计算机基础及网页制作第一章

1、中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作第一章：计算机基础知识第一章：计算机基础知识计算机计算机工作原理工作原理硬件软件硬件软件中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机的发展与应用计算机的发展与应用 计算机中的信息表示计算机中的信息表示计算机的工作原理计算机的工作原理目录计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作31642 Blaise Pascal加法器加法器 电子计算机时代电子计算机时代计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作采用全继电器采用全继电器长长5151英尺、高英尺、高8 8英尺英尺看上

2、去像一节列车看上去像一节列车有有750000750000个零部件，各种导线总个零部件，各种导线总长长500500英里英里总耗资四五十万美元总耗资四五十万美元做乘法运算一次最多需要做乘法运算一次最多需要6 6秒，除秒，除法法1010多秒多秒运算速度不算太快，但精确度很运算速度不算太快，但精确度很高（小数点后高（小数点后2323位）位）计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展4中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作50005000次加法次加法/ /秒秒体重体重2828吨吨占地占地170m170m2 21880018800只电子管只电子管15001500个继电器个继电器功率功率150KW

3、150KW计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展5中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作晶晶体体管管数数目目4004奔腾奔腾4420,000,0002,3000.18微米芯片微米芯片10微米芯片微米芯片计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展浓缩的浓缩的是精华是精华酷睿酷睿处理器处理器芯片有芯片有多大？多大？6中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作晶晶体体管管数数单单位位时时间间执执行行的的指指令令数数百万条百万条/每秒每秒每每18个月芯片能力增长一倍个月芯片能力增长一倍 计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展7中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算

4、机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路（计算机芯片计算机芯片）大规模集成电路大规模集成电路8中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作Altair 8800计算机不再是单一的计算机器，而是一种计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器信息机器，一种个人的信息机器计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展9中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作运算速度可达每秒几百亿次运算的运算速度可达每秒几百亿次运算的中国超级计算机：中国超级计算机： 国防科技大学研制的国防科技大学研制的 “ “银河银河1 1号号”、 “ “银河银河2

5、 2号号”和和“银河银河3 3号号” 国家职能计算机中心推出的国家职能计算机中心推出的 “ “曙光曙光1000” 1000” 、“曙光曙光200I”200I”和和“曙光曙光3000”3000”计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展超级计算机应用：超级计算机应用： 天气预报天气预报 地震机理研究地震机理研究 石油和地质勘探石油和地质勘探 卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域天河一号天河一号 天河一号天河一号 10中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作目前，中国最快的超级计算机目前，中国最快的超级计算机“天河一号天河一号” 速度：千万亿速度：千

6、万亿次次11中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机技术与通信技术结合计算机技术与通信技术结合的产物的产物 使用远程资源使用远程资源 共享程序数据和信息资共享程序数据和信息资 源源 网络用户的通讯和合作网络用户的通讯和合作计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展12中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的没有灵魂的机械没有灵魂的机械来来”。 笛卡尔（笛卡尔（1637）人类第一个人类第一个“工业机器人工业机器人”： 一头在纺织机上挑纱的一头在纺织机上挑纱的“驴驴”（1742年）年）第一代机器人第一代机

7、器人 机械手（机械手（1962年出现）年出现）第二代机器人第二代机器人 具有具有“感觉感觉”的机器人的机器人第三代机器人第三代机器人 装有启发式计算机的装有启发式计算机的“智能机器人智能机器人”计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展13中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作人工智能人工智能是当今世界最振奋人心的技术之一是当今世界最振奋人心的技术之一计算机下棋是一个典型案例计算机下棋是一个典型案例 计算机的应用计算机的应用计算机的发展计算机的发展1996 1996 年年 2 2 月，月， 1BM 1BM 公司的公司的“深蓝深蓝”电脑向国际象棋世界电脑向国际象棋世界冠军冠军卡斯帕罗夫

8、挑战卡斯帕罗夫挑战，结果以，结果以 2 : 42 : 4 败北。败北。“卡斯帕罗夫为全人类挽回了面子卡斯帕罗夫为全人类挽回了面子” 1997 1997 年年 5 5 月，改进后的月，改进后的“深蓝深蓝”卷土重来卷土重来 以以 3 . 5 : 2 . 5 3 . 5 : 2 . 5 的比分击败卡斯帕罗夫的比分击败卡斯帕罗夫“今天人类输掉了最伟大的棋手，人类明天将输掉什么？今天人类输掉了最伟大的棋手，人类明天将输掉什么？” ” 顺便说一句，顺便说一句，“深蓝深蓝”共有共有 6 6 位教练员，除了象棋大师本杰位教练员，除了象棋大师本杰明外，另外明外，另外 5 5 位是电脑专家位是电脑专家 其中，许峰

