微型计算机系统课件

第二章微型计算机系统

2．1基本术语和基本概念

硬件与软件所谓“硬件”是指组成微型机的所有实体部件。例如键盘、显示器、主机、器件、电阻等。所谓“软件”是指建立在硬件基础之上的所有程序和文档的集合。

第二章微型计算机系统2．1基本术语和基本概念12.微处理器（简称CPU）CPU的全称CentralProcessingUnit.即中央处理单元，又称中央处理器。微处理器是利用超大规模集成电路技术，把计算机的运算器和控制器集成在一小块硅片上制成的集成电路器件简称为CPU，是整个微型机系统的核心部件。通常，把CPU的型号作为各种档次微型机的型号的总称。例如，PentiumⅢ（奔腾Ⅲ）微型机，其实PentiumⅢ就是CPU的型号。有的微处理器中也包含部分存储器，如高速缓冲存储器Cache。2.微处理器（简称CPU）CPU的全称CentralPro2时钟频率与CPU的

主频、外频、倍频（1）

所谓“时钟频率”是指诸如计算机等电子设备中的时钟震荡频率,通常以赫兹Hz，千赫兹KHz等单位。（2）所谓“主频”是指CPU的时钟频率，英文全称为CPUClockSpeed。它是衡量CPU运行速度的最重要的指标。例如，PentiumⅢ850，其中的850指的就是CPU的主频850MHz。一般说来，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，当然CPU的速度也就越快了。（3）所谓“外频”是指CPU的外部时钟频率又叫外频。所谓“倍频”是指CPU外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的：主频=外频x倍频。

时钟频率与CPU的

主频、外频、倍频（1）所谓“时钟频率34.高速缓存（Cache）CPU在进行运算时，所需的指令和数据都是从内存中读取的。由于CPU的速度要比内存快很多，因此，CPU等待数据到来或把数据写入内存需要一段时间。为了减少这种等待时间，制造商在CPU和内存之间增设了高速缓存（Cache），它的读取速度比系统内存快很多，在高速缓存中保存着CPU近期执行程序时所使用的内存副本，因而CPU执行程序过程中所需要的信息可以从高速缓存中获得，这样大大提高了CPU工作效率。4.高速缓存（Cache）CPU在进行运算时，所需的指令和4高速缓存分为：一级高速缓存和二级高速缓存。（1）一级高速缓存与CPU集成在一块芯片上，所以速度和CPU一样快。但这种设计成本很高，一般只安装几十KB。（2）二级高速缓存一般做在主板上静态内存（SRAM），价格也很高，因此系统中一般只安装几百KB。

高速缓存分为：一级高速缓存和二级高速缓存。（1）一级高速缓存55.微型计算机微型计算机简称为微型机或电脑。微型计算机是以微处理器为核心，配备上随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）、输入/输出接口电路以及系统总线（包括控制总线、地址总线和数据总线）和总线接口等就构成了微型计算机。。

5.微型计算机66.微型机系统微型计算机系统是以微型计算机为主体、并配备相应的外围设备和系统软件就构成了微型计算机系统。6.微型机系统77.BIOSBIOS是BasicInput/OutputSystem.基本输入/输出系统的缩写。它其实是一个程序，主要用于控制管理系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序、反馈回系统安装的设备类型和数量等信息，是微机主板必不可少的初始化程序。BIOS是集成在主板上的一个只读存储器（ROM）芯片。7.BIOS8

8.CMOS

CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片，用于保存当前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数。CMOSRAM由主板上的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。对CMOS中各项参数的设定和更新可通过开机时特定的按键实现（一般是Del键）。进入BIOS设置程序可对CMOS进行设置，一般CMOS设置习惯上也叫做BIOS设置。

8.CMOS9

2．2微机系统的

组成、结构与配置

微型计算机系统是一种不需要人工直接干预，能够对各种信息进行自动、高速处理和存储的电子设备。微型机系统的组成：硬件系统

软件系统如下图所示。

2．2微机系统的

组成、结构与配置10微型计算机系统如图2-1所示：微型计算机系统如图2-1所示：11

1.硬件系统在微型机系统中，硬件系统是指构成微型计算机系统各功能部件的集合。而软件系统是微机系统的各种程序的集合。硬件部件是微型计算机进行工作的物质基础，任何软件都是建立在硬件基础之上的。离开了硬件，软件一事无成。如果把硬件系统比做微机的躯体，那么软件系统就是微机的头脑和灵魂。这两者是互相依存、密不可分的。

1.硬件系统在微型机系统中，硬件系统是指构成微型计算机系122.软件系统软件系统是指在硬件系统上运行的各种程序及有关资料。它是为了充分发挥硬件结构中各部分的功能和方便用户使用微机而编制的各种程序。软件包括：系统软件和应用软件。软件系统结构如图2-2所示。

2.软件系统软件系统是指在硬件系统上运行的各种程序及有关资料13

软件系统结构如图2-2所示。

软件系统结构如图2-2所示。14（1）系统软件系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和作为软件研究开发工具的编译程序、调试程序、装配程序和连接程序、测试程序等。（1）系统软件15操作系统：操作系统是系统软件中的核心软件，对微机进行存储管理、设备管理、文件管理、处理器管理等，以提高系统使用效能和方便用户使用微型计算机。注意：操作系统属于系统软件，但是所有的软件（系统软件和应用软件）都必须在操作系统的支持下才能安装运行。操作系统：16微机中必须装入操作系统才能工作。当用户打开微机电源时，微机就能启动，就是因为微机中已经安装了Windows2000操作系统系统软件。

微机中必须装入操作系统才能工作。当用户打开微机电源时，微机就17语言处理程序:

语言处理程序包括：汇编程序、编译程序和解释程序等。计算机只能接受机器语言程序。例如，用汇编语言和高级语言编写的程序计算机无法执行，必须经过“翻译程序”将它们翻译成机器语言程序，计算机才能执行。语言处理程序就是完成这种“翻译程序”的软件。语言处理程序:语言处理程序包括：汇编程序、编译程序和解18数据库系统:数据库技术是针对大量数据的处理而产生发展起来的，至今仍不断地发展。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题，目前主要用于图书馆管理、财务管理、人事管理、材料管理等方面的数据处理。数据库的特点：数据量大，数据处理的主要内容是数据的存储、查询、修改、排序、统计等。数据库系统是由计算机硬件、数据库、数据库管理系统、操作系统和数据库应用程序组成。目前，常用的数据库管理系统有VisualFoxPro、SQLServer、Oracal、SyBase和MySQL等。数据库系统:数据库技术是针对大量数据的处理而产生发展起来的，19(2)应用软件应用软件是指用户自己开发或外购的满足用户各种专门需要的应用软件包。如图形软件、Word2000文字处理软件、财会软件、计划报表软件和辅助设计软件AutoCAD和模拟仿真软件等。近年来，由于软硬件功能的相互渗透、相互促进，所以软硬件技术得到迅速发展。

(2)应用软件应用软件是指用户自己开发或外购的满足用户各种专20

2．2．2微型计算机的基本结构

1.微型计算机的基本结构微机的制造技术从微机出现到今天已经发生了极大的变化，但在基本的结构方面仍沿用冯·诺依蔓设计的传统结构。微机硬件系统包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备五部分。2．2．2微型计算机的基本结构1.微型计算机的基本结构21微型计算机的基本结构，如图2-3所示。微型计算机的基本结构，如图2-3所示。222.微型计算机的外部结构从外观看微机主要由以下几部分组成：（1）主机（2）显示器（3）键盘（4）鼠标微机硬件系统的基本结构如图2-4所示。

