第1章_计算机基础知识

③常见的各类内存条
与CPU以相同的时钟频率
Pentium 4微机常用的内存条是SDRAM（同步动态内存）。
（2）外存储器
外存储器的特点是容量大、价格低，且不受断电影响，常用 于长期保存大量的数据和程序。常用的外存储器有软盘、硬盘、 优盘、光盘等。
软盘已基本淘汰！U盘已普及。 １）软盘系统 软盘系统主要由软盘和软盘驱动器(软驱) 组成。软盘是信息 的存储介质，软驱是读写软盘上信息的装置。
（1）CPU（中央处理器）
CPU的性能指标： 主频，内存总线频率，数据总线宽度，地址总线宽度， 高速缓存数目和容量等。 CUP品质的高低决定了一台计算机的档次。
（2）主板
系统主板，简称主板，是主机箱内最大的一块集成 芯片组的作用是控制和协调主板的各部 电路板，是整个微机系统平台的载体。从系统结构的观点 件。芯片组决定了主板的性能。 看，主板由芯片组和各种总线构成。主板上安装有微处理 器插座、内存芯片插座、处理输入和输出的芯片、各种总 线接口和电路系统等。
计算机应用基础 —Windows XP ＋Office 2003
第一章
计算机基础知识
本 章 内 容

§1.1
计算机的发展与应用


§1.2
§1.3
计算机系统组成及工作原理
计算机中信息表示及计量单位
§1.4
§1.5
信息论概述
计算机语言
§1.1
计算机的发展与应用
§1.1.1 电子计算机的产生与发展
2） 硬盘的数据组织如图 1－13所示。
图1－13 硬盘的扇区、磁道和柱面
3）优盘
优盘是采用USB接口，存 储部件采用闪存，所存储的 数据不需要电压维持。如图1 －14所示。
图1－14 优盘
4）CD-ROM光驱和光盘
光盘分类： 只读光盘（CD－ROM）；
一次性写入多次读取光盘（CD－R）；
6）扩充插槽
扩充插槽用于扩展主板的功能，是主板 总线的延伸，用以插接显卡、声卡、网卡 等。
7）外设接口插座
①软驱接口（已淘汰） ②IDE接口或EIDE接口（用于连接硬盘或光盘驱 动器）
8）串行接口和并行接口
主板上有两个串行接口（COM1和COM2）和一个并行接口（ LPT），称作“二串一并”。
9）USB接口和PS/2接口
可擦写光盘（CD－RW）。
①CD-ROM光驱的工作原理
光驱内激光二极管产生的光束照射到光盘上，然后反射回来， 用光检测器捕获反射光。当激光束照射凹点边界时，反射光束 强弱发生变化，读出的数据为“0”；当激光照射平坦部分时， 反射光强弱没有发生变化，读出的数据为“1”。
②光驱的数据传输速率
光驱的数据传输速率指每秒向主机传输的数据量，以150 kbps为传输速率的标准。（每秒钟传送多少个千位的信息）
于科学计算。
2．数据处理
（1）数据是指能被计算机识别和处理的物理符号，包括数字、 文字、图形、图像、声音、动画和影像等。数据是信息具体化 的表示形式。数据≠数字 （2）数据处理是指对数据进行采集、存储、计算、分类、排 序和传输等操作。 当今大多数计算机不是用于数值计算，而是用于数据处理。 例如：计算机应用于企事业的人事管理、工资管理、文件管理、 情报资料管理、人口管理和图书管理等。
图1-6 第一台电子数字计算机ENIAC（左）与冯· 诺伊曼（右）
3．冯· 诺依曼思想
美籍匈牙利数学家冯· 诺依曼（John von Neumann）提出了一个 通用的计算机设计方案。在这方案中，冯· 诺依曼提出了三个重要
的思想：
（1）计算机至少应由运算器、控制器、存储器、输入设备、 输出设备五个基本功能部分组成。
2）CRT显示器的主要技术指标 ①尺寸 显示器的尺寸是指显示屏对角线 的长度，一般以英寸为单位，如图 1－22所示。
图1－22 显示器屏幕的尺寸
②点距 点距是两个相邻的相同颜色的荧光 点之间的距离，如图1－23所示。点 距越小，显示器在高分辨率下显示的 图像就越清晰。
由红、绿、蓝三种 颜色的荧光点组成 的一个点
1．电子计算机的诞生 1946年，美国宾西法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数 字计算机ENIAC 。
它是为计算弹道和射击表而设计的，主要元件是电子管，每秒能完成 5000次加法，300多次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍。该机 器使用了1500个继电器，18800个电子管，占地170平方米，重达30多吨， 耗电150千瓦，耗资40多万美元，真可谓“庞然大物”。1955年10月2日， ENIAC正式退休，实际运行了80223小时。
（1）计算机硬件的基本结构由输入设备、输出设备、 存储器、控制器、运算器5大部分组成。它们之间的 关系如图1-12所示。
程序 数据 输 入 设 备 存储器
输 出 设 备
处理结果
控制信号
CPU
数据信号
运算器
控制器
图1-12 计算机硬件的基本结构
计算机的硬件组成
主机的内部结构外观
计算机的硬件组成
图1-14 主机的外部与内部设备分布
目前，流行的是在 左右两键中间有一 个滚轮的3D光电式 鼠标在浏览网时， 用滚轮翻卷页面特 别方便。
图1－18 鼠标外观
5．输出设备
（1）显示器
1）按工作原理分类
液晶显示器（LCD） DSTN－LCD（伪彩显） 显示器 阴极射线管显示器 （CRT） 球面显示器 平面直角显示器 柱面显示器 纯平面显示器 TFT－LCD（真彩显）
把计算机看作一个加工信息的工厂。 控制器 运算器 存储器 输入设备 输出设备 （销售）
(厂长办公室) （车间） （仓库） （采购）
（2）采用二进制数形式表示计算机的指令和数据。
（3）将程序（一系列指令的集合）和数据放在存储器中，由程 序控制计算机自动执行，即“存储程序控制”。

