一级各章考点第五版教学用11年9月(自动保存的)

1、PAGE 一级各章考点B5第一章信息技术概述 (一级第五版2011-9-10) 考点1：信息与信息技术信息处理P2信息处理是指信息的收集、加工、存储、传递和施用。目的是获取有用的信息。信息技术P2信息技术是用来扩展人们信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。基本的信息技术包括:感测与识别技术：用来扩展人的感觉器官功能的感测(获取)与识别技术（感觉器官）感测技术：利用红外线、紫外线、次声波、超声波、传感器等手段及遥感、遥测等技术来获取更多信息（如：雷达）识别技术：对所获取的信息类别做出判断感测与识别技术：克服了人在感知与识别信息时具有的局限性，增强了信息感知的范围 、精度和灵敏度，是人的感

2、觉器官功能的扩展通信与存储技术：用来扩展人的神经网络功能的通信，主要解决信息的传递（如：电视/广播）问题。 通信的实质是将信息附着于一个事物(载体)，并通过载体的运动将信息从空间上的一点传送到另一点。现代通信技术使用的载体是电波或光波。通信只关心被传送信息的形式而不关心其内容和价值，着重考虑信息传输的有效性、可靠性和数据的安全性。通信技术突破了人在交流信息时所受到的空间和时间上的限制，是人的神经网络系统功能的扩展。现代信息技术的三大领域：微电子技术、通信技术、数字技术（计算机技术）主要特征：以数字技术为基础、以计算机及其软件为核心、采用电子技术（包括激光技术）进行信息的收集、加工、存储、显示和

3、控制。它包括通信、广播、计算机、微电子、遥感遥测、自动控制、机器人等诸多领域。当代电子技术的基础（两项）：微电子技术与光纤技术、数字技术计算处理技术：用来扩展人的思维器官功能的计算与处理与存储技术（大脑功能）存储技术：主要解决大量信息的长期、可靠存储问题（如：图书馆）。是人的记忆器官(大脑)的扩展。计算与处理技术：主要解决信息的转换加工处理问题，即对信息去粗取精、去伪存真，从初始信息中分析、推导、演算或抽象也可用信息。计算与处理技术克服了人在处理信息时具有的局限性，增强了信息加工处理和控制的能力，是人的思维器官(大脑)功能的扩展。控制与显示技术：用来扩展人的效应器官功能的控制与显示技术（效应器

4、官）主要解决信息的施效问题。控制的本质是根据输入的指令信息(决策信息)改变外部事物的运动状态和方式。控制显示技术克服了人在改变事物运动状态及再现信息时的局限性，是人的效应器官(手、脚、嘴等)功能的扩展。考点2：微电子技术微电子技术P2是信息技术领域中的关键技术，以集成电路（IC）为核心的电子技术，它是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的。电子电路所使用的基础元件的演变 ：真空电子管、晶体管、中小规、大规模和超大规模集成电路。P37 表2-1集成电路制造过程P1820世纪50年代出现，单晶硅硅抛光片（将单晶硅锭经切割、研磨和抛光制成的像镜面一样光滑的圆形薄片） 硅平面工艺

5、过程（制成集成电路所用的工艺技术，包括：氧化、光刻、掺杂和互连等） 晶圆（每个硅抛光片上制出成百上千个独立的集成电路） 芯片（检测、分割成单独的集成电路小片） 封装 成品测试封装形式：单列直插式（SIP）、双列直插式（DIP）、阵列式（PGA）现代集成电路用的半导体材料通常是硅(Si)，也可是化合物半导体如砷化镓(GaAs)等集成电路的分类P4根据所包含的电子元件(如：晶体管、电阻、电容等)数目可以分为： 集成电路规模元器件数目小规模集成电路（SSI）100中规模集成电路（MSI）1003000大规模集成电路（LSI）300010万超大规模集成电路（VLSI）10万几十万极大规模集成电路（UL

6、SI）100万集成电路应用：中、小规模集成电路一般以简单门电路或单级放大器为集成对象大规模集成电路以功能功能部件、子系统为集成对象现在PC机使用的微处理器CPU、主板上使用各种芯片组(南桥、北桥芯片)、图形加速器芯片、各种存储器芯片(ROM、RAM、Cache、BIOS)等都是由超大规模和极大规模集成电路。（）P19按晶体管结构、电路和工艺分：双极型（Bipolar）集成电路金属氧化物半导体(MOS) 集成电路双极金属氧化物半导体(Bi-MOS)集成电路按照功能分：P4数字集成电路(如：逻辑电路、存储器、微处理器、微控制器、数字信号处理器等)模拟集成电路(又称为线性电路，如：信号放大器、功率放

7、大器等)按照用途分：（）通用集成电路 (如：微处理器和存储器芯片等)专用集成电路（ASIC）(根据某种应用的特定要求而专门设计、定制的集成电路)集成度含义：单个集成电路所含电子元件的数目。（）P19Intel 1988年推出的Intel80486微处理器中，含电子元器件数约为100万Intel 2000年推出的Pentium 4微处理器中，含电子元器件数约为10 000万(1亿)Pentium 4的集成度要比Intel80486提高了约100倍目前，世界上集成电路生产的主流技术已经达到1214英寸晶圆、65nm(纳米)的工艺水平， 有些产品(Inter公司生产的微处理器CORE 2 Quad)

