计算机的硬件课件

计算机硬件系统的组成

随着计算机功能的不断增强，应用范围不断扩展，计算机硬件系统也越来越复杂，但是其基本组成和工作原理还是大致相同的，一个完整的计算机系统由硬件和软件两大部分组成，本节主要介绍计算机硬件系统的相关内容。

计算机的硬件配置组成

如前所述，计算机的硬件系统由5大部件组成，但是在实际的技术设计和工艺设计上，包括在购买个人电脑，进行个人电脑的配置时，我们往往根据各个物理部件的重要性、使用概率、物理构造等因素对计算机硬件进行划分。一般，个人计算机的基本硬件配置包括主机、显示器、键盘、鼠标四个部件，而主机又包含主板、机箱、电源、声卡、显卡等各种物理设备。在此基础上，根据用户的需求，配备扩展外部设备，如打印机、扫描仪、数码摄像头等。我们把计算机系统必须的硬件设备称为计算机的最小配置，它应该包括显示器、键盘、鼠标、主机中的机箱、电源、显卡、主板、内存条、硬盘。而其他设备，如声卡、网卡、Modem、音箱等都是为了增强计算机系统某一方面的功能（比如多媒体功能）而添加的。

微型计算机系统结构框图计算机硬件基础显示器主机键盘鼠标主机PS/2鼠标接口键盘接口显示接口U盘接口打印机接口网络接口音箱接口主板主板是一块印刷电路板，是中央处理器（即CPU）与其他部件连接的桥梁。主板上主要包括CPU插座、内存插槽、外设接口插座、串行和并行端口等几部分。

主板

主板又叫系统板或母板。它是整个电脑的基板，是CPU、内存、显卡及各种扩展卡的载体。主板的性能直接关系着整个电脑是否稳定，计算机整体运行速度也受到主板性能的影响。

主板是计算机各部件的连接工具。内存条插槽芯片组BIOS芯片CPU插座串行接口PCI扩展槽AGP扩展槽主板电池中央处理器中央处理器（CPU）也称为微处理器，是一块超大规模集成电路芯片，是计算机的“心脏”。中央处理器主要由控制器、运算器等部件构成。中央处理器（CPU）◆CPU主要包括运算器和控制器两部分。运算器又称算术逻辑运算部件(ALU)，其功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算，对数据进行加工处理。运算器在控制器的控制下实现其功能，运算结果由控制器指挥送到内存储器中。它是计算机实现高速运算的核心，其主要的性能参数是运算精度和运算速度。控制器是计算机的管理机构和指挥中心，其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，调度程序、数据和地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。运算器和控制器是计算机的核心部件，通常将这两个部件集成在一块芯片上，称为中央处理器CPU。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。◆CPU是电脑的核心部件，决定计算机的性能。反映CPU性能的最重要的指标是主频和数据传递的位数。主频反映CPU的速度，主频越高，CPU的工作速度就越快。传递数据的位数是指电脑能够同时传递的二进制数据位数，目前绝大多数的微处理器芯片都是32位或64位的。

◆目前市场上最流行的CPU分成Intel和AMD两大阵营。图3

Pentium4CPU的外观图存储器

1．内存储器

内存储器简称为内存。通常把向存储器存入数据的过程称为写入，而把从存储器取出数据的过程称为读出。

（1）随机存储器（RAM）：RAM在计算机运行过程中可以随时读出所存放的信息，也可以随时写入新的内容。

（2）只读存储器（ROM）：ROM里的内容只能读出，不能写入。内存储器

u内存储器简称内存，又称主存。它直接与CPU交换信息，用来存放当前运行程序的指令和数据。内存的存储容量以字节为基本单位，每个字节都有自己的编号，称为“地址”。

内存是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中转而不能永久保存。

内存储器分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

随机存储器（RAM）：通常RAM指计算机的主存，CPU对它们既可以读出数据也可以写入数据，但是，一旦关机断电，RAM中的信息全部丢失。只读存储器（ROM）：ROM里的内容只能读出，不能写入。即使断电，ROM中的信息也不会丢失。