2.微型计算机的外部结构23

2.微型计算机的外部结构

2.微型计算机的外部结构242．2．2主机

主机是微机的核心部件，主要包括主机板、微处理器、内存条、I/O扩展槽和各种接口等。下面分别介绍主机的各个硬件及其功能。2．2．2主机251．主机板

主机板又称为系统主板，是位于主机箱内一块大型多层印刷电路板。如果把CPU比作微机的心脏，那么主板就是血管神经等循环系统。在微机的主板上有中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、6～8个长形扩展槽（用于插接显示卡、声卡等），还有内存扩充插槽，用来插扩充内存的内存条。它们之间通过系统总线交换数据。微机采用了总线结构，其主要特点是工艺简单、扩展性好，提高了微处理器与内存和外设之间信息传输的速度、准确性和可靠性。

1．主机板主机板又称为系统主板，是位于主机箱内一块大型多层26主机板图：～

主机板图：～27

2.微处理器微处理器由运算器和控制器组成。它是微机系统重要的元件。但不同的CPU需要搭配不同的主板。在早期的微机系统里，CPU都是直接焊接在主板上的。到了486时代，为了便于微机升级，将焊接的CPU改装成能插拔的CPU。CPU的主要性能指标有两项：时钟频率和字长。

2.微处理器微处理器由运算器和控制器组成。它是微机系统重要28P4-2.4GIntelCPU图：P4-2.4GIntelCPU图：29（1）运算器运算器的主要部件是算术逻辑单元，是计算机对数据加工处理的部件。运算器的主要功能是对二进制数进行算术运算加、减、乘、除等。逻辑运算主要完成逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或、逻辑比较等。（2）控制器控制器负责从存储器中取出指令，确定指令类型，并对指令进行译码；按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证务部件协调一致地工作．一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。（1）运算器运算器的主要部件是算术逻辑单元，是计算机对数据加303.内存储器

存储器是用来存放数据和程序信息的部件。计算机中的全部信息，包括指挥计算机运行的各种程序、原始的输入数据、经过初步加工的中间数据以及最后的结果都存放在存储器中。它是微机的主要工作存储区，待执行的程序和数据必须先从外存储器装入内存储器后才能执行。3.内存储器存储器是用来存放数据和程序信息的部件。计算机31内存包括：RAM随机存储器ROM只读存储器微型计算机系统课件32内存条：内存条：33（1）衡量内存储器的指标：衡量内存储器的指标包括存储容量、存储速度和价格。微机的程序和数据必须装入内存（RAM）才能运行，因此内存的大小，质量的好坏直接影响程序的运行。现在的微机中使用RAM是一个一个的内存条，引脚数有72线和168线，内存容量为128M或256M，内存速度为80ns、70ns、60ns等。（1）衡量内存储器的指标：衡量内存储器的指标包括存储容量、存34

（2）随机存储器RAM（RandomAccessMemory）随机存储器RAM又称为读/写存储器或内存，通常所说的微机内存容量就是指内存RAM的容量。用于存储待执行的程序或待处理的数据。内存RAM的特点：断电后程序和数据会全部丢失。除了主板上的RAM条外，许多板卡（显示卡、网卡）上也使用RAM芯片，如显示内存可以作为CPU与显示器之间数据传输的中转站，从而加快显示信息的速度。

（2）随机存储器RAM（RandomAccessM35（3）RAM分类：RAM可分为静态SRAM和动态DRAM两大类。所谓动态DRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容会放电，所以需要定时充电以维持存储器内容的正确。例如每隔2ms刷新一次，因此称之为动态DRAM。目前，微机上配置的主存储器均采用动态DRAM，其接口多为168线的DIMM类型。所谓静态DRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的。由于它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电，就能稳定地存储数据，因此称之为静态SRAM。（3）RAM分类：RAM可分为静态SRAM和动态DRAM两大36

目前，常见的有两种DRAM，一种称为EDO(ExtendDataOutput)动态内存，另一种则是SDRAM（同步动态内存）。EDO内存是在原先的普通DRAM之后出现的，它的存取速度等性能比普通DRAM有了很大的提高。SDRAM是继EDO之后出现的，它采用同步技术，使内存工作频率与系统的外部总线频率相同，性能又有了很大的提高。SDRAM内存条是168脚的，比EDO要长许多，而且没有成对使用的限制，插几条都可以。

目前，常见的有两种DRAM，一种称为EDO(Extend37（4）只读存储器ROM

主机板上有只读存储器ROM芯片，ROM所存储的信息在制造时就固化在ROM中，使用时只能读不能写。例如CMOS芯片就是一块只读存储器ROM芯片。特点：只能读出不能写入，断电后程序和数据不会丢失。只读存储器ROM通常分为EPROM（ErasabllyProgrammableROM可擦写的只读存储器）和EEPROM（ElectricallyErasablePROM）来存储BIOS程序。EEPROM可以以字节为单位重复写入，而EPROM必须将数据全部冲掉才能写入。现在，BIOS所用的ROM一般是FlashROM,它可以看成EEPROM的一种，两者的界限并不很明显。（4）只读存储器ROM主机板上有只读存储器ROM芯38

4.输入/输出接口什么是输入/输出接口？在机器内部，各个部件是通过总线连接；对于外部设备，则是通过总线连接相应输入/输出设备的接口电路，然后再与输入/输出设备设备连接。一般接口电路又叫适配器或接口卡。接口卡是一块印刷电路板，它是系统I/O设备控制器功能的扩展和延伸，因此，也称为功能卡。常见的接口卡有：显示卡、声卡、网卡。

4.输入/输出接口什么是输入/输出接口？39接口卡的作用：CPU与外部设备的工作方式、工作速度、信号类型都不相同，通过接口电路的变换作用，把两者匹配起来。接口电路中包含一些专业芯片、辅助芯片以及各种外部设备适配器和通信接口电路等。不同的外部设备与主机相连都要配备不同的接口。现在常用的几中接口卡都做成标准件，以便于选用。接口卡的作用：CPU与外部设备的工作方式、工作速度、信号类型40微机与外部设备之间的信息传输方式：一种是串行方式，另一种是并行方式。串行方式是按二进制位逐位传输，传输速度较慢，但省器材。并行方式一次可以传输若干个二进制位的信息，传输速度比串行方式快，但器材投入较多。在微机内部都是采用并行方式传送信息。微机与外设之间的信息传送，两种方式均有采用。微机与外部设备之间的信息传输方式：一种是串行方式，另一种是并41（1）

串行接口微型机中采用串性通信协议的接口称为串行端口，也称为RS-232接口。一般微型机有两个串口，被标记为COM1和COM2。微型机中使用串口的设备主要有鼠标、扫描仪、数码照相机和调制解调器等。（1）

