第二部分微机系统组成和维护

1、计算机应用基础计算机应用基础天津中德职业技术学院天津中德职业技术学院 信息与通信学院信息与通信学院第二部分第二部分 微机系统的组成与维护微机系统的组成与维护2.1 系统基本组成系统基本组成2.2 硬件系统硬件系统2.3 软件系统软件系统2.1 系统基本组成系统基本组成 一个完整的计算机系统一个完整的计算机系统: :是由硬件系统和软件系统两大部分组成是由硬件系统和软件系统两大部分组成。 2.1 系统基本组成系统基本组成硬件系统：硬件系统：是组成计算机的物理设备的总称，它是由各种器件和是组成计算机的物理设备的总称，它是由各种器件和 电子线路组成。是计算机电子线路组成。是计算机 完成计算工作的物质基

2、础。完成计算工作的物质基础。软件系统：软件系统：是计算机硬件设备上运行的各种程序及相关的资料是计算机硬件设备上运行的各种程序及相关的资料 的总和。的总和。 微机系统的组成图微机系统的组成图: : 计算机系统计算机系统 主机主机中央处理器中央处理器CPUCPU运算器（运算器（ALUALU）控制器（控制器（CUCU） 硬件系统硬件系统外部设备外部设备输入设备：输入设备：键盘、鼠标器、光笔、扫描仪键盘、鼠标器、光笔、扫描仪输出设备：输出设备：显示器、打印机、绘图仪等显示器、打印机、绘图仪等外存储器：外存储器：磁带、磁盘（软盘、硬盘）、光盘磁带、磁盘（软盘、硬盘）、光盘通信设备：通信设备：网卡、调制解

3、调器等网卡、调制解调器等 软件系统软件系统系统软件：系统软件：操作系统、语言处理程序、服务性程序操作系统、语言处理程序、服务性程序应用软件：应用软件：各种应用程序包等各种应用程序包等内存内存随机存储器（随机存储器（RAMRAM）只读存储器（只读存储器（ROMROM）2.1 系统基本组成系统基本组成2.2.1 几个基本概念几个基本概念（1 1）裸机（）裸机（Bare MachineBare Machine） 没有任何软件支持的计算机称为裸机没有任何软件支持的计算机称为裸机（2 2）冯）冯 诺伊曼型（诺伊曼型（Von NeumannVon Neumann） 由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出

4、设备组成由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备组成 采用存储程序的方式采用存储程序的方式 采用二进制形式表示数据和指令采用二进制形式表示数据和指令 2.2 2.2 硬件系统硬件系统2.2 硬件系统硬件系统（3）总线）总线 指通过分时复用的方式，指通过分时复用的方式，将信息以一个或多个源部件将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线，是电脑中传的一组传输线，是电脑中传输数据的公共通道。输数据的公共通道。 按传按传输输对对象不象不同分同分地址总线（地址总线（Data BusData Bus） : :传输地址信息传输地址信息数据总线（数据总线（Addr

5、ess BusAddress Bus） : :传输数据信息传输数据信息控制总线（控制总线（Control BusControl Bus） : :传输控制信息传输控制信息2.2 硬件系统硬件系统数据流数据流地地 址址控制流控制流2.2.3 硬件系统的组成硬件系统的组成2.2 硬件系统硬件系统输入输入设备设备输出输出设备设备( (控制器控制器运算器运算器1、中央处理器（、中央处理器（CPU ） CPU称为中央处理器，又称微处理器。在微机中它是称为中央处理器，又称微处理器。在微机中它是集成了运算器和控制器的一块半导体芯片。集成了运算器和控制器的一块半导体芯片。CPU可分为：可分为： 针脚式针脚式So

6、cketSocket 插卡式插卡式SlotSlot衡量衡量CPU的主要技术指标有：的主要技术指标有：CPU字长字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数。数量CPU主频主频：又称时钟频率，是CPU内核电路的实际运行频率。次数每秒3.2G生产工艺技术生产工艺技术：通常用微米数字来描述，精度越高，则连接线越细，线路宽度越窄，性能越高 32nm2.2 硬件系统硬件系统（1）控制器：）控制器：计算机的控制中心，它从存储器中逐条取指令，分析计算机的控制中心，它从存储器中逐条取指令，分析 指令规定的操作、所需数据等，再按分析结果向各部分发控制指令规定的操作、所需数据等，再按分析结果向各部分发控制 信号，统一

