1.3 微型计算机的输入输出设备

微型计算机的主要逻辑元件微型计算机作为现代信息技术中的重要组成部分，其主要逻辑元件可以大致分为以下几类：中央处理器、存储器、输入输出设备以及总线。

首先是中央处理器，也被称为CPU。

它是微型计算机的核心部件，负责接收外部输入信息并加以处理，再将结果传递给输出设备或存储器。

CPU通常由控制单元、算术逻辑单元和寄存器等组成，这些组件相互协作，完成整个计算过程。

其中，控制单元负责指挥计算机执行指令，算术逻辑单元用于进行各种算术和逻辑运算，寄存器则是用来暂时存储在CPU内部进行操作的数据。

其次是存储器，也被称为内存。

它是计算机的数据存放部件，由于存储器可随时读写，因此可以在CPU与外界进行数据交换的过程中，快速地存储和访问数据。

存储器的种类有很多，常见的有随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

随机存取存储器用于存储程序和数据，而只读存储器则用于存储微型计算机的启动程序和固化程序，是计算机最基本的存储器。

第三类是输入输出设备。

它是用来传输信息的部件，可以将人们输入的信息或计算机处理的结果，以各种形式呈现出来。

微型计算机常用的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪等，而输出则包括打印机、显示器和插图仪等。

输入输出设备的种类非常多，不同种类的输入输出设备有不同的使用场景，可广泛应用于各种领域。

最后是总线，它是内部各部件之间传递信息的通道，也是CPU与外部进行数据交换的桥梁。

总线主要包括地址总线、数据总线和控制总线等。

地址总线用于传输CPU发出的内部地址信息，数据总线用于传输CPU与内存、输入输出设备之间的数据信息，而控制总线主要用于传输控制信息，例如时序信号和中断请求等。

总体上看，微型计算机的主要逻辑元件组件各不相同，但它们相互关联、协同工作，是计算机完成各种功能、实现数据处理的基础。

计算机技术的不断发展，也使得微型计算机的逻辑元件得到不断升级和优化，从而更好地满足人们的需求和应用场合。

微型计算机控制技术微型计算机控制技术是指使用微型计算机作为智能控制的核心，实现对各种设备和工艺的自动控制、监测和调节。

它将计算机技术、电子技术、自动控制技术、信息处理技术等多种技术相结合，广泛应用于各个领域，如工业自动化、智能家居、机器人、医疗器械等。

一、微型计算机基础知识1.1 微型计算机的组成微型计算机由中央处理器、内存、输入输出设备、存储设备、总线等组成。

其中，中央处理器是微型计算机的核心部件，负责执行计算机指令和控制计算机操作。

内存是存储临时数据和程序的地方，输入输出设备包括鼠标、键盘、显示器等，存储设备包括硬盘、U盘等。

1.2 微型计算机的工作原理微型计算机的工作原理是将输入的数据和程序送入计算机，通过中央处理器的运算和控制，对数据进行处理和分析，最终将处理后的结果输出。

1.3 微型计算机的分类微型计算机可以分为桌面式微型计算机和便携式微型计算机两种。

桌面式微型计算机主机分为立式主机和平板主机两种，便携式微型计算机包括笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。

二、微型计算机在工业自动化中的应用2.1 工业自动化概述工业自动化是指利用先进的计算机技术、电子技术、机械技术等多种技术手段，实现对工业过程的自动控制和监测。

工业自动化的核心是智能控制系统，其中智能化的控制器就是基于微型计算机的。

2.2 微型计算机在工业自动化中的应用微型计算机在工业自动化中的应用非常广泛，可以用于机器人控制、工业过程监测和控制、生产线控制、机床控制、物流控制等。

其中，微型计算机在机器人控制中的应用尤为重要，它可以实现机器人的自动控制和智能化操作。

2.3 微型计算机在工业自动化中的优势微型计算机在工业自动化中的优势主要表现在以下几个方面：1）控制精度高：微型计算机可以对工业过程进行高精度的控制和监测，提高生产效率和质量。

2）反应速度快：微型计算机可以实时响应工业过程中的变化，并及时调整控制参数，保证过程的稳定性和安全性。

3）灵活多样：微型计算机可以根据需要进行灵活的编程和配置，适应不同的工业自动化需求。

《微机原理与接口技术》习题解答习题11.1 冯·诺依曼型计算机的设计方案有哪些特点？【解答】冯·诺依曼型计算机的设计方案是“存储程序”和“程序控制”，有以下5方面特点：（1）用二进制数表示数据和指令；（2）指令和数据存储在内部存储器中，按顺序自动依次执行指令；（3）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成基本硬件系统；（4）由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执行；（5）以运算器为核心。

