计算机文化基础教程

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21世纪是信息社会、网络社会，计算机技能将是新世纪的通行证。为了适应经济发展与社会进步的需要，高职高专各个专业都需要对学生进行计算机应用基础教育。当然，计算机教育的观念应由“知识型”向“应用型”、“能力型”转变，让学生先学习计算机基础知识，进行计算机操作基本技能训练，再根据需要学习必要的数据库管理知识及程序设计知识等，之后进行综合应用训练，这样才能适应未来工作岗位对计算机应用技术的不同需要。与此相适应，高等学校的计算机基础教育，必须紧跟计算机应用技术的发展，计算机基础教育的教材需要及时吸纳计算机学科发展中出现的新技术、新成果。本书共分7章。第1章:计算机基础知识。介绍计算机的发展、特点前言下一页及应用、数制与编码、计算机系统组成、微机系统的基本配置及主要技术指标、多媒体技术的基本概念及多媒体计算机系统的组成、健盘击健技术及中英文输入法。第2章:WindowsXP操作系统。主要介绍操作系统的概念、功能、分类，WindowsXP的基本概念及基本操作，WindowsXP的文件及磁盘管理，WindowsXP的控制面板的使用，WindowsXP的附件的使用。第3章:中文Word2003。主要介绍Word2003的基本知识与使用方法。第4章:中文Excel2003。主要介绍Excel2003的基本知识和使用方法。第5章:中文PowerPoint2003。主要介绍PowerPoint2003的基本知识与使用方法，在幻灯片中前言下一页上一页前言插入对象的方法，幻灯片外观设计，幻灯片放映，演示文稿的打印。第6章:计算机网络与安全。介绍计算机网络的定义、发展、组成、分类、功能，局域网的基础知识及局域网的组成，Internet网的接入方式及Internet的基本服务，计算机硬件安全使用常识，计算机病毒与病毒防治。第7章:常用工具软件。介绍了几种常用工具软件的使用和下载方法。每章后均附有一定数量的习题供复习使用，并在书后提供了习题参考答案，同时每章后提供了上机实训的内容。且为方便教学本书提供了电子教案供授课教师参考。在编写过程中，作者力求把基本概念、软件功能、常用命令与实际应用结合起来，努力做到语言简练、通俗易懂。下一页上一页前言本书可作为高职、高专公共基础课“计算机文化基础”课程教学的教材，也可作为计算机应用技能培训的教材。本书的编著者都是具有丰富教学经验的教学一线的专职教师，确保了教材的正确性和实用性。本书由辽宁工程技术大学职业技术学院李忠儒、张艳丽任主编，王洪香、陈丹、郑淑荣任副主编。其中第1章及附录由李忠儒、王宝库编写，第2章由郑淑荣编写，第3章由郭丽春编写，第4章由张艳丽编写，第5章由王洪香编写，第6章由赵丽娟编写，第7章由陈丹编写。在本书的编写过程中，得到了辽宁工程技术大学纪奕君教授、黄金波副教授、王国庭副教授的关心和帮助，同时在本书的策划和出版下一页上一页前言过程中北京理工大学出版社倾注了极大的热情和支持，在此一并表示衷心的感谢。由于水平有限，加之编写时间较紧，书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评指正。返回上一页第1章计算机基础知识§1.1概述§1.2计算机中的数制与编码§1.3计算机系统组成§1.4微机系统简介§1.5多媒体简介§1.6键盘击键技术与中英文输入法1.1.1计算机的发展、特点及应用

1.计算机的发展

1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电了计算机，命名为ENIAC,它体积庞大，使用了18000只真空管，1500只继电器，70000只电阻，10000只电容，功耗150kW，体积85m3，占地170m2,重36t，虽然上述几个指标都比现代计算机大，但性能远远不如一台现代的普通微型计算机，然而它的出现却具有跨时代的意义。

(1)计算机按电子元件的发展可分为4个阶段，见表1.1。

(2)计算机的发展趋势大体可分为以下几个方面。§1.1概述下一页①巨型化——计算机朝着高精度、高速度和大容量方向发展，主要应用于尖端的科学计算、天气预报和军事等方面;②微型化——朝着体积小、方便携带、价格低和适用范围广的方向发展，主要应用于家庭、办公、教育和娱乐;③网络化——将分布在不同地点的计算机互相连接起来，组成可以相互交流信息的计算机集合，可以实现资源共亨，提高计算机的使用效率;④智能化——利用计算机来模拟人的思维活动，使计算机具有人的思考、判断、推理和联想能力，目前计算机已可以识别人的语音、手写字体及代替医生来诊断病情等。

2.计算机的特点§1.1概述下一页上一页§1.1概述计算机之所以能够迅速发展并得以广泛应用，主要是因为它具有以下几个突出特点。

(1)运算速度快。运算速度快是计算机的一个显著特点，目前一般的微机运算速度已达到每秒几百万次以上，巨型机的运算速度已达到千亿次。许多科学技术问题，过去由于计算量大而无法继续研究，或只能采取粗略的、近似的方法，有了计算机以后，这些问题就迎刃而解了。在过去需要几年，甚至几十年的工作量，用计算机只要几秒甚至更短的时问就可以完成。例如天气预报、卫星导航等计算量巨大、时效性极强的工作，如果没有计算机的高速运算，将是无法想象的。

(2)计算精度高。下一页上一页§1.1概述由于计算机采用二进制数字的表示方法，因此，从理论上讲，可以通过增加位数来提高精确度，但这样会导致机器结构复杂和运算速度降低，通常可以利用计算技巧来达到更高的精度。目前，一般计算机的运算精确度可达到十几位或更多的有效数字来满足计算的需要。例如圆周率，过去数学家经过若干年的艰苦努力也只能计算到五百多位，而利用计算机，有人竟计算到了2亿多位小数。

(3)存储容量大。计算机的存储器可以存储大量的数据。随着存储技术的发展，计算机可以存储“记忆”的信息量也越来越大。例如，一台计算机的存储系统足可以容纳一个中型图书馆全部藏书的内容。下一页上一页如果考虑计算机网络的信息共亨，则可以认为计算机的存储容量是无限的。

(4)具有“记忆”和逻辑判断能力。计算机不仅可以进行计算，而且还可以把原始数据、中问结果和操作指令等信息存储起来以备调用。计算机还能够准确地进行各种逻辑判断，并根据判断结果决定后续命令的执行，从而巧妙地完成各种复杂的处理。

(5)自动化程度高。计算机采用“程序存储”和“程序控制”的方式工作，可以事先将要处理的对象和处理步骤(程序)存储起来。下一页上一页§1.1概述运行时，计算机将根据程序规定的要求“自动地”进行运算或处理，无需人工干预。

(6)高度通用性、可靠性。需要计算机解决不同问题时，只要向计算机输入不同的程序即可。因此，计算机能够解决和处理各种各样的问题，具有极强的通用性。此外，由于采用了先进的器件和先进的工艺，计算机连续无故障运行的时问可以达到几万甚至几十万小时。所以，具有高度可靠性，是现代计算机的又一特点。