串行接口微型机中采用串性通信协议的接口称为串行端42（2）并行接口

并行端口简称为“并口”，用一组线同时传送一组数据。在微型机中，一般配置一个并行端口，被标记为LPT1或PRN。微型机中使用并行端口的设备主要有打印机、外置式光驱和扫描仪。（2）并行接口43（3）ISA接口ISA（industrialstandardarchitecture）总线标准是IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。它在80286至80486时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。ISA系统总线接口是微机上即将要淘汰的接口，由于许多如声卡，MODEM等老设备还是离不开它，所以VIA的主板芯片组依然提供了对它的支持。（3）ISA接口ISA（industrialstandar44（4）PCI接口PCI是系统总线接口的国际标准。目前，PCI接口的最大传输率可达266Mbit/s。显卡、声卡、网卡、MODEM等接口大部分为PCI接口。PCI（Peripheralcomponentinterconnect）总线插槽是主板上最常见的接口插槽，它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。它的工作频率为33MHz。

（4）PCI接口PCI是系统总线接口的国际标准。目前，PCI45PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小，其功能比VESA、ISA有极大的改善，支持突发读写操作，可同时支持多组外围设备。其功能比VESA、ISA有极大的改善，支持突发读写操作，最大传输速率可达132MB/s，可同时支持多组外围设备。

PCI总线主板插槽的体积比原ISA总线插槽还小，其功能比46

（5）AGP图形加速接口

（AcceleratedGraphicsPort）AGP接口是近几年主板上发展起来的最重要的接口之一。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存，所以它拥有很高的传输速率。AGP接口的发展经历了AGP1X/2X/PRO/4X/8X等等阶段，其传输速度也从最早的AGP1X的266MB/s的带宽发展到了AGP8X的2GB/S。

（5）AGP图形加速接口

（AcceleratedGr47（6）USB接口USB接口即符合通用串行总线硬件标准的接口，用于外部设备。USB能使相关外设在机箱外连接，允许“热插拔”（连接外设时不必关闭电源），实现安装自动化。它比传统串口快100倍，能提供的传输速率最高达12Mbps。例如，扫描仪、鼠标、调制解调器、游戏控制和键盘等。（6）USB接口USB接口即符合通用串行总线硬件标准的接口，48

5.总线和扩展槽（1）总线总线：微机各功能部件相互传输数据时，需要有连接它们的通道，这些公共通道就称为总线（BUS）。一次传输信息的位数则称为总线宽度。内部与外部总线：CPU本身也有若干个部件组成，这些部件之间也是通过总线连接，通常把CPU芯片内部的总线称为内部总线，而连接系统各部件间的总线称为外部总线或称为系统总线。

5.总线和扩展槽（1）总线49总线的分类：的不同，可将总线分为：数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线：用来传输数据信息，它是CPU同各部件交换信息的通道。数据总线都是双向的，而具体输送信息的方向，则由CPU来控制。总线的分类：的不同，可将总线分为：50地址总线：用来传送地址信息的，CPU通过地址总线把需要访问的内存单元地址或外部设备的地址传送出去。通常地址总线是单方向的。地址总线的宽度与寻址的范围有关，即决定了寻址的范围，如寻址1MB的地址空间，就需要有20条地址线。控制总线：控制总线来传输控制信号，以协调各部件的操作，它包括CPU对内存储器和接口电路的读写信息、中断响应信号等。地址总线：51（2）扩展槽目前，微机均采用总线结构将各部件组成一个系统。主机与其它外围硬件是以扩充总线相连的，一般扩充总线在主板上的接口称为扩展槽。扩展槽主要用于插接各种功能的板卡。目前，微机上主要使用两种总线扩展槽规格：ISA总线扩展槽：这是微机中使用最普遍的扩展槽，CPU与接口硬件之间数据传输速度为8MHz，数据总线的位数为16位。ISA总线是一种逐渐被淘汰的总线，存在它只是为了兼容已有的大量硬件产品，如ISA总线插卡。（2）扩展槽目前，微机均采用总线结构将各部件组成一个系统52PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。PCI扩展槽为白色、长度较短的插槽。它是Intel公司提出属于它自己的先进的局部总线。它的工作频率为33MHz，数据总线达到32位（PCI2.0标准总线达到64位，总线工作频率66MHz）,其最大的优点是简化主板与芯片组的设计。

PCI总线扩展槽：PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。PCI扩展532.2.4外存储器软盘和硬盘是微机的外部存储器，磁盘驱动器则兼备了输入、输出两种功能，它们实现了对磁盘上记录信息的读、写操作。一、软盘及软盘驱动器一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱动器组成。软盘记录的信息是通过软盘驱动器进行读写的。软盘驱动器与主机的连接是通过将软盘驱动卡插入主板的某个扩展槽中，并用驱动卡专用连线将软盘驱动器与驱动卡连接在一起。2.2.4外存储器软盘和硬盘是微机的外部存储器，磁盘驱动54软盘：目前微机所配置通用软盘驱动器大多数是3.5英寸的1.44MB薄型软盘驱动器，适用于1.44MB软盘。如图2-9所示。软盘：目前微机所配置通用软盘驱动器大多数是3.5英寸的1.455

1．软盘的结构和存储原理3.5英寸软盘片是软盘的核心，是记录数据的载体，它由一种塑料物构成，表面涂着一层由铁氧化物构成的磁性材料。这与录音机中使用的磁带有点相似，盘片在软盘驱动器中水平旋转并通过磁头来读写盘片上的信息，写的过程是以电脉冲将磁头下方磁道上那一点磁化，而读的过程则将磁头下方磁道上那一点的磁化信息转化为电信号，并通过电信号的强弱来判断为“0”还是“1”。

1．软盘的结构和存储原理3.5英寸软盘片是软盘的核心，是记562.软盘格式化的原理软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是为存储数据作准备，在此过程中，软盘被划分为若干个磁道，磁道又被划分为若干个扇区。例如，3.5英寸软盘共有80个磁道，18个扇区，每个扇区的容量均为512个字节，两面的总容量约为1.44MB。软盘的容量可以用下列公式计算。软盘的容量=记录面数×磁道数/面×扇区数/道×字节/扇区2.软盘格式化的原理软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是57

二、硬盘及硬盘驱动器

软盘具有使用携带方便等特点，但其存储容量小，读写速度慢，对大量数据的存储显得力不从心，而硬盘便具有解决以上问题的全部特点。硬盘作为微机系统的外存储器，它有着软盘所不可比拟的优势，所以成为微机的主要配置之一。如图2-10所示。

二、硬盘及硬盘驱动器 58

1.硬盘的分类从外形磁盘直径尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等。从存储容量上分有8.4GB、10GBG、20GB、30GB等。从接口分有IDE、EIDE、ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盘主要用在服务器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改进的接口，其传输速度有了大幅度的提高。

1.硬盘的分类从外形磁盘直径尺寸分有5.25英寸、3.559

2.硬盘的结构和存储原理u

硬盘与软盘的工作原理相同。硬盘一般由多个盘片固定在一个公共的转轴上，构成盘片组。微机上用的硬盘采用了温彻斯特技术，它把硬盘、驱动电机、读写磁头等组装并封装在一起，成为曼彻斯特驱动器。硬盘工作时，固定同一个转轴上的多张盘片以每分钟数千转甚至更高的速度旋转，磁头在驱动马达的带动下在磁介质盘做径向移动，寻找定位，完成写入或读出数据工作。硬盘经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。

u

2.硬盘的结构和存储原理u

硬盘与软盘的工作原理相同。60微型计算机系统课件613.硬盘的存储容量硬盘片以硬质的铝合金片为片基，并涂上精细磁性材料制作而成。磁盘表面也以转轴中心为圆点，被均匀地划分为若干个半径不等的同心圆，称为磁道。不同记录面上相同直径的磁道在垂直方向构成同心圆柱，称为柱面，柱面数等于磁道数。每个磁道同样被划分为若干个扇区，每个扇区的容量均为512字节。因此，硬盘的容量可用下式计算：硬盘容量=记录面数×柱面数×扇区数/磁道×字节/扇区