8、 已经达到45nm的工艺水平。集成电路的发展P20集成电路的特点是体积小、重量轻、可靠性高。集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸，晶体管的越小，其极限工作频率越高，门电路开关速度就越快。芯片上电路元件的线条越细，相同面积的晶片可容纳的晶体管就越多，功能就越强，速度也越快。P4CPU(火柴盒大小)集成了成千上万个晶体管，其电路元件线条可以达到45nm纳米技术：量子世界的新阶段集成光路、光电子集成：光作为信息的载体Moore定律Moore定律：摩尔在1965年在电子学杂志上发表预测，单块集成电路的集成度，平均每18-24个月翻一番，这就是有名的Moore定律。（）P20IC卡分

9、类和使用方式P21IC卡是“集成电路卡”简称，它能可靠地存储数据和读取数据。按功能分类：存储器卡：容量大约为几千字节到几十千字节，信息可以长期保存，可以通过读卡器改写（如：电话卡、饭卡、公交卡、医疗卡），有的还具有加密功能 智能卡（CPU卡）：卡上集成了CPU、程序存储器与数据存储器，还配有操作系统，如手机中的SIM卡按使用方式分类接触式IC卡：表面有一方型金属接口，共有8个或6个金属触点，使用时须将IC卡插入读卡机卡口内，多用于存储信息量大、读写操作比较负杂的场合。容易磨损，寿命不长非接触式IC卡（射程卡、感应卡）：采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，操作

10、方便、快捷。这种卡记录的信息简单，数据不多，常用于身份验证场合（我国2代身份证）2代身份证：内部嵌入了非接触式集成电路（由四部分组成：射频天线、存储模块、加密模块、控制模块），可以实现“电子防伪”、“数字管理”IC卡按应用电子证件（身份证）、电子钱包（公交卡、电话卡）。考点3：二进制及其特点：整数和实数在计算机内的表示方法P25计算机中信息的计量单位（）位：一个0或1就是一位，英文名叫bit (比特)常简记作bn位的二进制能表示2n个数比特是计算机中处理、存储、传输信息的最小单位它是计算机信息处理的基本单位字节：8位二进制为一个字节，英文名叫Byte 常简记作B内存储容量的基本单位（2的幂次作

11、单位）依次有B(字节)、KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)、TB(太字节)它们之间的关系是：1KB=210B=1024B 1MB=220B=1024KB1GB=230B=1024MB 1TB=240B=1024GB外存储以10的幂次来计算 距离、速率、频率中是10的幂次来计算的传输速率的度量单位是每秒多少比特计算机采用二进制的原因：二进制中只有0和1两个数，运算简单、快速：0和1 两个数据在物理器件上容易实现。比如可以用电平的高、低来表示；用磁性材料的两个极性来表示；也可用半导体导通和截止两种状态来表示。二进制的逻辑运算（）三种基本的逻辑运算：与、或、非运算规则例子与(逻辑乖) ，

12、用符号“AND”、“”、“”表示只有参加运算的两个数同时1其结果才为1，否则为0（有0结果则为0，无进位）1与0=0 0与0=01与1 =1 0与1=0或(逻辑加) ，用符号“OR”、“”、“”表示只有参加运算的两个数中至少有1个是1其结果才为1，否则为0（有1结果则为1，无进位）1或0=1 0或0=01或1 =1 0或1=1非(取反)，用符号“NOT”、“”表示）对参加运算的一个数取反，1变为0，0变为1非1=0非0=1二进制的逻辑运算：是位与位之间独立运算的，不会产生进位。二进制的算术运算（）二进制的加法:0+0=0，0+1=1, 1+1=10（两个二进制数相加，按“逢二进一”向高位进位1

13、）二进制的减法:1-1=0, 1-0=1, 10-1=1 (两个二进制数相减，按“借一当二”向高位借位1)。1与1进行逻辑加和逻辑乘结果相同 （2010春）比特传输在数据通信中，信息是一位一位传输的，传输速率的基本单位是比特/秒，另外，还有千比特/秒、兆比特/秒、吉比特/秒等。它们的进位为10的3次方(1000)。（）传输：基带传输（近距离）、频带传输（远距离）不同进制的转换不同进制的数是不能直接进行运算的，必须转换成同一进制下才能进行运算。二进制转为十进制:将二进制数的每一位数字乘以对应的权值。累加即可。以小数点为界，左起第N位的权值为2的N-1次方，即2N-1。右起第N位的权值为2的-N次

14、方，即2-N。十进制整数转换为二进制整数:除以2取余法。十进制小数转换为二进制小数:乘以2取整法。不同进制间转换和比较大小。（）考点4：整数和实数在计算机内的表示方法P33（）计算机中的数值信息分为整数和实数两大类，它们在计算机中表示时分为定点数和浮点数。定点数(小数点位置固定的数)定点数分为：定点整数和定点小数(纯小数)。定点整数的小数点固定在二进制数最后一位的后面。定点小数点的小数点固定在二进制数最高一位的前面。定点整数分为：不带符号的整数(正整数)，所有的二进制数都用来表示数值大小。带符号的整数，一般总是最高一位二进位用表示符号(通常0表示正号，1表示负号)其余各位表示数值大小。定点整数

15、通常以原码、反码或补码的形式存放在计算机中，如果X表示真值，它在计算机内的各种编码称机器数。各种机器数表示形式为X原、X反、X补原码： 正数：最高位为0，其余各位表示其值。总的位数根据CPU的字长而定 负数：最高位为1，其余各位表示其值。不足字长的位补0反码 正数：和原码相同 负数：在原码的基础上，符号位不变，其余各位按位取反补码 正数：和原码相同 负数：在原码的基础上，符号位不变，其余各位按位取反，末位加1X +Y补 =X补+Y补 X -Y补 =X补+-Y补对于一个正整数，它的原码、反码或补码相同。注意：判断一个机器数的真值，要把它转换成原码形式。如：已知一个负整数的补码求原码：符号位不变，