3.计算机的应用计算机早已突破狭义的“计算”范围，成为人类大脑的延仲，下一页上一页§1.1概述被广泛地应用于工业、农业、国防、科研、教育、商业、医疗、通信、日常生活及娱乐等各个领域。其应用可简要归纳为以下几个方面。

(1)科学计算。科学计算也称为数值计算，在工程设计和科学研究中存在着大量的数值计算问题，这些问题往往十分复杂，计算工作量很大，且通常又有很强的时问性，如人造卫星轨迹的计算、房屋抗震强度的计算以及测绘勘探数据分析等。计算机使科学家们从大量繁复单调的计算中解脱出来，得以从事更多的创造性的工作。

(2)过程控制。过程控制，又称自动控制或实时控制。使用计算机对工业生产过程下一页上一页§1.1概述下一页上一页§1.1概述进行控制，可以节省劳动力，减轻劳动强度，提高生产效率。

(3)数据处理。数据处理又称信息处理，已占计算机应用的70%以上，它主要利用计算机对大批量的数据信息进行加工、分析和处理。各种信息系统绝大多数以数据处理为主，例如财务系统、航空售票系统、银行业务系统、图书情报检索系统以及人事管理系统等。另外，近年发展起来的多媒体技术(图、文、声、像处理技术)也依赖于计算机强大的数据处理能力。

(4)计算机辅助领域。计算机辅助领域即利用计算机辅助人们完成某一个特定的任务。当前计算机辅助系统的应用十分广泛，主要包括以下几个方面。①计算机辅助设计(CAD):利用计算机辅助设计工作，使设计过程实现半自动化和自动化。目前已广泛应用于建筑、机械、汽车、服装、集成电路以及室内装演设计等。②计算机辅助制造(CAM):利用计算机控制各种机床进行零件的生产和加工，实现无图纸加工。③计算机辅助教学(CAI:利用多媒体计算机辅以各种课件进行教学，使教学内容生动、形象、图文并茂，且信息量大。④计算机辅助测试(CAT):利用计算机对产品质量等方面进行检验测试。§1.1概述下一页上一页⑤计算机辅助工程(CAE):利用计算机辅助实现对整个生产过程的全面控制。

(5)人工智能。人工智能也称模拟智能，这是涉及计算机科学、控制论、信息论、仿生学、神经生理学和心理学等科学的边缘学科，它研究用计算机模拟人类“智能”，使计算机具有“推理”、“学习”和“积累经验”等思维能力。人工智能的研究领域包括模式识别、机器证明、专家系统、自然语言理解、机器翻译以及机器人等。

(6)网络应用。由于计算机网络技术的匕速发展，网络应用已经成为新世纪的重要的技术领域。§1.1概述下一页上一页电了邮件、上网浏览、资料检索、IP电话、电了商务、远程教育、协作医疗、网上出版、定制新闻、娱乐体闲以及聊天等，不一而足。1.1.2计算机的分类计算机的分类通常按硬件从不同的角度进行分类，方法多种多样，‘常用的分类方法有以下几种。

I.按信息的形式和处理方式分为数字计算机、模拟计算机和数字模拟计算机。

2.按计算机的用途分为通用计算机和专用计算机。通常人们所说的计算机是指通用电了数字计算机。

3.按计算机规模下一页上一页§1.1概述国际流行的分类方法是:巨型机、小巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站。国内流行的分类方法是:巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。值得提出的是，我国计算机界长期流行的巨、大、中、小、微的分类方法，虽然通俗易懂、顺口好记，但是，不便于国际交流。因此，关于计算机的分类方法，本书还是以国际上流行的分类方法为准。

(1)巨型计算机。巨型计算机又称超级计算机或超级电脑。下一页上一页§1.1概述人们通常把最大、最快并且最贵的主机称为巨型机，世界上只有少数几个公司能生产巨型机。例如美国的克雷公司就是生产巨型机的主要厂家，它生产的Cray-1,Cray-2以及Cray-3等都是著名的巨型机。我国自行研制的银河工型亿次机，银河II型十亿次机及银河工II型百亿次机都是巨型机。它们对尖端科学、战略武器以及社会及经济模拟等新领域的研究都具有极其重要的意义。

(2)小巨型计算机。这是新发展起来的小型超级计算机，或称为桌上型超级计算机。它对巨型机的高价格发出挑战，其发展非常迅速。例如，美国Convex公司的C系列、Alliant公司的FX系列都是比较成功的小巨型计算机。

(3)大型机。下一页上一页§1.1概述大型主机或称大型电脑，它包括通常所说的大型机和中型机。一般只有大中型企事业单位才有足够的财力和人力去配置和管理大型主机，并以这台大机器及其外部设备为基础，组成一个计算中心，统一安排对主机资源的使用。美国IBM公司曾是大型主机的主要生产厂家，它生产的IBM360,370,4300,3090以及9000系列都曾是有名的大型主机型号。日本的富士通、NEC公司也生产这类计算机。

(4)小型计算机。小型计算机又称小型电脑。通常它能满足部门性的要求，为中小企事业单位所采用。§1.1概述下一页上一页例如，美国DEC公司的VAX系列、DG公司的MV系列、IBM公司的AS/400系列以及富士通公司的K系列都是有名的小型机。

(5)微型机。微型计算机又称微型电脑，简称PC。目前，微型计算机已广泛应用于学校、单位和家庭。人们通常所说的计算机主要指微型计算机。

(6)工作站。工作站与高档微机之问的界限并不是非常明确的，而且高档工作站的性能也有接近小型机，甚至接近低档大型主机的。如果就字面意义来说，任何一台计算机或终端，都可以称为工作站。然而，事实上的工作站都有自己鲜明的特点。下一页上一页§1.1概述它的运算速度通常比微型机要快，要配置大屏幕显示器和大容量的存储器，而且要有较强的网络通信功能。它主要应用于特殊的专业领域，例如图像处理、计算机辅助设计等方面。返回上一页§1.1概述1.2.1计算机中的数制在人类的生产和生活中，总要遇到数的表示问题。人们常采用从低位向高位进位的方式来进行计数，这种表示数据的方法称为计数制。讨论进位计数制要涉及两个基本问题:基数和权。在进位计数制中，每个数位所用到的不同数码的个数叫做基数。十进制是人们最熟悉的一种进位计数制，每个数位准许用0~9共10个不同的数码中的某一个，因此十进制的基数为10;每个数位计满10就向高位进位，即逢十进一。在一个数中，数码在不同的数位上所表示的数值是不同的。§1.2计算机中的数制与编码下一页每个数码所表示的数值就等于该数码本身乘以一个与它所在数位有关的常数，这个常数叫做位权，简称权。例如:十进制数3578，数码“3”表示3000，该位的权为1000，这一位所代表的数值等于数码3乘以常数1000，即3X103,"5'，表示500，该位的权为100，这一位所代表的数值等于数码5乘以常数100，即5X102,……相邻数位的权的比值就等于基数，不同的进位制有不同的权。一个数的数值大小就是它的各位数码按权相加，如:由此可见，任何一个十进制数都可以用一个多项式来表示:§1.2计算机中的数制与编码下一页上一页式中：

，是0~9中的一个数码，m和n为正整数。推广来看，一个基数为R的R进制数可表示为:

