lesson_02_计算机基础知识2

1、1第二课 计算机基础知识（二）主要内容：主要内容： 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 数制转换及信息编码数制转换及信息编码 232.1 微型计算机基本结构微型计算机基本结构 系统主板（又称母板）系统主板（又称母板） 中央处理器（中央处理器（CPU）存储器存储器输入设备输入设备输出设备输出设备 总线总线42.1.1 系统主板系统主板主板：是电脑中各种设备的连接载主板：是电脑中各种设备的连接载体，是一块控制和驱动计算体，是一块控制和驱动计算机的印刷电路板。机的印刷电路板。主流类型为主流类型为 ATX ATX 型。型。常见品牌：华硕、技嘉、磐正和映泰等。常见品牌：华硕、技嘉、磐正和映泰等。5CP

2、UCPU插槽插槽USBUSB接口接口内存插槽内存插槽鼠标插口鼠标插口键盘插口键盘插口芯片组芯片组PCIPCI扩展槽扩展槽音频接口音频接口电源电源IDEIDE插插槽槽网线网线电池电池6返回返回AMDAMD CPUCPU7返回返回威刚威刚内存内存条条8主板上的芯片组主板上的芯片组芯片组：芯片组：芯片组几乎决定了主板的功能，影响到整个电芯片组几乎决定了主板的功能，影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂，脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂，是是主板的核心。主板的核心。北桥芯片北桥芯片：负责与负责与CPU的联系，并控制内存、的联系，并控制内存、AGP数数据在北桥内部传输。数据的处理量非常大，

3、据在北桥内部传输。数据的处理量非常大，发热量较大。发热量较大。南桥芯片南桥芯片：负责负责I/O总线之间的通信，如总线之间的通信，如PCI总线、总线、USB、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等高级电源管理等 。92.1.2中央处理器中央处理器CPU控制器控制器运算器运算器计算机系统的指挥计算机系统的指挥控制中心，统一指控制中心，统一指挥和控制计算机各挥和控制计算机各部件的协调工作部件的协调工作执行算术运算执行算术运算和逻辑运算和逻辑运算CPU（Central Processing Unit)由控制器和运算器两部由控制器和运算器两部分组成

4、，分组成，是核心部件。是核心部件。10CPU的性能参数的性能参数主频：主频：CPU内核电路的实际工作频率，用来表示内核电路的实际工作频率，用来表示CPU的运算的运算速度，一般在速度，一般在2.03.4GHz 。外频：外频：CPU总线频率，是主板为总线频率，是主板为CPU提供基准时钟频率提供基准时钟频率 ，主，主频频=外频外频*倍频系数，主频越高，速度越快。一般是倍频系数，主频越高，速度越快。一般是300MHz。x位位CPU ：通常用：通常用CPU字长和位宽来称呼字长和位宽来称呼CPU。例如，例如，Pentium CPU字长是字长是32位，位宽是位，位宽是64位，称为超位，称为超32位位CPU。

5、字长：字长：内部各寄存器之间一次能够传递的数据位数，字长内部各寄存器之间一次能够传递的数据位数，字长越长，性能越强，目前一般是越长，性能越强，目前一般是64位。位。位宽：位宽：与外部设备之间一次能够传递的数据位。与外部设备之间一次能够传递的数据位。11Intel 奔腾奔腾4 519参考报价：参考报价： 400元元CPU适用类型适用类型: 台式台式CPU 主频（主频（MHz）: 3060 插槽类型插槽类型: Socket 775 PinL2缓存（缓存（KB）: 1024 总线频率（总线频率（MHz）: 533AMD Athlon 64 X2 4000+参考报价：参考报价： 495元元 CPU适用

6、类型适用类型：台式机：台式机型号型号： Athlon 64 X2接口类型接口类型： Socket AM2 940Pin制程工艺制程工艺： 65纳米纳米12为什么推出多核处理器？为什么推出多核处理器？ 并行计算的发展趋势并行计算的发展趋势 竞争的压力（来自于竞争的压力（来自于IntelIntel和和AMDAMD的竞争）的竞争） 传统的单核技术的局限传统的单核技术的局限u制造工艺已到制造工艺已到22nm22nm，甚至更小甚至更小u功耗太大功耗太大u散热问题无法解决散热问题无法解决上述的问题是片面提高上述的问题是片面提高CPUCPU的主频无法解决的。的主频无法解决的。132.1.3 存储器存储器用来