3.硬盘的存储容量硬盘片以硬质的铝合金片为片基，并涂62三、光盘与光盘驱动器

1.光驱分类光驱是多媒体计算机的重要外设，主要用来读取光盘上的信息。此外它还可以用来播放CD、VCD的功能。光驱按安装方式划分：有内置和外置式两种；光驱按数据传输速度分：20速、24速、32速、40速、50速等等；光驱按接口分类：IDE（或EIDE）接口和SCSI接口，一般来说，SCSI接口光驱性能比较好，但价格比较贵。三、光盘与光盘驱动器1.光驱分类63

2.光盘的存储原理

光电存储介质俗称光盘。光盘上有许多可痕，光电读取设备中的光学读写头利用激光束投到光盘上，根据可痕的深浅不同，反射的光束也不同，来表示不同的数据。一张光盘可以存储650兆字节的数据。

2.光盘的存储原理64

3.光盘的分类从光盘的使用特性来分:只读光盘、写一次光盘、可重写光盘三大类。（1）只读光盘或称CD-ROM（CompactDiscReadOnlyMemory）。数据信息由生产厂家在制造时写入到光盘中，该光盘可反复进行读操作，但不能进行写操作，即光盘中的数据不能更改或删除，而是永久保存。由于这种光盘具有ROM性质，因此又称为CD-ROM。目前广泛使用的是CD-ROM光盘。3.光盘的分类65（2）一次性写入光盘一次性写入光盘，可以由用户写入信息，但只能写一次，不能抹除和改写。这种光盘的信息可反复读盘上的信息。（3）可擦写型光盘可擦写型光盘，用户可自己写入信息，也可对已有的信息进行抹除和改写，就像使用磁盘一样反复使用。可擦写型光盘需要插入特殊的光盘驱动器进行读写操作，它的存储容量一般在几百MB至几个GB。（2）一次性写入光盘66

2.2.4输入设备的功能及工作原理一、键盘的功能及使用键盘是微机必备的输入设备。用来向微机输入命令、程序和数据。

1.键盘的工作原理键盘由一组按阵列方式装配在一起的按键开关组成，不同开关键上标有不同的字符，每按下一个键就相当于接通了相应的开关电路，随即把该键对应字符代码通过接口电路送入微机。键盘是通过一根电缆线与主机相连接。这条电缆中包括了四条线：＋5伏电源，地线和两条双向信号线。

2.2.4输入设备的功能及工作原理一、键盘的功能及使用67

2.键的排列

键盘上键位的排列是有一定的规律。键位的排列与键位的用途有关，按用途可分为：主键盘区、功能键盘区、全屏幕编辑键盘区和小键盘区。

2.键的排列键盘上键位的排列是有一定的规律。键位的排68主键盘区和功能键盘区：主键盘区又称为标准英文打字机键盘区，它的英文字母排列与英文打字机一致。各种字母、数字、运算符号、标点符号以及汉字等信息都是通过在这一区域的操作输入计算机的。功能键盘区包括12个功能键F1至F12。功能键在不同的软件系统下，其功能是不同的，具体功能由操作系统或应用软件来定义。主键盘区和功能键盘区：69编辑键盘区与数字小键盘区：编辑键盘区在主键盘和数字小键盘的中间。该键包括4个光标移动键和6个编辑键。辅键盘区包含数字小键盘和编辑键。数字小键盘位于键盘的右部。该区的键起着数字键和光标键的双重功能。小键盘上标有“Numlock”字样的键是一个数字/编辑转换键。当按下该键时，该键上方标有“Numlock”字样的指示灯发亮，表明小键盘处于数字输入状态，此时使用小键盘就可以输入数字；若再按下““Numlock”键，该指示灯熄灭，表明小键盘又回到编辑状态，小键盘上的键变成了光标控制/编辑键。编辑键盘区与数字小键盘区：编辑键盘区在主键盘70

常用键的功能及使用：《Shift》为上档键。在输入上档字符时，先按住此键，再按下双字符键，即可输入上档字符。《Capslock》为大小写字母转换键。每按一下该键后，所有的字母键均转换一次大小写状态。《Ctrl和Alt》控制键。这两个键往往分别与其它键组合使用。用来表示某个控制和操作。其组合功能，由不同的软件系统来决定。《Enter》回车键。每按一次该键，表示输入的信息行或命令结束，将光标移到下一行的行首输入或命令开始执行。

常用键的功能及使用：《Shift》为上档键。在输入上档字符71常用键的功能及使用：《Space》为空格键。每按一次该键，将在当前输入的位置上空出一个字符或汉字的位置，光标向右移动一格。《backspace》为退格键。用来删除当前光标位置的字符，并将光标左移一个位置。连续按下此键可删除多个字符。《Tab》跳格键。用来将光标右移到下一个制表位置。同时按下Shift键和Tab键时，将把光标左移到前一个制表位置。制表位的位置被设为8个字符间隔。常用键的功能及使用：《Space》为空格键。每按一次该键，72常用键的功能及使用：《ESC》为强行退出键。在菜单命令中，该键用于退出当前操作状态，返回到原来操作的状态。《Shift》+《Printscreen》为屏幕打印键。

同时按下Shift键和Printscreen键，将会把屏幕上显示的内容打印出来。PgUp和PgDn屏幕翻页键。常用来实现光标的快速移动。

常用键的功能及使用：《ESC》为强行退出键。在菜单命令中，该73常用键的功能及使用：《Ins和Insert》为插入键。用来在一行中插入字符，一个字符被插入后，光标右侧的所有字符将左移一个位置。再次按Ins键则返回替换状态。《Del和Delete》为删除键。用来删除光前光标位置的字符，当一个字符被删除后，光标右侧的所有字符将左移一个位置。光标移动键。按此键，光标将按箭头方向移动一格。常用键的功能及使用：《Ins和Insert》为插入键。用来在74二、鼠标的功能及工作原理

1.鼠标的功能鼠标是微机必备的输入设备。鼠标的主要功能是对光标进行快速移动，选中图像或文字的对象，执行命令等。2.鼠标的分类鼠标按其结构可分为七类：机械式、光电式、半光电式、轨迹球、无线遥控式、PDA上的光笔、NetMouse等。目前机械式鼠标使用率最高，由于机械式鼠标工艺简单，使用方便，价格便宜，所以被广泛应用。二、鼠标的功能及工作原理1.鼠标的功能75机械鼠标的工作原理:

