计算机导论 第4讲 微型计算机硬件系统 1.

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1 计算机导论 第4讲 微型计算机硬件系统 1

2 4.1 微型计算机硬件系统组成 微型机硬件系统基本组成 现代计算机的结构基础：存储程序控制结构。
　　计算机的工作原理可概述为：“存储程序”+“程序控制”，即，1）以二进制方式表示数据和指令，2）将程序存入存储器中，由控制器自动读取并执行。 　　现代计算机统称为诺依曼计算机，其硬件结构由5个部分组成如幻灯片示图，各组成部分的功能： 　　1.输入设备用来输入程序和原始数据。 　　2.存储器用来存放程序、原始数据和运算结果。计算机存储信息的记忆部件。 　　3.运算器是对数据进行处理和运算的部件。经常进行的有算术和逻辑运算，称为 　　　ALU ( Arithmetic Logical Unit ) 。 　　4.输出设备用来输出计算机的处理结果。 　　5.控制器用来实现计算机本身的自动化，实现指令的自动装入和自动执行。包括： 　　1）从存储器中取出指令 　　2）对指令进行译码分析 　　3）发出执行指令相应的控制信号 　　4）从存储器（或输入设备）获得运算所需的数据 　　5）将运算器处理结果存放在存储器或由输出设备输出 　　在实际结构中，将控制器和运算器集成在一片芯片上，是计算机的核心部件，称为中央处理部件，简称CPU(Central Process Unit)。

3 4.1 微型计算机硬件系统组成 微型机硬件系统基本组成 接口电路板 主电路板 主机 视频卡 CPU 音频卡 内存储器 网卡

4 4.1 微型计算机硬件系统组成 微型机硬件系统基本组成 PC机箱内包含 主板上安装 主板、硬盘、软驱、光驱、 电源、 风扇等
主板、硬盘、软驱、光驱、 电源、 风扇等 主板上安装 CPU、芯片组、内存条、I/O控制器、I/O端口、扩充卡等部件

5 4.1 微型计算机硬件系统组成 微型机硬件系统基本组成 Modem调制 解调器/电话

6 4.2 主机 微处理器（CPU） 运算器 CPU 控制台 控制器 内存储器 电源 外部设备

7 4.2 主机 微处理器（CPU） Intel 4004

8 4.2 主机 CPU的内部结构 A 寄存器 控制器（指挥中心） 运算器（执行单元） 存取速度快； 临时存放参加运算的数据和得到的中间结果
4.2 主机 CPU的内部结构 寄存器 存取速度快； 临时存放参加运算的数据和得到的中间结果 读写控制 地址寄存器 地址译码 AB 内部总线 A 累加器 暂存器 标志寄存器 ALU 寄存器组 DB 数据寄存器 2EH 04H 5CH B0H 1000H 1001H 1002H 1003H .... 地址      内容 内存储器 指令寄存器 指令译码器 程序计数器 +1 控制信号 AD AR DR PC IR ID F T 控制器（指挥中心） 取指令，解释指令的含义（指令译码）产生控制其它部件的操作控制信号，记录内部状态 运算器（执行单元） 对数据进行各种算术运算和逻辑运算 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。

9 4.2 主机 CPU的性能指标 1）字长 2）主频 3）运算速度 主频即CPU工作的时钟频率。是指在一秒钟内发生的同步脉冲数。
4.2 主机 CPU的性能指标 1）字长 2）主频 ）运算速度 字长是CPU能够一次性处理的二进制数据的位数，字长决定了计算机的数据处理能力。通常，字长越长，数据处理能力越强。 主频即CPU工作的时钟频率。是指在一秒钟内发生的同步脉冲数。 主频越高，CPU的工作速度越快。 运算速度是指CPU每秒能执行的指令条数，运算速度单位用每秒执行的百万条指令数MIPS表示。 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。

10 4.2 主机 内存储器 用来存放当前正在使用或随时要使用的数据和程序，CPU 可直接访问内存储器。
4.2 主机 内存储器 用来存放当前正在使用或随时要使用的数据和程序，CPU 可直接访问内存储器。 只读存储器（Read Only Memory，ROM） 随机存取存储器（Random Access Memory，RAM） 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。