9、雄、苏凤光、谭崇仁是华裔其中，许峰雄、苏凤光、谭崇仁是华裔 14中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作快速测试：快速测试： 列举你所列举你所拥有的拥有的数字设备数字设备15中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作个人计算机个人计算机数码相机数码相机MP3MP3MP4MP4MP5MP5智能手机智能手机打印机打印机掌上电脑掌上电脑导航仪导航仪电子词典电子词典路由器路由器 IPODIPODIphone4Iphone4IPADIPAD电视机电视机录音机录音机PSPPSP显示器显示器16中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机的发展与应用计算机的发展与应用 计算机中的信息表示计算机中的信息

10、表示计算机的工作原理计算机的工作原理目录计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件17中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机可以存储 文本 数字 音乐 图像 视频 语音等信息18中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作怎么 存储0和1转化19中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作存储单位：位（位（bitbit）：度量数据的最小单位（）：度量数据的最小单位（0 0或者或者1 1）b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0字节（字节（ByteByte）：最常用的基本单位（）：最常用的基本单位（8 8位二进制）位二进制）20中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作K K 字节字节 1

11、KB = 1024 Byte1KB = 1024 ByteM M（兆）字节（兆）字节 1MB = 1024 KB1MB = 1024 KBG G（吉）（吉） 字节字节 1GB = 1024 MB 1GB = 1024 MB T T（太）字节（太）字节 1TB = 1024 GB1TB = 1024 GB21中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作一个一个GifGif图片图片文件大小为文件大小为10KB10KB一首周杰伦的一首周杰伦的 双节棍双节棍.avi.avi（现场版）（现场版）视频视频文文件为件为12MB12MB内存内存容量一般有容量一般有512MB512MB，1GB1GB，2GB,4G

12、B2GB,4GB硬盘硬盘的容量有的容量有80GB80GB，160GB500GB160GB500GB等等软盘软盘的容量一般为的容量一般为1.44MB1.44MBCDCD光盘光盘的容量约为的容量约为700MB700MBDVDDVD光盘光盘的容量约为的容量约为4.7GB4.7GB22中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作1 1、数字编码、数字编码2 2、字符编码、字符编码3 3、汉字编码、汉字编码4 4、多媒体信息编码、多媒体信息编码计算机中的信息表示计算机中的信息表示如何表示算术如何表示算术运算中的数字运算中的数字如何表示如何表示英文字母英文字母运算符等运算符等如何表示汉字如何表示汉字如何表示

13、如何表示声音图像等声音图像等23中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作数字编码数字编码24中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作十进制十进制=10=10，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,90,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制二进制=2 =2 ，可使用，可使用0,10,1八进制八进制=8 =8 ，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,70,1,2,3,4,5,6,7十六进制十六进制=16 =16 ，可使用，可使用0,9,A,B,C,D,E,F0,9,A,B,C,D,E,F4种数字编码种数字编码25中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作128128瓦瓦32

14、32瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦易于物理计算两种状态易于物理计算两种状态运算规则简单运算规则简单R(RR(R1)/21)/2种种电子线路制造计算机成为可能电子线路制造计算机成为可能为什么采用为什么采用二进制二进制26中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作十进制与二进制之间的转换十进制与二进制之间的转换整数部分：除整数部分：除2取余取余 小小数部分：乘数部分：乘2取整取整12十进制十进制二进制二进制按权展开按权展开27中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作1101例例1 1：(13)(13)1010 = ( ) = ( )2 21 36310222

15、2余数余数1011二进制数低位二进制数低位二进制数高位二进制数高位举例举例：28中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作举例举例：例例2 2：(0.6875)(0.6875)1010 = ( ) = ( )2 20. 6 8 7 50. 6 8 7 52 23 7 5 03 7 5 01.1.2 27 5 07 5 02 20.0.5 05 01.1.2 20 0 1.1.整数整数1 10 01 11 1二进制数高位二进制数高位二进制数低位二进制数低位0.0.0.0.29中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作字符编码字符编码ASCIIASCII编码编码ANSIANSI编码编码Unicod

16、eUnicode编码编码在计算机内部，在计算机内部，英文字母、运算符英文字母、运算符等等字符也是采用字符也是采用“0”0”和和“1”1”两个符号两个符号来进行编码表示的来进行编码表示的30中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作产生的原因产生的原因在计算机中，所有的数据在存储和运算时在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数（都要使用二进制数（0 0和和1 1）表示）表示 a a、b b、c c、d d这样的字母在计算机中具体用这样的字母在计算机中具体用哪些二进制数字表示？哪些二进制数字表示？当然，每个人都可以约定自己的一套规则当然，每个人都可以约定自己的一套规则（这就叫编码）（这