7、存储程序和数据的一种设备，用来存储程序和数据的一种设备，正是因为有了存正是因为有了存储器，计算机才有信息记忆功能。储器，计算机才有信息记忆功能。内存内存(主存储器主存储器)CPU内存内存外存外存外存外存(辅助存储器辅助存储器)14（1）随机存取存储器随机存取存储器(Random Access Memory，RAM) RAM通常指计算机主存，常使用动态随机存储器，制通常指计算机主存，常使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现，断电时信息丢失。作成内存条形式出现，断电时信息丢失。 CPU对它们既可读出又可写入数据。对它们既可读出又可写入数据。内部存储器内部存储器（2）只读存储器只读存储器(Read

8、 only Memory，简称简称ROM) CPU对它们只取不存，用户无法修改其中信息；断电对它们只取不存，用户无法修改其中信息；断电时信息不会丢失。时信息不会丢失。 ROM中一般存放计算机系统管理程序。中一般存放计算机系统管理程序。15CPUCacheRAM一级缓存（一级缓存（L1 Cache）：集成在集成在CPU内部，容量通常内部，容量通常在在20256KB。二级缓存（二级缓存（L2 Cache）：“片载片载”或或“板载板载”形式形式 。（3）高速缓冲存储器高速缓冲存储器Cache 是介于是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之

9、间的速度冲突问题，使用静态随机存储用于解决它们之间的速度冲突问题，使用静态随机存储器。器。16内存相关术语：内存相关术语：位位（Bit） ：1位二进制数（即位二进制数（即0或或1）, 简写为简写为b 。字节字节 (Byte)：8个二进制位为一个字节，简写为个二进制位为一个字节，简写为B。7 6 5 4 3 2 1 08 8位位BitBit构成构成1 1个字节个字节常用单位：常用单位：1KB= 210B=1024B1MB= 210KB= 1024KB1GB= 210MB= 1024MB1TB= 210GB= 1024GB内存容量内存容量 ：指微机系统中内存条的存储容量，以字节为单位。：指微机系统

10、中内存条的存储容量，以字节为单位。目前的内存容量是目前的内存容量是512MB,1GB。17数据：10000000地址38F31110110138F11110110138F21110110138F31110110138F41110110138F51110110138F61110110138F71110110138F91000000018PQI 2GB DDR2 667 PQI 2GB DDR2 667 内存适用机型内存适用机型: :笔记本内笔记本内存存 内存容量内存容量:2048:2048MB MB 内存类型内存类型: :DDR2 DDR2 工作频率（工作频率（MHzMHz）:667MHz:66

11、7MHzKingtiger 1GB DDR2 800Kingtiger 1GB DDR2 800内存适用机型内存适用机型: :台式内存台式内存内存容量内存容量:1024:1024MBMB内存类型内存类型: :DDR2 DDR2 工作频率（工作频率（MHzMHz）:800MHz:800MHz 内存的常见品牌：金士顿、胜创、威刚、宇瞻等。内存的常见品牌：金士顿、胜创、威刚、宇瞻等。19（1 1）软盘）软盘 用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成（2 2）光盘）光盘 应用激光在某种介质上写入信息应用激光在某种介质上写入信息衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速。衡

12、量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速。CD-ROMCD-ROM：容量约容量约700700MBMB，一倍速率一倍速率= 150= 150KB/KB/秒。秒。DVD-ROMDVD-ROM：容量最大可达容量最大可达1717GBGB，一倍速率是一倍速率是1.31.3MB/MB/秒秒。外部存储器外部存储器20柱面扇区磁道特点：特点： 存储容量大，工作速度较快。存储容量大，工作速度较快。硬盘驱动器：硬盘驱动器：常用字母常用字母C:C:、D:D: 标识。标识。磁道磁道：磁盘表面一组同心圆。磁盘表面一组同心圆。扇区扇区：磁道上分为若干个扇区，每扇区磁道上分为若干个扇区，每扇区 512 512B B。柱面柱面