11 4.2 主机 内存储器 只读存储器ROM 特点：只能从中读取信息而不能写入信息，断电后存储的信息不会丢失。
4.2 主机 内存储器 只读存储器ROM 特点：只能从中读取信息而不能写入信息，断电后存储的信息不会丢失。 用途：用来存放负责对计算机加电后自动检测的一组程序。 分类： 掩膜型只读存储器(MROM) 可编程只读存储器(PROM) 可擦除可编程只读存储器(EPROM)、 电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)

12 4.2 主机 内存储器 随机存取存储器RAM 特点：既可以读出也可以写入，但断电后其中的信息会全部丢失。 分类：
4.2 主机 内存储器 随机存取存储器RAM 特点：既可以读出也可以写入，但断电后其中的信息会全部丢失。 分类： 静态读写存储器（简称SRAM） 动态读写存储器（简称DRAM） 集成度低、价格高，与CPU接口简单，存取速度快，常用作高速缓冲存储器 (Cache)。 需要定时刷新以维持存储内容的正确。 集成度高、价格低。通常用作内存条。

13 4.2 主机 内存储器 高速缓存 Cache 特点： 位于CPU和内存之间 容量较小 速度很快，存取速度比一般内存快3～8倍。
4.2 主机 内存储器 高速缓存 Cache 特点： 位于CPU和内存之间 容量较小 速度很快，存取速度比一般内存快3～8倍。 使用静态RAM做成 分类： 一级高速缓存：其容量一般在32KB～64KB之间 二级高速缓存：其容量一般在128KB～512KB之间

14 4.2 主机 内存储器 内存的性能指标 存储容量： 存取时间 指存储器所包含的存储单元的总数。 内存容量指的就是RAM的容量。
4.2 主机 内存储器 内存的性能指标 存储容量： 指存储器所包含的存储单元的总数。 内存容量指的就是RAM的容量。 存储容量的基本单位为字节(byte)。 存取时间 在存储器地址被选定后，存储器读出数据并送到CPU（或者是把CPU数据写入存储器）所需要的时间，单位：ns（1ns ～ 10-9秒）

15 4.3 外部设备 外存储器 磁盘存储器 光盘存储器 U 盘存储器
4.3 外部设备 外存储器 主要作用是存储暂时不用又需要保护的系统文件、应用程序、文档、数据等。CPU不能直接访问外存，只能通过内存访问外存，外存只能扩大系统的存储容量而不能替代系统内存。 磁盘存储器 光盘存储器 U 盘存储器 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。

16 4.3 外部设备 外存储器 软盘存储器 软盘存储器由软磁盘和软盘驱动器组成。磁盘是通过表面的磁介质来记录信息的。
4.3 外部设备 外存储器 软盘存储器 软盘存储器由软磁盘和软盘驱动器组成。磁盘是通过表面的磁介质来记录信息的。 用途：用于数据后备及软件转存。 大小：PC机所用的软盘是3.5英寸软盘，容量为1.44MB。 特点： 软盘容量小 速度低 价格便宜 可脱机保存、携带方便

17 4.3 外部设备 外存储器 软盘存储器 主要技术指标 面数：一个软盘存储信息的盘面数。
4.3 外部设备 外存储器 软盘存储器 主要技术指标 面数：一个软盘存储信息的盘面数。 磁道: 是以盘片中心为圆心的一系列同心圆，一个圆周为一个磁道。 扇区: 每个磁道上分成的许多区段，每个区段叫作一个扇区。每个扇区可存储512B。 容量: 存储容量指软盘所能存储的数据字节总数 软盘容量=面数X磁道数X每道扇区数X512

18 4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 作用：长期保存各类信息 特点：可读写，大容量，不便携带 组成 由铝合金制成，上涂有很薄的磁性材料；
4.3 外部设备 外存储器 由铝合金制成，上涂有很薄的磁性材料； 每块硬盘由1-5张盘片组成，它们都固定在主轴上 硬盘存储器 作用：长期保存各类信息 特点：可读写，大容量，不便携带 组成 密封于一个盒状装置内， 即硬盘驱动器。 磁盘片（存储介质） 主轴与主轴电机 移动臂和磁头 控制电路 磁盘盘片 控制电路 主轴 移动臂 磁头

