第2章-计算机及其基本功能-管理信息技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,第2章 计算机及其基本功能,第,*,张,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第2章,计算机及其基本功能,10/25/2026,1,第2章 计算机及其基本功能,第一节,计算机的发展与应用,10/25/2026,2,第2章 计算机及其基本功能,计算机的发展概况,早在远古时代，我国就发明了算盘作为计算工具，并有了进位计数的概念。17世纪，国外又出现了计算尺和机械计算器，这些计算工具的出现不断地把计算技术推向前进。,现代计算机的先驱者是英国的数学家查尔斯巴贝，1833年在他的差分分析机设计方案中，提出了计算工具至少应具备输入、存储库、运算室、控制器和输出五个独立部分。,10/25/2026,3,第2章 计算机及其基本功能,计算机的发展概况,当今计算机系统基本是建立在“存储程序”的概念上的。这一概念是20世纪50年代初由美国普林斯顿大学研究院,冯诺依曼,博士提出的。这一概念是指把将要执行的程序以编码的形式放在存储器里，利用它们来进行计算，这种思想奠定了计算机的结构基础。,10/25/2026,4,第2章 计算机及其基本功能,第一代可操作的电子数字计算机,第一代可操作的电子数字计算机称为,ENIAC,(,Electronic Numerical Integrate and Calculator,)，由美国宾西法尼亚大学的John Mauchly和JPEckea于1946年发明。,ENIAC,非常庞大，占地170平方米，重量达30吨，并使用了18 000多个电真空管，耗资40万美元。,10/25/2026,6,第2章 计算机及其基本功能,电子计算机的发展时代,第一代：真空电子管计算机,时间大约从,1946,年到,1957,年，其特点是，基本电子元件主要是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器有纸带、卡片、磁鼓、磁带等。第一代电子计算机体积庞大，价格昂贵，运算速度慢，可靠性差，耗电多，维护难，因而使用不普遍。,识记！,10/25/2026,7,第2章 计算机及其基本功能,电子计算机的发展时代,第二代：晶体管电子计算机,时间大约从1958到1964年，其电子元件主要是半导体晶体管，此时的内存元件大量使用磁性材料制成的磁芯存储器，外部设备有了磁盘、磁带等，计算机运算速度从每秒几万次提高到几十万次，内存容量扩大到几十万字。,识记！,10/25/2026,8,第2章 计算机及其基本功能,电子计算机的发展时代,第四代：大规模集成电路电子计算机,时间从1970年至今这一阶段，电子元件发展到大规模和超大规模的集成电路，在一个芯片上能集成上百万个晶体管和其它电路元件，主存储器由集成度很高的半导体存储器代替了早年的磁芯存储器，使体积大大缩小，外存储器使用大容量磁盘和磁带。,识记！,10/25/2026,10,第2章 计算机及其基本功能,电子计算机的发展时代,第五代：智能计算机,第五代计算机的说法始于,20,世纪,80,年代，也称为智能计算机。这种计算机主要着眼于机器的智能化，它以知识库为基础能代替人进行逻辑推理，完成判断和决策任务。智能计算机的研制成功，必将会给人类社会的发展带来巨大的影响。,识记！,10/25/2026,11,第2章 计算机及其基本功能,计算机方面最新的技术发展,网络化,网络化是指利用通信线路将分布在不同地点的多台计算机互联起来，组成能互相交流信息的计算机系统，可以实现计算机资源的共享，极大地提高计算机使用效率，方便用户使用。,智能化,智能化是指计算机模拟人的思维活动，利用计算机的“记忆”和逻辑判断功能，识别文字、图像和翻译各种语言，使其具有思考、推理、联想和证明等学习和创造的功能，这也是第五代计算机应具有的功能。,识记！,10/25/2026,13,第2章 计算机及其基本功能,计算机辅助工程,计算机辅助工程是指利用计算机来辅助人们进行各项工作。它包括：,计算机辅助设计(CAD：Computer Aided Design),计算机辅助教学(CAI:Computer Aided Instruction),计算机辅助制造(CAM:Computer Aided Manufacturing),计算机辅助测试(CAT:Computer Aided Testing),识记！,10/25/2026,15,第2章 计算机及其基本功能,计算机主要类型的成本、性能、特点,一般来讲，我们习惯于按照巨型机、大型机、小型机和微机分类。