内存储器是电脑的核心部件，重要性仅次于CPU，它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢。

内存储器容量为128MB、256MB、512MB、1GB等。

内存储器是勾通CPU与硬盘之间的桥梁。图4内存4、外存储器(辅助存储器)

辅助存储器用来存储程序和数据。它的特点是容量大，速度低，价格便宜。目前常用的辅助存储器有磁盘、磁带、光盘等。

（1）软盘可以移动的存储介质，但容量很小，常见为1.44MB的3.5英寸盘。

3.5寸软盘的护套上有一个活动滑块的方形小孔，这个小孔称为写保护孔。如果移动滑块露出小孔，软盘驱动器只能对这片软盘读出数据，而不能写入数据。

通过软盘驱动器进行读写操作。

读：从磁盘里读取数据；写：向磁盘里写入数据。

图5软盘及软盘驱动器（2）硬盘◆硬盘是各种程序、数据和结果的存放处

，里面存储的信息不会由于断电而丢失。

◆硬盘重要的指标是存取速度。

◆一个硬盘一般由多个盘片组成，盘片的每一面都有一个读写磁头。硬盘在使用时，要将盘片格式化成若干个磁道（称为柱面），每个磁道再划分为若干个扇区。

◆硬盘容量=磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数

◆硬盘存储容量大，目前常见的有80、120、160、200、300GB等。

图6硬盘存储器外存储器硬盘的存储介质是若干个刚性磁盘片，因此叫做硬盘。

光盘是通过光学方式读取和记录信息的。

存储器闪存具有体积小、重量轻、读写速度快、断电后资料也可以保存的特点。

将一个镀有磁化材料的盘片封装在一个护套内而构成软盘。

（4）闪存（FlashDisk）

◆可移动存储。

◆时髦美观小巧，容量常见128MB、256MB、512MB、1GB等。◆

USB接口，即插即用，可带电插拔。

◆可以引导机器启动（需要U盘和主板的支持），在windows2000以上的操作系统中使用不需要安装驱动程序。

图8闪存

（3）光盘

◆光盘存储器是一种利用激光技术存储信息的装置。目前常见的光盘有只读型光盘、一次写入型光盘和可擦写型光盘三类。

◆光盘是一种可以移动的存储介质，CD-ROM光盘的容量比软盘大得多，其容量为700M左右。而DVD-ROM光盘的容量可达到几GB，甚至更大。

◆通过光盘驱动器进行读写操作。普通光盘都是只能读不能写的

。

◆可写入型光盘需要使用“光盘刻录机”才能把数据写到CD-R光盘上。

图7光盘及光盘驱动器

显卡（也称显示卡）是CPU与显示器之间的接口电路。网卡也叫网络适配器，是计算机与网络连接的接口电路。利用网卡可以实现计算机与网络的连接与通讯。显卡和网卡输入设备扫描仪是常用的图像输入设备。

鼠标可以在屏幕中灵活地移动光标，选择各种操作和命令。

键盘是计算机最常用、最主要的输入设备。

6、输入设备和输出设备

（1）输入设备

输入设备是将数据、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、触摸屏、摄像头和数码相机等。

图10常用输入设备输出设备打印机是把计算机处理信息的结果打印出来的设备。

显示器是将电信号转换成可视信号的设备。

（2）输出设备输出设备将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字、字符、图像、声音等形式显示、打印或播放出来。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

图11常用输出设备打印机投影机控制器运算器输出设备存储器输入设备软件是相对硬件而言的，所谓软件是指为运行、维护、管理、应用计算机所编制的所有程序的总和。软件可分为系统软件和应用软件。