1.2 微处理器和微型计算机的发展经历了哪些阶段？各典型芯片具备哪些特点？【解答】经历了6代演变，各典型芯片的特点如表1-1所示。

表1-1 微处理器的发展及典型芯片的特点1.3 微型计算机的特点和主要性能指标有那些?【解答】除具有运算速度快、计算精度高、有记忆能力和逻辑判断能力、可自动连续工作等基本特点以外，还具有功能强、可靠性高、价格低廉、结构灵活、适应性强、体积小、重量轻、功耗低、使用和维护方便等。

微型计算机的性能指标与系统结构、指令系统、硬件组成、外部设备以及软件配备等有关。

常用的微型计算机性能指标主要有：字长、主频、内存容量、指令数、基本指令执行时间、可靠性、兼容性、性能价格比等。

21.4 常见的微型计算机硬件结构由哪些部分组成？各部分的主要功能和特点是什么？【解答】微型计算机硬件一般由微处理器、内存储器、外存储器、系统总线、接口电路、输入/输出设备等部件组成。

主要组成部件的功能和特点分析如下：（1）微处理器：是微型计算机的核心部件，由运算单元ALU、控制单元、寄存器组以及总线接口部件等组成，其功能是负责统一协调、管理和控制系统中的各个部件有机地工作。

（2）内存储器：用来存放计算机工作过程中需要的操作数据和程序。

可分为随机存储器RAM和只读存储器ROM。

RAM存放当前参与运行的各种程序和数据，特点是信息可读可写，存取方便，但信息断电后会丢失；ROM用于存放各种固定的程序和数据，特点是信息固定不变，关机后原存储的信息不会丢失。

微型计算机的输入设备[教学目标]：1、认识典型的微型计算机的常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、数码相机（摄影机）。

2、通过教材中的图1-8所示的“计算机输入设备”示意，认识计算机的触摸屏、条码阅读仪等输入设备。

3、熟练掌握鼠标的5种操作，知道产生的操作效果。

4、熟记键盘键符的位置以及键符的分类：字符键区、功能键区、光标控制区、数字键区。

[教学重难点]：1、掌握常用输入设备如键盘、鼠标、扫描仪的常用类型及主要性能。

2、掌握鼠标的5种操作方法，键盘键符的使用。

[课时安排]：2课时[教学过程]：一、新课导入：（图片导入法）先带同学们看书上图1-8的一组图片，提问：有哪些设备是同学们以前见过的，然后通过ppt上的一组图片向同学简单介绍那些大家没有识别出来的设备。

二、教学过程：1、键盘：（由于键盘上的一些键符和键符的分类在文字录入课的时候已经详细讲解过，这里就做一个小小的复习，先给大家五分钟的时间再回顾一下键盘的键区和一些主要键符的名称及位置，然后请同学们回答一下键盘上被覆盖的区域分别是什么。

）（1）、主要键符的功能与作用：a、Shift：上档键，按住该键不放可输入上挡的各种符号或大小写转换的字母。

（例：“1”这个键上面还有一个“！”，直接按该键输出“1”，按住Shift键的同时再按该键输入“！”）b、Caps Lock：大写字母转换键，按该键，Caps Lock指示灯亮时可输入大写字母；再按该键，Caps Lock指示灯灭时可输入小写字母。