17、就叫编码）但这样会给大家互相通信造成混乱但这样会给大家互相通信造成混乱为了大家互相通信而不造成混乱，那么大为了大家互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的家就必须使用相同的编码规则编码规则于是美国有关的标准化组织就出台了所谓于是美国有关的标准化组织就出台了所谓的的ASCIIASCII编码编码，统一规定了上述常用符号用，统一规定了上述常用符号用哪些二进制数来表示哪些二进制数来表示ANSIANSI编码编码UnicodeUnicode编码编码ASCIIASCII编码编码31中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作规定规定使用长度为使用长度为7 7的二进制来表示的二进制来表示大小写英文字母大小

18、写英文字母标点符号标点符号数字数字0909换行、回车、制表符等控制字符换行、回车、制表符等控制字符 今天，今天，ASCIIASCII码已经扩展为码已经扩展为8 8位位二进制，方法二进制，方法是在最高端加一个二进制是在最高端加一个二进制0 027=128ANSIANSI编码编码UnicodeUnicode编码编码ASCIIASCII编码编码28=25632中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作ASCIIASCII码表码表ASCIIASCII值为值为6565返回返回33中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作1000011 1000011 1101111 1101111 1101101110

19、11011110000 1110000 1110101 1110101 111010011101001100101 1100101 11100101110010ANSIANSI编码编码UnicodeUnicode编码编码ASCIIASCII编码编码34中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 为什么为什么ASCII码还要为数字码还要为数字09提供编码？提供编码？答案：答案：因为因为ASCII码中所表示的数字码中所表示的数字并不是用来并不是用来计算的，计算的，如身份证号码，邮政编码，学号如身份证号码，邮政编码，学号等等35中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作 为了表示更多的符

20、号，现在的许多系统采用为了表示更多的符号，现在的许多系统采用ANSIANSI（美国国家标准协会）编码，它使用（美国国家标准协会）编码，它使用8 8位二进位二进制数编码制数编码，表示，表示256256（2 28 8）个符号）个符号 编码范围在编码范围在00000000000000000111111101111111之间之间128128个编个编码所对应的符号与码所对应的符号与标准标准ASCIIASCII码码相同相同 另外另外128128个用于语言字符、制表符等个用于语言字符、制表符等图形符号图形符号的编码的编码ANSIANSI编码编码UnicodeUnicode编码编码ASCIIASCII编码编码

21、36中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作UnicodeUnicode编码编码 128 128个个ASCIIASCII代码代码对于表示对于表示西文西文已经足够了已经足够了 ANSI ANSI编码编码表示了表示了所有的字符所有的字符以及以及欧洲语言欧洲语言中的字符中的字符 而而数以千计数以千计的不同语言中的字符，如的不同语言中的字符，如汉语、日汉语、日语该语该怎么表示？怎么表示？ 一种大字符集的一种大字符集的1616位编码位编码UnicodeUnicode便应运而生了，便应运而生了，它可以表示超过它可以表示超过65,00065,000个个不同的字符不同的字符 Microsoft Office

22、 Microsoft Office基于基于UnicodeUnicode文字编码文字编码ANSIANSI编码编码UnicodeUnicode编码编码ASCIIASCII编码编码37中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考：在接收来自其他计算机的电子邮件时，有时会出在接收来自其他计算机的电子邮件时，有时会出现现“乱码乱码”现象，即文字无法识别，为什么？现象，即文字无法识别，为什么？因为双方采用的因为双方采用的编码方式不同编码方式不同38中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作汉字编码汉字编码汉字输入汉字输入汉字输出汉字输出汉字内部编码汉字内部编码分析汉字：分析汉字： 数量多数量多 结

23、构复杂结构复杂 计算机处理困难大计算机处理困难大汉字输入码汉字输入码汉字字形码汉字字形码汉字机内码汉字机内码39中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 汉字如何输入到计算机中的？汉字如何输入到计算机中的？各种输入法各种输入法-拼音、五笔等拼音、五笔等汉字输入码汉字输入码40中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 汉字在计算机内部如何表示？汉字在计算机内部如何表示？规定：规定：采用双字节代码，即两字节码采用双字节代码，即两字节码用两个七位二进制表示一个汉字用两个七位二进制表示一个汉字汉字机内码汉字机内码41中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作举例：举例： 巧

24、：巧：代码（国标码）为代码（国标码）为39H 41H 在机内形式为：在机内形式为： 10111001 11000001 第一字节第一字节 第二字节第二字节42中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 汉字如何输出？汉字如何输出？ 每一个汉字的每一个汉字的字形字形都必须预先存放在都必须预先存放在计算机内计算机内（字库）（字库）在输出汉字时在输出汉字时,计算机首先到字库中计算机首先到字库中找到它的字形描述信息找到它的字形描述信息43中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作字库字库 C:WindowsfontsC:Windowsfonts点阵点阵FON矢量矢量TTF44中国海洋大学中