7、指挥计算机完成操作。信号，统一指挥计算机完成操作。（2）运算器：）运算器：数据的算术、逻辑运算，比较、移位等操作。数据的算术、逻辑运算，比较、移位等操作。2.2 硬件系统硬件系统第一阶段：第一阶段：19711973年，年，四位微型计算机的发展阶四位微型计算机的发展阶段，微处理器有段，微处理器有4004、4040、8008型号。型号。 第二阶段：第二阶段：19731977年，年，八位微型计算机的发展阶八位微型计算机的发展阶段，微处理器有段，微处理器有8080、8085、M6800、280等型等型号。号。第三阶段：第三阶段：19781983年，年，十六位微型计算机的发展十六位微型计算机的发展阶段，

8、微处理器有阶段，微处理器有8086、8088、80186、80286、M68000、28000等型号。等型号。 （3）CPU的发展的发展2.2 硬件系统硬件系统第四阶段：第四阶段：1983200319832003年，为年，为3232位微型计算机的发展阶段，位微型计算机的发展阶段，微处理器相继推出微处理器相继推出8038680386、8048680486、PentiumPentium等。等。第五阶段：第五阶段：2003年至今，为年至今，为64位微型计算机发展阶段，相继推出位微型计算机发展阶段，相继推出Pentium 4 6XX系列、酷睿系列、酷睿 、Itanium、Itanium2、羿龙等。、羿

9、龙等。2.2 硬件系统硬件系统微型机的存储器用来存放程序和数据，存储器容量微型机的存储器用来存放程序和数据，存储器容量的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微型机系统的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微型机系统的性能。的性能。2、存储器、存储器2.2 硬件系统硬件系统 随机存取存储器随机存取存储器(RAM) RAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器。通常指计算机主存，使用动态随机存储器。CPU对它们既对它们既 可读出又可写入数据。可读出又可写入数据。（1 1）内部存储器）内部存储器按其功能特征可分为三类：按其功能特征可分为三类： 速度速度(MBPS) 电压电压(V)DDR 400 2.5

10、DDR2 800 1.8DDR3 1600 1.52.2 硬件系统硬件系统 只读存储器只读存储器(ROM) CPU对它们只取不存，其信息用户无对它们只取不存，其信息用户无法修改。法修改。ROM中一般存放计算机系统中一般存放计算机系统管理程序，如管理程序，如BIOS程序、机器码及出程序、机器码及出产信息。产信息。 高速缓冲存储器高速缓冲存储器( (Cache) ) 是介于是介于CPU和内存之间的可高速存取和内存之间的可高速存取信息的芯片信息的芯片，用于解决，用于解决CPU速度快而内速度快而内存速度慢的矛盾问题，速度冲突问题，存速度慢的矛盾问题，速度冲突问题，有一级缓存和二级缓存之分。有一级缓存和

11、二级缓存之分。6*256CPUCacheRAM2.2 硬件系统硬件系统软软 盘盘用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成。料制成。读写软盘时，磁头直接接触盘面。读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为常用软盘容量为1.44MB新型磁盘具有新型磁盘具有100MB250MB容量容量光光 盘盘衡量光盘驱动器传输数据速率的指标是倍速衡量光盘驱动器传输数据速率的指标是倍速常用：常用： 只读型光盘只读型光盘CD-ROM一次性可写入光盘一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入需要光盘刻录机完成数据的写入 后继产品后继产品DVD-ROM（2 2）外部存储器）外部存储

12、器 外部存储器存中的数据一般不直接送到运算器，而是成批外部存储器存中的数据一般不直接送到运算器，而是成批地将数据转运到内存，再进行处理。常用的外存储器有：地将数据转运到内存，再进行处理。常用的外存储器有：2.2 硬件系统硬件系统光驱光驱光驱也称为光盘驱动器，是用于读出光盘中数据的专用设备。光驱也称为光盘驱动器，是用于读出光盘中数据的专用设备。早期的光驱以早期的光驱以CD-ROM为主，一张为主，一张CD-ROM的标准容量为的标准容量为650MB左右。左右。 传输速度是光驱的一项重要指标。光驱的基本数据传输速率为传输速度是光驱的一项重要指标。光驱的基本数据传输速率为150KB/S150KB/S。现