,巨型计算机：内部结构相当复杂，运算速度快，成本相对来说是最高的，体积是最大的。,大型计算机：针对那些计算量大，信息流通量大，通讯能力强的要求而设计的，其运算速度平均可以达到每秒数百万次，比一般小型机的运算速度提高了一个数量级；内存容量大，综合处理能力强。性能方面，大型机的分时系统功能很强，一般可以带几个以至上万个终端，而微型机和小型机是不能达到的。除此之外，大型机还具备比较完善的软件系统，例如大型的数据库管理系统、通讯软件以及庞大的应用软件包等等，典型机种如IBM360系列，IBM370系列等。,识记！,10/25/2026,16,第2章 计算机及其基本功能,计算机主要类型的功能,巨型计算机：主要应用于天气预报、天文研究、地震预测、原子结构等尖端科学和军事等方面。巨型机还可以用于实时控制，所谓实时是指计算机的运算和控制时间与被控制过程的真实时间相吻合。,大型计算机：主要应用于金融、商业、通讯领域，例如大型机用于银行的数据处理，它对大量的有关银行业务的数据、报表、单据、文字、图像等信息进行收集、存储、分类、检索、排序、汇总统计等处理。这些数据处理量大而计算并不复杂。,领会！,10/25/2026,18,第2章 计算机及其基本功能,计算机主要类型的功能,小型微型计算机,小型计算机在科学研究、建设系统、工程分析和工业过程监控领域受欢迎，特别在计算机辅助制造方面作用很大。,微型计算机的应用领域有：文字处理、决策报告、数据库管理、绘图、通信、应用开发、个人和家庭应用等。,领会！,10/25/2026,19,第2章 计算机及其基本功能,决定适用子商务工作的计算机类型的主要因素,商务的实际需要,企业的财务状况,企业的外部环境：,企业需要考虑到和外部相关的部门的计算机的匹配和相互支持等问题，另外还要考虑当地的计算机厂家的维护服务等因素。,领会！,10/25/2026,20,第2章 计算机及其基本功能,计算机的计数制,某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，称为这种计数制的基数。基数为N即为N进制计数制。如十进制计数制中，每个数位上可以使用的数码为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9十个数码，即其基数为10；二进制计数制中，每个数位上可使用的数码为0，1这两个数码，则其基数为2。,10/25/2026,21,第2章 计算机及其基本功能,计算机的计数制,一种计数制，每个数位上的数码所代表的数值的大小都等于这一数位上的数码乘上一个固定的数值。这个固定的数值称为该计数制这一数位的位权数，简称权。,十进制计数制中各数位的权是以10为底的幂。依此类推，各种进位制中数的权等于基数的某次幂。在二进制计数制中，各数位的权就是以2为底的幂。在十六进制计数制中，各数位的权就是以16为底的幂。,10/25/2026,22,第2章 计算机及其基本功能,二进制的优点,逻辑性。二进制数的0和1与逻辑代数的假和真正好对应。,可靠性。二进制数只有0和1两个数，传输和处理过程不易出错。,10/25/2026,24,第2章 计算机及其基本功能,计算机的数据单位,计算机中数据的常用单位有位、字节和字长。,位(bit),位(即数位)是计算机中最小的数据单位。计算机中最直接、最基本的操作就是对位的操作。二进制中，每1位及状态可能是0或1，所以1位只能表示两种状态，2位就可表示四种状态，即00、01、10、11。位越多能表示的状态就越多。,10/25/2026,25,第2章 计算机及其基本功能,计算机的数据单位,字节(byte),字节是计算机中的最基本的单位。为了表示计算机数据中的所有字符(字母、数字及专用符号，大约128256个)，需要8位二进制数。因此，人们选定8位二进制数为1个字节，即用8个二进制数位的编码组成1个字节。,10/25/2026,26,第2章 计算机及其基本功能,国标码,国标码并不等于区位码，它是由区位码稍作转换得到,其转换方法为：先将十进制区码和位码转换为十六进制的区码和位码，这样就得了一个与国标码有一个相对位置差的代码，再将这个代码的第一个字节和第二个字节分别加上20H，就得到国标码。如：“保”字的国标码为3123，它是经过下面的转换得到的：1703D1103H-+20H3123H。