19 4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 工作原理 (1)当硬盘工作时，主轴底部的电机带动主轴，主轴带动磁盘高速旋转；
4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 工作原理 (1)当硬盘工作时，主轴底部的电机带动主轴，主轴带动磁盘高速旋转； (2)盘片旋转，磁头负责盘片上 数据的写入或读出。 (3)移动臂用来固定磁头，使磁头 可以沿着盘片的径向高速移动， 以便定位到指定的磁道。 磁盘盘片 控制电路 主轴 移动臂 磁头

20 = 磁头数(记录面)*柱面数(磁道)*扇区数(区)*512字节
4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 几个概念 柱面： 硬盘中所有单碟上半径相同磁道的组合 硬盘中的信息定位： 三个参数决定：柱面数、扇区数和磁头数 （FAT中存放） 硬盘的尺寸：3.25”、2.5”、1.8” 柱面 磁道 存贮容量的计算 = 磁头数(记录面)*柱面数(磁道)*扇区数(区)*512字节

21 4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 主要性能指标 存储容量（单位：GB） 平均等待时间： 指数据所在扇区移到磁头下的平均时间
4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 主要性能指标 存储容量（单位：GB） 平均等待时间： 指数据所在扇区移到磁头下的平均时间 平均寻道时间： 指磁头移到指数据所在柱面平均时间 平均访问时间： 平均等待时间＋平均寻道时间

22 4.3 外部设备 外存储器 使用硬盘注意事项 ？ 硬盘存储器 正在对硬盘读写操作时不能关电源 防尘、防潮、防高温、防磁场干扰 防震动
4.3 外部设备 外存储器 硬盘存储器 使用硬盘注意事项 ？ 正在对硬盘读写操作时不能关电源 防尘、防潮、防高温、防磁场干扰 防震动 及时整理：碎片整理、目录整理、文件清理 定期查杀病毒

23 4.3 外部设备 外存储器 U 盘存储器 U盘存储器是一种可以直接插在USB接口上进行读写的新一代外存储器。 特点： 容量较大 体积小
4.3 外部设备 外存储器 U 盘存储器 U盘存储器是一种可以直接插在USB接口上进行读写的新一代外存储器。 特点： 容量较大 体积小 保存信息可靠 易携带

24 4.3 外部设备 外存储器 移动硬盘 存储容量：40GB — 120GB； 采用USB或IEEE1394接口； 便于携带；
4.3 外部设备 外存储器 移动硬盘 存储容量：40GB — 120GB； 采用USB或IEEE1394接口； 便于携带； 其容量大，兼容性好，即插即用； 速度快，体积小，安全可靠。 移动硬盘

25 4.3 外部设备 外存储器 光盘存储器 由光盘和光盘驱动器组成 CD-ROM 光盘驱动器 CD-RW 光盘刻录机 DVD 弹出/关闭按钮

26 4.3 外部设备 外存储器 光盘存储器 特点： 利用光学方式读写数据 容量大 可靠性高 存储成本低 倍速：
4.3 外部设备 外存储器 光盘存储器 特点： 利用光学方式读写数据 容量大 可靠性高 存储成本低 倍速： 是光驱最初的数据传输率（150KB/S）的整数倍 光盘尺寸：13cm（5.25英寸） 只能读取信息，不能写入新的信息，容量为650MB 。 分类： CD-ROM DVD 容量：有4.7G、7.5GB、17GB等 类型：有DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW

27 速度：Cache>内存>外存 容量：Cache<内存<外存
CPU与各存储器的关系 主机 CPU 寄存器 Cache 外存 内存 数据 数据 速度：Cache>内存>外存 容量：Cache<内存<外存

28 4.3 外部设备 输入设备 扫描仪 键盘 鼠标 数码相机 手写笔 摄像头
4.3 外部设备 输入设备 键盘 扫描仪 手写笔 数码相机 摄像头 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。 鼠标

29 4.3 外部设备 键盘 键盘是最常用的输入设备，可以输入字符、数字和特殊符号，并需要显示器的配合。 键的组成与分布： 功能键 特殊功能键
4.3 外部设备 键盘 键盘是最常用的输入设备，可以输入字符、数字和特殊符号，并需要显示器的配合。 键的组成与分布： 功能键 特殊功能键 数字键 打字机键 回车键 光标控制键

30 4.3 外部设备 鼠标 鼠标是一个可以在屏幕上精确定位的输入设备 机械鼠标 光学鼠标 光学机械鼠标
4.3 外部设备 鼠标 鼠标是一个可以在屏幕上精确定位的输入设备 机械鼠标 光学鼠标 光学机械鼠标 使用时通过鼠标的移动，将光标移动至操作位置，通过按键输入选择项。