1、系统软件

系统软件指可以高效率使用和管理计算机、为用户提供友好界面、帮助用户编写和调试应用程序的通用程序集合。常用的系统软件包括操作系统、语言处理程序和数据库管理系统等，其中操作系统是系统软件的核心。

(1)操作系统

操作系统是计算机的一个大型软件，是计算机的“大管家”。概括起来操作系统具有三大功能：管理计算机软硬件资源；组织协调计算机的运行以增强系统的处理能力；提供人机接口，为用户提供方便。操作系统的管理功能主要包括进程与处理机调度管理、作业管理、存储管理、文件管理以及设备管理等。目前，常见的操作系统有：微软的

Windows

系列、苹果的MacOS、多用于大型服务器的UNIX、拥有开放源代码的Linux等。

计算机软件系统2、应用软件应用软件指用户借助系统软件在各自的应用领域中，为解决各类实际问题而编制的程序，它用来帮助人们完成特定领域的工作。目前，一些应用软件已逐步标准化、模块化，形成了解决某类典型问题的应用程序组合，即软件包，如财务管理软件包等。需要指出的是，随着计算机应用的不断深入，系统软件与应用软件之间已不再有明显的界限。一些具有通用价值的应用程序，可以纳入系统软件之中，作为一种资源提供给用户。

1．病毒的由来

计算机病毒作为一个概念自1983年11月3日由美国计算机专家弗雷德·科恩首次提出并进行了验证。随着计算机技术的飞速发展，计算机病毒也在迅速泛滥、蔓延，危害越来越大。2．计算机病毒的概念计算机病毒，本质上是一种人为设计、可执行的破坏性程序，具有自我复制功能。计算机病毒一般由病毒引导模块、病毒传染模块、病毒激发模块三大部分组成。计算机病毒基础知识计算机病毒

计算机病毒的主要特点

计算机病毒是一种特殊的具有破坏性的计算机程序。它具有自我复制能力，很强的传染性，一定的潜伏性，特定的触发性，很大的破坏性。计算机病毒的种类尽管很多，但归纳起来具有以下特点：（1）传染性 （2）隐蔽性 （3）潜伏性 （4）触发性 （5）破坏性

计算机病毒的分类

（1）文件型病毒 （2）引导型病毒

（3）宏病毒 （4）蠕虫病毒

1989年9月，“耶路撒冷”病毒使荷兰10万台电脑失灵；1989年10月，瑞士邮电系统部分电脑由于病毒侵入而瘫痪；1990年初，美国得克萨斯州一家公司由于电脑病毒，使该公司17万名职工推迟一个月才领到工资。1988年11月2日，美国康奈尔大学的学生莫里斯将自己设计的电脑病毒侵入美军电脑系统，使6000多台电脑瘫痪24小时，损失1亿多美元。1992年3月6日是“米开朗琪罗”病毒日，这一病毒使全球1万台电脑受袭击。据统计，北美的电脑病毒种类每4个月就翻一番。因此，对电脑病毒的防治已成为电脑发展的重要课题之一。计算机病毒的主要症状⑴屏幕出现一些异常的显示画面或问候语。⑵机箱的扬声器发出异常的蜂鸣声。⑶可执行文件的长度发生变化。⑷程序或数据突然消失。⑸系统运行速度明显变慢。⑹系统启动异常或频繁死机。⑺打印出现问题。⑻生成不可见的表格文件或程序文件。⑼系统不承认磁盘或者硬盘不能正常引导系统。计算机病毒的分类⑴按设计者的意图和破坏性的大小分为：良性病毒和恶性病毒。⑵按照入侵途径，计算机病毒可分为：外壳型、源码型、入侵型和操作系统型。⑶按照病毒的发作时间分为定时发作病毒和随机发作病毒。病毒传播途径计算机病毒传播的主要途径是磁介质、网络和光盘。计算机病毒的防治为了防止计算机病毒的侵害，使用计算机时应该养成良好的防病毒习惯。