打开鼠标上面的圆盖，可看到整个印制电路板和一个实心的橡胶球，还有两个互相垂直的呈圆柱状的塑料传动轴靠在橡胶球上，在两条传动轴的顶端各有—个边缘有一圈缺口的光栅轮，光栅轮的两侧各有一个发光二级管和光敏三级管，它们共同构成鼠标的光电检测电路。当鼠标在平面上移动时，橡胶球带动横向和纵向的传动轴，与传动轴连接的光栅轮也同时旋转。发光二级管发出的光透过光栅轮的缺口被光敏三级管接收，没有缺口的地方不透光，随着移动方向和速度的不断变化，时断时续的光信号产生了两个在高低电平之间不断变化的脉冲信号，它们通过鼠标的控制芯片转换处理后被CPU接收并对其记数。互相垂直的传动轴分别对应着屏幕上的横轴和纵轴，脉冲信号的数量和频率决定了鼠标在屏幕上移动的距离和速度。机械鼠标的工作原理:打开鼠标上面的圆盖，可看到整个印制电76光电鼠标的工作原理:

光电式鼠标的定位精度比机械式鼠标的定位精度高，是用户的首选输入设备。光电式鼠标的内部结构比较简单，其中没有橡胶球、传动轴和光棚轮。要让光电式鼠标发挥出强大的功能，一定要配备一块专用的感光板。发光二级管发出的一部分光照射到下面的感光板上反射回来被光敏三级管吸收，另一部分光被感光板吸收而无反射，从而形成了高低电平交错的脉冲信号。

光电鼠标的工作原理:光电式鼠标的定位精度比机械式鼠标772．2．5显示器功能及工作原理一、显示器

显示器是微机必不可缺少的输出设备。用户通过它可以查看微机的各种程序、数据、图形等信息和经过计算机处理后的中间结果、最后结果。

1.显示器的组成微机的显示系统由显示器、显示卡和相应的驱动软件组成。2．2．5显示器功能及工作原理一、显示器78

2.显示器工作原理目前,大多数显示器是以阴极射线管CRT(CathodeRayTubo)作为将电信号转变为可见光信号的设备，采用光栅扫描方式形成图像。显示器工作原理如下：

2.显示器工作原理目前,大多数显示器是以阴极79一个典型的光栅扫描式CRT主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光粉层和玻璃外壳部分组成。当显示器加电后，在电子枪和荧光粉层之间形成一个电势差为10000～30000伏特的直流加速电场，当电子枪射出的电子束经过聚焦和加速后，在偏转线圈产生的磁场作用下，按用户所需要的方向偏转，然后通过荫罩上的小孔射在荧光粉层上，经过高压加速后电子束所携带的动能的一部分便转化成光能，形成可见光。电子束先从左到右、再从上下，反复作快速的水平扫描和垂直扫描(一秒钟超过几十遍)，由于荧光粉的余辉和人眼的视觉暂留效应，用户就感觉到在屏幕上形成了一幅幅的图像。一个典型的光栅扫描式CRT主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光803.显示器为什么能显示出彩色的图像？

为了形成五彩摈纷的图像，屏幕上的荧光粉并不是杂乱无章地刷上去的，而是由红、绿、蓝三种颜色的荧光点有机排列的，每—个荧光点就是一个像素。我们知道，红、绿、蓝三种颜色按不同比例，可以合成自然界中的所有颜色。如果要显示某种颜色，首先要将这种颜色分解为红、绿、蓝三种颜色强度的信号，将信号输入电子枪，三支电子枪射出的强弱不同的电子束分别射在对应的荧光点上(红枪射红点，绿枪射绿点，蓝枪射蓝点)，使荧光材料发出不同亮度或不同彩色的光而达到显示字符和图形的目的。3.显示器为什么能显示出彩色的图像？为了形成五彩摈纷的814．显示器的主要技术指标

（1）像素显示器所显示的图形和文字是由许许多多的“点”组成的，我们称这些点为像素，点距就是屏幕上相邻两个像素点之间的距离，是决定图象清晰度的重要因素。点距越小，图象越清晰，细节越清楚。。4．显示器的主要技术指标（1）像素824．显示器的主要技术指标

（2）点距微机常见的点距有0.21、0.28、0.31和0.39毫米几种。0.21毫米点距通常用于高档的显示器。目前市场上最常用的是0.28毫米点距的显示器，这对于用户平常的工作和娱乐来说，已完全足够了。4．显示器的主要技术指标（2）点距834．显示器的主要技术指标（3）分辨率分辨率是指显示器屏幕上每行和每列所能显示的“点”数（像素数），分辨率越高，屏幕可以显示的内容越丰富，图象也越清晰。最高分辨率是显示器的一个性能指标，它取决于显示器在水平和垂直方向上最多可以显示的点数。目前的显示器一般都能支持1280×1024，1024×768,800×600等规格的高分辨率。

4．显示器的主要技术指标（3）分辨率84（4）扫描方式扫描方式有：隔行扫描和逐行扫描。现在，隔行扫描的显示器已经被淘汰，取而代之的是采用逐行扫描的显示器。逐行扫描的优点：可以降低图象在高分辨率下的闪烁，提高显示质量。国际VESA组织认为，用逐行扫描方式的垂直扫描频率达到75Hz时才能达到无闪烁，这可比电影的每秒24帧和电视的每秒25帧好多了。最近它又提出，最佳的无闪烁标准是逐行扫描的垂直扫描频率为85Hz。

（4）扫描方式扫描方式有：隔行扫描和逐行扫描。85二、显示卡的基本结构和工作原理1.显示卡的基本结构它是显示器与主机通信的控制电路和接口。显示卡的核心是图形处理芯片，它是显示卡上的CPU，在它周围是显示内存和BIOS芯片等。当CPU有运算结果或图形要显示的时候，它首先告送显示卡，由显示卡的图形处理芯片把它们翻译成显示器能认的数据格式，并通过显示卡后面的一个15芯VGA接口和显示电缆传给显示器。不同的显示器需要不同的显示卡。常见的显示标准有：MDA、CGA、EGA、HGA、MCGA、VGA、SVGA、TVGA、AGP等。二、显示卡的基本结构和工作原理1.显示卡的基本结构862.显示卡的工作原理目前，显示卡一般是按所使用的外部总线接口来进行分类，如PCI，AGP显示卡等。AGP总线目前实际应用时的数据最高传输速率为266MBps～532MBps，是PCI总线的最高传输速率133MBps的2～4倍。这么高速的数据通道对于显示卡中的图形控制芯片和CPU、系统内存之间的数据交流已经没有任何阻碍了。PCI显示卡使用32位或64位的数据传送方式，一般具有图形图象加速、硬解压、视频输出等功能；即将取PCI而代之的AGP图形加速卡使用128位双总线结构，性能已超过了普通128位总线。是目前市场的主流品种。这里所说的位数并非指图形加速卡所用的外部I/O总线位数，而是指显示卡上图形加速芯片和显示内存之间的数据总线位数，也就是显示卡内部总线的宽度。一般情况下，该总线越宽，图形加速卡的性能也就越好，当然，也要考虑显示内存的因素。

2.显示卡的工作原理目前，显示卡一般是按所使用的外873.显示的颜色显示的颜色选项：16色、256色、增强色（16位）和真彩色（24位），目前一般微机出厂时都预置为16位色，即同时能显示65536种颜色，而真彩24位模式则可同时显示1670万种颜色，这基本涵盖了人眼所能识别的所有颜色；用户可根据自己需要作相应调整。