,10/25/2026,28,第2章 计算机及其基本功能,机内码（仅作了解）,汉字的机内码采用变形国标码，其变换方法为：将国标码的每个字节都加上128，即将两个字节的最高位由0改1，其余7位不变，如：由上面我们知道，“保”字的国标码为3123H，前字节为00110001B，后字节为00100011B，高位改1为10110001B和10100011B 即为B1A3H，因此，字的机内码就是B1A3H。,10/25/2026,29,第2章 计算机及其基本功能,计算机系统,计算机，严格地说，应称为计算机系统，因为一台能够正常运行的计算机不仅有硬件还要有软件，两者相互依存，缺一不可，硬件系统和软件系统合称为计算机系统。,识记！,10/25/2026,31,第2章 计算机及其基本功能,计算机的结构,1946年，冯诺依曼鉴于第一台电子计算机存在很多不足，提出了计算机“存储程序”的概念，这一概念具有三个特点：,存储程序。存储程序就是将要执行的程序以编码的形式存放在存储器中，以实现计算机的自动计算。,顺序控制。顺序控制就是计算机控制器通过反复执行三种操作，使程序连续不断地执行。这三种操作分别是：从存储器中取出要执行的指令；分析指令以了解指令的含义；执行指令以使计算机完成指令规定的操作。,10/25/2026,32,第2章 计算机及其基本功能,计算机的结构,指令和数据都以二进制数据的形式表示。,在“存储程序”的概念基础上，冯诺依曼提出了一个以运算器和控制器为中心的电子计算机方案，确立了电子计算机的五个基本组成部分：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备，为电子计算机的发展奠定了理论基础(,如图所示,)。,10/25/2026,33,第2章 计算机及其基本功能,计算机硬件,硬件是指计算机系统中看得见、摸得着的设备部分，它主要是一些机械部件、电子元器件及电子线路等。依据其性能和特点，可将硬件系统分为主机,(,由中央处理器和内存储器构成,),、输入设备、输出设备和外围设备。,识记！,10/25/2026,34,第2章 计算机及其基本功能,计算机软件,一般认为，软件是由程序、数据和文档三部分内容组成。,程序是为了使计算机解决特定的各种问题而编排的步骤。它可以用机器指令或用汇编语言来编写，也可以用程序设计语言来编写。,数据是程序正常加工信息所需要的原料。,文档是描述程序操作及使用的有关资料。程序是软件的主体，是可执行的部分，故一般情况下软件主要是指程序。,计算机软件可分为系统软件和应用软件两大类。,识记！,10/25/2026,35,第2章 计算机及其基本功能,系统软件,系统软件是指对整个计算机系统进行管理、调度、监控、维护和运作的软件。它主要包括四种软件：,操作系统,操作系统的主要功能是管理和控制计算机系统的各种资源，合理地组织计算机的工作流程，以充分发挥计算机系统的效率。同时，操作系统又是用户与计算机的接口，也就是说用户可通过操作系统来使用计算机。微型机最典型的操作系统是,DOS,和,WINDOWS,。,识记！,10/25/2026,36,第2章 计算机及其基本功能,系统软件,语言处理程序,主要是指各种高级程序设计语言的解释程序和编译程序。它们统称为翻译程序，其功能是把用高级语言编写的源程序翻译成计算机可直接执行的目标程序。FORTRAN、PASCAL、COBOL、C等语言都使用编译程序，BASIC语言使用解释程序。,识记！,10/25/2026,37,第2章 计算机及其基本功能,系统软件,数据库管理系统,数据库管理系统是对数据库进行管理的软件，是在操作系统的支持下工作的。,服务性程序,各种服务性程序包括用户程序的装入程序、连接程序、编辑程序、故障诊断程序等。,识记！,10/25/2026,38,第2章 计算机及其基本功能,应用软件,应用软件种类很多，包括用户为解决某种应用问题而编写的用户程序。如工资管理程序、图书情报检索程序、工程设计程序等。此外，还有一些专用软件包，如文字处理软件、表格处理软件、数据处理软件、计算机辅助设计、制造软件等。,识记！,10/25/2026,39,第2章 计算机及其基本功能,硬件和软件的关系,计算机系统是由硬件和软件两大部分组成的，衡量一台计算机的好坏，不仅要看硬件的性能，还要看软件的功能，两者是互相区别的，同时又是相互依存，缺一不可的。,软硬件的相互渗透促进了软硬件技术的发展，一方面，硬件的更新和性能的改善，为软件的应用提供了可能，促进了软件的发展；另一方面，随着计算机技术的发展，软件的作用越来越重要，软件的发展给硬件提出了新的要求，促进了新硬件的产生。,识记！,10/25/2026,40,第2章 计算机及其基本功能,硬件功能的应用,硬件是由控制器和运算器、存储器、输入设备、输出设备、外围设备五个部分构成。