25、国海洋大学 焦玲制焦玲制作作显示输出显示输出打印输出打印输出机内码向字形码转换机内码向字形码转换机内码机内码输入码向机内码转换（输入码向机内码转换（国标码国标码）字符代码化（字符代码化（输入码输入码）45中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作在计算机内部如何区分在计算机内部如何区分中西文中西文？ 对于中文，将每一个字节的最高位置为对于中文，将每一个字节的最高位置为1 1 ASCII ASCII码所有字节最高位保持码所有字节最高位保持0 0“啊啊” ” 国标码：国标码：30H 21H 30H 21H 表示字符表示字符“0”0”表示字符表示字符“！”是汉字是汉字“啊啊”还还是西文字符是西文字符

26、“0”0”和和“！”呢？呢？ 解决办法解决办法每一个字节的最高位置为每一个字节的最高位置为1 146中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作多媒体信息编码多媒体信息编码图形、图像、声音、视频图形、图像、声音、视频等多媒体信息也可以存储在计等多媒体信息也可以存储在计算机中，这些信息要经过算机中，这些信息要经过数字化数字化后，以某种后，以某种二进制编码二进制编码形式来表示。形式来表示。47中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作数值数值西文西文汉字汉字声音图像声音图像十十-二进制转换二进制转换输入码、机内码输入码、机内码ASCIIASCII编码编码模数转换模数转换内存内存数值数值西文西文汉字汉

27、字声音图像声音图像二二-十进制转换十进制转换汉字字形码汉字字形码西文字形码西文字形码数模转换数模转换整数部分：除整数部分：除2取余取余小数部分：乘小数部分：乘2取整取整8位位2进制表示进制表示28=256个字符个字符输入码输入码 国标码国标码机内码机内码 字形码字形码模拟信号模拟信号数字信号数字信号48中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机的发展与应用计算机的发展与应用 计算机中的信息表示计算机中的信息表示计算机的工作原理计算机的工作原理目录计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件49中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作John von NeumannJohn von Neuman

28、n冯冯 诺依曼诺依曼计算机的计算机的两个基本能力两个基本能力： （1 1）能够存储程序能够存储程序 （2 2）能够自动地执行程序）能够自动地执行程序存储程序工作原理存储程序工作原理计算机是利用计算机是利用“存储器存储器”（内存）（内存）来存放所要执行的程序来存放所要执行的程序 称之为称之为CPUCPU的部件的部件可以依次从存储可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。令任务为止。50中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作 存储器存储器 5 5大硬件大硬件 51中国海洋大学中国海洋大学 焦

29、玲制焦玲制作作计算机的发展与应用计算机的发展与应用 计算机中的信息表示计算机中的信息表示计算机的工作原理计算机的工作原理目录计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件52中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作2.1 计算机系统概述系统软件系统软件 应用软件应用软件 计算机系统计算机系统= =硬件系统硬件系统+ +软件系统软件系统 硬硬 件件 软软 件件 53中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机系统组成 输入设备：输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等键盘、鼠标、扫描仪等 输出设备：输出设备：显示器、打印机、音响等显示器、打印机、音响等 外外 存：软盘、硬盘、光盘、存：软盘、硬盘、光盘、U U

30、盘等盘等 计计算算机机系系统统软件软件外部设备外部设备系统软件系统软件应用软件应用软件硬件硬件运算器运算器控制器控制器主机主机内存内存CPU随机存储器随机存储器(RAM)只读存储器只读存储器(ROM)高速缓冲存储器高速缓冲存储器(Cache)操作系统：操作系统：DOSDOS、WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux语言处理程序：语言处理程序：C C、PascalPascal、VBVB等等 实用程序：诊断程序、排错程序等实用程序：诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统办公软件包、数据库管理系统 54中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件包括主机

31、和外设计算机硬件包括主机和外设 主机主机 外设外设 输入设备输入设备 输出设备输出设备 外存设备外存设备 网络设备网络设备 计算机硬件系统计算机硬件系统55中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作快速测试：快速测试：认识电脑配置单认识电脑配置单微机配置单微机配置单配置配置品牌型号品牌型号价格价格CPUCPUIntel Intel 酷睿酷睿2 2双核双核 E8400(E8400(散散) 1.80GHz) 1.80GHz￥10701070主板主板技嘉技嘉 GA-EP45T-UD3LR(rev. 1.0)GA-EP45T-UD3LR(rev. 1.0)￥10991099内存内存金士顿金士顿 2G

32、DDR3 13332G DDR3 1333￥280280硬盘硬盘希捷希捷 500GB 7200.12 16M500GB 7200.12 16M（串口（串口/ /散）散）￥13991399显卡显卡Inno3D iChill GTX260+ Inno3D iChill GTX260+ 金牛收藏版金牛收藏版￥239239光驱光驱先锋先锋 218VXL218VXL￥239239液晶显示器液晶显示器三星三星 T220T220￥14501450机箱机箱酷冷至尊酷冷至尊 开拓者开拓者P100P100￥359359电源电源航嘉航嘉 冷静王至尊版冷静王至尊版(ATX12V 2.3(ATX12V 2.3版版) )