c、Tab：制表键。

按该键，光标可移动一个制表位置（一般为8个字符）。

d、Enter：回车键。

按该键表示结束前面的输入并转换到下一行开始输入，或者执行前面输入的命令。

e、Backspace：退格键。

按一次该键可删除光标前边的一个字符。

f、Delete：删除键。

按一次该键可删除光标后边的一个字符。

g、Ctrl：控制键。

单独使用没有意义，与其他键一起构成某种控制作用。

h、Alt：转换键。

计算机微型工作原理
微型计算机工作原理是由中央处理器（CPU）、内存、硬盘和输入输出设备等组成的。

当计算机启动时，CPU首先从内存
中读取操作系统，并将其加载到内存中。

操作系统负责管理计算机的资源和控制计算机的运作。

当用户在键盘上输入指令时，CPU会将输入的数据从输入设
备中读取出来，并将其送到内存中进行处理。

内存中存储了大量的指令和数据，CPU会根据指令集从内存中读取需要执行
的指令，并对数据进行相应的处理。

CPU通过总线与内存、硬盘和其他设备进行数据传输和控制。

总线是系统中不同部件之间交换数据和信号的通信线路。

CPU 在执行指令时，会从内存中读取数据，并将计算结果存储回内存。

硬盘是计算机的主要存储设备，用于长期存储数据和程序。

CPU需要从硬盘中读取程序和数据，并将计算结果写回硬盘。

输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

用户通过输入设备将指令和数据输入计算机，CPU将数据读取出来并
进行处理，处理完成后，将结果通过输出设备显示给用户或打印出来。

在计算过程中，CPU会根据操作系统的调度算法来分配各个
进程的执行时间，以实现多任务处理。

CPU通过时钟来控制
指令和数据的执行顺序和速度。

总之，微型计算机工作的基本原理是CPU负责执行指令和处
理数据，内存用于存储程序和数据，硬盘存储长期数据和程序，输入输出设备用于用户与计算机之间的信息交流。

这些组件通过总线相互连接，实现计算机的正常工作。

大学计算机基础试题（含参考答案）一、单选题（共75题，每题1分，共75分）1.RAM具有的特点是A、海量存储B、存储在其中的信息可以永久保存C、一旦断电,存储在其上的信息将全部消失且无法恢复D、存储在其中的数据不能改写正确答案：C2.一个计算机网络组成包括A、用户计算机和终端B、主机和通信处理机C、通信子网和资源子网D、传输介质和通信设备正确答案：C3.关于计算机网络资源共享的描述准确的是______。

A、共享数据和软件B、共享硬件C、共享硬件和共享数据、软件D、共享线路正确答案：C4.十进制数269转换成十六进制数是A、10EB、10DC、10CD、10B正确答案：B5.从本质上讲，计算机病毒是一种()。

A、微生物B、细菌C、程序D、文本正确答案：C6.下列网络属于局域网的是______。

A、InternetB、综合业务数字网ISDNC、校园网D、中国公用数字数据网CHINADDN正确答案：C7.计算机能直接识别的程序是A、机器语言程序B、源程序C、低级语言程序D、汇编语言程序正确答案：A8.为了预防计算机病毒,对于外来磁盘应采取A、禁止使用B、使用后,就杀毒C、随便使用D、先查毒,后使用正确答案：D9.根据信道中传输的信号类型来分,物理信道又可分模拟信道和信道A、调制B、解调C、传输D、数字正确答案：D10.在PowerPoint中,对于已创建的多媒体演示文档可以用命令转移到其他未安装PowerPoint的机器上放映()A、文件/打包B、复制C、文件/发送D、幻灯片放映/设置幻灯片放映正确答案：A11.操作系统是的接口A、系统软件和应用软件B、用户和计算机C、高级语言和机器语言D、主机和外设正确答案：B12.到目前为止，计算机网络的发展已经经历了______个阶段。

A、2B、5C、4D、3正确答案：C13.目前杀毒软件的作用是A、查出并消除已知名病毒B、消除已感染的任何病毒C、查出任何已传染的病毒D、查出并消除任何病毒正确答案：A14.4B的位数是A、4位B、8位C、16位D、32位正确答案：D15.为了能在网络上正确的传送信息,制定了一整套关于传输顺序,格式,内容和方式的约定,称之为().A、网络通信软件B、通信协议C、网络操作系统D、OSI参数模型正确答案：B16.在网络系统中，______对网络的性能起着决定的作用。

第一章1.微型计算机控制系统的硬件由哪几部分组成？各部分作用?(1)主机：这是微型计算机控制系统的核心，通过接口它可以向系统的各个部分发出各种命令，同时对被控对象的被控参数进行实时检测及处理。

主机的主要功能是控制整个生产过程，按控制规律进行各种控制运算(如调节规律运算、最优化计算等)和操作，根据运算结果作出控制决策；对生产过程进行监督，使之处于最优工作状态；对事故进行预测和报警；编制生产技术报告，打印制表等等。

(2)输入输出通道：这是微机和生产对象之间进行信息交换的桥梁和纽带。

过程输入通道把生产对象的被控参数转换成微机可以接收的数字代码。

过程输出通道把微机输出的控制命令和数据，转换成可以对生产对象进行控制的信号。

过程输入输出通道包括模拟量输入输出通道和数字量输入输出通道。

(3)外部设备：这是实现微机和外界进行信息交换的设备，简称外设，包括人机联系设备(操作台)、输入输出设备(磁盘驱动器、键盘、打印机、显示终端等)和外存贮器(磁盘)。

其中作台应具备显示功能，即根据操作人员的要求，能立即显示所要求的内容；还应有按钮，完成系统的启、停等功能；操作台还要保证即使操作错误也不会造成恶劣后果，即应有保护功能.(4)检测与执行机构:a.测量变送单元：在微机控制系统中，为了收集和测量各种参数，采用了各种检测元件及变送器，其主要功能是将被检测参数的非电量转换成电量.b.执行机构：要控制生产过程，必须有执行机构，它是微机控制系统中的重要部件，其功能是根据微机输出的控制信号，改变输出的角位移或直线位移，并通过调节机构改变被调介质的流量或能量，使生产过程符合预定的要求。