式中:Ri为第i位的权，

的取值可以是0,1,…，R-1共R个数码中的任意一个。

R进制数的进位原则是:逢R进to1.计算机中常用的数制在计算机内部，无论是指令还是数据，都是以二进制代码的形式出现的，即便是图形、声音等这样的信息，也必须转换成二进制代码的形式。下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码§1.2计算机中的数制与编码在计算机中采用二进制有如下的优越性。可行性:若用十进制，需用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9等不同的10个数码，用电了技术实现这10种状态很困难。而用二进制，只需用0,1两个数码。要表示两个状态，在硬件实现上最为容易。例如，电灯的亮和灭，晶体管的导通和截止等都可以表示为0和1两种状态。可靠性:用二进制数只有两个状态，数字的转移和处理不易出错，可以提高计算机的可靠性。简单性:二进制运算法则简单，例如:二进制的加法、乘法运算法则少，使计算机运算器的结构大大简化。逻辑性:二进制仅有的两个符号0,1正好与逻辑代数的两个值下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码“假”、“真”相对应，从而为计算机实现逻辑运算和逻辑判断提供了方便。在书写时，由于二进制数数码少，一般位数较多，书写麻烦，因此计算机中常用八进制、十进制和十六进制数来表达信息，如存储单元的地址、指令和编码等常用十六进制数表示。下面介绍有关二、八、十六进制的基本知识。

(1)二进制。二进制的特点是:数码少，只有0和1，运算简单，加法运算时逢2进1，减法运算时借1当2，书写二进制时常在后面加B表示该数为二进制。下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码例如：

(2)八进制。八进制的特点是:数码个数为8个，分别是0,1,2,…，7，加法运算时逢8进1，减法运算时借1当g，书写八进制时常在数字后面加Q表示该数为八进制。例如：

(3)十六进制。十六进制的特点是:数码个数为16个，分别是0,1,2，…，9,A,B，C,D，E,F,用A,B,C,D,E,F表示相应的数字10,11,12,下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码13,14,15，加法运算时逢16进1，减法运算时借1当16，书写十六进制时常在数字后面加H表示该数为十六进制。例如：2.各进制数之间的相互转换(1)非十进制数(R进制)转换成十进制数。非十进制数(R进制)的基数是R，转换成十进制采用按权展开法。权=Ri，其中i=n,n-1,…，2,0，-1，-2,…，-m下一页上一页下一页§1.2计算机中的数制与编码例如：(2)十进制数转换成R进制数。上一页§1.2计算机中的数制与编码十进制数转换成R进制数时，整数与小数的转换方法不同。①整数转换方法:除基取余法，即除以基数R取余数直到商为零，并将所得到的余数倒序排列。例如:205=11001101B205=315Q 205=CDH下一页上一页②小数转换方法:乘基取整法，即乘以基数取整数，直至乘积的小数部分为零或满足精度为止，并将每次乘以基数后所得的整数顺序排列。例如:0.8125=0.1101B0.8125=0.64Q0.8125=0.DH§1.2计算机中的数制与编码下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码③任意十进制数转换为非十进制数。当一个十进制数带有整数及小数部分时，整数、小数分别按前述方法转换，小数点位置不变。例如:205.8125=11001101.1101B205.8125=315.64Q205.8125=CD.DH(3)二，八，十六进制数之问的相互转换。这3种进制之问的转换规则为:①二进制转换成八进制:以小数点为基准，整数部分从右向左、小数部分从左向右，按每3位二进制数一组转换成一位八进制数，不足部分补零。每组二进制数按权为4,2,1方式相加展开。下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码②二进制转换成十六进制:以小数点为基准，整数部分从右向左、小数部分从左向右，按每4位二进制数一组转换成一位十六进制数，不足部分补零。每组二进制数按权为8,4,2,1方式相加展开。③八进制转换成二进制:以小数点为基准，按每位八进制数转换成3位二进制数的原则进行，而每位八进制数转换时按“除基取余法”进行。④十六进制转换成二进制:以小数点为基准，按每位十六进制数转换成4位二进制数的原则进行，而每位十六进制数转换时也按“除基取余法”进行。⑤八进制与十六进制数相互转换时，一般以二进制数作桥梁转换。例如：下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码转换时，只要熟记0~7对应的3位二进制数(见表1.2)和0~F对应的4位二进制数(见表1.3)就会很方便地实现转换，并且转换后，数的正负不变。1.2.2计算机中的编码数字、字母、符号和汉字等信息通称为数据。下一页上一页能够进行算术运算且得到明确数值概念的信息称为计算机数值数据，其余的信息称为非数值数据。送入计算机的数据，必须转换成二进制数据才能被计算机接受、存储及进行算术运算或逻辑运算，因此必须对数据进行编码。

1.字符编码

(1)字符:数字、字母、通用符号和控制符号统称为字符。

(2)字符编码:用来表示字符的二进制代码称为字符编码，字符编码有多种形式。

(3)ASCII码:国际上普遍采用的一种字符编码是美国标准信息交换代码(AmericanStandardCodeforInformation§1.2计算机中的数制与编码下一页上一页Interchange)，简称ASCII码，它包括7位代码，见表1.4。

ASCII码共4类128个常用字符，其中包括:①数字0~90②字母52个:包括26个大写英文字母和26个小写字母。③通用符号犯个:如*，:，%，=等。④控制符号34个:如ESC,CR等。要确定一个数字、字母、符号或控制字符的ASCII码，可在表中先查出它的位置，然后确定它所在位置对应的行和列。根据行数可确定被查字符的低4位编码(B4B3B2B1)，根据列数可确定被查字符的高3位编码(B7B6B5)。将高3位编码与低4位编码连在一起就是要查字符的ASCII码。§1.2计算机中的数制与编码下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码例如，字母+F所在的位置是行编码为0110，列编码为100，字母"F”的ASCII码为1000110B=46H;数字“4"所在的位置是行编码为0100，列编码为011，其ASCII码为0110100B=34H。当微型机采用7位ASCII码作机内码时，每个字节的8位只占用7位，而把最左边的1位(最高位)置为0。由此可见，7位ASCII码在作机器的内部码时，表示每个字符的字节，其最高位都是0。

2.数字编码

(1)数字编码:指的是十进制数的二进制码的组合形式。

(2)BCD码计算机输入输出的数据常用十进制，而计算机内部下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码运算是采用二进制，因此十进制数必须用二进制数形式表达。用4位二进制数表示一位十进制数的编码，称为二进制编码的十进制数，简称BCD码，BCD码有很多种，其中最常用的是8421码，它的4个二进制位从左向右每位的权值分别是8,4,2,1，用二进制数0000~1001这10个编码分别表示十进制数的0~9，而1010,1011,1100,1101,1110,1111这6个编码是8421码的非法编码。8421码和十进制的对应关系，见表1.5。3.汉字编码汉字的历史源远流长，世界1/4的人口使用汉字，汉语被联合国列为法定的6种正式语言和工作语言之一。下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码近年来我国为了推广计算机的应用和加强国际交流，制定了一系列有关中文信息处理标准。