16、其余各位按位取反，末位加1(不是减1)。通常数值型数据在计算机中都以补码形式存储，因为采用补码形式便于把减法运算转变成加法运算，这样减少了计算机的物理器件，从而减少成本。也就是说计算机的运算器中没有减法器而只有加法器。整数表示：整数分为不带符号的整数和带符号的整数。带符号的整数一般用原码或补码来表示。机器字长为8的无符号的整数能表示数的范围：0255(00000000-11111111)；机器字长为16的无符号整数范围为0-65535(0000000000000000-11111111111111111)机器字长为n位无符号正整数表示的范围： 0-(2n-1) 机器字长为8的二进制补码表示带符

17、号整数范围： -128至+127(10000000-01111111)机器字长为16的二进制补码表示带符号整数范围：-32768至+32768机器字长为n的二进制补码表示带符号整数范围： -2n-1+1至+(2n-1)负数要比正数多一个数 数0的原码和反码是不唯一的（0和-0），但是0的补码表示是唯一的（0）。考点5：实数(浮点数)信息在计算机内的表示P35实数是既有整数部分也有小数部分的数。任意一个实数在计算机内部都可用“指数”（也称“阶码”），是一个整数和“尾数”（纯小数）来表示。这种用指数和尾数来表示实数的方法叫做“浮点表示法”。（）浮点数(小数点位置不固定的数)，浮点数由尾数和阶码组成

18、，如：-345.6=-0.345610 -3，其中0.3456称尾数，3称为阶码，“-”称尾符，“+”称阶符数据的溢出：一个数据的阶码超过计算机所能表示的最大阶码称为上溢，要停止运算一个数据的阶码小于计算机所能表示的最小阶码称为下溢，计算机将把此数作为0处理，机器仍然可以运行。在Pentium机中，浮点数长度可以是32位、64位和80位实数，位数越多，可表示数的范围越大，精度也越高。二进制实数的浮点表示P29与十进制实数一样，二进制实数也可以用记阶法表示 例如：+1001.011B = + 0.1001011B2 100 0.0010101B = 0.10101B210 可见，任一个二进制实数

19、 N 均可表示为： N=S2P （其中， 是该数的符号； S是N 的尾数；P是N的阶码）因此，32位的单精度浮点数在计算机中可表示为：例一 （P29）32位浮点数 0 01111110 10110000000000000000000的十进制数值是多少？先计算指数。因为 e=01111110=(126)10 故，指数1261271再计算尾数。因为规格化的尾数是：1.1011 ，所以该浮点数的数值为：1.10112-1=0.11011(0.84375)10尾数共23位，使用原码表示，绝对值在1与2之间，其中1和小数点都是隐含的，不直接表示出来 例二（P30）将十进制数178.125表示成Penti

20、um 的32位浮点数首先将178.125表示成二进制：(178.125)10=(10110010.001)2 再将该二进制数表示成规格化形式： 10110011.001271.0110010001 27 (1.)0110010001因为指数等于7，加上偏移量127之后，e=7+127=134=(10000110)2所以，178.125的浮点数形式表示为：第二章计算机组成原理考点1：计算机的发展P37计算机主机所使用的元器件作为计算机划代的主要标志，计算机的发展分为四代。（）目前用的计算机依旧是集成电路计算机，计算机的新的发展着眼于智能化，以知识处理为核心，称为:新一代计算机。考点2：计算机的组

21、成P39组成：由硬件、软件两部分组成五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备主机：CPU、内存储器、总线外设：外存储器、输入设备、输出设备考点3：微处理器和嵌入式计算机微处理器：将运算器和控制器集成在一块半导体芯片上的大规模集成电路，称为微处理器。它作为微型计算机的核心部件。单片机：将处理器、存储器、输人/输出接口电路等集成在一块芯片上的大规模集成电路称为微控制器，也叫单片机。它常以嵌人方式使用在智能仪表外围设备、数字家电和通信设备等产品中（数码相机、MP3、手机等）。微型计算机：以微处理器为中央处理器(CPU)的计算机，称为微型计算机。微型计算机的发展是以微处理器的发展为标志的。

22、考点4：计算机的分类P45按计算机的字长和内部结构分为：8位机，16位机，32位机，64位机等。按计算机的性能和价格分为：巨型机，小巨型机，大型主机，工作站，个人计算机（PC）。按计算机的用途分为：通用机，专用机。考点5：CPU(中央处理器) 的结构与原理计算机的基本工作原理：采用美籍匈牙利数学家冯.诺依曼提出的“存储程序控制”原理。（）程序：指的是一个可执行的指令序列。存储程序：指的是将可以由计算机执行的一个指令序列预先存储在计算机的存储器中。控制：指的是由当前所执行的指令来决定计算的各硬件如何动作以完成特定的信息处理任CPU的任务：是运行系统程序和应用程序。P39CPU的结构: （）CPU