3.显示的颜色显示的颜色选项：16色、256色、增882．2．6打印机的功能及工作原理1.打印机的功能打印机是计算机重要的输出设备，由一根打印电缆与计算机上的并行口相连接。在微机系统中，可用打印机输出文字、表格、图形和图像等数据。2.打印机的分类按打印方式分类:击打式和非击打式两类。击打式打印机利用机械冲击力，通过打击色带在纸上印上字符或图形。非击打式打印机则用电、磁、光、喷墨等物理、化学方法来印刷字符和图形。非击打式打印机的打印质量通常比击打式的高。2．2．6打印机的功能及工作原理1.打印机的功能892．2．6打印机的功能及工作原理3.按其工作原理分类：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。（1）针式打印机针式打印机由走纸装置、控制和存储电路、打印头、色带等组成。打印头由若干根钢针组成，由钢针打印点，通过点拼成字符。打印时CPU通过并行端口送出信号，驱动打印针打击色带，使色带接触打印纸进行着色，而另一部分打印针不动，这样便打出字符。常见的点阵打印机头有9针、24针。常见打印机型号有EPSONLQ-1600K24针打印机。

2．2．6打印机的功能及工作原理3.按其工作原理分类：902．2．6打印机的功能及工作原理

（2）喷墨打印机这种打印机不用色带，而把墨水储存于可更换的盒子之中，通过毛细管作用将墨水直接喷到纸上。喷墨打印机的打印质量较高、噪音小，家庭环境中常选这种打印机。2．2．6打印机的功能及工作原理（2）喷墨打印机912．2．6打印机的功能及工作原理（3）激光打印机激光打印机由激光发生器和机芯组成核心部件。激光头能产生极细的光束，经由计算机处理及字符发生器送出的字形信息，通过一套光学系统形成两束光，在机芯的感光鼓上形成静电潜像，鼓面上的磁刷根据鼓上的静电分布情况将墨粉粘附在表面并逐渐显影，然后转印到纸上。激光打印机打印质量高、速度快、噪音低。常见的激光打印机有HPLaserJet6L系

列等。

2．2．6打印机的功能及工作原理（3）激光打印机92微型计算机系统课件93

2．2．7声卡的功能及工作原理1．声卡的功能声卡是多媒体计算机好一种重要的媒体。声卡的作用主要是将数字信号转化为音频信号输出,达到播放音乐的功能.目前使用的多媒体计算机中配置了声卡和音箱，使计算机在处理声音信息方面的功能日益增长。声卡已得到了广泛的应用，计算机游戏、多媒体教育软件、语音识别，人机对话、网上电话、电视会议、CD唱片和VCD节目等，哪一样都离不开声卡，现在，声卡已成为所有多媒体计算机和大部分商用计算机的必配设备。世界上最著名的声卡厂商是新加坡的创新公司(Creative).2．2．7声卡的功能及工作原理1．声卡的功能942．2．7声卡的功能及工作原理2．声卡的工作原理 声卡的工作原理其实很简单，我们知道，麦克风和喇叭所用的都是模拟信号，而计算机所能处理的都是数字信号，两者不能混用，声卡的作用就是实现两者的转换。从结构上分，声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分,模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换为计算机能处理的数字信号；而数模转换电路负责将电脑使用的数字声音信号转换为喇叭等设备能使用的模拟信号，就这么简单。

2．2．7声卡的功能及工作原理2．声卡的工作原理 95CreativeSoundBlasterVibra128是一款PCI接口的2声道声卡。CreativeSoundBlasterVibra128962．2．8扫描仪的功能及工作原理扫描仪是一种输入设备：主要用于输入图形和图像的专用设备。利用它可以迅速地将图形、图像、照片、文本输入到计算机中。目前使用最普遍的是由线性CCD（电荷耦合器件）阵列组成的电子式扫描仪。常见的扫描仪为平板式和手持式扫描仪两种。

2．2．8扫描仪的功能及工作原理扫描仪是一种输入设备：主972．2．8扫描仪的功能及工作原理

扫描仪的原理：当它扫描图象时（一次只能扫描一行），光线从物体上反射回来，通过透镜射进CCD（电荷耦合器件）。CCD将光线转换成模拟电压信号，并且标出每个象素的灰度级，再由ADC（模数转换器）将模拟电压信号转换为数字信号，每种颜色使用8、10或12位来表示，扫描后，通过Twain（扫描图像专用格式）格式保存在计算机里。

2．2．8扫描仪的功能及工作原理扫描仪的原理：当它扫描图象982.3指令系统、程序与语言

2.3.1计算机指令系统一、指令机器指令是指计算机每完成一个基本操作所需要的控制信息。一条指令通常由两部分组成：操作码和地址码。操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能，地址码则指出被操作的数据(简称操作数)存放的位置，即指明操作数的地址。2.3指令系统、程序与语言2.3.1计算机指令系统99二、指令系统一台计算机有许多条指令，作用也各不相同，如算术逻辑运算、数据存取、数据传送、控制控制指令等，所有指令的集合称为计算机的指令系统。三、程序一系列有逻辑联系的指令构成程序，解决一个特定的问题。指令是对计算机进行程序控制的最小单位。二、指令系统1002.3.2程序设计语言

计算机语言，也称为程序设计语言，是人与计算机交流信息的一种语言。就像人与人之间交往使用的是自然语言，而人与计算机的联系，必须使用计算机语言。程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言。2.3.2程序设计语言计算机语言，也称为程序设计语言，是人1011．机器语言在计算机中，指挥计算机完成某个基本操作的命令称为指令。机器语言是一种用二进制代码表示机器指令的语言。它是计算机唯一可以识别和直接执行的语言。机器语言特点：机器语言是一种面向机器的语言，占用内存小、执行速度快。但是用机器语言编写程序是一项十分烦琐的工作，每条指令都是0或1的代码串，难记，难阅读，检查和调试都比较困难。

1．机器语言1022.汇编语言汇编语言是指用能反映指令功能的助记符来代替难懂、难记的机器语言。汇编语言的指令与机器语言指令基本上是一一对应的，只不过机器语言指令直接用二进制代码，而汇编语言指令是用助记符。这些助机记（如加法指令ADD）一般是人们容易记忆和理解的英文缩写。2.汇编语言103汇编语言源程序:用汇编语言编出的程序称为汇编语言源程序，机器无法执行。必须用计算机配置好的汇编程序，把它翻译成机器语言目标程序，机器才能执行。汇编语言特点：与机器语言比较在编写、阅读、记忆，调试等方面有很大的进步，但通用性也不够强，仍属于低级语言。汇编语言的汇编过程如下图所示。

汇编语言源程序:用汇编语言编出的程序称为汇编语言源程序，机器104微型计算机系统课件1053.高级语言高级语言的表达接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并具有一定的语法规则。常用的高级语言有Basic语言、FORTRAN语言、C语言、Pascal语言等。高级语言源程序:用高级语言编写的源程序在计算机中也不能直接执行，必须翻译成机器语言的目标程序才能执行。这种翻译过程称为编译。如图1-2所示。3.高级语言106微型计算机系统课件107高级语言特点：高级语言是一种面向问题的计算机语言。在编写程序时，用户不必要了解计算机的内部逻辑，而是主要考虑解题算法和步骤，并把解题的算法和步骤通过语言输入计算机，计算机就可以按要求完成相应的工作。高级语言具有标准化程度高、便于程序交换、较易优化、计算速度高等优点。高级语言特点：高级语言是一种面向问题的计算机语言。在编写1082.4计算机病毒及其防治方法