13、：磁盘上同一编号的磁道构成柱面。：磁盘上同一编号的磁道构成柱面。(3)(3)硬盘：硬盘：硬盘存储器的基本组成是硬盘盘片和硬盘硬盘存储器的基本组成是硬盘盘片和硬盘驱动器，硬盘盘片由涂有磁性材料的铝合金构成。驱动器，硬盘盘片由涂有磁性材料的铝合金构成。硬盘存储容量硬盘存储容量=磁头数磁头数 * 柱面柱面/磁道数磁道数 * 扇区数扇区数 * 每扇区字节数每扇区字节数21目前常用的硬盘的接口类型为串口硬盘（目前常用的硬盘的接口类型为串口硬盘（SATA）转速为：转速为：7200RPM容量一般为容量一般为200GB左右，有的高达左右，有的高达500GB缓存一般为缓存一般为8MB，有的甚至可达有的甚至可达1

14、6MB、64MB常见品牌：希捷、迈拓、西部数据、三星等。常见品牌：希捷、迈拓、西部数据、三星等。22移动存储设备移动存储设备Flash存储设备存储设备 闪存芯片为存储介质闪存芯片为存储介质采用采用USB的接口的接口可擦写可擦写100万次以上万次以上 移动硬盘移动硬盘由笔记本硬盘改装而成，便携由笔记本硬盘改装而成，便携 采用采用USB、IEEE1394接口接口23内、外储器的性能比较内、外储器的性能比较访问速度快访问速度快信息暂时性信息暂时性容量小容量小相对价格高相对价格高访问速度慢访问速度慢信息永久性信息永久性容量大容量大相对价格低相对价格低内部存储器内部存储器外部存储器外部存储器242.1.

15、4输入设备输入设备 将数据、程序等转换成计算机能接受的二进制码，并将它将数据、程序等转换成计算机能接受的二进制码，并将它们送入内存。常用的输入设备有：键盘、鼠标、扫描仪、触摸们送入内存。常用的输入设备有：键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。屏等。主键区主键区数字键盘数字键盘编辑键编辑键功能键功能键25 将将程序和数据输出的设备，程序和数据输出的设备，常用的输出设备：常用的输出设备：显显示器、打印机、绘图仪等。示器、打印机、绘图仪等。2.1.5 输出设备输出设备26是连接主机与显示器的接口卡。其作用是将主机的是连接主机与显示器的接口卡。其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到输出信

16、息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。显存容量、显存位宽、核心频率是显示器上显示。显存容量、显存位宽、核心频率是显卡的主要参数。显卡的主要参数。显卡显卡27显示器显示器显示器类型：显示器类型：CRTCRT（阴极射线管）阴极射线管）、LCDLCD（液晶）液晶）液晶显示器的主要参数：尺寸、分辨率、点距、亮度、液晶显示器的主要参数：尺寸、分辨率、点距、亮度、对比度、可视角度。对比度、可视角度。28打印机打印机 针式打印机（击打式）：有针式打印机（击打式）：有9 9针或针或2424针，针，品牌有松下，品牌有松下，EPSONEPSON 喷墨打印机：家用，喷墨打印机：家用，品牌有佳能（彩色喷

17、墨）、品牌有佳能（彩色喷墨）、EPSONEPSON 激光打印机：办公用，激光打印机：办公用，品牌有品牌有HPHP292.1.6 总线总线 ( bus )(1)(1)连接对象连接对象内部总线、系统总线、外部总线内部总线、系统总线、外部总线(2)(2)传输对象传输对象地址总线、数据总线、控制总线地址总线、数据总线、控制总线用来连接用来连接CPUCPU、内存、外存和各种输入输出设、内存、外存和各种输入输出设备并协调它们工作的控制部件，其主要组成部分备并协调它们工作的控制部件，其主要组成部分是用于在各部件间运载信息的一组（或多组）公是用于在各部件间运载信息的一组（或多组）公用的传输线，并由此而得名。用