23、主要由寄存器组、运算器、控制器等组成。P44是任何一台计算机必不可少的核心部件。P39并行处理：为了提高速度，计算机也可以包含2个、4个、8个甚至几百个、几千个CPU。使用多个CPU实现超高速计算的技术称为“并行处理”。多核：集成有2个、4个甚至更多CPU在同一个芯片内的所谓“多核”CPU，使PC性能得到了进一步的提高 P39寄存器: 暂存数据。 P44运算器：主要完成算术运算和逻辑运算。控制器：CPU的指挥中心，协调和控制计算机的各个部件统一工作。控制外部数据的输入，计算机内部数据的交换与处理，结果的输出与计算机各种突发事件的实时监控。考点6：计算机的指令与指令系统P45（）指令的含义，格式

24、及各组成部分的作用：指令：是可被CPU理解并执行的二进制编码表示的基本操作命令，在计算机内部，程序的基本单位是指令。指令的形式:二进制。指令的格式:一条指令通常由操作码和操作数地址两部分组成。操作码操作数地址操作码: 代表指令的功能，即告诉计算机做何种操作（ADD、SUB、MOV、STR（存储）、LDA（读数）。操作数地址: 给出执行指令时所需要的操作数或操作数的存储位置信息。操作数地址可能是1个，2个甚至更多。（）如：OPD1D2 D3 , OPD1D2 , OPD指令系统:一台计算机的所有指令的集合。（）指令系统兼容性（）不同种类的计算机有不同的指令系统。因此，一台计算机上可以执行的程序，

25、在另一台不同的计算机上可能无法执行。为了克服这一问题，采用“兼容方式”:(1)在计算机系列开发中，新处理器保留老处理器的所有指令，同时扩充功能更强的指令（升级）。(2)有些不同厂家开发的计算机保持指令系统的相互兼容。这样，软件就在兼容的计算机上通用。 如：AMD和Cyrix公司微处理器，与Intel公司微处理器的指令系统兼容。 同一个公司生产的处理器采用“向下兼容方式”来开发新处理器。不同公司的处理器未必互相兼容。例如，Intel公司微处理器与IBM公司PowerPC微处理器的指令系统不兼容。指令的执行过程一条指令在计算机中的执行过程分为如下几个步骤：取指令：CPU的控制单元从Cache或主存

26、储器(RAM)中读取一条指令并放入指令寄存器。指令译码：控制单元中的译码电路对指令寄存器中保存的指令的操作码部分进行解释和翻译并产生控制信号(ADD、SUB、MOV（传送）、JMP（跳转）、STR（存储）、LDA（读数）等)。执行指令：执行单元取操作数，完成指令所规定的运算或操作。保存结果：执行单元保存运算结果到寄存器或内存储器，指令计数器自动形成下一条将要执行的指令所在的存储单元地址。CPU的性能指标（题型：影响CPU运行程序速度的主要因素？）主要指标：字长、结构、功能、晶体管数目、工作频率运算速度：一般用于说明具有并行处理能力的巨型机的预算速度的度量单位：次/秒、 MIPS（百万条定点指令

27、/秒），MFLOPS（百万条浮点指令/秒），TFLOPS（万亿条浮点指令/秒）。字长：中央处理器中运算器和寄存器的宽度。即数据在运算或存储时的二进制位数。字长决定了计算机的精度，通常是2的整次幂CPU的工作主频：提供给CPU工作的脉冲信号每秒出现的个数（CPU内部的时钟频率）。决定了CPU内存数据传输速率和执行指令所占用的时间。主频越高，CPU的速度就越快。CPU总线速度（前端总线）：CPU总线的工作频率和数据线宽度决定CPU与内存间传输数据的速度快慢。总线速度越快，CPU性能将发挥得越充分CPU总线频率（也称“CPU外频”）：决定了CPU和外部部件交换数据的工作频率。总线频率越高，CPU的处

28、理速度就越快。Cache的存储容量：决定了CPU访问Cache时的命中率。Cache的容量越大CPU的处理速度就越快。通常Cache越大、级数越多，有利于减少CPU访问内存的次数。见考点10寄存器，运算器的位数越多，CPU的运算器速度就越快。指令系统、逻辑结构Core i7 / i5 / i3处理器，它们是64位多内核的CPU芯片。Core i7 有四个或六个内核，主频达到3GHz以上，还包含共享的L3 Cache。Core i5 是Inter Core i7衍生出来的中低档产品，它有四个内核Core i3 有两个内核Core 2：Inter公司的Core2系列的微处理器，大多采用双核和四核结

29、构，每个内核的结构和功能都相同多核技术：随着集成电路制造及封装技术的进步，现在已经有能力把2个甚至多个处理器核心集成在一个晶片上或封装在一个集成电路内，以进一步提高CPU多线程并发执行的性能，这就是多核技术。考点7：PC机的主板（）P48主要部件：CPU插座、芯片组、第二级高速缓存（有些已经做在CPU中）、内存储器插座（SIMM 或DIMM），I/O总线插槽（PCI插槽），硬盘插槽（IDE），显卡插槽（AGP），BIOS ROM 芯片，CMOS RAM芯片等。主板的规格指的是各种部件在主板上的布局以及供电和散热方案。若干年来大多主板的的板型为ATX，它有多种不同规格（如：micro ATX 、

30、 FlexATX 、miniITX等），不同规格的尺寸大小不同，因而可安装的扩充槽数目不等。主板尺寸已经标准化，现在使用的主要是ATX和BTX。主板的兼容性和可扩性既与选用的芯片组型号有关，也与主板本身的规格有关考点8：芯片组 P49芯片组：是主板电路的核心，决定了CPU的类型和速度，总线速度，存储器的速度，存储器的容量及类型。CPU的系统时钟及各种与其同步的时钟均由芯片组提供。一般由2块超大规模集成电路组成：北桥芯片和南桥芯片有什么样的CPU，就需要什么样的芯片组北桥芯片：存储控制中心（MCH），用于高速与CPU的连接并控制内存、显卡的数据经北桥芯片进行传输，在主板上离CPU和内存最近。南桥