33、￥450450鼠标鼠标Razer DeathAdderRazer DeathAdder炼狱蝰蛇炼狱蝰蛇￥320320键盘键盘DELL SK-8135DELL SK-8135￥260260音箱音箱漫步者漫步者 R201T08R201T08￥210210合计金额：合计金额：74917491元元56中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作样例计算机样例计算机你的计算机你的计算机计算机生产商计算机生产商惠普惠普计算机型号计算机型号惠普畅游人（惠普畅游人（HP PavilionHP Pavilion）处理器生产商处理器生产商AMDAMD处理器类型处理器类型Athlon 64Athlon 642 2处理

34、器速度处理器速度2.4GHz2.4GHz处理器数量处理器数量1 1（双核）（双核）RAMRAM容量容量1.93GB1.93GB查看自己的计算机配置查看自己的计算机配置中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之CPUC CP PU U控制器控制器运算器运算器控制整个计算机控制整个计算机所有部件的工作所有部件的工作执行算术运算和逻执行算术运算和逻辑运算辑运算寄存器寄存器保存等待处理的数保存等待处理的数据据58中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPU的发展历程的发展历程8080处理器 奔腾4处理器 4004处理器 8088处理器 微处理器的性能构成因素 频率1

35、08KHz，晶体管2300个 频率2MHz，晶体管6000个 频率5-10MHz，晶体管29000个 频率2GHz，晶体管4200万个 IntelIntel微处理器芯片历程微处理器芯片历程 59中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPU的工作流程的工作流程数据数据结果结果寄存器寄存器4 4寄存器寄存器5 5累加器累加器9 9加加控制单元控制单元1.1.要处理的要处理的数据从数据从RAMRAM中取出，放中取出，放到寄存器中到寄存器中2 .2 . 控 制 器控 制 器发出信号，发出信号，指 明 要 进指 明 要 进行的操作行的操作3. 3. 运算器执行操作，将结果存放运算器执行操作，将结果存

36、放到累加器中到累加器中4. 4. 结果结果送回送回RAMRAM例如：计算例如：计算4+5的值的值60中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPU主要性能指标主要性能指标 高速缓冲存储器高速缓冲存储器 外频和倍频外频和倍频 主频主频 字长字长 个性能指标衡量个性能指标衡量CPUCPUCPUCPU详细参数详细参数61中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作Intel 酷睿酷睿i5 750 主要参数：主要参数：处理器架构处理器架构IntelIntel系列系列CPUCPU型号型号酷睿酷睿 i5i5CPUCPU主频主频2.66GHz2.66GHzCPUCPU系列系列Intel Core i5Int

37、el Core i5CPUCPU核心数量核心数量四核心四核心CPUCPU制作工艺制作工艺4545纳米纳米一级缓存一级缓存(KB)(KB)128128二级缓存二级缓存(MB)(MB)1M1M倍频、外频倍频、外频20 133MHz20 133MHz指令集指令集6464位位主主频频高速缓高速缓存存字长字长倍频外倍频外频频62中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPUCPU的主频指的主频指CPUCPU在在一秒钟内一秒钟内能够完成的能够完成的工作周期数工作周期数CPUCPU的主频的单位：的主频的单位：Hz Hz （赫兹）（赫兹）主频越高，速度越快主频越高，速度越快 高速缓冲存储器高速缓冲存储器 外

38、频和倍频外频和倍频 主频主频 字长字长 63中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPUCPU的的外频外频指指CPUCPU与主板之间同步运行的速度与主板之间同步运行的速度 决定着整块主板的运行速度。决定着整块主板的运行速度。倍频倍频是指是指CPUCPU主频与外频之间的主频与外频之间的相对比例关系相对比例关系在相同的外频下，倍频越高，在相同的外频下，倍频越高，CPUCPU的主频也越高的主频也越高 高速缓冲存储器高速缓冲存储器 外频和倍频外频和倍频 主频主频 字长字长 64中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作字长字长指指CPUCPU在一次操作中能处理的在一次操作中能处理的最大数据单位最大

39、数据单位如：一个如：一个CPUCPU的字长为的字长为1616位位 表示每执行一条指令可以处理表示每执行一条指令可以处理1616位二进制数据位二进制数据字长越长，字长越长，CPUCPU处理的数据越多处理的数据越多目前酷睿目前酷睿CPUCPU已是已是6464位字长位字长 高速缓冲存储器高速缓冲存储器 外频和倍频外频和倍频 主频主频 字长字长 65中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作影响影响CPUCPU性能的一个重要因素是性能的一个重要因素是高速缓冲存储器高速缓冲存储器特点：特点： 进行高速数据交换的存储器进行高速数据交换的存储器 先于内存与先于内存与CPUCPU交换数据，因此速度极快交换数据