(1)国标码:1981年，我国制定了中华人民共和国国家标准《信息交换用汉字编码字符集—基本集》，代号为:"GB2312-1980"，这种编码简称为国标码。在国标码符号集中收录了汉字和图形符号共7445个，其中一级汉字3755个，以汉语拼音顺序排列;二级汉字3008个，以偏旁部首顺序排列。图形符号682个。以后又相继制定了几个辅助集，其中包括3个辅助繁体字集。国标码将所有汉字及符号组成了一个94X94的矩阵，每一行称为一个“区”，每一列称为一个“位”，这样便组成了一个94区(编号下一页上一页§1.2计算机中的数制与编码从01~94)每个区有94个位(编号也是从01~94)的汉字字符集。一般符号占1~10区，一级汉字占16~55区，二级汉字占56~87区。一个汉字所在的区号和位号就构成了该汉字的“区位码”。在区位码中，高两位为区号，低两位为位号，所以一个区位码可唯一确定一个汉字或符号。

GB2312-1980规定每个汉字、图形符号都用两个字节表示，每个字节只使用低7位编码，因此最多能表示128X128=16384个汉字。

(2)区位码:由于信息传输的原因，每个汉字的区号和位号必须加上20H之后，它的相应的二进制代码才是它的国标码，即区位码=国标码一2020H。下一页上一页

(3)机内码:汉字机内码是指在计算机中表示汉字的编码。不管用户采用于什么样的方法输入汉字，都将转换为此编码存储于计算机内存中。‘常用的汉字机内码为二字节长的代码，它是在相应国标码的每个字节最高位上加“1"，即机内码=国标码+8080H。例如，“啊”字的区位码是1601(GB2312-1980中的第一个汉字，区号为16，列号为01，其十六进制是1001H)，则它的国标码是3021H，其汉字机内码是B0A1H。即:1001H(区位码)+2020H=3021H(国标码)3021H(国标码)+8080H=B0A1H(机内码)§1.2计算机中的数制与编码返回上一页一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。计算机通过执行程序而完成相应的操作。计算机工作时必须软、硬件协同工作，二者缺一不可。硬件(Hardware是构成计算机的物质基础，是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。它是计算机能够运行的物理基础，计算机的性能，如运算速度、存储容量、计算精度以及可靠性等，在很大程度上取决于硬件的配置，只有硬件而没有软件支持的计算机称为裸机。软件(Software)是指使计算机运行时所需要的程序、数据和有关的技术文档资料。软件是计算机的灵魂，是用户和计算机之问的桥梁，它可以使计算机更好地发挥其功能。§1.3计算机系统组成下一页§1.3计算机系统组成随着计算机应用的不断发展，计算机软件迅速丰富和发展起来，形成了极为宝贵的知识资源。当前，计算机的硬件和软件正朝着互相渗透、互相融合的方向发展，在计算机系统中已没有一条明确的硬件与软件的分界线了。原来一些由硬件实现的操作已可以改由软件来实现，这样的做法称为硬件软化，它可以增强系统的功能和适应性;同样，原来由软件实现的操作也可以改为由硬件来实现，称为软件硬化，它可以显著降低软件时问的开销。由此可见，硬件和软件的分界面是浮动的，对于程序设计人员来说，硬件和软件在逻辑上是等价的。既然硬件和软件不存在一条固定的一成不变的界线，那么今天的软件可能就是明天的硬件，反之亦然。下一页上一页必须根据价格、存储容量以及可靠性等诸多因素综合考虑，以确定哪些功能由硬件实现，哪些功能由软件实现更经济。一个完整的计算机系统的组成，如图1.1所示。1.3.1硬件系统到目前为止，不管计算机为何种机型，也不论其外形有何差别，都是基于“存储程序和程序控制”的原理，这一原理是由美籍匈牙利数学家玛·诺依曼于1946年最先提出的，所以又称这类计算机为玛·诺依曼计算机，该计算机的硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大功能部件构成，如图1.2所示。各功能部件的作用简述如下。§1.3计算机系统组成下一页上一页§1.3计算机系统组成

1.控制器(Controller)

控制器是整个计算机的指挥中心，它的主要功能是按照人们预先确定的操作步骤，控制计算机各部件有条不紊地工作。控制器从主存中逐条地取出指令进行分析，根据指令的不同来安排操作顺序，向各部件发出相应的操作信号，控制它们执行指令所规定的任务。控制器中主要包括时序控制信号形成的部件和一些专用的寄存器。

2.运算器(ALU)

运算器是对信息进行处理和运算的部件，经常进行的运算是算术运算和逻辑运算，因此运算器的核心是算术逻辑运算部件(Arithmetic下一页上一页§1.3计算机系统组成andLogicalUnit,ALU。运算器中还有若干个寄存器，它们用来暂存操作数，寄存器的存取速度比存储器的存取速度快得多。

3.存储器(Memory)

存储器是计算机的记忆部件，用来存放当前计算机运行所需的数据和程序。存储器由若干存储单元组成，存储单元是指为区分数据在存储器中的存放位置，将存储器划分成的基本存储单位。每个存储单元可以存放8位(bit)二进制数，称为一个字节(Byte),所以存储器的容量是以字节为基本单位的。在不同字长的计算机系统中，一次可以对内存的一个单元、两个单元、四个单元或更多个单元进行访问。下一页上一页§1.3计算机系统组成存储器的存储容量是指存储器中包含的字节数，通常用KB,MB,GB和TB作为存储容量的单位，其中:1KB=1024Byte,1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB

为了识别存储器中不同的存储单元，分别给每个存储单元从0开始的整数进行编号，这个编号称为地址，找到地址也就找到了相应数据的存放位置。中央处理器就是按这个地址来存(写入)、取(读出)存储器中的数据的。计算机中的存储器又分为内存储器和外存储器。

(1)内存储器:简称内存，又称主存，是由半导体存储器组成的。下一页上一页§1.3计算机系统组成它的存取速度比较快，但由于价格及计算机体积上的原因，其容量不可能无限大。随着计算机档次的提高，内存容量也越来越大。内存储器按其工作方式的不同，可分为随机存储器RAM(RandomAccessMemory)和只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)。

RAM主要用来存放各种现场的输入、输出数据、需要执行的程序、中问计算结果以及与外存交换的信息等。其可以随机写入或随机读取数据，并且一次写入可多次读出，但数据不能长期保留，当系统发生断电时，所存数据立即消失。

ROM在其工作的过程中具有只能读出所存信息，不能随机写入、下一页上一页下一页上一页§1.3计算机系统组成所存信息不会因断电而消失的特点。ROM中的信息一般由厂家在制作时用特殊的方法固化在里面，其内容一般不能被修改。因此，ROM常用来存放一些重要的、且经常使用的程序，如开机检测程序等。

(2)外存储器:简称外存，又称辅助存储器。它不但弥补了内存储器容量的不足，而且是一种“永久”性存储器，主要用于保存暂时不用但又需长期保留的程序和数据。外存储器不能与CPU直接进行数据交换，但可在控制器控制下，与内存成批交换数据。外存的存取速度相对来说较慢，但存储容量大，且外存的价格比较便宜，因此外存是必不可少的辅助存储器。外存储器目前使用最多的是磁表面存储器(如磁盘)和光存储器(如光盘)以及可移动的U盘。下一页上一页§1.3计算机系统组成(3)高速缓存(Cache:它是介于CPU和内存之问的一种可高速存取信息的芯片，主要用于解决CPU和内存之问的速度冲突问题。