13、较多的为。现较多的为50X50X光驱，光驱，52X52X，56X56X光驱等。光驱等。随着光电子技术的发展，目前多媒体计算机的主流光驱配置成随着光电子技术的发展，目前多媒体计算机的主流光驱配置成为为DVD-ROM，一张，一张DVD-ROM的容量达到了的容量达到了5G以上。以上。再好一些的多媒体计算机上配置再好一些的多媒体计算机上配置DVD刻录机。刻录机。2.2 硬件系统硬件系统一个硬盘由若干个磁性圆一个硬盘由若干个磁性圆盘组成，每个圆盘有盘组成，每个圆盘有2个个面，每个盘面逻辑地划分面，每个盘面逻辑地划分成若干个同心圆，各盘面成若干个同心圆，各盘面上相同的同心圆称为一个上相同的同心圆称为一个柱

14、面，每个同心圆称为一柱面，每个同心圆称为一个磁道，磁道又分为若干个磁道，磁道又分为若干个扇区，一个扇区存放个扇区，一个扇区存放512B的数据。的数据。柱面柱面扇区扇区磁道磁道硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘片硬盘片读 写 磁读 写 磁头头硬盘硬盘2.2 硬件系统硬件系统固态硬盘 U U盘（盘（ Flash Flash存储设备）存储设备） 利用利用USB接口（该接口支持即插即用和热插拔）接口（该接口支持即插即用和热插拔）利

15、用快闪内存作为存储媒介。利用快闪内存作为存储媒介。存储容量为：存储容量为：16MB-2GB传输速率为：传输速率为：12MB/S2.2 硬件系统硬件系统 显卡显卡 * 显卡的作用：是连接主机与显示器的接口卡。显卡的作用：是连接主机与显示器的接口卡。 * 显卡的工作原理：图形函数计算，显示缓存。显卡的工作原理：图形函数计算，显示缓存。 * 显卡的性能指标：显存大小；显示分辨率；色深；刷新频率。显卡的性能指标：显存大小；显示分辨率；色深；刷新频率。 2.2 硬件系统硬件系统内存插槽内存插槽总线插槽总线插槽接口卡接口卡CPUCPU插槽插槽串行接口串行接口USB接口接口芯片组芯片组5 5、主板、主板 主

16、板是位于主机箱底部的一块大型印刷电路板，有主板是位于主机箱底部的一块大型印刷电路板，有CPU插槽插槽/插座、插座、内存插槽、局域总线的扩展总线、高速缓存、时钟和内存插槽、局域总线的扩展总线、高速缓存、时钟和CMOS主板主板BIOS、软软/硬盘、串口、并口等外设接口、控制芯片等。硬盘、串口、并口等外设接口、控制芯片等。键盘鼠标键盘鼠标PC/2PC/2接接口口网络接口网络接口2.2 硬件系统硬件系统 3、输入设备、输入设备 扫描仪扫描仪 鼠标鼠标 键盘键盘输入设备有：键盘、鼠标（输入设备有：键盘、鼠标（Mouse）、触摸屏、麦克风、光笔、）、触摸屏、麦克风、光笔、扫描仪和数码像机等设备。扫描仪和数

17、码像机等设备。数码相机数码相机触摸屏触摸屏2.2 硬件系统硬件系统(2)(2)鼠标鼠标定义定义: : 是一种屏幕标定装置，把自身移动信息转化成脉冲送给计算机，再由计算是一种屏幕标定装置，把自身移动信息转化成脉冲送给计算机，再由计算机把脉冲转换成光标的坐标数据，从而达到指示位置的目的。机把脉冲转换成光标的坐标数据，从而达到指示位置的目的。种类种类: : * 机械式鼠标（机械式鼠标（Mechanical MouseMechanical Mouse） 通过一个橡胶滚动球来测量位移通过一个橡胶滚动球来测量位移 * 光电式鼠标（光电式鼠标（Optical MouseOptical Mouse） 它是利用

18、发光二极管它是利用发光二极管(LED)(LED)与光敏晶体管与光敏晶体管 的组合来测量位移的组合来测量位移 2.2 硬件系统硬件系统 4 4、输出设备、输出设备(1)(1)显示器显示器 (Display) (Display) 显示器件的种类显示器件的种类 * 阴极射线管显示器件阴极射线管显示器件(CRT,Cathode Ray Tube) * 液晶显示器液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display) * 发光二极管显示器发光二极管显示器(LED,Light Emitting Diode)2.2 硬件系统硬件系统LCD显示器显示器CRT显示器显示器 常见的显示器常见的显示器阴