31、芯片：I/O控制中心（ICH），主要负责外存储器及各种I/O设备（显示器除外）与CPU及内存之间的通信，其数据传输都是通过I/O总线和I/O接口进行的负责与PCI总线槽、USB接口、硬盘接口、音频编码解码器、BIOS和CMOS存储器等连接，并借助Super I/O芯片提供对键盘、鼠标、串行口和并行口等控制。多数南桥芯片组还集成了以太网控制器和音频控制器等不同芯片组的区别主要是北桥芯片，南桥芯片往往是一样的一般位于主板离CPU插座较远的下方，在PCI插槽附近集成度的提高，为降低系统成本，不少芯片组已经把网卡、声卡甚至显卡的功能都集成在芯片组中，因而芯片组也决定这计算机的音频性能和显示性能考点9：

32、BIOS、CMOS芯片主板上有两块特别有用的集成电路：BIOS、CMOS存储器BIOS（基本输入/输出系统）：它是一块闪烁存储器（Flash memory）中的一组机器语言程序，存放的是基本输入/输出系统，它是PC机软件中最基础的部分，没有它机器就无法启动。它具有启动计算机工作，诊断计算机故障及控制低级输入输出操作的功能。BIOS主要包含四个部分的程序：（）加电自检程序（POST）：检测计算机故障系统自举（装入）程序（BOOT）：加载操作系统CMOS设置程序(在启动时按Del、F1、F2、F8、F10等键)：在PC机进行自举前，就可以启动CMOS设置程序基本外围设备的驱动程序CMOS RAM

33、芯片（）：它是一种可随机读写的半导体存储器芯片其中存储的：是用户对计算机硬件所设置的参数，包括系统日期时间和密码，显卡类型，硬盘驱动器的数量、类型和参数，启动程序访问顺序等。这些配置信息供操作系统自举程序读取。CMOS：是易失存储器，当机器电源关闭以后，由主板上“电池”供电，而保持其中存储的信息不丢失。CMOS设置程序：允许用户将系统的硬件配置信息进行修改考点10：存储器的层次结构（）P51内存容量速度价格/位寄存器最小最快（1ns）最高Cache存储器（2ns）主存储器(RAM和ROM)（10ns）外存外存储器（10ms）后备存储器最大最慢（10s）最低存储器分类：内存储器（内存、主存）、外

34、存储器（外存、辅存）内存储器：由称为存储芯片的半导体集成电路组成。分为：随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）外存储器：包括：软盘、硬盘、光盘、磁带等 是一种能永久或半永久地保存数据的存储器，即使掉电（或关机）后，数据也不会丢失，非易失性存储器随机存储器（RAM）：属于易失性存储器分为SRAM（静态随机存储器）、DRAM（动态随机存储器）无论是DRAM（主存储器）还是SRAM（Cache存储器）,断电或关机，其中的信息将随之丢失（易失性），用于临时存放CPU正在运行的程序、正被处理的数据及产生的结果数据。直接与CPU相连接（CPU可直接访问）目前，多采用CMOS型半导体集成电路制成，一般用

35、来存放用户的程序和数据。SRAM：用于构造高速Cache，它的速度几乎与CPU一样快 与DRAM相比，它的电路较复杂，集成度低功耗大，制造成本高，价格贵 功能：匹配CPU和内存两者的工作速度，发挥CPU的高速性能DRAM：适合使用于主存的主体部分，由若干片DRAM芯片。它的速度较慢，一般比CPU慢的多目前市场上有多个品种的DRAM。以前比较流行的：EDO DRAM、SDRAM（单速率同步DRAM）、双通道RDRAM近几年流行的是DDR SDRAM（双通道同步DRAM）和性能优越的DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM11春省二级： DDR：有184个引脚DDR2：有240个引脚通常台式机中

36、的内存条与笔记本中的内存条，不能互换Cache 存储器/高速缓冲存储器：是为了解决CPU与主存储器速度不匹配而引入的它由SRAM芯片组成，一般封装在CPU内部，与CPU同速度Cache是主存储器的延伸，其中的内容是主存中部分内容的拷贝，它与主存统一编址(按字节)。一级缓存（L1 Cache）容量小 几KB几十KB，集成在CPU中二级缓存（L2 Cache）容量较大 128KB1MB，通常做在CPU外部，即主板上，P4以后已集成到CPU中。 现在一级缓存、二级缓存都被设计在CPU内部 Cache容量：理论上越大越好，访问Cache的命中率就越高，目前达8MB。过大的Cache会降低CPU在Cac

37、he中查找速度 ，另外因成本原因，Cache的容量并不大 见考点6ROM：存放固定的系统程序，按照是否在线改写可分为：不可在线改写ROM和可在线改写Flash ROMFlash ROM：是一种新型的非易失性存储器。低电压下，存储的信息可读不可写，这时像ROM；较高电压下，所存储的信息可以改写和删除，这时又类似RAM。在PC机中用于存储BIOS程序，还可使用在数码相机和U盘中Mask ROM：存储的数据由工厂在生产过程中一次形成，此后无法进行修改P ROM：用户可以使用专门装置写入，此后无法修改EP ROM：用户可以使用专门装置写入，可以通过专门设备改写其中的信息主存储器：（主要DRAM芯片组成