,控制器是计算机的指挥、控制中心。控制器通过向其它各部分发出控制信号来指挥控制计算机各部分自动、协调地工作。,运算器是对数据进行加工处理的部件，负责完成各种运算，包括二进制数的加、减、乘、除算术运算以及与、或、作的逻辑运算。,运算器和控制器合起采称为中央处理单元(英文简称CPU)。利用大规模集成电路可以把CPU做在一块集成电路芯片上，这样的芯片称为微处理器。,领会！,10/25/2026,41,第2章 计算机及其基本功能,硬件功能的应用,存储器,存储器是计算机的记忆装置，在计算机的运行过程中，它用于存储二进制的数据和用0，1代码表示的程序。存储器最基本的存储单位称为字节，存储器通常又分为内存储器和外存储器两部分。内存储器又称主存储器，它是主机的一部分。外存储器又称为辅助存储器，它是内存储器的后备，属于计算机的外围设备。,领会！,10/25/2026,42,第2章 计算机及其基本功能,硬件功能的应用,输入设备,通常，要使用计算机完成某项工作，必须先将预先编好的程序、原始数据通过输入设备输入到计算机中。输入设备可将其变成计算机能够接受的二进制代码的形式输入到存储器中以备使用。微机主要的输入设备是键盘。,领会！,10/25/2026,43,第2章 计算机及其基本功能,硬件功能的应用,输出设备,经过计算机计算或处理的结果以及其它一些有关的文字信息，必须经过输出设备，将其转化为人或其它设备能够接受或识别的形式。微机的主要输出设备是显示器和打印机。,外围设备,输入设备、输出设备、外存储器统称为外围设备，外围设备为处理器提供外部服务。,领会！,10/25/2026,44,第2章 计算机及其基本功能,试题链接,参考答案,10/25/2026,45,第2章 计算机及其基本功能,决定计算机基本性能的主要因素,计算机的技术性能指标，是指计算机能做什么和能以多快的速度和效率完成任务，这是衡量计算机性能好坏的主要标准，包括六项内容：,字长,字长是表明计算机性能的重要标志。字长越长，运算精度越高；字长越长，在相同时间内就能传送更多的信息，使计算机运算速度越快；字长越长，就可以有更大的寻址空间，从而主存储器的容量可以越大；字长越长，系统支持的指令越多，功能越强。,识记！,10/25/2026,46,第2章 计算机及其基本功能,决定计算机基本性能的主要因素,主频率(时钟频率),计算机中控制器每执行一条指令都是按时钟的节拍来动作的，每个计算机内部均有一个按固定频率产生时钟信号的装置，叫主时钟，其频率就是主频率，主频率以兆赫(MHz)来表示。显然，主频率越高，计算机的运算速度就越快。,识记！,10/25/2026,47,第2章 计算机及其基本功能,决定计算机基本性能的主要因素,运算速度,运算速度是一项很重要的指标，它是指程序指令的处理速度和效率，它通常用单位时间秒(s)内执行指令的条数来表示，如果某计算机执行一次加法运算指令需要2Ms(1s=1000Ms)，那么这台计算机的运算速度就是500次s。大型计算机是以百万条指令秒或者百万浮点指令秒进行计算的。微机也常用主频率作为衡量运算速度的指标。,识记！,10/25/2026,48,第2章 计算机及其基本功能,决定计算机基本性能的主要因素,存储容量,存储器的容量反映计算机能存储信息的能力。容量越大，存储的信息越多，计算机功能就越强。特别是内存的容量，尤为重要。存储容量以字节数(简称B)或千字节数(简称KB)来衡量，还可用兆字节(简称MB)来衡量。,存取周期,存储器完成一次读或写信息所需要的时间叫存储器的存取时间，而连续两次读或写所需要的最短时间称为存储器的存取周期。存取周期的大小，影响着计算机的速度。,识记！,10/25/2026,49,第2章 计算机及其基本功能,决定计算机基本性能的主要因素,计算机总线的位数,微型计算机系统中CPU、内存储器和外部设备之间传送信息的公用通道称为总线。计算机内部的总线一般是并行传输的一簇线路。如字长32位，则总线应为32根。,微机系统总线由数据总线(data bus)、地址总线(address bus)、控制总线(control bus)三部分组成。,计算机总线位数的数量和大小决定了处理器内部或处理器与外围设备之间的数据传送能力。,识记！,10/25/2026,50,第2章 计算机及其基本功能,另外几个因素,衡量微型性能的优劣，除上述六项主要技术指标外，实际中还应考虑以下几个因素：,可靠性。可靠性是指平均无故障工作时间。无故障时间越长，可靠性越好。,可维护性。可维护性是指计算机的维修效率。通常是用故障平均排除时间来表示。,识记！