31 4.3 外部设备 视频摄像头 用于拍摄数字视频 采用USB接口与计算机连接

32 4.3 外部设备 输出设备 是从计算机输出信息的硬件。 可将数据从计算机能够存储和处理的形式，转换成人能够感知的形式。
4.3 外部设备 输出设备 是从计算机输出信息的硬件。 可将数据从计算机能够存储和处理的形式，转换成人能够感知的形式。 常见的输出设备：显示器（Monitor）、打印机（Printer）、绘图机（Plotter）、音频输出设备（Audio output device）等。 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。

33 4.3 外部设备 显示器 作用：将数字信号转化为光信号，最终将文字、图形、图像显示出来。 常见的显示器种类： CRT（阴极射线管）
4.3 外部设备 显示器 作用：将数字信号转化为光信号，最终将文字、图形、图像显示出来。 常见的显示器种类： CRT（阴极射线管） LCD（平板液晶显示器）

34 4.3 外部设备 显示器 显示器的主要性能指标 (1)显示屏的尺寸 对角线的长度。例如，15吋，17吋，21吋
4.3 外部设备 显示器 显示器的主要性能指标 (1)显示屏的尺寸 对角线的长度。例如，15吋，17吋，21吋 屏幕横向与纵向的比例，一般为4∶3 或 16:9 (2)显示器的分辨率 整屏可显示像素的个数，分辨率越高, 图像越清晰，一般用 “水平像素个数 * 垂直像素个数” 表示 例如,1280*1024 ,1024*768, 800*600, 640*480

35 4.3 外部设备 显示器 显示器的主要性能指标 (1)显示屏的尺寸 (2)显示器的分辨率 (3)刷新速率
4.3 外部设备 显示器 显示器的主要性能指标 (1)显示屏的尺寸 (2)显示器的分辨率 (3)刷新速率 显示图像每秒钟更新的次数，速率越高图像稳定性越好。 (4)像素的颜色数目 一个像素可以显示出的颜色数量，由表示一个像素颜色编码的二进制数的位数决定。 例如，4位二进制数可以表示16种颜色。

36 4.3 外部设备 打印机 作用 一种主要输出设备。 把程序、数据、字符、图形打印在纸上。

37 4.3 外部设备 打印机 特点： 特点： 特点： 能输出彩色图像 分辨率较高，打印质量好 耗材成本低 经济 高速度、低噪声 能多层套打
4.3 外部设备 打印机 特点： 能输出彩色图像 经济 打印效果好，低噪音 使用低电压，环保 墨水成本高，消耗快。 特点： 分辨率较高，打印质量好 高速度、低噪声 价格适中的输出设备。 特点： 耗材成本低 能多层套打 打印质量低 工作噪声大 打印机的主要种类： 激光打印机（Laser printer） 喷墨打印机（Ink-jet printer） 点阵打印机（ Dot-matrix printer）

38 4.3 外部设备 打印机 打印精度 打印速度： 色彩数目： 打印机的主要性能指标 每英寸像素点数(dpi)，如600 * 600 dpi
4.3 外部设备 打印机 打印机的主要性能指标 打印精度 每英寸像素点数(dpi)，如600 * 600 dpi 打印速度： 针式打印机：每秒钟打印字符数(CPS)，如 CPS 激光或喷墨打印机：每秒钟打印页数(PPM)，如10ppm 色彩数目： 黑白、彩色

39 4.3 外部设备 音频输入输出设备 是微型机声音输入和输出的硬件 主要的部件： 声卡（Sound card）
4.3 外部设备 音频输入输出设备 是微型机声音输入和输出的硬件 主要的部件： 声卡（Sound card） 对音频信号和数字信号进行相互转化。 扬声器系统（Speaker system） 麦克风 耳机

40 4.3 外部设备 调制解调器和网卡 计算机连接网络的主要部件 调制解调器分类： 外置式、内置式和PC卡。 网卡
4.3 外部设备 调制解调器和网卡 计算机连接网络的主要部件 调制解调器分类： 外置式、内置式和PC卡。 网卡 是网络适配器的简称，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。 主要技术参数： 带宽、总线方式、电气接口方式