38、）由若干内存条组成，内存条是把若干片DRAM芯片焊接在一小条印刷电路板上做成的部件。PC主板中一般配备2-4个DIMM插槽。DDR（有184个引脚）和DDR2（有240个引脚）均采用双列直插式内存条与CPU直接相连并交换信息，是CPU与硬盘之间交换数据的桥梁，与外存相比，主存储器存取速度快，但容量小，价格高。主存储器每个单元为一个字节B(8个二进制位)。每个单元都有一个地址。CPU按地址对存储器进行访问.如果:CPU的地址线宽为n ，B那么CPU的寻制大小为 2n B存储单元内容包括数据和指令。内存储器是由半导体集成电路芯片制成。DIMM插槽两面触点是相互独立的，DDR2采用双列直插式内存条。

39、CPU工作是它所执行的指令及处理的数据都是从内存中取出的，产生的结果一般存放在内存中。计算机执行程序时，外存中的程序及数据必须先传送到内存，然后才能被CPU使用。 P40数据读写速率（存储器的带宽）存储器数据通路宽度存储器总线有效时钟频率 通道数 P89存储器时钟频率存储器芯片名称存储器内部频率内存条名 称每秒传输次数最大传输速率100MHzDDR - 200100MHzPC-1600200M1.6 GB/sDDR2-400200MHzPC2-3200400M3.2 GB/sDDR3-800400MHzPC3-6400800M6.4 GB/s近几年流行的是 P53、 P88DDR SDRAM(

40、 2倍数据速率的同步SDRAM) DDR2 SDRAM( 4倍数据速率的同步SDRAM) DDR3 SDRAM( 8倍数据速率的同步SDRAM)存储器数据通路宽度 64位 6482100=1.6GB/s 6484100=3.2GB/s6488100=6.4GB/s 过去曾经在PC机中广泛使用的如EDO DRAM 和SDRAM、DDR SDRAM内存条已经无法满足CPU对高速率数据传输的要求 考点11：I/O P53I/O设备:输入/输出设备，也称外设。I/0操作:实现I/0设备与主机之间的数据传输。I/0操作与CPU的数据处理是并行处理的，多个I/0设备必须能同时进行工作I/0控制器:负责对I

41、/0设备进行全程控制。I/0设备的专用控制器，I/0设备通过I/0控制器与主机连接。I/0端口的分类从数据传输方式来分：串行端口：一次只传输一位并行端口：一次只传输8位或16位、32位I/0接口:主机箱上的各种插座和插头，用于连接I/0设备。常用I/O端口鼠标：RS-232E、PS/2 、USB 、无线接口键盘：PS/2 、USB 、无线接口显示器：VGA硬盘：SCSI（主要应用于中、高端服务器和高档工作站）、IDE（传统常用） 传统I/O端口的理想替代品：USB和IEEE1394 见考点13常用I/O接口（表）。（）P56名 称 数据传输方式 数据传输速率 标 准 插头/插座形式 可连设备数

42、目 通常连接的设备 串行口 串行, 双向 5019200 b/s EIA-232 /EIA-422 DB25F或DB9F 1 鼠标器，MODEM 并行口 (增强式) 并行, 双向 1.5MB/s IEEE 1284 DB25M 1 打印机，扫描仪 USB(1.0) USB(1.1) 串行, 双向 1.5Mb/s(慢速) 1.5MB/s(全速) USB-IFA型，B型 最多127 键盘，鼠标器，数码相机，移动盘等 USB(2.0) 串行, 双向 60MB/s(高速) USB-IF A型，B型，Mini型最多127 外接硬盘，数字视频设备，扫描仪等 IEEE 1394a IEEE 1394b 串行

43、, 双向 50MB/s,100MB/s, 200MB/sFireWire(i.Link) 最多63 数字视频设备 IDE 并行, 双向 66MB/s 100MB/s 133MB/s Ultra ATA/66 Ultra ATA/100 Ultra ATA/133 (E-IDE) 14 硬盘，光驱，软驱 SATA 串行, 双向 150MB/s 300MB/s SATA1.0 SATA2.0 7针插头/插座 1 硬盘 显示器输出接口 并行, 单向 200500MB/s VGA HDB15 1 显示器 PS/2接口 串行, 双向 低速 IBM 1 键盘或鼠标器 红外线接口(IrDA) 串行, 双向

44、115,000 bps 或 4 Mbps 红外线数据协会 不需要 1 键盘，鼠标器，打印机等 为了解决I/O设备速度过慢、效率不高，设备管理程序中大多引入了缓冲技术，以减少I/O的等待时间。虽然有些I/O设备或控制器内部已有硬件缓冲（如：打印机和磁盘控制器内部豆油缓冲存储器），但操作系统仍然在内存开设I/O缓冲区和文件系统缓冲区 在Windows操作系统中，设备管理程序还支持“即插即用”（PnP）功能，并按ACPI标准进行电源管理，设备休闲时，把设备切换到低能耗考点12：总线P53 指的是计算机各部件之间传输信号的一组公用信号线从总线的层次角度划分：CPU总线、存储器总线、I/O总线处理器总线

45、（前端总线）：用于CPU与北桥芯片相互连接的总线存储器总线：I/O总线：用于I/O控制器与主机（CPU、存储器）之间数据传输从总线传输的信号角度划分：地址线（地址信号）（）数据线（数据信号）（）控制线（控制信号）（）从总线标准的角度划分：常用的总线标准有：ISA（工业标准体系结构）总线，也叫AT总线，是16位总线。ELSA（扩展工业标准结构）总线，和ISA总线兼容，是32位总线。PCI总线，是一种局部总线32位时：最高的传输速率为133MB/S64位时：最高的传输速率为266MB/S。（）PCI-E 是PC机I/O总线的新标准它采用高速串行传输以点对点的方式与主机进行通信目标是全面取代现行的P