,10/25/2026,51,第2章 计算机及其基本功能,另外几个因素,兼容性。兼容性指的是在别的计算机上开发的程序，移到你计算机上可以使用的程序的大小。,系统配置。系统配置主要是要求硬盘容量大、读写可靠，显示器分辨率高，软盘驱动器读写可靠，键盘手感好、耐用等。,性能价格比。性能价格比是一项综合性评价计算机系统性能的指标。性能包括硬件、软件的综合性能；价格是指整个系统的价格。,识记！,10/25/2026,52,第2章 计算机及其基本功能,中央处理单元(CPU)的主要功能,中央处理器，简称,CPU（Central Processing Unit）,，主要由控制器、运算器和数据通路,(,总线,),部分组成,(,另外还包括一些寄存器,),，控制器、运算器和寄存器是计算机的核心。,领会！,10/25/2026,53,第2章 计算机及其基本功能,运算器的功能,运算器可以完成各种运算和处理，例如完成各种算术运算和逻辑运算以及移位、比较等操作。它由以下五部分组成。,加法器：用来完成加法运算，它由多位加法器构成。,输入选择电路：用于选择不同来源(从寄存器或总线来)的数据进入加法器进行运算，并控制数据进入加法器的数码制类型。,输出控制器：主要完成移位操作，并对加法器的输出进行控制。,领会！,10/25/2026,54,第2章 计算机及其基本功能,运算器的功能,累加器：在进行运算时，加法器的一个输入数据来自累加器，而加法器输出的中间结果也大多送到累加器中，因此它是一个存储中间结果的寄存器。,通用寄存器由若干个寄存器组成，主要是用来暂存参加运算的中间结果，以免使中间结果在存储器和运算器之间来回传送，影响运算速度。另外，它也用来存放地址，以便访问存储器或外部接口。,领会！,10/25/2026,55,第2章 计算机及其基本功能,CPU的字长,运算器的五部分的位数决定了CPU的字长，即计算机中作为一个整体被传送和运算的二进制位数。因此，一台计算机以32位为一整体进行传送与运算则称为32位机。若一台计算机的CPU的字长为32位，由于结构问题，总线一次只能传送16位，那么这种机器称为准32位机。,领会！,10/25/2026,56,第2章 计算机及其基本功能,控制器的功能,计算机的工作过程，就是由控制器不断执行有序指令的过程。控制器的主要作用是控制管理微机系统，它按照程序指令的顺序要求，向微机的各个部分发出控制信号，使整个微机协调一致地工作。,控制器包括指令计数器、指令寄存器、操作码译码器、定时部件、操作控制部件等几部分。,领会！,运算器的功能,10/25/2026,57,第2章 计算机及其基本功能,控制器的功能,指令计数器：用来存放后继指令地址。,指令寄存器：用来存放按照指令计数器中给出的地址而从存储器中取出的现行指令的。为了执行这条指令，必须把它暂时保存起来，直到它执行完毕。,操作码译码器：对指令的操作码进行译码。,定时部件：通过设置定时控制信号，按时间顺序执行每一个微操作。,操作控制部件：控制运算器、内存、外设等完成指令所要求的各种基本操作。,领会！,10/25/2026,58,第2章 计算机及其基本功能,控制器的工作步骤,控制器的工作步骤为：,1将从内存中取到的指令经总线送到CPU的指令寄存器内保存。,2将指令传送到指令译码器，分析指令。,3将分析结果传递给微操作控制电路，由它向各功能部件发出操作控制命令。,4当各部件执行完毕，“反馈信息”，使程序计数器地址“+1”，指向下一条指令地址。,以上四个步骤周而复始，直到执行完一个程序。,试题链接,参考答案,领会！,10/25/2026,59,第2章 计算机及其基本功能,指令系统,按指令的操作功能，可分为以下几种类型。,逻辑运算指令：逻辑加、逻辑乘、按位加、比较等指令。,算术运算指令：取数指令将内存单元中的内容传送到运算器中的某一寄存器中去；存数指令将运算器中某一寄存器的内容传送到内存单元中去；寄存器传送指令在运算器的有关寄存器之间传送数据。,输入输出指令：传送输入输出数据的指令和控制、测试、设置输入输出设备状态等指令。,转移、跳步类指令：无条件转移、条件转移、转子程序、无条件跳步、条件跳步等指令。,10/25/2026,60,第2章 计算机及其基本功能,常用的寻址方式,常用的寻址方式有以下几种：,直接寻址：在指令中给出的形式地址就是操作数的真实地址，也就是有效地址。,间接寻址：指令中的形式地址的内容不是操作数，而是操作数的地址，这一地址称为间接地址，它的内容才是操作数。,变址地址：在变址地址中要借助一个存放基准地址的变址寄存器。将变址寄存器中的内容与指令台的形式地址相加，即得到操作数的有效地址。