2．电子计算机的发展阶段
③视频信息压缩技术

MPEG-1压缩标准：
MPEG-1把视频及其伴音信号压缩到1.2～1.5Mbps，使 一般的CD-ROM驱动器也能实时播放30帧/s的彩色视频图像 。VCD光盘中的视频图像使用MPEG-1标准压缩。

MPEG-2压缩标准：
MPEG-2把视频及其伴音信号压缩到10Mbps，且图像质 量更高，适用性更广。DVD光盘中的视频图像使用MPEG-2 标准压缩。
①PS/2接口 PS/2是6针圆型接口，它是较新型计算机的键盘和鼠标专用 的接口。 ②USB接口 USB接口又称为通用串行总线。它使用4针的标准插头，把 不同的输入/输出接口统一起来。
3．存储器
存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。存储器分 为内存储器和外存储器两种。
内存储器简称内存，它位于主板上。中央处理器（CPU）可以直 接访问内存中的数据，断电后内存中的信息丢失；而外存中的数 据要先读入内存后才能为CPU访问，外存中的信息可长期保存。
②按存储原理分类

静态RAM(SRAM)
静态RAM利用触发器的两个稳态表示0和1 。SRAM集成度低、价格高，但存取速度 快，常用于做高速缓存(Cache)。

动态RAM(DRAM)
动态RAM根据电容上有无电荷来表示1和0。由于DRAM电 容上的电荷会泄漏，需要周期性地给电容充电，称为“刷新 ”。DRAM的存取速度较慢，但DRAM集成度高、价格低，适用 于做大容量的主内存。
5）DVD光驱与光盘
DVD光驱与光盘的结构及工作原理和CD-ROM光驱和光盘都相似， 主要的区别在于所用的数据压缩标准不同。
① 图像压缩技术
静态图像压缩技术
静态图像通常采用JPEG(Joint Photographic Experts Group,译为联 合图片专家组)算法标准进行压缩。
动态图像压缩技术
动态图像采用MPEG（Moving Picture Experts Group，译为活动图 ② 视频信息的特点 像专家组）算法标准进行压缩。 视频信号就是电影、电视信号。它要求每秒钟播放24帧或30帧 位图，由于人们的“视觉暂留”效应，这些不连续位图看起来就 变成了动态的连续图像。 视频信号为什么要压缩？
④DVD的特点
由于DVD光盘使用MPEG-2标准压缩，它具有更大的数据容 量和更高的质量。
6）刻录机 刻录机不但能够将数据刻写到光盘上，还能读取光盘 上的数据。 目前流行的刻录机是全功能DVD刻录机。所谓全功 能DVD刻录机就是能兼容DVD〒R、DVD〒RW、DVD
－RAM这5种盘片的刻录机。
4．输入设备
§1.2.2 计算机硬件系统
计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和 输出设备五个部分组成。
1．运算器
运算器是对数据进行加工的部件。它在控制器的指挥下对 数据进行算术运算和逻辑运算。
2．控制器
控制器是分析指令并发出控制信号的部件。它指挥和控制 计算机各部件按时序协调地工作。 人们将运算器和控制器做在一个半导体芯片上，称为中央 处理器或微处理器，英文缩写CPU。
52速光驱（记作“52X”）的传输速率为：52〓150kbps＝ 7800kbps。
k—千（kilo ） b—位（bit） p—每（per ） s—秒（second ）
③CD-ROM光盘
光盘上的光道是螺旋线，直径12厘米光盘有333000个扇区， 每个扇区存放2 048字节，总容量为：
2 048字节/扇区〓333000扇区＝681984000B＝650.39MB
（1）内部存储器
1）内存分类
①按读写特性分类

随机存储器RAM （Random Access Memory） 是一种既可写入又可读出数据的存储器，RAM 是用户可使用的存储空间。

只读存储器ROM （Read Only Memory）