46、CI和AGP，实现总线接口的统一包括的类型：x1、x4、x8 及x16 分别包含1、4、8、16个传输通道传输速率高： x1每个通道的速率可达250MB/s， （2.0版速率提高为2倍 500MB/s,3.0版为4倍 1GB/s）; x16速率可达5GB/s ,n个通道可使速率提高n倍PCI-E x1和PCI-E x16已经成为PCI-E 的主流规格，大多数芯片组生产厂商在：北桥芯片组中添加了对PCI-E x16的支持，5GB/s 远远超过AGP 8X的接口速率2.1GB/s， PCI-E x16接口的显卡已经越来越多地取代AGP接口的显卡南桥芯片组中添加了对PCI-E x1的支持，250MB

47、/s 已经可以满足声卡、网卡和多数外存对数据传输带宽的要求 P55总线组成： 各部件之间信息传输的一组共享信号线； 总线控制器：包含在主板的芯片组内。总线性能:数据传输速率(总线带宽) 总线带宽(最高传输速率)(数据通路宽度/8) 总线工作频率 传输次数 400MHz 8 B = 3.2GB/s133MHz 8 B = 1.064GB/s 考点.13：USB接口P56（）目前计算机各种外设的常用接口。总线式高速串行接口。传输速率：USB 1.1用于连接中低速设备，现在很少使用现广泛适用的USB 2.0接口使用4线连接器（有A、B、Min型之分），最高数据传输速率可达480Mb/s(60MB/s

48、), 用来连接硬盘等高速设备最新发布的USB 3.0最高数据传输速率可达3.2Gbps(400MB/s)使用“总线集线器”，一个USB接口理论上最多能连接127个外设。可以由主机提供+5V电源。支持即插即用、热插拔。IEEE-1394接口：主要用于链接需要高速传输大量数据的音频和视频设备。接口使用6线连接器速率可达 50MB/s100MB/s，支持热插拔。采用级联方式连接外设，一个接口最多连接63个设备。 P57考点14：常用输入设备键盘：台式机普遍104键 Windows 98之后增加了一些功能键，产生了108键盘 笔记本通常八十几个键键盘的按键大多是电容式的接口：AT接口、PS/2接口、U

49、SB接口鼠标器: 分辨率(dpi):鼠标每移动一英寸距离可分辨的点的数目。分辨率高，定位精度高现在流行的是光电鼠标接口:RS-232（9针 D型插座）、PS/2接口（6针 圆形插座）、USB接口、无线接口等。扫描仪：将原稿(如照片、图片、书稿等)输人计算机的一种图像输人设备。分为：手持式、平板式、胶片扫描仪和滚筒扫描仪 胶片扫描仪和滚筒扫描仪：都是高分辨率的专业扫描仪图像传感器：采用CCD（电荷耦合器）主要性能指标：P61（） 分辨率：反映图像的清晰程度，用每英寸的取样点（像素）数目（dip）来表示色彩位数（色彩深度）：所有颜色分量二进位和、颜色数目：色彩数:2n ，n:色彩深度接口：USE接

50、口或IEEE-1394接口数码相机：成像芯片采用(数码相机的核心)：CCD、CMOS存储器:快擦除存储器(闪烁存储器、Flash ROM)。目前大多是CCD像素在200万300万以下的普及型相机大多使用CMOS成相芯片数码相机的存储器大多采用有闪烁存储器组成的存储卡，如MMC卡、SD卡、记忆棒等，关机不会丢失信息采用CCD成相芯片时，若干CCD芯片纵横排列宽高比为4：3或3：2的矩形成相区。图像大小用（水平和垂直）分辨率来计算。（）P62一台200万像素的数码相机可以拍摄多高分辨率的照片？若存储容量为128MB且不进行数据压缩，一次最多可以拍摄这样的照片多少张？参见P79-9习题 分辨率得 1

51、6001200照片的数据量与分辨率、颜色数目有关，参见P237图像大小 8位(256色) 16位(65536色) 24位(真彩色) 640480300 KB600 KB900 KB1024768768 KB1.5 MB2.25 MB128010241.25 MB2.5 MB3.75 MB颜色数目为8位一张照片的数据量为：16001200 88=1920000B1.83MB128M一次最多可拍：1281.83=69.95（张） 69张考点15：常用输出设备（）显示器P64显示器组成：显示器和显示控制器显示器：是一个独立的设备显示控制器：在PC机中多半做成扩充卡的形式，所以也叫做显卡、图形卡、视频

52、卡。有些PC机的芯片组已包含有显卡功能（集成显卡）显示存储器（显存、VRAM）：用于存储显示屏上所有像素的颜色信息。显存的容量、速度和数据位宽直接影响显卡性能的高低显示器的种类：CRT和LCD（工作电压低、无辐射危害、功耗小、不闪烁）显示器的尺寸：以显示屏的对角线长度来度量。常有15、17、19英寸。传统显示器的宽高比4：3，现在多数液晶显示器的宽高比为16：9或16：10显示器的分辨率:整屏可显示像素的多少，用水平分辨率X垂直分辨率表示。如800600，1024768等，数值越大，表示可显示出信息越多。刷新速率是指所显示的信息每秒钟更新的次数，它影响到显示器显示信息的稳定性。PC机显示器的画