2.4.1什么是计算机病毒

计算机病毒（ComputerViruses）是一种人为编制的，具有干扰和破坏计算机正常工作的小程序。2.4.2计算机病毒的主要特点1．传染性传染性是计算机病毒的主要特征。计算机病毒将自身的复制代码通过内存、磁盘、网络等传染给其他文件或系统，使其它文件或系统也带有这种病毒，并成为新的传染源。2.4计算机病毒及其防治方法2.4.1什么是计算机病毒1092．隐蔽性隐蔽性是指计算机病毒的寄生、传染及破坏过程不易被用户发现的能力。隐蔽性越好，病毒在系统中存在的时间就会越长，病毒的传染范围也就越广。3．激发性激发性是指病毒的发作都有一个特定的激发条件，当外界条件满足计算机病毒发作的条件时，计算机病毒就被激活，并开始传染和破坏。激发条件可按设计者的要求，可以是某个特定的日期或时间、文件名、特定的程序或文件的运行次数及系统的启动次数等。2．隐蔽性1104．破坏性破坏性指病毒在激发条件满足后，对计算机中的系统文件、数据文件的增、删、改、占有系统资源或对系统运行的干扰，甚至破坏整个系统。4．破坏性1112.4.3计算机病毒的分类

1．按破坏的程度分类良性病毒恶性病毒2．按传染对象分类系统型病毒文件型病毒混合型病毒2.4.3计算机病毒的分类1．按破坏的程度分类112

3．按病毒入侵系统的方式分类

操作系统型病毒外壳型病毒宏病毒

3．按病毒入侵系统的方式分类

1132.4.4病毒的检测、清除和预防

1．计算机病毒的检测判断计算机是否染上病毒的最简单的方法，就是利用各种正版的杀毒软件来检验。也可以通过观察计算机所出现的异常情况来判断是否感染了病毒。2．计算机病毒的清除清除病毒的最简单的方法是使用正版的计算机杀毒软件或手工杀毒。一般常用的杀毒软件有KV30000、瑞星2003、金山毒霸2003等软件。2.4.4病毒的检测、清除和预防1．计算机病毒的检测1143．计算机病毒预防通过采取技术上和管理上的措施,

计算机病毒是完全可以防

范的。具体操作如下：（1）用常识进行判断。决不打开来历不明邮件的附件。（2）安装防病毒产品并保证更新最新的病毒定义码。（3）使用基于客户端的防火墙或过滤措施。（4）注意软盘、光盘媒介：在使用软盘、光盘或活动硬盘其他媒介之前，一定要对其进行扫描。（5）下载一定要从比较可靠的站点进行，对于互联网上的文档与电子

邮件，下载后也须不厌其烦做病毒扫描。3．计算机病毒预防通过采取技术上和管理上的措施,

计算机病毒115第二章微型计算机系统

2．1基本术语和基本概念

硬件与软件所谓“硬件”是指组成微型机的所有实体部件。例如键盘、显示器、主机、器件、电阻等。所谓“软件”是指建立在硬件基础之上的所有程序和文档的集合。

第二章微型计算机系统2．1基本术语和基本概念1162.微处理器（简称CPU）CPU的全称CentralProcessingUnit.即中央处理单元，又称中央处理器。微处理器是利用超大规模集成电路技术，把计算机的运算器和控制器集成在一小块硅片上制成的集成电路器件简称为CPU，是整个微型机系统的核心部件。通常，把CPU的型号作为各种档次微型机的型号的总称。例如，PentiumⅢ（奔腾Ⅲ）微型机，其实PentiumⅢ就是CPU的型号。有的微处理器中也包含部分存储器，如高速缓冲存储器Cache。2.微处理器（简称CPU）CPU的全称CentralPro117时钟频率与CPU的

主频、外频、倍频（1）

所谓“时钟频率”是指诸如计算机等电子设备中的时钟震荡频率,通常以赫兹Hz，千赫兹KHz等单位。（2）所谓“主频”是指CPU的时钟频率，英文全称为CPUClockSpeed。它是衡量CPU运行速度的最重要的指标。例如，PentiumⅢ850，其中的850指的就是CPU的主频850MHz。一般说来，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，当然CPU的速度也就越快了。（3）所谓“外频”是指CPU的外部时钟频率又叫外频。所谓“倍频”是指CPU外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的：主频=外频x倍频。

时钟频率与CPU的

主频、外频、倍频（1）所谓“时钟频率1184.高速缓存（Cache）CPU在进行运算时，所需的指令和数据都是从内存中读取的。由于CPU的速度要比内存快很多，因此，CPU等待数据到来或把数据写入内存需要一段时间。为了减少这种等待时间，制造商在CPU和内存之间增设了高速缓存（Cache），它的读取速度比系统内存快很多，在高速缓存中保存着CPU近期执行程序时所使用的内存副本，因而CPU执行程序过程中所需要的信息可以从高速缓存中获得，这样大大提高了CPU工作效率。4.高速缓存（Cache）CPU在进行运算时，所需的指令和119高速缓存分为：一级高速缓存和二级高速缓存。（1）一级高速缓存与CPU集成在一块芯片上，所以速度和CPU一样快。但这种设计成本很高，一般只安装几十KB。（2）二级高速缓存一般做在主板上静态内存（SRAM），价格也很高，因此系统中一般只安装几百KB。

高速缓存分为：一级高速缓存和二级高速缓存。（1）一级高速缓存1205.微型计算机微型计算机简称为微型机或电脑。微型计算机是以微处理器为核心，配备上随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）、输入/输出接口电路以及系统总线（包括控制总线、地址总线和数据总线）和总线接口等就构成了微型计算机。。

5.微型计算机1216.微型机系统微型计算机系统是以微型计算机为主体、并配备相应的外围设备和系统软件就构成了微型计算机系统。6.微型机系统1227.BIOSBIOS是BasicInput/OutputSystem.基本输入/输出系统的缩写。它其实是一个程序，主要用于控制管理系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序、反馈回系统安装的设备类型和数量等信息，是微机主板必不可少的初始化程序。BIOS是集成在主板上的一个只读存储器（ROM）芯片。7.BIOS123

8.CMOS

CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片，用于保存当前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数。CMOSRAM由主板上的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。对CMOS中各项参数的设定和更新可通过开机时特定的按键实现（一般是Del键）。进入BIOS设置程序可对CMOS进行设置，一般CMOS设置习惯上也叫做BIOS设置。

8.CMOS124

2．2微机系统的

组成、结构与配置

微型计算机系统是一种不需要人工直接干预，能够对各种信息进行自动、高速处理和存储的电子设备。微型机系统的组成：硬件系统

软件系统如下图所示。

2．2微机系统的

组成、结构与配置125微型计算机系统如图2-1所示：微型计算机系统如图2-1所示：126

1.硬件系统在微型机系统中，硬件系统是指构成微型计算机系统各功能部件的集合。而软件系统是微机系统的各种程序的集合。硬件部件是微型计算机进行工作的物质基础，任何软件都是建立在硬件基础之上的。离开了硬件，软件一事无成。如果把硬件系统比做微机的躯体，那么软件系统就是微机的头脑和灵魂。这两者是互相依存、密不可分的。