4.输入设备(Inputdevice)

输入设备是将要处理的数据送入计算机的设备。通过输入设备可将计算机中使用的程序和原始数据输入存储器中保存，然后由计算机进行各种处理。‘常用的输入设备有键盘、鼠标器、扫描仪、数码摄像头(如图1.3所示)、数码摄像机(如图1.4所示)、数码相机(如图1.5所示)、数字化仪(如图1.6所示)以及手写笔(如图1.7所示)等。键盘是用来向计算机输入信息的主要设备之一。在使用键盘时，用户配合观察显示屏幕上的光标位置，输入需要的字符或数字。§1.3计算机系统组成每当键盘上按下一个按键或多个按键时，键盘内的电路根据按键位置，把字符转换成一种预先规定的二进制码送到主机，主机接收后再送回显示器供用户观察。

5.输出设备(Outputdevice)

输出设备是将计算机的处理结果以适当的信息形式输出的设备。常用的输出设备主要有显示器、打印机和绘图仪(如图1.8所示)等。其中显示器又称监视器(Monitor是计算机系统中最主要的输出设备之一。在上述硬件中，人们往往把运算器、内存储器和控制器合在一起，称为计算机的主机，而把各种输入/输出设备和外存储器统称为计算机的外部设备，简称外设。下一页上一页§1.3计算机系统组成在主机部分中，又把运算器和控制器合在一起称为中央处理器(CenterProcessingUnit,CPU)。1.3.2软件系统软件系统是指计算机运行时所需的各种程序、数据以及有关的文档。软件一般分为系统软件和应用软件。

1.系统软件系统软件包括各种语言的处理程序、操作系统、服务程序和管理程序等。

(1)语言处理程序。人与人之问交流思想、交换信息使用的语言称为自然语言。下一页上一页§1.3计算机系统组成目前，计算机还不能直接接收和理解自然语言，人一机对话和交互必须使用计算机能“懂”的语言，其中很重要的一类就是程序设计语言(ProgrammingLanguage，它用于书写计算机可以执行的程序。用程序设计语言来编写程序的过程称为程序设计(Programming，为解决实际问题而用程序设计语言编写的程序称为源程序(SourceProgram)。程序设计语言的种类众多，一般将其分为机器语言、汇编语言和高级语言3大类。①机器语言。机器语言由机器指令组成，机器指令能被计算机直接识别和理解，因为它是根据计算机内部的工作原理和电路状态来设计的编程规约(规则和约定)，由若干二进制数字“位”组成的指令。下一页上一页§1.3计算机系统组成编程时，必须安排好存放每条指令的地址，以区分执行的先后次序及各指令之问的转接关系。由于机器语言是面向机器的，每种机器语言所编写的程序只适用于某种特定类型的计算机。用机器语言编写的程序，无须经过翻译就可以直接运行，故机器语言程序又称目标程序。用机器语言编制程序的优点是占内存少，充分发挥机器特性，程序运行速度快;缺点是难学、难编、易出错，程序的可读性和可移植性差。②汇编语言。针对机器语言的特点，人们开发出一种符号化的机器语言，有助于记忆与阅读。它本质上仍是一种低级语言，面向机器。汇编语言开始了程序设计自动化的初级阶段。下一页上一页§1.3计算机系统组成它用符号表示指令的操作码和地址码，便于记忆。汇编语言中的语句与机器指令之问基本上是一对一的，格式相似。用户仍需要熟悉具体机器。用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。它不能直接在计算机上运行，须经过汇编程序翻译并转换成目标程序才能执行，故运行速度慢一些，并且要求使用者在使用汇编语言编程之前，预先为计算机系统配置相应的翻译或转换系统(汇编程序)。其转换过程如图1.9所示。用汇编语言编写程序需要了解CPU结构，所以编程的难度较大，维护也较为困难。③高级语言。机器语言和汇编语言都是面向机器的，这些语言和人们通常使用的自然语言差别很大，不利于计算机的推广和应用，一般称为下一页上一页§1.3计算机系统组成“低级语言”。高级语言克服机器语言和汇编语言依赖于具体机器的缺陷，使程序设计语言成为描述各种问题具体求解过程的算法语言，故也称为算法语言或过程语言。高级语言独立于机器，它接近人们使用的自然语言(英语)和数学语言，易于编程、阅读与维护，大大提高了程序设计人员的工作效率，也为软件的商品化提供了基础。利用高级语言编写程序，编程者不需要掌握过多的计算机专业知识，特别适合于非计算机专业的专业技术人员利用计算机技术解决本专业的问题。‘常用的高级语言有BASIC,C,C++,VisualBASICVisualFoxPro,VisualC++,Java,Delphi以及C#等。下一页上一页用高级语言编制的程序，机器不能直接接收和运行，必须经过翻译程序(编译程序或解释程序)对其进行翻译，产生一个机器能执行的目标代码。将高级语言源程序翻译成机器能够直接识别和执行的目标程序，可有两种方式:一种称为编译方式(如图1.10所示)，计算机系统中预先配置一种称为编译系统的软件，当相应高级语言源程序输入后，它先把源程序整个地翻译成能用机器语言表示的目标程序，再经过连接程序连接后转换成可执行的.exe文件，执行该文件就可得到相应的结果。另一种称为解释方式(如图1.11所示)，预先将一种称为解释系统的软件配置到计算机中，当相应高级语言源程序输入时，计算机逐句解释、检查和转换，若正确无误便立即执行。§1.3计算机系统组成下一页上一页§1.3计算机系统组成

C语言采用编译方式，BASIC语言大多采用解释方式，而Java语言用编译和解释结合的方式。

(2)操作系统。操作系统(OperatingSystem,OS)是使计算机能够运行的基本程序，操作系统是其他各种软件与硬件设备之问的接口，也是计算机和用户之问的接口。操作系统管理和控制所有的硬件设备。它控制CPU的运行，管理存储器的使用，对输入、输出设备合理地进行管理和控制，使其充分有效地工作。操作系统通常具有进程管理、存储管理、设备管理、文件管理以及作业管理等工作功能。目前比较常用的操作系统有WindowsUNIX和Linux等。下一页上一页操作系统是计算机中所有硬件、软件资源的组织者和管理者。计算机系统中主要部件的配合、协调一致的工作，都是依靠操作系统的统一控制才得以实现。任何一个用户都是通过操作系统来使用计算机的。

(3)服务程序。一个完善的计算机系统往往配置有许多服务程序，它们或者被包含在操作系统之内，或者被操作系统调用。例如:在程序的输入和调试过程中，常常需要进行修改、整理，因此配置有编辑程序;为了便于程序调试，常常希望能看到每条指令执行的结果，故配置有调试程序;另外还有装入程序、链接程序、故障检查和诊断程序等。

