀在繪圖軟件的支持下可繪制出復(fù)雜、精確、漂亮的圖形，主要用于工程設(shè)計(jì)（CAD）、輕印刷和廣告制作。目前比較流行的有筆式和噴墨式繪圖儀兩種。繪圖儀的性能指標(biāo)主要有繪圖筆數(shù)、圖紙尺寸、分辨率、灰度、色度及接口形式等。彩色繪圖儀由4種基本顏色組成，即紅、藍(lán)、黃、黑，通過自動(dòng)調(diào)和，可形成不同的色彩。一般而言，分辨率越高，繪制出的灰度越均勻，色調(diào)越柔和。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述數(shù)字投影儀4.投影儀又稱投影機(jī)，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設(shè)備，可以通過不同的接口與計(jì)算機(jī)、DVD機(jī)、游戲機(jī)、DV等相連接播放相應(yīng)的視頻信號。投影儀廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、學(xué)校和娛樂場所，根據(jù)工作方式的不同，有CRT、LCD、DLP等不同類型。按應(yīng)用環(huán)境不同，可分為家庭影院型、便攜商務(wù)型、教育會(huì)議型、主流工程型、專業(yè)劇院型、測量投影型等。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述3D打印技術(shù)5.3D打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工（AEC）、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述這種打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。3D打印技術(shù)的發(fā)展歷史如下：1986年，CharlesHull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機(jī)。1993年，麻省理工學(xué)院獲3D印刷技術(shù)專利。1995年，美國ZCorp公司從麻省理工學(xué)院獲得唯一授權(quán)并開始開發(fā)3D打印機(jī)。2005年，市場上首個(gè)高清晰彩色3D打印機(jī)SpectrumZ510由ZCorp公司研制成功。2010年11月，世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee問世。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述2011年6月6日，發(fā)布了全球第一款3D打印的比基尼。2011年7月，英國研究人員開發(fā)出世界上第一臺3D巧克力打印機(jī)。2011年8月，南安普敦大學(xué)的工程師們開發(fā)出世界上第一架3D打印的飛機(jī)。2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織。2013年10月，全球首次成功拍賣一款名為“ONO之神”的3D打印藝術(shù)品。2013年11月，美國得克薩斯州奧斯汀的3D打印公司“固體概念”(SolidConcepts)設(shè)計(jì)制造出3D打印金屬手槍。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)八、一臺微型計(jì)算機(jī)功能的強(qiáng)弱或性能的好壞，不是由某項(xiàng)指標(biāo)決定的，而是由它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、硬件組成、軟件配置等多方面的因素綜合決定的。但對于大多數(shù)普通用戶來說，可以從以下幾個(gè)指標(biāo)來大體評價(jià)計(jì)算機(jī)的性能：第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述運(yùn)算速度1.運(yùn)算速度是衡量CPU工作快慢的指標(biāo)，一般以每秒完成多少次運(yùn)算來衡量。當(dāng)今計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可達(dá)每秒萬億次。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度與主頻有關(guān)，還與內(nèi)存、硬盤等的工作速度及字長有關(guān)。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述字長2.字長是CPU一次可以處理的二進(jìn)制位數(shù)，字長主要影響計(jì)算機(jī)的精度和速度。字長有8位、16位、32位和64位等。字長越長，表示一次讀寫和處理的數(shù)的范圍越大，處理數(shù)據(jù)的速度越快，計(jì)算精度越高。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述主存儲器容量3.主存儲器(mainmemory)簡稱主存，是計(jì)算機(jī)硬件的一個(gè)重要部件，其作用是存放指令和數(shù)據(jù)，并由中央處理器直接隨機(jī)存取。主存容量是衡量計(jì)算機(jī)記憶能力的指標(biāo)。容量大，能存入的字節(jié)數(shù)就多，能直接接納和存儲的程序就長，計(jì)算機(jī)的解題能力和規(guī)模就大。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述輸入/輸出數(shù)據(jù)傳輸速率4.輸入/輸出數(shù)據(jù)傳輸速率決定了可用的外設(shè)和與外設(shè)交換數(shù)據(jù)的速度。提高計(jì)算機(jī)的輸入/輸出傳輸速率可以提高計(jì)算機(jī)的整體速度。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述可靠性5.可靠性指計(jì)算機(jī)連續(xù)無故障運(yùn)行時(shí)間的長短?？煽啃院茫硎緹o故障運(yùn)行時(shí)間長。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述兼容性6.任何一種計(jì)算機(jī)的高檔機(jī)總是低檔機(jī)發(fā)展的結(jié)果。如果原來為低檔機(jī)開發(fā)的軟件不加修改便可以在它的高檔機(jī)上運(yùn)行和使用，則稱此高檔機(jī)向下兼容。第三節(jié)微型計(jì)算機(jī)概述思考題1.微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)與微型計(jì)算機(jī)性能的關(guān)系是什么？2.概述微型計(jì)算機(jī)的輸入/輸出設(shè)備。3.概述微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成。