41 主板尺寸逐步标准化，目前使用较多的是ATX规格的主板
4.4 主电路板和总线 主电路板 CPU插座 内存条插座 软驱、硬盘 IDE连接器 电源连接器 PCI总线插槽 芯片组 I/O端口 组成： CPU插座 存储器插座 扩展槽 ROM BIOS 时钟/CMOS 电池 超级I/O芯片等。 华硕P4T主板实物照片 主板尺寸逐步标准化，目前使用较多的是ATX规格的主板

42 4.4 主电路板和总线 总线 (bus) 在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息并协调它们工作的一种部件（含传输线和控制电路），其主要组成部分是用于在计算机各部件间运载信息的一组（或多组）公用的传输线。 总线分类： 数据总线、地址总线和控制总线。 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。

43 4.4 主电路板和总线 总线 (bus) （1）数据总线（DB）：
4.4 主电路板和总线 总线 (bus) （1）数据总线（DB）： 用来传送数据信息，它主要连接了CPU与各个部件，是它们之间交换信息的通路。数据总线是双向的，而具体的传送方向由CPU控制。 （2）地址总线（AB）： 用来传送地址信息。CPU通过地址总线中传送的地址信息访问存储器。通常地址总线是单向的。 （3）控制总线（CB）： 用来传送控制信号，以协调各部件之间的操作。控制总线通常是单向的。

44 4.4 主电路板和总线 总线 (bus) 内部总线： 外部总线：
4.4 主电路板和总线 总线 (bus) 内部总线： ISA（工业标准体系结构）总线：最大总线宽度是16位，最高时钟频率为8M赫兹，。 PCI总线：最大总线宽度是32位或64位。 外部总线： RS-232接口总线：是微型机上的通讯接口之一，是一种异步传输标准接口。 COM1 和 COM2。 USB总线：通用串行总线。USB接口可以接入不同的外设，如鼠标、键盘、数字摄像设备、扫描仪等。 IEEE1394总线是一种高品质、高传输速率的串行总线技术。用于连接视频设备、信息家电等。

45 4.5 本讲小结 微型计算机硬件分成主机系统和外部设备两大部分。即微型计算机是以微处理器为核心，配上存储器、输入/输出接口电路、相应的外部设备、电源和辅助电路等所组成的计算机系统。 微型计算机作为日常生活的必备工具已经深入到人类社会的各个领域。 　　1949年，人类第一台存储程序计算机EDSAC问世时，由于没有程序，EDSAC并不能解决实际问题，直到8个月后，才听使唤，这让它的设计者威尔克斯充分领教了计算机“吃软不吃硬”的怪脾气。 　　软硬件的明确划分则是在1969年，IBM耗资50亿美元的“IBM360系统电脑”获得空前成功后，宣布“自1970年1月1日起，IBM的电脑产品不再含混地分为电子元件、硬件设备、外部设备、操作系统、程序等类，而是分为两大类：硬件和软件，软件部分分开记价……”。 　　软硬件的明确划分，并不说明软硬件之间的水火不相容特质：在计算机发展的初级阶段，硬件只承担较简单的指令系统功能，而高一级的重活就交给软件来完成，这就是所谓的“硬件软化”，随着计算机硬件技术的发展，许多原来用程序实现的操作如加减乘除、浮点运算等又改由硬件来实现，这又有了“软件硬化”。 　　在计算机总体设计和基础元件的制造中，清一色都是男人的世界，但在软件方面却是巾帼不让须眉。 　　阿黛·拜伦在巴贝奇的指导下，从1842年起做了一项开创性的工作，为分析机编写程序。阿黛编写的程序在执行指令运算中有着向前或向后越过几条指令的跳跃功能，并能循环执行。为纪念这位计算机程序设计的先驱，计算机界把一种结构性的程序设计语言命名为“Ada”。 　　格雷斯·霍普参与了“马克1号”的设计，并负责该机器的运行。格雷斯完成了第一个编译器编写，能把高级程序设计语言编写的程序转换为计算机可直接执行的机器语言。开发了第一个用于商业数据处理的类似英语的语言（Flow_Matic，该语言后经改进成为COBOL语言）。为纪念格雷斯·霍普在计算机软件方面的杰出贡献，计算机界设立了著名的霍普奖。 　　威尔克斯和戴维·韦勒在计算机编程方面做出创造性的贡献：主程序调用子程序，初始化命令。