,10/25/2026,61,第2章 计算机及其基本功能,常用的寻址方式,相对地址：即以当前指令地址为基准地址，按指令中的形式地址浮动，从而形成操作数的有效地址。,立即寻址：即指令中的形式地址的内容是操作数本身，因此不需要访问内存就可获得操作数。,10/25/2026,62,第2章 计算机及其基本功能,总线,微型计算机系统中CPU、内存储器和外部设备之间传送信息的公用通道称为总线。计算机内部的总线一般是并行传输的一簇线路。如字长32位，则总线应为32根。,微机系统总线由数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)、控制总线(Control Bus)三部分组成：,数据总线(DB)：用于在CPU、存储器和输入输出设备之间传送数据。,地址总线(AB)：用于传送存储单元或输入输出接口的地址信息。,控制总线(CB)：用于传送控制器的各种控制信号。,10/25/2026,63,第2章 计算机及其基本功能,微机上使用的系统总线类型,随着微机系统结构的不断改进，其总线也在不断发展。目前微机上使用的系统总线有以下几种：,ISA总线：ISA(Industry Standard Architecture)是工业标准体系结构总线的简称。其数据传输率为8MBS，是所有总线中速度最慢的，适用于8位和16位微处理器。,MCA总线：MCA(Micro Channel Architecture)。数据传输率为40MBS，适用于32位微处理器。,EISA总线：EISA(Extended Industry Standard Architecture)总线。其数据传输率为33MBS，适用于32位微处理器。,10/25/2026,64,第2章 计算机及其基本功能,微机上使用的系统总线类型,VESA总线：VESA(Video Electronic Standard Architecture)总线的数据传输率为132MB/S，适用于32位（可扩充至64位）的486微机。,PCI总线：PCI(Peripheral Component Interconnect)是Intel公司设计的外设部件互连标准。其数据传输率为132MB/S，主要用于奔腾微机，是微机系统总线的主流。,10/25/2026,65,第2章 计算机及其基本功能,处理器的功能,处理器的主要功能是对计算机的各种任务进行处理。,1辅助处理器 ：这种技术是采用辅助微处理器帮助主处理器执行多种功能，辅助微处理器可以用于输入输出、存储管理、算术计算和通信，以使主处理器做主要的程序处理工作。,2对偶处理器：,这种设计采用多个,CPU,进行多道并行处理。即在同一时刻执行几条指令。有些结构还有提供容错能力，当其中一个,CPU,出现故障时，多,CPU,提供了内部的备份。,领会！,10/25/2026,66,第2章 计算机及其基本功能,处理器的功能,3并行处理设计：这种设计可以使用几个指令处理器，或者成千上百个指令处理器，以网络形式组织在一起。,4.RISC处理器:许多高性能的技术工作站和部分计算机采用了优化指令集计算机(Reduced Instruction Set Computer，RISC)，它仅使用少量基本的机器指令，就能使处理器具有执行的能力。,5MMX多媒体处理器:,在,20,世纪,80,年代，一些计算机公司制成了将文本、图像、声音等多种媒体集为一体进行处理的计算机。这种计算机要求,CPU,具有更高的处理速度和更强的处理功能，从而促进了计算机供应商研制适应于多媒体处理的高性能微处理器。,领会！,10/25/2026,67,第2章 计算机及其基本功能,存储器,计算机中所有的数据都放在存储器中，根据存储器与CPU的关系，可分为内存和外存。,内存，是CPU可以直接访问的存储器。目前微机上使用的内存都是采用集成电路制成的半导体存储器，这种存储器具有密度大、体积小、重量轻、存取速度快的优点。内存储器按性能和特点，又可分为只读存储器和随机存储器两大类。,外存，就是指硬盘、软磁盘、光盘和磁带存储器等存储设备。它一般用来存储需要永久保存的各种程序和数据。外存储器与内存的最大区别就是不能为CPU直接访问。外存储器中的信息必须先调入内存，才能为CPU所利用，与内存储器相比，外存储器存储容量大、价格便宜，但速度慢。,10/25/2026,68,第2章 计算机及其基本功能,影响程序指令速度和效率的因素,影响计算机工作速度的主要因素是中央处理器(CPU)和存储器的性能，包括时钟频率、总线、存储器的存取时间和存储容量等。,1CPU处理数据的能力:CPU的性能决定于它在每个时钟周期内处理数据的能力和时钟频率(主频)。