(4)数据库管理程序。§1.3计算机系统组成下一页上一页§1.3计算机系统组成计算机在信息处理、情报检索以及各种管理系统中需要处理大量数据，检索和建立各种表格，并将这些数据和表格按一定的规律组织起来，由此就建立了数据库。为了便于用户根据需要建立数据库，访问、显示、修改数据库的内容，打印输出各种表格等，就必须有一个数据库管理系统。数据库管理系统既可以认为是一个系统软件，也可以认为是一个通用的应用软件，它可以实现对数据库的描述、管理和维护等。常见的微型机关系数据库管理系统有VisualFoxPro,AccessVisualBASIC和PowerBuilde:等。

(5)工具软件。下一页上一页§1.3计算机系统组成工具软件是指用来帮助用户充分使用计算机系统软、硬件资源而设置的各类实用程序的统称，它们是用户工作中的良好工具。例如:磁盘管理工具软件、图形软件等。

2.应用软件应用软件是由用户或第三方软件公司专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写的程序，分为通用型应用软件和专用型应用软件，如WordExcel和Photoshop等属于通用型应用软件。而情报检索程序、财务管理程序以及生产过程自动控制程序等属于专用型应用软件。由于计算机已应用到绝大多数的领域中，因而应用程序是多种多样、极其丰富的。下一页上一页§1.3计算机系统组成目前应用软件正向着标准化、模块化的方向发展，许多通用的应用程序可以根据其功能组成不同的软件包供用户来选择。应当指出，在计算机系统中，软件是在硬件的支持下工作的，而应用软件又是在系统软件的支持下工作的。返回上一页§1.4微机系统简介微型计算机是现代计算机中最流行的一种，简称微机或电脑。微型计算机具有体积小、重量轻、功耗低和价格便宜等特点。微型计算机由于外形和体积的不同，又可以分为台式机(如图1.12所示)、笔记本(如图1.13所示)和掌上机(如图1.14所示)等。微机的产生及发展，主要得力于微电了学和大规模集成电路的发展。微电了技术可以将成千上万个部件集成在一块芯片上，从而使得传统计算机的核心部件——中央处理器(CPU)被集成为一块芯片，叫做微处理器。人们根据微处理器中的字长来划分微型计算机的发展阶段(字长指的是微处理器中的运算部件一次能同时处理的二进制的位数)。1.第一代(1971—1973)下一页§1.4微机系统简介4位和低档8位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel4004和Intel8008等。这时的微处理器在结构和性能上都还不是很完善，但却代表着计算机已经进入了一个新的时代，开创了新的里程碑。这个时代称为微机的萌芽时代。

2.第二代(1974—1978)8位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel8080,Intel8085,Motorola公司的MC6800和Zilog公司的280等。这个时代称为微机的成长时代。

3.第三代(1978—1981)16位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel8086,下一页上一页§1.4微机系统简介Motorola公司的MC68000和Zilog公司的28000等。1981年IBM公司推出的IBMPC就是这一时代微型机的代表产品。16位微型机的迅速发展弥补了8位机的字长和速度的缺陷，为微型机在各方面的应用开辟了广阔的前景。这个时代称为微机的成熟时代。

4.第四代(1981年以后)32位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel80386,Zilog公司的280000和Motorola公司的MC68020等。这个时代的微处理器拥有巨大的寻址能力，大有取代中、小型计算机的趋势。这个时代称为微机的鼎盛时代。到目前为止，各种类型的计算机都遵循美国数学家字诺依曼提出的下一页上一页§1.4微机系统简介存储程序的基本原理进行工作。随着计算机应用领域的不断扩大，护乡·诺依曼型计算机的工作方式逐渐显露出局限性，所以科学家提出了制造非玛·诺依曼式计算机。正在开发研制第五代计算机——智能计算机，将具有自动识别自然语言、图形和图像的能力，具有理解和推理的能力，具有知识获取、知识更新的能力。与此同时，生物计算机(也称分了计算机、基因计算机)的研制，已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅芯片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发展潜力的“第六代计算机”。1.4.1微机系统的基木配置目前，微机已成为工厂企事业单位及家庭中应用广泛的一种主要下一页上一页§1.4微机系统简介机型，不管其型号、档次如何，它们都由一些基本配置所组成，大体上可分为以下几部分，即主机、输入设备、输出设备、磁盘驱动器和光驱等。台式微机出于结构紧凑和使用方便的考虑，一般是将主机、硬盘和电源、光驱等封装在主机箱中，再与键盘、显示器、鼠标器和打印机等外部设备连接起来，形成一个系统。下面就对PC系列微机配置中的常见设备进行简要介绍。

1.主机板主机板又称系统板或母板，是一台微机的核心部件(如图1.15所示)。它实际上是一块印刷电路，其上装有CPU、内存条、下一页上一页下一页上一页§1.4微机系统简介ROMBIOS芯片、高速数据缓冲芯片，还有连接软驱、硬盘、键盘、鼠标器的I/O接口及供插入接口卡的I/O扩展槽等组件。可见，PC实际上是以主板为中心，把相应的外设连接起来所构成的系统。目前，主板品种很多，设计也各具特色，在选购主板时应从以下几个方面进行选择:控制芯片组、主板的结构是否具有BIOS软跳线功能、兼容性(支持的CPU类型、总线类型等)以及是否预留了足够多的插槽等。在购买主板时，最好选择那些值得信赖的知名品牌。2.CPUCPU是微机的心脏，它对系统的性能起着决定性的作用，CPU品质的高低直接影响着微机系统的档次(如图1.16所示)。§1.4微机系统简介计算机的快速发展，实际上是CPU从低级到高级、从简单到复杂的发展过程。CPU芯片几乎以1~2年为一周期迅速地更新换代。Intel公司是全球最大的CPU生产厂家，除此之外还有AMD公司等。Intel公司微处理器的演变基本上代表了整个CPU行业的发展过程，其产品已从最早的Intel4004发展到今天备受人们青睐的Intel奔腾双核、Intel酷睿2双核以及Intel酷睿2四核等。3.系统内存随着计算机系统软件及应用软件的不断更新，对内存容量的要求越来越大，对数据处理速度的要求也越来越高。因此，系统内存在整个计算机系统中起着举足轻重的作用。下一页上一页§1.4微机系统简介配置多大的内存并无定论，主要取决于应用目的。对于586以上档次的微机，从通用性考虑，一般不应低于64MB。内存的容量应随计算机档次的提高而增大，目前常见内存配置主要有256MB,512MB,1GB,2GB或更高(如图1.17所示)。内存是可以扩充的，当感到容量不够时可随时增配。