19、极射线管显示器阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube)液晶显示器液晶显示器(Liquid Crystal Display)2.2 硬件系统硬件系统 常见的打印机常见的打印机2.2 硬件系统硬件系统键盘使用键盘使用按功能划分，键盘可划分为按功能划分，键盘可划分为4个区域，分别为：功能个区域，分别为：功能键区、打字键区、编辑控制键区、副键盘区。键区、打字键区、编辑控制键区、副键盘区。2.2 硬件系统硬件系统打字键区打字键区英文字母英文字母A-ZCaps Lock键键:大小写转换键大小写转换键 双功能键：一个按键上有两行的键双功能键：一个按键上有两行的键Shift键：上档键键：上档键 下

20、行输出：直接按双功能键下行输出：直接按双功能键 上行输出：上行输出：Shift+双功能键双功能键功能键功能键空格键：每按一下光标向右移一格，相当于插入一空字符空格键：每按一下光标向右移一格，相当于插入一空字符Ctrl键：控制键键：控制键Alt键：组合键键：组合键Enter键：每按一下光标移至下一行键：每按一下光标移至下一行Tab键：跳格键（每按一下光标向右移多个格）键：跳格键（每按一下光标向右移多个格）Back Space键：退格键（每按一下光标向左删除一个字符）键：退格键（每按一下光标向左删除一个字符）Windows键：在键：在Windows系统出弹出开始菜单系统出弹出开始菜单2.2 硬件系

21、统硬件系统基本键基本键打字键区的正中央有打字键区的正中央有8个基本键，即左边的个基本键，即左边的“A、S、D、F”键和右键和右边的边的“J、K、L、；、；”键，其中键，其中“J、F”两个键上都有一个凸起的小两个键上都有一个凸起的小棱杠，以便于盲打时手指能通过触觉定位。棱杠，以便于盲打时手指能通过触觉定位。基本键指法基本键指法开始打字前，左手小指、无名指、中指和食指应分别虚放在开始打字前，左手小指、无名指、中指和食指应分别虚放在“A、S、D、F”键上，右手的食指、中指、无名指和小指应分别虚放在键上，右手的食指、中指、无名指和小指应分别虚放在“J、K、L、；、；”键上，两个大拇指则虚放在空格键上。

22、基本键是键上，两个大拇指则虚放在空格键上。基本键是打字时手指所处的基准位置，击打其他任何键，手指都是从这里打字时手指所处的基准位置，击打其他任何键，手指都是从这里出发，而且完后又必须六即回到基本键位。出发，而且完后又必须六即回到基本键位。2.2 硬件系统硬件系统编辑控制键区编辑控制键区该键区的键是起编辑控制作用的，诸如：文字的插入删除，上下该键区的键是起编辑控制作用的，诸如：文字的插入删除，上下左右移动翻页等。左右移动翻页等。 ：四个方向键：四个方向键 Insert键：插入键键：插入键 Delete键：删除键键：删除键 Home键：行首定位键：行首定位 End键：行尾定位键：行尾定位 Page

23、 Up键：上翻页键：上翻页 Page Down键：下翻页键：下翻页2.2 硬件系统硬件系统功能键区功能键区 F1-F12：在不同环境下功能不一至，它们最大的特点是单击即可：在不同环境下功能不一至，它们最大的特点是单击即可完成一定的功能，如完成一定的功能，如F1往往被设成所运行程序的帮助键。往往被设成所运行程序的帮助键。 Esc：取消键：取消键 Print Screen键：屏幕打印键键：屏幕打印键 Scroll Lock键：屏幕滚动锁定键键：屏幕滚动锁定键 Pause键：终止键键：终止键2.2 硬件系统硬件系统副键盘键区副键盘键区该区的键其实和打字键区、编辑键区的某些键是重复的，该区主该区的键其

24、实和打字键区、编辑键区的某些键是重复的，该区主要是为了方便集中输入数据，因为打字键区的数字键一字排开，要是为了方便集中输入数据，因为打字键区的数字键一字排开，大量输入数据很不方便，而副键盘区数字键集中放置，可很好地大量输入数据很不方便，而副键盘区数字键集中放置，可很好地解决这个问题。解决这个问题。 Num Lock键：数字键：数字/光标转换键光标转换键2.2 硬件系统硬件系统 2.3 2.3 软件系统软件系统 软件系统软件系统系统软件系统软件操作系统（操作系统（OSOS）: :用户与计算机硬件系统之间的接口。（如用户与计算机硬件系统之间的接口。（如DOSDOS、WindowsWindows、UNIXUNIX等）等）语言处理（翻译）系统：（分为低级语言和高级语言）语言处理（翻译）系统：（分为低级语言和高级语言） 系统服务程序：支持和维护计算机正常处理工作的一种系系统服务程序：支持和维护