第一课:微型计算机系统的组成和结构
第一节:计算机基础知识
第一代:电子管计算机(1946-1957)
1946年世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”在宾夕法尼亚大学研制成功,标志着第一代电子管计算机的问世。
第二代:晶体管计算机(1958—1964)
体积大大的缩小,速度加快,消耗能量低,提高了使用效率
第三代:集成电路计算机(1965—1971)
体积越来越小,存储容量越来越大,速度更快
第四代:大规模集成电路计算机(1972—现在)出现了微处理机,功能更强,渗入到了企业,机关,学校,家庭
计算机的发展:计算机的发展是由于军事的需求。计算机的发展方向:
1、网络化
2、智能化
3、微型化
计算机的用途:
1、科学计算
2、人工智能
3、信息处理
4、辅助系统(CAI:计算机辅助教学  OA:办公自动化  CAD:设计CAM:制造  CAT:测量)
电子计算机按体积大小分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。这不仅是体积上的简单划分,更重要的是它在组成结构、运算速度和存储
容量上的划分。
第二节:微型计算机系统的组成和结构
中央处理器CPU
主机
硬件内部存储器软盘、光盘、磁带
外部存储器硬盘
键盘、鼠标
外部设备输入设备
微机系统扫描仪、数码相机等
显示器、打印机
输出设备
系统软件音箱等
软件
应用软件
1、硬件和软件(1)硬件:计算机的硬件[HardWare]是指组成计算机看得见、摸得着的实际物理设备。
(2)软件:计算机的软件[SoftWare]是指为了运行、管理和维护计算机系统所编制的各种程序的总和。
2、多媒体电脑的组成:一个典型的微机主要由主机、键盘、鼠标、显示器等组成。
3、微机的结构形式:目前个人微机主要有两种结构形式,分别是(1)台式个人微机、(2)便携式个人微机。
4、IT界术语DIY:Do It Yourself (自己动手做),即自己动手攒机。
计算机内部采用二进制的原因:
二进制数的特点:以“0”和“1”表示数据
1、(1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电
话通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
(2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合,各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。
(3)适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。
(4)易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换2、二进制数的单位及数量级。单位:
位:每个二进制的“0”或“1”表示一个二进制“位(bit)”,用“b”表示;
字节:每八个二进制“位(bit)”表示一个“字节(Byte)”,用“B”表示;
数量级:千字节[KB KiloByte] 1 KB=1024字节B
兆字节[MBMegaByte]1MB=1024千字节KB
吉字节[GB GigaByte]1 GB=1024兆字节MB
T字节[TB TeraByte]1 TB=1024吉字节GB
3、二进制数与十进制数的转换:
(1)十进制数转换成二进制数用“除二取余法”。例:(30)=(11110)30/2=15余0,15/2=7余1,7/2=3余1,3/2=1余1,1
(2)二进制数转换成十进制数用“乘以2的幂”。
二进制数第0位的权值是2的0次方,第1位的权值是2的1次方……
所以,设有一个二进制数:(11010)转换为10进制为:第0位 0 * 20  =  0
第1位 1 * 21  =  2
第2位 0 * 22  =  0
第3位 1 * 23  =  8
第4位 1 * 24  =  16
然后把得数相加,所以(11010)=26
注意:0乘以多少都是0
第二课:中央处理器CPU
(Central Processing Unit中央处理器)简称CPU CPU的组成:有运算单元、控制单元、存储单元。运算器: 数据的算术运算和逻辑判断即信息处加工处理
控制器: 控制计算机各部件协调工作,即分析和执行指令
CPU的作用:完成计算机的数值运算与逻辑运算。第一节、CPU的工作原理:
进入计算机的数据和指令、经控制单元的统一调配,送入运算单元、运算单元产生的数据结果(中间结果或最终结果)再由控制单元控制存入存储单元,最后交由相应的应用程序来使用。
示意图
计算机课输入数据或指令存储或返回结果输出
1、主频:指CPU工作的时钟频率。外频:指的是主板的系统频率,由主板来提供。倍频:指CPU外频与主频相差的倍数。当然主频越高,说明运算速度越快。
三者有十分密切的关系:主频=外频×倍频例:1800MHz主频=133MHZ外频X13.5倍频
单位:赫兹[hz] 数量级:千赫兹[khz]、兆赫兹[mhz]、吉赫兹[ghz] 。
1 khz=1000hz;1 mhz=1000 khz;1 ghz=1000 mhz
2、高速缓冲存储器[Cache]:
一级缓存(L1 Cache)、二级缓存(L2 Cache)
作用:提高CPU的工作效率,解决CPU与内存之间,传送数据时出现的“瓶颈”的问题。缓存容量越大,CPU运行速度越快。
3、指令集:指计算机硬件能够直接识别和执行的命令集合。主要有以下3种指令集:
(1)MMX:[Multi Media Xtension,多媒体扩展指令集]。由Intel公司推出的,为提高视频、三维动画、图形图像处理方面的能力而设计的。(2)3DNOW:由AMD公司推出的,主要针对三