第2章 微型计算机系统的组成（15-20%）
2.1计算机系统概述
2.1.1 计算机系统的基本组成
目前计算机的基本体系结构和基本作用机制仍然沿袭着冯·诺伊曼的最初构思和设计，我们把这种计算机统称为冯氏机(Von Neumann Computer)：
（1）把计算机要执行的指令和要处理的数据都采用表示
（2）把要执行的指令和要处理的数据按照顺序编成程序存储到计算机部让它自动执行。存储程序控制原理是现代计算机运行的基本基础。
按照冯·诺伊曼的计算机设计原理，一个完整的计算机系统总的来说包括硬件系统及软件系统两部分，简称为硬件和软件。
2.1.2 计算机的硬件系统
计算机的硬件系统从表面上是由哪些看得见，摸得着的东西，如显示器、键盘、鼠标、机箱等。从理论上来看，计算机是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备等五个基本部分组成。通常把没有软件的计算机称为“裸机”。 计算机的硬件组成示意图如图所示。
从图中我们可以看出计算机五个组成部分的工作过程：数据和程序在控制器的指挥下，由输入设备送入存储器；运算器运算时，从存储器取数据，运算完毕再将结果存入存储器或者传送到输出设备输出；从存储器中取出的指令由控制器根据指令的要求发出控制信号控制其他部件协调工作。
计算机各部件之间是用总线（BUS）连接。总线是传送数据，指令及控制信息的公共传输通道。总线由三部分组成：地址总线（AB总线），数据总线（DB总线），控制总线(CB总线)。
运算器（ALU）是对信息进行加工和处理（主要是算术和逻辑运算）的部件。运算器是由能进行简单算术运算（如加、减等）和逻辑运算（如与、或、非运算等）的运算部件及若干用来暂时寄存少量数据的寄存器、累加器等组成。
控制器（Controller）是计算机的神经中枢和指挥中心。它要根据用户通过程序所下达运算器 输入命令 存数 程 序
控制器 输入设备 输出设备 存储器 原始数据 运行结果
1. A/D转换器把模拟量转换成数字量，D/A转换器是把数字量转换成模拟量。
2. 双向可控硅在结构上相当于两个单向可控硅反向连接，这种可控硅具有双向导通功能。其通断状态由控制极G决定，即在控制极G上加正脉冲可使其正向导通。
3. 光电隔离器由GaAs红外发光二极管和光敏三极管组成。当发光二极管有正向电流通过时，即产生人眼看不见的红外光（700~1000nm），光敏三极管接收光照以后便导通。当该电流撤去时，发光二极管熄灭，三极管截止，利用这种特性即可达到控制开关的目的。由于该器件通过电-光-电的转换来实现对输出设备进行控制的，彼此之间没有电气连接，因而起到隔离的作用。
4. 功能作用：锁存器就是把当前的状态锁存起来，使CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间锁存后状态不再发生变化，直到解除锁定。
5. 多路开关的主要用途是把多个模拟量参数分时地接通，常用于多路参数共用一台A/D转换器的系统，即完成多到一的转换；特点：①采用标准的双列直插式结构，尺寸小，便于安排②直接与TTL电平相兼容③内部带有通道选择译码器，使用方便④可采用正或负双极性输入⑤转换速度快⑥寿命长，接通电阻低，断开电阻高
6. 多路开关工作原理（参考）：如CD4051，是单端8通道开关，它有3个通道选择输入端C、B、A和一个禁止输入端INH。C、B、A用来选择通道信号，INH用来控制CD4051是否有效。INH=1，即INH=VDD时，所有通道均断开，禁止模拟量输入；当INH=0时，通道接通，允许模拟量输入。输入数字信号的范围是VDD~VSS（3~15V），输入模拟信号的范围是VDD~VEE。
7. 反多路开关：或者把经计算机处理，且由A/D转换器换成的模拟信号按一定的顺序输出到不同的控制回路中，即完成一到多的转换。
8. LED数码管的显示方法有两种：一种为动态显示，一种静态显示。LED显示驱动方式：直接驱动和时分隔驱动方式。动态显示就是微型计算机定时地对显示器件进行扫描，静态显示是由微型计算机一次输出显示器型后，就能保持该显示结束，直到下次发送新的显示模型为止。
项目三选购和维护一台计算机
第三节 微型计算机的系统组成