1.硬件系统在微型机系统中，硬件系统是指构成微型计算机系1272.软件系统软件系统是指在硬件系统上运行的各种程序及有关资料。它是为了充分发挥硬件结构中各部分的功能和方便用户使用微机而编制的各种程序。软件包括：系统软件和应用软件。软件系统结构如图2-2所示。

2.软件系统软件系统是指在硬件系统上运行的各种程序及有关资料128

软件系统结构如图2-2所示。

软件系统结构如图2-2所示。129（1）系统软件系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和作为软件研究开发工具的编译程序、调试程序、装配程序和连接程序、测试程序等。（1）系统软件130操作系统：操作系统是系统软件中的核心软件，对微机进行存储管理、设备管理、文件管理、处理器管理等，以提高系统使用效能和方便用户使用微型计算机。注意：操作系统属于系统软件，但是所有的软件（系统软件和应用软件）都必须在操作系统的支持下才能安装运行。操作系统：131微机中必须装入操作系统才能工作。当用户打开微机电源时，微机就能启动，就是因为微机中已经安装了Windows2000操作系统系统软件。

微机中必须装入操作系统才能工作。当用户打开微机电源时，微机就132语言处理程序:

语言处理程序包括：汇编程序、编译程序和解释程序等。计算机只能接受机器语言程序。例如，用汇编语言和高级语言编写的程序计算机无法执行，必须经过“翻译程序”将它们翻译成机器语言程序，计算机才能执行。语言处理程序就是完成这种“翻译程序”的软件。语言处理程序:语言处理程序包括：汇编程序、编译程序和解133数据库系统:数据库技术是针对大量数据的处理而产生发展起来的，至今仍不断地发展。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题，目前主要用于图书馆管理、财务管理、人事管理、材料管理等方面的数据处理。数据库的特点：数据量大，数据处理的主要内容是数据的存储、查询、修改、排序、统计等。数据库系统是由计算机硬件、数据库、数据库管理系统、操作系统和数据库应用程序组成。目前，常用的数据库管理系统有VisualFoxPro、SQLServer、Oracal、SyBase和MySQL等。数据库系统:数据库技术是针对大量数据的处理而产生发展起来的，134(2)应用软件应用软件是指用户自己开发或外购的满足用户各种专门需要的应用软件包。如图形软件、Word2000文字处理软件、财会软件、计划报表软件和辅助设计软件AutoCAD和模拟仿真软件等。近年来，由于软硬件功能的相互渗透、相互促进，所以软硬件技术得到迅速发展。

(2)应用软件应用软件是指用户自己开发或外购的满足用户各种专135

2．2．2微型计算机的基本结构

1.微型计算机的基本结构微机的制造技术从微机出现到今天已经发生了极大的变化，但在基本的结构方面仍沿用冯·诺依蔓设计的传统结构。微机硬件系统包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备五部分。2．2．2微型计算机的基本结构1.微型计算机的基本结构136微型计算机的基本结构，如图2-3所示。微型计算机的基本结构，如图2-3所示。1372.微型计算机的外部结构从外观看微机主要由以下几部分组成：（1）主机（2）显示器（3）键盘（4）鼠标微机硬件系统的基本结构如图2-4所示。

2.微型计算机的外部结构138

2.微型计算机的外部结构

2.微型计算机的外部结构1392．2．2主机

主机是微机的核心部件，主要包括主机板、微处理器、内存条、I/O扩展槽和各种接口等。下面分别介绍主机的各个硬件及其功能。2．2．2主机1401．主机板

主机板又称为系统主板，是位于主机箱内一块大型多层印刷电路板。如果把CPU比作微机的心脏，那么主板就是血管神经等循环系统。在微机的主板上有中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、6～8个长形扩展槽（用于插接显示卡、声卡等），还有内存扩充插槽，用来插扩充内存的内存条。它们之间通过系统总线交换数据。微机采用了总线结构，其主要特点是工艺简单、扩展性好，提高了微处理器与内存和外设之间信息传输的速度、准确性和可靠性。

1．主机板主机板又称为系统主板，是位于主机箱内一块大型多层141主机板图：～

主机板图：～142

2.微处理器微处理器由运算器和控制器组成。它是微机系统重要的元件。但不同的CPU需要搭配不同的主板。在早期的微机系统里，CPU都是直接焊接在主板上的。到了486时代，为了便于微机升级，将焊接的CPU改装成能插拔的CPU。CPU的主要性能指标有两项：时钟频率和字长。

2.微处理器微处理器由运算器和控制器组成。它是微机系统重要143P4-2.4GIntelCPU图：P4-2.4GIntelCPU图：144（1）运算器运算器的主要部件是算术逻辑单元，是计算机对数据加工处理的部件。运算器的主要功能是对二进制数进行算术运算加、减、乘、除等。逻辑运算主要完成逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或、逻辑比较等。（2）控制器控制器负责从存储器中取出指令，确定指令类型，并对指令进行译码；按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证务部件协调一致地工作．一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。（1）运算器运算器的主要部件是算术逻辑单元，是计算机对数据加1453.内存储器

存储器是用来存放数据和程序信息的部件。计算机中的全部信息，包括指挥计算机运行的各种程序、原始的输入数据、经过初步加工的中间数据以及最后的结果都存放在存储器中。它是微机的主要工作存储区，待执行的程序和数据必须先从外存储器装入内存储器后才能执行。3.内存储器存储器是用来存放数据和程序信息的部件。计算机146内存包括：RAM随机存储器ROM只读存储器微型计算机系统课件147内存条：内存条：148（1）衡量内存储器的指标：衡量内存储器的指标包括存储容量、存储速度和价格。微机的程序和数据必须装入内存（RAM）才能运行，因此内存的大小，质量的好坏直接影响程序的运行。现在的微机中使用RAM是一个一个的内存条，引脚数有72线和168线，内存容量为128M或256M，内存速度为80ns、70ns、60ns等。（1）衡量内存储器的指标：衡量内存储器的指标包括存储容量、存149

（2）随机存储器RAM（RandomAccessMemory）随机存储器RAM又称为读/写存储器或内存，通常所说的微机内存容量就是指内存RAM的容量。用于存储待执行的程序或待处理的数据。内存RAM的特点：断电后程序和数据会全部丢失。除了主板上的RAM条外，许多板卡（显示卡、网卡）上也使用RAM芯片，如显示内存可以作为CPU与显示器之间数据传输的中转站，从而加快显示信息的速度。

（2）随机存储器RAM（RandomAccessM150（3）RAM分类：RAM可分为静态SRAM和动态DRAM两大类。所谓动态DRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容会放电，所以需要定时充电以维持存储器内容的正确。例如每隔2ms刷新一次，因此称之为动态DRAM。目前，微机上配置的主存储器均采用动态DRAM，其接口多为168线的DIMM类型。所谓静态DRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的。由于它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电，就能稳定地存储数据，因此称之为静态SRAM。（3）RAM分类：RAM可分为静态SRAM和动态DRAM两大151

目前，常见的有两种DRAM，一种称为EDO(ExtendDataOutput)动态内存，另一种则是SDRAM（同步动态内存）。EDO内存是在原先的普通DRAM之后出现的，它的存取速度等性能比普通DRAM有了很大的提高。SDRAM是继EDO之后出现的，它采用同步技术