40、，因此速度极快 避免了避免了CPUCPU等待从等待从RAMRAM中传输数据而浪费太多时间中传输数据而浪费太多时间 高速缓冲存储器高速缓冲存储器 外频和倍频外频和倍频 主频主频 字长字长 66中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作 高速缓冲存储器高速缓冲存储器 外频和倍频外频和倍频 主频主频 字长字长 在在PCPC的配置中，一般都带有高速缓存如：的配置中，一般都带有高速缓存如： 一级缓存：一级缓存：512KB512KB 二级缓存：二级缓存：6MB6MB缓存越大，价格越高，于缓存越大，价格越高，于CPUCPU封装在一块芯片上封装在一块芯片上存放当前内存中频繁使用的程序块和数据块存放当前内存中频

41、繁使用的程序块和数据块以接近于以接近于CPUCPU的速度向的速度向CPUCPU提供指令和数据提供指令和数据CPU内存内存Cache67中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPU新技术新技术 45纳米纳米 双核双核/多核处理器多核处理器 68中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作Intel 酷睿酷睿i5 750 主要参数：主要参数：处理器架构处理器架构IntelIntel系列系列CPUCPU型号型号酷睿酷睿 i5i5CPUCPU主频主频2.66GHz2.66GHzCPUCPU系列系列Intel Core i5Intel Core i5CPUCPU核心数量核心数量四核心四核心CPUCPU

42、制作工艺制作工艺4545纳米纳米一级缓存一级缓存(KB)(KB)128128二级缓存二级缓存(MB)(MB)1M1M倍频、外频倍频、外频20 133MHz20 133MHz指令集指令集6464位位69中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作 45纳米纳米 双核双核/多核处理器多核处理器 双核心双核心/ /多核心处理器是在一块多核心处理器是在一块CPUCPU上上 集成集成两颗或者两颗以上处理器的两颗或者两颗以上处理器的核心核心通过通过并行总线并行总线将个处理器核心连接起来，提高计算能力将个处理器核心连接起来，提高计算能力 70中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作 45纳米纳米 双核双核/

43、多核处理器多核处理器 CPUCPU的制作，数值越小越好，性能越好，发热越小的制作，数值越小越好，性能越好，发热越小20072007年英特尔发布第一款给予年英特尔发布第一款给予4545纳米的四核处理器纳米的四核处理器标志着处理器制作正式跨入标志着处理器制作正式跨入4545纳米纳米在人类的一根头发上可以放置在人类的一根头发上可以放置 20002000多个多个4545纳米晶体管纳米晶体管目前，已经目前，已经CPUCPU制作工艺已进入制作工艺已进入3232纳米纳米思考：思考：CPUCPU的核心可以的核心可以越来越小？越来越小？71中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作常见术语之常见术语之超频超频通

44、常所指的超频多指通常所指的超频多指CPUCPU的超频的超频，通过调整，通过调整CPUCPU的外频的外频和倍频就能提高和倍频就能提高CPUCPU的主频的主频超频会加快器件的老化，缩短计算机的使用寿命超频会加快器件的老化，缩短计算机的使用寿命72中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作有趣的话题：有趣的话题：CPU可以煎鸡蛋可以煎鸡蛋时刻关注时刻关注CPUCPU的温度！的温度！关注风扇是否运转正常关注风扇是否运转正常搞笑视频搞笑视频73中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作CPU主流产品主流产品 AMD Interl 生成生成CPUCPU的两大厂家的两大厂家74中国海洋大学中国海洋大学 焦玲

45、制焦玲制作作奔腾（奔腾（PentiumPentium）Pentium Pro Pentium Pro Pentium II Pentium II 赛扬（赛扬（CeleronCeleron）奔腾奔腾IIIIII奔腾奔腾4 4赛扬赛扬D D（Celeron DCeleron D）奔腾奔腾D D（Pentium DPentium D）酷睿酷睿 双核双核 Intel Intel Core DuoCore Duo酷睿酷睿2 2 双核双核 Intel Intel Core 2 DuoCore 2 Duo酷睿酷睿2 2四核四核 Intel Core 2 QuadIntel Core 2 Quad奔腾双核奔腾

46、双核 Intel pentium dual-coreIntel pentium dual-coreAMD Interl Interl 英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，成立于英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，成立于19681968年年19711971年，英特尔推出了全球第一个微处理器，改变了公司的未来年，英特尔推出了全球第一个微处理器，改变了公司的未来微处理器所带来的计算机和互联网革命也改变了整个世界微处理器所带来的计算机和互联网革命也改变了整个世界75中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作AMD AMD 速龙（速龙（Athlon64Athlon64）AMD AMD 双核速龙双