18、的传输线，并由此而得名。302.2 数制转换数制转换 在采用进位计数的数字系统中，如果只用在采用进位计数的数字系统中，如果只用r个个 基本符号（例如基本符号（例如0，1，.，r-1）表示数值，则表示数值，则称其为基称其为基r数制，数制，r称为该数制的基。称为该数制的基。 1 0 1 0 0 1 0 12.2.1 数制数制312.2.2 数制转换及运算数制转换及运算基数基数权权数码数码678.3=6102+7101+8100 +310-1(101)2=122+021+12032二进制数二进制数(Binary)：基数为基数为2，有，有1和和0两个数码。两个数码。八进制数八进制数(Octal)：基数

19、为基数为8，有，有 0,1,2,7 共共8个数码。个数码。十进制数十进制数(Decimal)：基数为基数为10，有，有 0,1,29 共共10个数码。个数码。十六进制数十六进制数(Hexa)：基数为基数为16，有，有0,1,29,A,B,C,D,E,F共共16个数码。个数码。二进制数据的表示：二进制数据的表示： (1010)2 或或 1010B 、(1010)B十六进制数据的表示：十六进制数据的表示：(2A8F)16 或或 2A8FH、(2A8F)H常用的数制：常用的数制：33不同进制之间的转换不同进制之间的转换二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制十进制十进制非十进制非十进制非十进制非十进

20、制34数码乘以各自的权的累加数码乘以各自的权的累加 101.11(B)=122 + 120 + 12-1 + 12-2=5.75101(O) =182 + 180 =65101A(H) =1163 + 1161 + 10160 =4106例：例：1. 非十非十 十进制十进制35222222310151713111012余数余数125162将（将（ 125.6875)D 转换成二进制数转换成二进制数(125)D =(1111101)B2.十进制转化成十进制转化成非十非十进制进制注意注意：(1)何时停止何时停止“求商取余求商取余”？(2)谁是高位，谁是低位？谁是高位，谁是低位？36小数点小数点 整

21、数整数 0.68751.3750 21 0.37500.75000 20.75001.50001 20.50001.00001 2为零为零, , 结束结束0000 小数部分小数部分0.6875转换成二进制数转换成二进制数故小数部分（故小数部分（.6875)D = （.1011)B 结果结果371938248380余数余数103高位高位低位低位（193.12）D （301.075）O整数部分：整数部分：小数部分小数部分(保留保留3位位)：取整取整高位高位低位低位 0.12 8 0.96 8 0.68 8 5.44075 0.96 7.68将十进制数（将十进制数（ 193.12)D 转换成八进制数

22、转换成八进制数383.二进制、八进制、十六进制数间的相互转换二进制、八进制、十六进制数间的相互转换 64(H)=0110 0100(B) 6 4144(O)=001 100 100(B) 1 4 41 101 101 110.110 101(B)= 1556.65(O)1 5 5 6 6 511 0110 1110.1101 01(B)=36F.D4(H) 3 6 F D 4一位八进一位八进制数对应制数对应3位二进制数位二进制数一位一位十六进制数对应十六进制数对应4位二进制数位二进制数二进制转化成八二进制转化成八(十六十六)进制进制 整数部分：从右向左按三整数部分：从右向左按三(四四)位进行分

23、组位进行分组 小数部分：从左向右按三小数部分：从左向右按三(四四)位进行分组，不足补零位进行分组，不足补零39求下列运算：求下列运算：(1000001)2 = ( )10(1100001)2 = ( )10(10)10 = ( )2(10101001)2= ( )16(47)8 = ( )240答案：答案：(1000001)2 = ( 65 )10(1100001)2 = ( 97 )10(10)10 = ( 1010 )2(10101001)2 = ( A9 )16(47 )8 = ( 100111 )2412.3字符编码字符编码 ASCII码：码：American Standard Code for Information Interchange美国标准信息交换码。为美国标准信息交换码。为7位码，共有位码，共有27 = 128个编码。个编码。 一个一个ASCII码在内存中占码在内存中占一个字节一个字节，其最高位为，其最高位为“0”。例。例如：如：a的的ASCII码为：码为：110