4.总线计算机中连接各部件的公共连线称为总线(BUS)。计算机各部件之问的数据均是通过总线进行传送的。由于计算机处理的是二进制数据，所以总线也是用来传送二进制数据的，将每秒传输信息的位数称为总线宽度，单位为bpsCbitpersecond)。下一页上一页§1.4微机系统简介根据传送内容的不同将总线分为数据总线(DataBus,DB、地址总线(AddressBus,AB)和控制总线(ControlBus,CB)。数据总线用来传送数据信息，是CPU同各部件交换信息的通路。数据总线的宽度与计算机的字长相同，如16位的CPU芯片，数据总线的宽度为16位。地址总线用来传送地址信息，CPU通过地址总线传送需要访问的内存单元或外部设备地址。地址总线的宽度反映了计算机的内存容量。例如，IntelPentiumCPU有32条地址线，可寻找内存单元数为232=4096MB(4GB)，即具有4GB的寻址能力。可寻找的地址数越多，说明内存的存储单元数越多，内存的容量越大。下一页上一页§1.4微机系统简介不同的CPU芯片，地址总线的宽度不同。例如，80286CPU地址总线的宽度为16位，80386,80486和PentiumCPU的地址总线宽度为32位。控制总线用来传送控制信号，以协调各部件之问的操作。目前微型计算机常用的总线类型有PCI,AGP和PCI-E等。

PCI总线是外部设备部件联总线。由Intel开发的，可充分发挥PentiumCPU的优点，所以PCI总线插槽大多用于Pentium系列微型计算机的系统板。PCI的特点是使新外设能快速而简易地连接起来，它的数据总线和地址总线均是犯位，是犯位总线。

AGP总线是图形加速接口总线，是为了配合Pentium系列的高速下一页上一页§1.4微机系统简介浮点运算能力和MMX技术，专为图形控制器设计的系统总线结构。

PCI-E总线即PCIExpress是最新的总线和接口标准，这个新标准逐渐取代现行的PCI和AGP，目标是希望最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是传输速率高，能满足现在和将来一定时问内出现的低速设备和高速设备的需求，在主板上一般为比较短的浅色插槽。

5.外存储器在微型计算机中，信息存储在外存储器上。外存储器主要有软盘存储器、硬盘存储器和光盘存储器。

(1)软盘存储器。软盘存储器由软盘驱动器(简称软驱)(如图1.18所示)和软盘(如下一页上一页§1.4微机系统简介图1.19所示)组成。软盘存储器是微型计算机的主要辅助存储设备。常用的软盘驱动器大小为3.5英寸，容量为1.44MB。使用软盘时要注意软盘和软盘驱动器的兼容性，不同规格的软盘和软盘驱动器之问有时是不允许组合的。

(2)硬盘存储器。硬盘存储器由硬盘片、硬盘驱动器及适配卡组成(如图1.20所示)。硬盘片和硬盘驱动器简称为硬盘(HardDisk)。与软盘驱动器不同的是，硬盘片是固定在驱动器内部的。硬盘的存储容量和存取速度都比软盘存储器要大得多和快得多，是计算机的主要外部存储设备。通常硬盘可分为固定硬盘和可移动硬盘。固定硬盘安装在机箱内部下一页上一页§1.4微机系统简介不能移动，计算机系统中的硬盘是非常重要的外存，大量的信息都要保存在外存上;可移动硬盘，随着多媒体技术的不断发展和应用，越来越多的图像、声音、动画和视频文件需要保存和交流，而这类文件通常都非常庞大，因此需要容量大的可移动USB硬盘来完成任务。USB接口的硬盘具有体积小、重量轻、容量大、便于携带和安装等特点。USB1.1标准接口的传输速率为12MB/s,而最新的USB2.0标准接口的传输速率可达到480MB/s。目前所有的计算机都备有USB接口，采用Windows2000或WindowsXP操作系统，不需安装驱动程序，可直接插拔，使用非常方便。硬盘的一个主要性能指标是硬盘的存储容量。早期硬盘的容量一般为下一页上一页§1.4微机系统简介几十到几百兆字节，现在常用硬盘的存储容量为160GB,320GB,500GB,1TB或更大。硬盘的另一个性能指标是硬盘的速度。影响硬盘速度的主要因素是硬盘的转速，硬盘的转速用r/min表示，即转/每分钟。转数越大，硬盘的性能越好。目前硬盘的转速范围为5400~7200r/min。(3)光盘存储器。光盘存储器由光盘驱动器(如图1.21所示)和光盘(如图1.22所示)组成。CD/DVD-ROM驱动器是专为光盘配套的驱动器设备，它是只读型的驱动器;CD/DVD-R/W为刻录机，用户可向光盘一次或多次写入信息，直到刻满为止，当然用户也可以通过刻录机读取光盘上的数据;下一页上一页§1.4微机系统简介还有一类称为康宝(COMBO)的光驱，将DVD-ROM光驱与CD-R/W刻录机结合在一起的设备。光盘驱动器按照安装方式可分为内置式和外置式。外置式光盘驱动在计算机的主机箱外使用，它有自己的机壳和独立的电源，通过通信电缆与计算机连接，可方便地连接在不同的计算机上。内置式的光盘驱动器安装在主机箱内，使用起来非常方便。因此，微型计算机上普遍使用的是内置式的光盘驱动器。衡量光盘驱动器传输速率的指标称为“倍速”，CD-ROM一倍速为150KB/s,DVD-ROM一倍速为1.3MB/s。如果一个CD-ROM光驱为48倍速，那么它的数据传输速率可以达到150X40KB/s=6.0下一页上一页§1.4微机系统简介MB/s。

微型计算机一般使用的是40倍速以上的光盘驱动器，光盘驱动器已作为必要的外存储器配置广泛地使用在微型计算机中。光盘的存储容量大，一张5.25inCD-ROM光盘可存储650MB的信息，DVD-ROM的容量可达到4.7GB(单层)~17GB(多层)。由于光盘的存储容量大，所以它的制造成本远低于软、硬盘的制造成本。因此，光盘的使用将计算机的发展推向了新的阶段。目前，光盘已被广泛应用在图书、资料和通用软件的保存和存储方面，并作为电了出版物的存储载体，部分代替了现有的纸类印刷品。根据光盘的性能不同，分为只读型光盘(CD/DVD-ROM)、一次下一页上一页§1.4微机系统简介写入型光盘(CD/DVD-R)和可擦写型光盘(CD/DVD-R/W)。常见的光盘是只读型光盘。只读型光盘是由厂家预先写入数据或程序，出厂后用户只能读取，不能写入和修改。一次写入型光盘允许用户一次写入多次读出。由于信息一旦被写入光盘便不能更改，因此主要用于长期保存资料和数据等。可擦写型光盘集中了软盘和硬盘的优势。既可以读信息，又可将记录的信息擦去再重新写入信息，它的存储能力大大超过软盘和硬盘。

(4)U盘。

U盘是一种小型的移动存储设备，它不需要外接电源，具有体积小下一页上一页§1.4微机系统简介重量轻等特点，非常适合随身携带。采用USB接口，这使得U盘的使用非常方便，用户只需将其插入计算机中的USB接口即可。目前市场上的U盘产品容量有512MB,1GB,2GB,4GB,…,32GB或更大。随着存储容量的增长，U盘已经成为移动办公及文件交换的理想产品。

6.输入设备

(1)键盘。键盘是最常用也是最主要的输入设备(如图1.23所示)。通过键盘，可以将英文字母、数字和标点符号等信息输入到计算机的存储器中，从而向计算机发出命令和输入数据，它是计算机不可缺少的部件。下一页上一页§1.4微机系统简介目前微型计算机配备的键盘多为多媒体键盘，除普通键盘所具有的功能以外还增加了专为Windows系统设计的专用快捷键。