47、核速龙 6464（AthlonX2 64 AthlonX2 64 ）AMD AMD 炫龙炫龙 6464（Turion64Turion64）AMD AMD 闪龙闪龙 （Sempron64Sempron64）AMD AMD 羿龙羿龙 （phenomphenom）AMD AMD 雷鸟雷鸟 （ThunderbirdThunderbird）AMD AMD 钻龙钻龙 （DuronDuron）AMD AMD Interl Interl AMDAMD成立于成立于1969 1969 年，为计算机、通信和消费电子行业年，为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器、闪存等设计和制造各种创新的微处理器、

48、闪存等在在CPUCPU市场上的占有率仅次于市场上的占有率仅次于IntelIntel “龙芯龙芯”76中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作Intel与与AMD的区别：的区别：p IntelIntel对准对准高端市场高端市场，AMDAMD对准对准中低市场中低市场p IntelIntel工作工作稳定性好稳定性好，AMDAMD游戏性和超频性好游戏性和超频性好p AMDAMD的的发热量和功耗发热量和功耗比比IntelIntel的高，（主要是的高，（主要是IntelIntel的的CPUCPU构架和制作工艺比构架和制作工艺比AMDAMD的先进。不过现在的先进。不过现在AMDAMD也是也是4545纳米级

49、别纳米级别了，功耗和发热量都下来了）了，功耗和发热量都下来了）p 价格的差距价格的差距显而易见显而易见IntelIntel高于高于AMDAMD77中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考：电脑中的电脑中的32位或者位或者64位指什么？位指什么？p CPU的字长有32位或者64位p 操作系统也有32位或者64位p WinXP、vista、Windows7有32位和64位p 如何查看自己的电脑是多少位的？p 在开始|运行中输入“winmsd”，如果你的系统是64位的，则会明确标示出“x64 Edition”。如果你的系统是32位的，则会明确标示出“x86 Edition” 78中国海洋

50、大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之存储器存储器内存外存磁介质磁介质, ,软盘和硬盘软盘和硬盘光盘光盘FlashFlash存储器存储器随机存储器随机存储器(RAM)(RAM)只读存储器只读存储器( (ROMROM、EEPROMEEPROM) )高速缓冲存储器高速缓冲存储器 (Cache)(Cache)虚拟内存虚拟内存存储器79中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之存储器存储器外存外存 内存内存 特点：特点：（1 1）速度快，容量小，价格较高速度快，容量小，价格较高；（2 2）可由可由CPUCPU直接访问直接访问；（3 3）内存即

51、内存即主存主存，RAMRAM（随机访问存储器）（随机访问存储器）（4 4）相当于相当于“等待室等待室”，保存了等待处理的，保存了等待处理的 数据和指令；数据和指令；（5 5）临时保存临时保存数据，断电数据数据，断电数据丢失丢失；80中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 当使用当使用Word进行文字编辑时，进行文字编辑时，输输入的文字内容入的文字内容被存储在哪里？被存储在哪里？81中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之存储器存储器外存外存 内存内存 内存条：内存条： PCPC机上使用的内存条机上使用的内存条82中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制

52、焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之存储器存储器容量容量内存类型内存类型个性能指标衡量内存个性能指标衡量内存内存详细参数内存详细参数外存外存 内存内存 83中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作内存品牌：内存品牌： 金士顿金士顿内存适用类型：台式机内存适用类型：台式机内存传输类型：内存传输类型：DDR3内存主频：内存主频： 1333MHZ内存容量：内存容量： 2GB内存电压：内存电压： 0伏伏内存详细参数：内存详细参数：84中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作容量容量 内存类型内存类型 （1 1）内存的容量即内存条的容量；）内存的容量即内存条的容量；（2 2）一般用）一般用MB

53、MB、GBGB来表示；来表示；（3 3）通常有）通常有512MB4GB512MB4GB的存储容量的存储容量85中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作容量容量 内存类型内存类型 DDRDDRDDR2DDR2DDR3DDR3一个总线时钟周期读写两次数据一个总线时钟周期读写两次数据, ,2 2倍倍一个总线时钟周期读写两次数据一个总线时钟周期读写两次数据并行存取两次数据并行存取两次数据, , 4 4倍倍一个总线时钟周期读写两次数据一个总线时钟周期读写两次数据并行存取四次数据并行存取四次数据, , 8 8倍倍SDRAMSDRAM( (同步动态存储器同步动态存储器) )一个总线时钟周期读写一次数据一个