4、操作指导、DDC和SCC系统工作原理如何？它们之间有何区别和联系？(1)操作指导控制系统：在操作指导控制系统中，计算机的输出不直接作用于生产对象，属于开环控制结构。

计算机根据数学模型、控制算法对检测到的生产过程参数进行处理，计算出各控制量应有的较合适或最优的数值，供操作员参考，这时计算机就起到操作指导的作用(2)直接数字控制系统(DDC系统)：DDC(Direct Digital Control)系统就是通过检测元件对一个或多个被控参数进行巡回检测，经输入通道送给微机，微机将检测结果与设定值进行比较，再进行控制运算，然后通过输出通道控制执行机构，使系统的被控参数达到预定的要求。

微型计算机的输出设备[教学目标]：1、认识典型的微型计算机的常用输出设备：显示器、打印机、音箱和耳机等。

2、通过教材中的图1-11所示的“计算机输入设备”示意，认识绘图仪、摄影仪等输出设备。

[教学重难点]：1、了解显示器和打印机的性能指标。

2、了解绘图仪、摄影仪等输出设备的作用。

[课时安排]：2课时[教学过程]：一、新课导入：（图片导入法）先带同学们看书上图1-11的一组图片，提问：有哪些设备是同学们以前见过的，然后通过ppt上的一组图片向同学简单介绍那些大家没有识别出来的设备。

二、教学过程：1、提出任务1：图1-11中的各种输入设备都是用来干什么的？（1）、显示器：显示从键盘输入的命令或数据，程序运行时能自动将机内的数据转化成直观的字符、图形输出。

（2）、打印机：将计算机的运算结果或中间结果以人所能识别的数字字母、符号和图形等，依照规定的格式印在纸上的设备。

（3）、音箱：音箱是整个音响系统的终端，其作用是把音频电能转换成相应的声能，并把它辐射到空间去。

现在一般为有源音箱（2.0、2.1、5.1）（4）、耳机：将声音通过耳机传出来可以避免对外界造成干扰。

（5）、绘图仪：能按照人们要求自动绘制图形的设备。

它可将计算机的输出信息以图形的形式输出。

主要可绘制各种管理图表和统计图、大地测量图、建筑设计图、电路布线图、各种机械图与计算机辅助设计图等。

最常用的是X-Y绘图仪。

（6）、投影仪：完全取代MP5播放器，视频、听歌曲、玩游戏、电子书、图片浏览等，MP5视频受物理性能影响，屏幕不能再大，而这个东西屏幕最少20英寸，还可替代电视功能和商务办公，教学等领域。

2、提出任务2：显示器的性能指标及分类。

性能指标：a、分辨率b、屏幕尺寸c、点间距d、刷新频率分类：阴极射线管显示器、液晶显示器、等离子显示器。

3、提出任务3：打印机的性能指标、接口、分类。

性能指标：输出分辨率，单位：dpi，越高，打印越清楚。

接口：并行接口（25针）、SCSI接口、USB接口。

简述微型计算机系统的组成
微型计算机系统是一种用于完成特定任务的小型计算机系统。

它由处理器、存储器、输入输出设备及其他电子电路元件组成，能够按照预先编程程序完成特定任务。

由于它的小巧紧凑，普及率较高，微型计算机系统在企业、政府机构、学校和家庭中很常见。

微型计算机系统组成：
（1）中央处理器（CPU）：
CPU是微型计算机系统的核心，用于处理系统中的所有计算任务。

它能够接收程序指令，根据这些指令处理数据，从而完成任务。

（2）存储器：
存储器是微型计算机系统的记忆单元，用于存储程序指令和数据。

其中，主存储器（主存）是CPU的直接工作单元，而从属存储器（从存）则为CPU提供额外的数据存储空间。

（3）输入输出设备：
输入输出设备是微型计算机系统中与外界进行信息交互的重要
元件。

它们接收外部输入信号，并将计算机处理后的结果输出到外界。

常见的输入输出设备有键盘、鼠标等。

（4）控制器：
控制器是微型计算机系统中的主要控制元件，用于协调各种设备之间的工作。

它能够根据程序指令把正确的信号和数据发送给各种部件，从而协调其它元件对数据进行处理。

（5）其他电子电路元件：
微型计算机系统中还包括其他一些电子电路元件，如定时器、比较器、变换器等，它们用于协调处理器、存储器、输入输出部件之间的工作。

以上就是微型计算机系统的主要组成。

微型计算机系统的程序和数据通过专用软件编写，经过编译和链接后，可以存储到存储器中，然后CPU可以调用它完成特定的任务。

微型计算机系统的组成结构非常清晰，易于检修和维修，这也是它流行的一个重要原因。