4.CPU的性能參數(shù)有哪些？5.什么是總線？總線分為哪幾種類型？第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示信息是指現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的反映。信息具有可感知、可存儲、可加工、可傳遞和可再生等自然屬性。數(shù)據(jù)是描述現(xiàn)實(shí)世界事物的符號記錄，是指用物理符號記錄下來的可以鑒別的信息。用計(jì)算機(jī)對信息進(jìn)行處理，通常也就是用計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從這個(gè)意義上講，信息和數(shù)據(jù)在某種程度上是等同的。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲的概念一、計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都是用二進(jìn)制表示的，下面簡單介紹一下幾個(gè)關(guān)于存儲的概念：（1）數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是指可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理的對象，如數(shù)字、字母、符號、文字、圖形、聲音、圖像等。在計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制的形式進(jìn)行存儲和運(yùn)算的，它共有3種計(jì)量單位，即位、字節(jié)和字。（2）位（bit）。數(shù)據(jù)的最小單位為二進(jìn)制的1位，由0或1來表示。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示（3）字節(jié)（byte）。通常將8位二進(jìn)制數(shù)編為一組，稱為一個(gè)字節(jié)。從鍵盤上輸入的每個(gè)數(shù)字、字母、符號的編碼用一個(gè)字節(jié)來存儲。一個(gè)漢字的機(jī)內(nèi)編碼由兩個(gè)字節(jié)來存儲。（4）存儲容量。存儲容量是指計(jì)算機(jī)存儲信息的容量，它的計(jì)算單位是B、KB、MB、GB、TB、PB等。其換算公式如下：1KB=210B=1024B1MB=220B=1024KB1GB=230B=1024MB1TB=240B=1024GB1PB=250B=1024TB第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示計(jì)算機(jī)中的數(shù)制1.計(jì)算機(jī)中的數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換二、數(shù)制也稱計(jì)數(shù)制，是指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。計(jì)算機(jī)是信息處理的工具，任何信息都必須轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式的數(shù)據(jù)后才能由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、存儲和傳輸。常用的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制，另外，時(shí)間單位的分秒采用六十進(jìn)制，小時(shí)采用二十四進(jìn)制。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示在計(jì)算機(jī)的數(shù)制中，要掌握3個(gè)概念，即數(shù)碼、基數(shù)和位權(quán)。數(shù)碼是指一個(gè)數(shù)制中表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號，如八進(jìn)制有8個(gè)數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7?；鶖?shù)是指一個(gè)數(shù)值所使用數(shù)碼的個(gè)數(shù)，如八進(jìn)制的基數(shù)為8，二進(jìn)制的基數(shù)為2。處在不同位置上的相同數(shù)字所代表的值不同，一個(gè)數(shù)字在某個(gè)位置上所表示的實(shí)際數(shù)值等于該數(shù)值與這個(gè)位置的因子的乘積，而該位置的因子由所在位置相對于小數(shù)點(diǎn)的距離來確定，稱為位權(quán)。例如，八進(jìn)制的123，其中1的位權(quán)是82=64，2的位權(quán)是81=8，3的位權(quán)是80=1。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示數(shù)制有如下3個(gè)特點(diǎn)：(1）數(shù)制的基數(shù)確定了所采用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制。對于N進(jìn)位數(shù)制，有N個(gè)數(shù)字符號。例如，十進(jìn)制中有10個(gè)數(shù)字符號：0～9；二進(jìn)制有2個(gè)符號：0和1；八進(jìn)制有8個(gè)符號：0～7；十六進(jìn)制有16個(gè)符號：0～9和A～F。(2）逢N進(jìn)一。例如，十進(jìn)制中逢十進(jìn)一，八進(jìn)制中逢八進(jìn)一，二進(jìn)制中逢二進(jìn)一，十六進(jìn)制中逢十六進(jìn)一。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示(3）采用位權(quán)表示方法。位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：位權(quán)的值恰是基數(shù)的整數(shù)次冪。例如，十進(jìn)制的單位值為100,101,102,103…,二進(jìn)制的單位值為20,21,22,23…。一般用“（）角標(biāo)”來表示不同進(jìn)制的數(shù)。例如，十進(jìn)制數(shù)用“（）10”表示，二進(jìn)制數(shù)用“（）2”表示等。在程序設(shè)計(jì)中，為了區(qū)分不同進(jìn)制，常在數(shù)字后加一個(gè)英文字母后綴。十進(jìn)制數(shù)在數(shù)字后面加字母D或不加字母也可以，如6659D或6659；二進(jìn)制數(shù)在數(shù)字后面加字母B，如1101101B；八進(jìn)制數(shù)在數(shù)字后面加字母O，如1275O；十六進(jìn)制數(shù)在數(shù)字后面加字母H，如CFE7BH。