54、总线时钟周期读写一次数据86中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 计算机是否会用尽内存？计算机是否会用尽内存？ 不大可能！不大可能！ 虚拟内存可以扩充内存空间虚拟内存可以扩充内存空间87中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作虚拟内存虚拟内存 为了解决为了解决内存空间不足内存空间不足来自于来自于硬盘上的一块空间硬盘上的一块空间内存外存内存外存结合的办法结合的办法88中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作1.1. 字处理软件字处理软件占用了大部分内占用了大部分内存，同时又运行存，同时又运行电子表格程序电子表格程序2.2.操作系统将字处理操作系统将字处理软件中近期最少使用的

55、软件中近期最少使用的程序段移至硬盘的虚拟程序段移至硬盘的虚拟内存中内存中3.3.电子表格电子表格程 序 就 可 以程 序 就 可 以加 载 到 字 处加 载 到 字 处理 软 件 释 放理 软 件 释 放的 内 存 空 间的 内 存 空 间中中虚拟存储器的工作原理虚拟存储器的工作原理中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 计算机有了计算机有了RAM，为什么还需要，为什么还需要ROM？ 计算机启动时计算机启动时RAMRAM是空的是空的处理器执行的处理器执行的指令到哪里找指令到哪里找如何访问硬盘如何访问硬盘如何搜索如何搜索OSOS90中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作ROM

56、:只读存储器只读存储器 （1 1）存储的信息是永久性，不易失存；）存储的信息是永久性，不易失存；（2 2）ROMROM中的指令直接固化在电路里；中的指令直接固化在电路里；（3 3）更改）更改ROMROM的信息的唯一办法是更换的信息的唯一办法是更换 ROM ROM芯片芯片特点：特点：例如：计算器中的平方根、例如：计算器中的平方根、余弦函数等余弦函数等91中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作思考：思考： 计算机在哪里存储它的基本硬件配置计算机在哪里存储它的基本硬件配置信息？信息？计算机必须存储有关计算机必须存储有关存储器、硬盘、显示器等存储器、硬盘、显示器等配置信息配置信息配置信息存储在配置

57、信息存储在EEPROM中中92中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作EEPROM：电擦除可编程只读存储器电擦除可编程只读存储器取代了取代了CMOS技术；技术；改变计算机系统的配置改变计算机系统的配置（如添加内存）（如添加内存）时，时， EEPROM中的数据就会更新中的数据就会更新93中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之存储器存储器内存外存磁介质磁介质, ,软盘和硬盘软盘和硬盘光盘光盘FlashFlash存储器存储器随机存储器随机存储器(RAM)(RAM)只读存储器只读存储器( (ROMROM、EEPROMEEPROM) )高速缓冲存储器高速缓冲存储器

58、(Cache)(Cache)虚拟内存虚拟内存存储器94中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作计算机硬件系统之计算机硬件系统之存储器存储器外存外存 内存内存 外存特点：外存特点：大容量、能长期保存数据，价格便宜大容量、能长期保存数据，价格便宜95中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作光盘光盘 硬盘硬盘 盘片：一个硬盘有多个盘片，每盘片有上下两个面，都可以保存数据 磁道：盘片上不同半径的同心圆为磁道 扇区：一个磁道被划分为多个扇区 柱面：不同盘片相同磁道构成的圆柱面即柱面 柱面柱面扇区扇区磁道磁道96中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作光盘光盘 硬盘硬盘 容量容量= =盘片数盘片数

59、磁道（柱面）数磁道（柱面）数 扇区数扇区数 字节数字节数/ /扇区扇区容量容量 = = 800 800 180 180 （字节）（字节）= 1474560= 1474560（B B）= 1440000= 1440000（KBKB）= 1440= 1440（MBMB）97中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作光盘光盘 硬盘硬盘 光盘CD光盘光盘DVD光盘光盘容量为容量为700M700MBD光盘光盘容量为容量为4.7G8.5G4.7G8.5G蓝光光盘，采用蓝光激蓝光光盘，采用蓝光激光光束光光束DVDDVD的下一代产品的下一代产品容量为容量为25G50G25G50G98中国海洋大学中国海洋大学

60、焦玲制焦玲制作作光盘光盘 硬盘硬盘 CD-ROM光驱：光驱：只能读取只能读取CD光盘光盘 光驱DVD-ROM光驱：光驱：读取读取CD 和和DVD光盘光盘 COMBO光驱：光驱：“康宝康宝” 是一种集合了是一种集合了 CD、DVD的读取和的读取和CD的刻录的刻录 DVD刻录光驱：刻录光驱：CD、 DVD的读取和的读取和 CD、 DVD的刻录的刻录 99中国海洋大学中国海洋大学 焦玲制焦玲制作作光盘光盘 硬盘硬盘 如何查看自己的光驱是不是刻录光驱？如何查看自己的光驱是不是刻录光驱？ 查看自己的光驱面板上的字母标识查看自己的光驱面板上的字母标识 标有标有CD-RWCD-RW为为CDCD刻录光驱；只能