【教学目标】
了解微机主机的组成
了解微机外存储器的分类及特点
了解微机输入设备的分类及特点
了解微机输出设备的分类及特点
【教学时序】
一、微型计算机的系统组成
下图所示为一台多媒体微型计算机的系统组成，它包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱和耳机等。
1． 主机
微机的主机箱内一般安装着系统主板（包括CPU和内存等）、外存（软盘、硬盘和光盘）、总线扩展槽、输入输出接口电路（显示适配卡、打印适配卡、声音卡、视频卡和Modem卡）等。
（1）主板
主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。
主板主要组成：
■CPU插座■内存插槽■总线扩展槽
■外设接口插座■串行和并行端口
（2）CPU
■CPU是微型计算机的心脏，主要包括运算器和控制器。
■微型计算机的处理功能是由CPU来完成的。
■CPU芯片决定了计算机的档次，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。
■CPU的主要性能指标有两个：字长和主频。
字长(位)：指CPU一次能处理的二进制数的位数。CPU字长越长，性能越强。
PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、 64位。
主频(Mhz)：CPU工作的时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）。
主频越高处理数据速度越快。
如Pentium III 800表示CPU型号为Pentium III，主频为800MHz。
Pentium 4 2.0G 表示CPU型号为Pentium 4，主频为2.0GHz。
（3）内存（主存储器或主存）
内存用于存放计算机当前正在运行的程序和数据，它可被CPU访问，直接与CPU交换信息。
其特点是：读写速度快，但容量较小，价格也较高。
内存储器目前大多采用半导体存储器，按功能分为RAM（Random Access Memory，随机存储器）和ROM（read only Memory，只读存储器）两类。
计算机应用基础
电大计算机作业
第一次作业
第一章 计算机的基本概念
1.计算机的应用范围主要有：科学计算、数据处理、过程控制、计算机辅助设计、人工智能、多媒体应用几个方面。
1.电子计算机的特点主要有如下几点：①能自动连续地高速运算②运算速度快③运算精度高④具有记忆能力和逻辑判断能力⑤通用性强。
第二章 计算机系统的组成P11
1.完整的计算机系统由哪两部分组成?
答：一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。
2计算机为什么可以自动进行工作,采用了什么原理?
3运算器可以执行哪些运算功能?
答：运算器是一个用于信息加工的部件，它用来对二进制的数据进行算术运算和逻辑运算。
4什么是主机,什么是CPU?
答：运算器、控制器、存储器三个部分是信息加工、处理的主要部件，把它们合称为“主机”。输入、输出设备及存储器则合称为“外部设备”。因为运算器和控制器不论在逻辑或是在结构工艺上都有十分紧密的联系，往往组装在一起，所以将这两个部分称为“中央处理机”（CPU）。
7指令由哪些部分组成,每个部分的作用是什么?
答：指挥计算机进行基本操作的命令称为指令。一条指令包括操作码和地址码两部分，其中操作码部分表
示该指令要完成的操作是什么。地址码部分通常用来指明参与操作的操作数所存放的内存地址或寄存器地址。
.9编译方式与汇编方式的区别?
答：是将用户源程序全部翻译成机器语言的指令序列，成为目标程序。执行时，计算机直接执行目标程序。这种语言处理程序称为编译程序，目前，大部分程序设计语言采用编译方式。
第三章 信息编码P14
1.计算机中为什么要采用二进制?
答：计算机采用二进制原因在于：
①0和1两个数可分别用电器中两种状态来表示，很容易用电器元件来实现。如开关的接通为1，断开为0；高电平为1，低电平为0。等，而要用电路的状态来表示我们已熟悉的十进制等，就要制作出具有十分稳定状态的元件，这是相当困难的；