在了解了數(shù)制的數(shù)碼、基數(shù)、位權(quán)3個(gè)概念后，下面逐一介紹常用的幾種數(shù)制：第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示1）十進(jìn)制十進(jìn)制（decimalnotation）有10個(gè)數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9；基數(shù)為10；加法運(yùn)算時(shí)逢十進(jìn)一，減法運(yùn)算時(shí)借一當(dāng)十。對于任意一個(gè)由n位整數(shù)和m位小數(shù)組成的十進(jìn)制數(shù)D，均可按權(quán)展開為：D=Dn-1×10n-1＋Dn-2×10n-2＋…＋D1×101＋D0×100＋D-1×10-1＋…＋D-m×10-m第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示2）二進(jìn)制二進(jìn)制（binarynotation）有兩個(gè)數(shù)碼：0和1；基數(shù)為2；加法運(yùn)算時(shí)逢二進(jìn)一，減法運(yùn)算時(shí)借一當(dāng)二。對于由任意一個(gè)n位整數(shù)和m位小數(shù)組成的二進(jìn)制數(shù)D，均可按權(quán)展開為：D=Bn-1×2n-1＋Bn-2×2n-2＋…＋B1×21＋B0×20＋B-1×2-1＋…＋B-m×2-m在計(jì)算機(jī)中，二進(jìn)制并不符合人們的習(xí)慣，但是計(jì)算機(jī)內(nèi)部卻采用二進(jìn)制表示信息，其主要原因如下：第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示（1）電路簡單。在計(jì)算機(jī)中，若采用十進(jìn)制，則要求處理10種電路狀態(tài)，相對于兩種狀態(tài)的電路來說，是很復(fù)雜的。而采用二進(jìn)制表示，邏輯電路只有“通”“斷”兩個(gè)狀態(tài)。（2）工作可靠。在計(jì)算機(jī)中，用兩個(gè)狀態(tài)代表兩個(gè)數(shù)據(jù)，數(shù)字傳輸和處理方便、簡單、不容易出錯(cuò)，因而電路更加可靠。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示（3）簡化運(yùn)算。在計(jì)算機(jī)中，二進(jìn)制運(yùn)算法則很簡單。例如，相加減的速度快，求積規(guī)則與求和規(guī)則均只有3個(gè)。（4）邏輯性強(qiáng)。二進(jìn)制只有兩個(gè)數(shù)碼，具有很強(qiáng)的邏輯性，正好代表邏輯代數(shù)中的“真”與“假”，而計(jì)算機(jī)的工作原理正是建立在邏輯運(yùn)算基礎(chǔ)上的。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示3）八進(jìn)制八進(jìn)制有8個(gè)數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7；基數(shù)為8；加法運(yùn)算時(shí)逢八進(jìn)一，減法運(yùn)算時(shí)借一當(dāng)八。對于任意一個(gè)由n位整數(shù)和m位小數(shù)組成的八進(jìn)制數(shù)D，均可按權(quán)展開為：D=On-1×8n-1＋On-2×8n-2＋…＋O1×81＋O0×80＋O-1×8-1＋…＋O-m×8-m第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示4）十六進(jìn)制十六進(jìn)制有16個(gè)數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F；基數(shù)為16；加法運(yùn)算時(shí)逢十六進(jìn)一，減法運(yùn)算時(shí)借一當(dāng)十六。對于任意一個(gè)由n位整數(shù)和m位小數(shù)組成的十六進(jìn)制數(shù)D，均可按權(quán)展開為：D=Hn-1×16n-1＋Hn-2×16n-2＋…＋H1×161＋H0×160＋H-1×16-1＋…＋H-m×16-m在16個(gè)數(shù)碼中，A、B、C、D、E、F這6個(gè)數(shù)碼分別代表十進(jìn)制的10，11，12，13，14，15，這是國際上通用的表示法。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示在上述介紹的基礎(chǔ)上，將這幾種常用數(shù)制的基數(shù)（位權(quán)）、進(jìn)制轉(zhuǎn)換特點(diǎn)和通用公式總結(jié)于表1-3中。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示計(jì)算機(jī)中的數(shù)制轉(zhuǎn)換2.不同數(shù)制之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換應(yīng)遵循轉(zhuǎn)換原則，即兩個(gè)有理數(shù)如果相等，則有理數(shù)的整數(shù)部分和分?jǐn)?shù)部分一定分別相等。數(shù)制轉(zhuǎn)換主要分為3類，分別是：二、八、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)；十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)；八、十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換。常用的十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制間的簡單對應(yīng)關(guān)系見表1-4。第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示第四節(jié)計(jì)算機(jī)中的信息表示1）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制數(shù)具有相同規(guī)律，且均分為整數(shù)部分和小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換。(1）整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換。整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用的是除基數(shù)（2，8或16）取余的方法。其轉(zhuǎn)換原則是：將該十進(jìn)制數(shù)除以基數(shù)得到一個(gè)商和余數(shù)（K0），再將商除以基數(shù)又得到一個(gè)新的商和余數(shù)（K1），如此反