,不同型号的,CPU,数据处理能力不同。位数较高的,CPU,，一次能处理较多的数据，具有较强的功能。,2时钟频率:,决定,CPU,性能优劣的另一个标准是时钟频率,(,主频,),。主频高的,CPU,处理数据的速度相对较快。一般来讲，时钟频率越高，计算机工作速度越快。,领会！,10/25/2026,69,第2章 计算机及其基本功能,影响程序指令速度和效率的因素,3存取时间:存取时间是指从存储器接到控制器发来的控制信息开始，直到将一个数据(或指令)从存储器读出，并可供CPU使用为止所需要的全部时间。这个时间越短，计算机的工作速度就越快。内存的存取时间越短，程序指令的处理速度和效率越高，工作速度就越快。,4存储容量：存储容量就是一个存储器所能存储信息的最大数量。存储容量越大，计算机的工作速度越快。内存容量越大，需要从外部调入数据的次数就越少，也可以使计算机工作速度加快。,5总线位数：总线的位数和数据传输率决定了处理器内部或处理器与外围设备之间的数据传送的能力，从而影响计算机的工作速度。,领会！,10/25/2026,70,第2章 计算机及其基本功能,不同类型的计算机内存,内存是CPU可能直接访问的存储器。内存按性能和特点，又可分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)两大类。,只读存储器(ROM)主要可分为以下四种：,1MROM(掩模ROM),通常所称的ROM也称为掩模ROM(Mask ROM)。它所存储的信息是在半导体芯片生产时一次写入的。一旦掩模做好后，其中的信息就固定了，不能再修改。断电后，其存储的信息也不丢失，通电后可继续工作，它适应成批量生产，成本较低，因此，它是存储量最大的ROM器件。,领会！,10/25/2026,71,第2章 计算机及其基本功能,不同类型的计算机内存,2PROM(可编程ROM),PROM称为可编程ROM(Programmable ROM)。它与MROM的区别在于出厂时，存储器中没有任何信息，用户可以根据自己的需要，一次性地写入信息，一旦写入以后就不能再改写，永远储存。,3EPROM(可擦可编程ROM),EPROM,称为可擦可编程,ROM(Erasable Programmable ROM),，这是一种最常用的只读存储器。它与,PROM,的共同点是出厂时，存储器中也没有任何信息，用户可以根据需要写入,信息，一次写入后可长期保存，不被丢失。,领会！,10/25/2026,72,第2章 计算机及其基本功能,不同类型的计算机内存,EPROM,和,PROM,的区别在于：若有必要，可把写入的内容擦去，重新再写入新的内容，并可反复进行多次。一般擦去原来的内容需要用紫外线灯照射,10-20,分钟，重写信息需要在高压下进行。,4,EAROM(,电子方式可改写,ROM),EAROM,称为电子方式可改写,ROM,。它也是一种可擦可写的只读存储器，但和,EPROM,有一点区别，它不是用紫外线照射的办法来擦除，而是用电来擦除。,领会！,10/25/2026,73,第2章 计算机及其基本功能,不同类型的计算机内存,随机存储器(RAM)，也,称为读写存储器，这种存储器属于内存。它可分为,DRAM(,动态,RAM),和,SRAM(,静态,RAM),两大类。,SRAM,存取速度快，通常用作高速缓存。,DRAM,速度较慢，一般用作计算机内存，就是通常所说的,RAM,。,试题链接,领会！,10/25/2026,74,第2章 计算机及其基本功能,RAM和ROM的区别,随机存储器的特点是存储的信息既可以读，也可以改写，断电时信息丢失，它用于存放支持系统运行的系统程序及用户的应用程序和数据。微机内存容量的大小，一般均指RAM而言。,只读存储器的特点是把存储的信息事先存人并固化在内，只能读(取出)不能改写(存人)，断电时信息不会丢失。由于它可以长久地保存信息，所以主要用于存放极为重要的、控制计算机启动的系统程序以及一些固定的数据、信息，例如字库等。只读存储器的存储容量一般不大。,试题链接,参考答案,识记！,10/25/2026,75,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输入设备,输入设备是向计算机输入信息(程序、数据)的设备。微机上常用的输入设备是键盘。此外，还有鼠标器、光笔、图形扫描仪、语音输入装置、数字化仪、点触式设备、跟踪球、磁带、条形码等。,1键盘 键盘是微机上最重要、最常用的输入设备。它的基本功能就是把按键动作转变为相应的代码送人主机，从而实现向计算机输入程序、数据等信息的目的。