(2)鼠标。鼠标(Mouse)的形状像只老鼠，它也是计算机的一种主要输入设备(如图1.23所示)。鼠标具有操作方便、快捷等特点，尤其是在图形(界面)操作环境中，使用鼠标要比使用键盘方便得多。目前大多数的应用程序都支持鼠标。在这些应用环境中，通过移动鼠标可以在屏幕上直接把光标移动到指定位置上，或者通过鼠标选择菜单中相应的菜单项，按下鼠标的按键就可执行相应的操作，也可用鼠标模仿画笔画出图形或图画。通常，鼠标总是与键盘混合使用。下一页上一页§1.4微机系统简介鼠标从结构上可分两种，即两键式(C2D)和三键式(C3D)，从原理上也分为光电式和机械式两种。机械鼠标的寿命短、精度差，但是其成本比较低廉，因此广为使用。光电鼠标是通过其内部的红外光发射和接收装置来确定鼠标的位置，而且需要使用一块专用的鼠标垫，光电鼠标具有精度高、寿命长等优点，但是光电鼠标的价格比较昂贵。

(3)扫描仪。扫描仪也是一种比较常见的输入设备。计算机图像处理在许多领域起到了关键的作用，图像扫描仪正是实现这一过程必不可少的工具。扫描仪是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具。上一页下一页§1.4微机系统简介使用扫描仪可以把照片、图画和书刊报纸等不同表现形式的信息扫描，并转换为计算机能识别和处理的数据存入计算机中。扫描仪的最大优点是能在最大程度上保留原稿的风貌，而这是键盘和鼠标办不到的。因此，扫描仪的应用领域越来越广泛，主要用途有桌面排版、制作照片档案、图文传真和图像处理等。

7.输出设备

(1)显示器。显示器是计算机系统的最基本输出设备。显示器按显像管的工作原理分类，主要分为阴极射线管显示器(CRT)和液晶显示器(LCD)两种，如图1.24和图1.25所示。下一页上一页§1.4微机系统简介显示器的分辨率是判断显示器性能优劣的指标之一。在启动计算机时，需要先打开显示器的电源开关，才能在显示器屏幕上显示图像画面。在显示器下方有几个屏幕调节按钮，它们可以用来调节显示器屏幕的尺寸、形状、亮度、对比度和饱和度等。

(2)打印机。打印机是计算机系统最常用的输出设备，无论是在计算机上编辑的文字文件还是存储的图像等信息，如果要打印到纸上保存，就离不开打印机。打印机与计算机的连接很简单:它通过一根数据线与计算机主机机箱后面的并行接口CLPT1接口)连接，并且通过一根电源线连接到电源下一页上一页§1.4微机系统简介插座上。当前常见的打印机主要有针式打印机(如图1.26所示)、喷墨式打印机(如图1.27所示)和激光打印机(如图1.28所示)。①针式打印机。针式打印机也称为击打式打印机，是一种机械式打印机，其工作方式是利用打印头内的点阵撞针撞击在色带和纸上，打印英文、数字时常用7针或9针式打印机，打印汉字时通常用16针或24针的打印机。钊式打印机的优点是可以使用多种纸型，耐用、价格较低，耗材(主要是打印纸和色带)价格低廉，这种打印机适合打印一般的文字信息和报表等。其缺点是打印时产生的噪声较大，分辨率较低，速度‘漫，不适合打印大量的文件以及打印质量要求过高的场合。下一页上一页§1.4微机系统简介目前在市场上针式打印机主要是EPSON公司的产品，如LQ600KIII等，其中“K”表示打印机内带有汉字库。②喷墨式打印机。喷墨式打印机是非击打式打印机，近几年发展速度非常快。喷墨式打印机没有打印头，通过喷墨管将墨水喷到打印纸上而实现字符或图形的输出。喷墨式打印机的工作方式有固体喷墨和液体喷墨两种，当前市场上的主流产品都是液体喷墨打印机。喷墨打印机的优点是打印时无噪声，其打印速度介于点阵打印机和激光打印机之问，价格较低，很适合家庭使用。其缺点是耗材较贵。③激光打印机。激光打印机也属于非击打式打印机，其主要部件是感光鼓，感光鼓中装有碳粉，打印时，感光鼓接收激光束，产生电下一页上一页§1.4微机系统简介了以吸引碳粉，再印到打印纸上。激光打印机的优点是打印时噪声小、速度快，可以打印高质量的文字和图形，但价格较高，打印成本高。1.4.2微机系统的主要性能指标不同的微机系统，由于各个组成部分的类型不同，它们之问的性能也存在着很大的差异。通常，人们用以下几个指标来衡量一台微机的性能。

1.字长字长是计算机CPU能直接处理的二进制数的位数，它直接关系到计算机的计算精度、功能和运行速度。一般来说，字长越大，运算精度越下一页上一页§1.4微机系统简介高，处理速度越快，但价格也越高。

2.主频主频是指计算机的时钟频率。由于CPU和计算机内部的逻辑电路均以时钟脉冲作为同步信号，触发电了器件工作，所以在很大程度上决定计算机的工作速度。低档微机的主频在10~30MHz，中、高档微机其主频可达2.6GHz,2.8GMHz,3.0GMHz甚至更高。

3.速度

(1)运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标，通常所说的计算机运算速度(平均运算速度)是指每秒能够执行的指令条数，一般用MIPS(百一万条指令每秒)和BIPS(10亿条指令每秒)来描述。下一页上一页§1.4微机系统简介

(2)存取速度。存储器完成一次读(取)或写(存)操作所需要的时间称为存储器的存取时问或者访问时问。连续两次读(或写)所需要的最短时问称为存取周期。存取速度也影响计算机的速度。

4.内存容量内存容量是指为微机所配置的内存总字节数，CPU可以直接访问这部分内存空问。很多软件要求足够大的内存空问才能运行，内存容量越大，执行速度越快，目前所购置的计算机的内存多配置为256MB,512MB,1GB或2GB等。下一页上一页§1.4微机系统简介衡量计算机系统的性能指标很多，除以上所述的主要指标外，还应考虑机器的兼容性(包括数据和文件的兼容、程序兼容以及设备兼容等)，系统可靠性(平均无故障时问MTBF),系统可维护性(平均故障修复时问MTTR)，机器允许配置的外部设备的最大数目等，此外，性能和价格比是一项综合性评价计算机性能的指标。返回上一页§1.5多媒体简介1.5.1多媒体技术的基木概念1.媒体媒体是指表示和传播信息的载体。在计算机领域中，卞要有以下几种媒体。

(1)感觉媒体:直接作用于人的感官，使人能直接产生感觉。例如，人类的各种语言、音乐，自然界的各种声音、图形、静止或运动的图像，计算机系统中的文件、数据和文字等。

(2)表示媒体:是指计算机中的各种编码。例如，字符的ASCII码与汉字的编码都属于表示媒体;语音编码、图像编码等是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地进行研究、构造出来的一类媒体。下一页§1.5多媒体简介

(3)表现媒体:是指感觉媒体与计算机之