,识记！,10/25/2026,76,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输入设备,2鼠标器 鼠标器(MOUSE)是一种人机交互式屏幕标定输入设备，由于其形似老鼠而得名。它的作用是可代替移动光标键进行光标定位操作及代替回车键操作。常见的有机械式鼠标和光电式鼠标两种。按其按键的多少又有两键鼠标和三键鼠标之分。目前广泛使用的Window3软件就支持鼠标器，它可与屏幕的动态菜单和多窗口相配合，实现良好的人机交互。,3光笔光笔是形状类似笔，通过直接书写进行输入的设备。它利用显示器屏幕进行直观人机通信。操作人员手持光笔对准计算机显示屏幕就可实现光标定位，或对屏幕上显示的信息进行修改、增删及作图等。,识记！,10/25/2026,77,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输入设备,4图形扫描仪图形扫描仪是一种用于输入图形的专用输入设备。它可以读图形，并能将它们转换成数字输入到计算机内。图形扫描仪在出版业特别受欢迎，因为它将原始文档资料直接转换成进入计算机的输人数据，既快速又准确。,5点触式设备,点触式设备是一种发布命令进行决策选择和响应视频提示的较好的输入设备，这种设备通过移动光标可以让用户方便地进行菜单或鼠标选择。还有一种触摸感应屏幕，允许用户通过触摸视频屏幕来使用计算机。当人们触摸屏幕时，计算机就会运行相关的程序。,识记！,10/25/2026,78,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输入设备,6语音输入装置,语音输入装置是一种用于输入声音的专用输入设备。它需要分析并划分讲话或发声系统的模式，把它们转换成数字代码并存人计算机。语音输入装置用于那些操作者不用键人数据或要求数据输入更快更准确的工作。例如用于制造企业的生产质量控制、库存管理，用于邮局进行包裹分检等，也可以用于微型计算机的软件包进行命令和数据的声音输入。,识记！,10/25/2026,79,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输出设备,输出设备是从计算机中输出信息(程序、数据)的设备。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、语音输出设备等。,(一)显示器,显示器(Monitor)又称监视器，是微机上最重要的输出设备。它大体有三种分类方法。显示器按颜色可分为单色显示器和彩色显示器两类；按其工作原理可分为阴极射线管(CRT)显示器和液晶(LCD)显示器两类；按屏幕大小又可分为14英寸、15英寸、17英寸和21英寸等几种。,识记！,10/25/2026,80,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输出设备,显示器的显示方式主要有文本方式和图形方式两种。在文本方式下，显示器能提供字母、数字及一些特殊符号的显示。在图形方式下，显示器既能够显示各种图形，也能够显示字符。,简单地说，显示器的基本结构可分为显示器件和显示卡(又称显示适配器)两大部分。,显示器的分辨率越高，其清晰度越好，显示效果也就越好。,识记！,10/25/2026,81,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输出设备,(二)打印机,打印机是计算机的重要输出设备之一，它可把各种输出内容打印在纸上，以便长期保存或转移。打印机一般可打印数字、西文字符、汉字及图形等。打印机按其工作方式来分，可分为串行式打印机、行式打印机和页式打印机三种。按印字方法来分，可分为击打式打印机和非击打式打印机。,1针式打印机针式打印机是一种用打印针击打色带和打印纸而印出由点阵构成的字符、汉字或图形。针式打印机虽有机械结构复杂、打印速度慢、机械噪音大等缺点，但由于造价较低，性能指标在不断提高，目前仍是应用最广的打印输出设备。,识记！,10/25/2026,82,第2章 计算机及其基本功能,常用的不同类型的输出设备,2,激光式打印机,激光式打印机(Laser Printer)是激光技术和微电子技术的综合应用。这种打印机工作噪声极低，可以产生高质量的文本和图像，可与铅字印刷的质量相媲美，因此，激光打印机是一种十分理想的输出设备。目前它正以优越的性能和不断下降的价格与击打式打印机进行竞争，很多用户为追求印字的高质量，逐渐淘汰击打式打印机