53、面刷新速率一般在60Hz以上色彩位数（色彩深度）：同扫描仪色彩位数：所有颜色分量二进位和颜色数目：色彩数:2n ，n:色彩深度显卡组成：显示控制电路、绘图处理器、显示存储器、接口电路主机接口电路：负责显卡与CPU和内存的数据传输。现在还有许多显卡使用AGP接口，但目前越来越多的显卡开始使用性能更好的PCI-E x16接口 P65显卡I/O端口：最常见的输出接口主要由VGA接口、DVI接口和S端子，VGA最常用打印机 P66针式打印机:击打式的，打印质量差，噪音大，但可多层套打（票据），耗材成本便宜，在银行、商业等领域有着优势。 耗材：色带喷墨打印机非击打式的，在彩色打印中有优势。经济、低噪音、

54、不产生臭氧使用技术：压电喷墨技术和热点喷墨技术。耗材：墨水激光打印机非击打式的，是激光技术与复印技术结合的产物。高质量、高速度、价格适中分类：黑白（已经普及）、彩色（价高）耗材：碳粉 打印速度：针式：100 200字符/s激光、喷墨：页式打印机，页数/分PPM（通常每分钟310页）家庭低速：约4PPM，办公高速激光：10PPM以上打印精度：就是打印机的分辨率:用dpi(每英寸可打印的点数)来表示色彩表现能力：指打印机可打印的不同颜色的总数对于喷墨打印机，最初只有3种颜色，效果不佳。后来改用青、黄、洋红、黑CMYK四色，虽有改善，与专业要求比还是不太理想。于是加上了淡青、淡洋红 P68、P236

55、考点16常用外存储器 P69软盘存储器：PC机主要使用3.5英寸软盘，可存储1.44MB信息。写保护、IDE接口（34芯电缆）。由于数据存储速度慢、容量小等原因，已经逐渐被淘汰硬盘存储器P69（）由15张盘片组成（一张盘片也称为1个单碟），所有盘片上相同半径处的一组磁道称为“柱面”。单碟容量约为100GB以上磁盘磁道表面有许多同心圆组成，每个圆称为磁道（由外向里编号，起始磁道编号为0）。每条磁道还分成几千个扇区扇区（软、硬磁盘的基本存储单位，每个扇区容量为512字节，用于存放一个数据块）。磁盘读写数据的三个地址：硬盘上一块数据要用三个参数来定位：柱面号、扇区号和磁头号。读写数据的过程：1：磁头

56、寻道（由柱面号控制）2：等待扇区到达磁头下方（由扇区号控制）3：读写扇区数据（由磁头号控制）1：平均寻道时间：移动读写头至指定磁道寻找数据所用时间，单位：毫秒2：平均等待时间：数据所在的扇区转道磁头下方的时间，它是盘片旋转周期的1/2平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间 （是硬盘找到数据的时间）存储容量主要由记录面数量、每记录面的磁道数、每磁道的扇区数等决定的。硬盘容量=磁盘面数（磁盘数）磁道数（柱面数）扇区数512字节平均等待时间，这和磁盘的转速有关。硬盘接口：IDE（并行的双向接口）、SATA（串行）。磁盘盘片的直径：3.5 、2.5 、1.8英寸，甚至更小3.5 、2.5：用于台式机

57、微型硬盘用于笔记本电脑、数码摄象机、MP3和MP4播放器等硬盘的高速缓冲区：由DRAM组成，位于硬盘内部，目前容量达8MB以上数据传输速率：外部传输速率指主机从（向）硬盘缓存读出（写入）数据的速度，与采用的接口类型有关，现在采用SATA接口一般为150MB/s 300MB/s内部传输速率指硬盘在盘片上读写数据的速度，转速越高内部传输速率越快，通常远小于外部传输速率，一般为100 MB/s当单碟容量相同时，转速越高内部传输速率也越快移动存储P71（）流行的“移动存储”设备主要有两种：一种是大容量（一般是以GB来计算）的移动硬盘，主要采用火线IEEE1394接口和USB1.1、2.0接口；一种是采

58、用Flash内存的小容量（一般以MB来计算）的移动存储器，接口大都采用USB1.1、2.0、3。0，又被称为U盘。存储卡：闪存做成的另一种存储卡固态存储卡SD、CF、MS、MMC等。只有配了读卡器的PC机才能对这些存储卡进行读写操作固态硬盘SSD：是基于半导体存储芯片（主要是NAND型闪存）做成的外存储器。用途：在便携式计算机中代替传统的硬盘。存储容量：64GB128GB或更大。 P73光盘P74（）光盘存储器:一种采用聚焦激光束在盘形介质上高密度地记录信息的存储装置。信息存储原理：在盘片上的信息记录沿螺旋型轨道（关道）压制出一系列凹坑，凹坑两个边沿处均表示数据“1”；其它平坦处表示数据“0”

59、驱动器读取数据速率：单速150KB/s ； 如：4速（4X）:4150KB/s产品类型:CD:固定型光盘:只读光盘，如CD-ROM，DVD-ROM追记型光盘:写人后的信息不可修改和删除，在空白处可追加写入，如CD-R，DVD-R。可改写型光盘:可读可写，如CD-RW，DVD-RAM。CD盘上记录数据的是一条由里向外连续的螺旋道，存储数据原理:在盘上压制凹坑，凹坑的边缘用来表示“1”，其它平坦部分表示“0”，使用激光读出信息。光驱与主机的接口:IDE、E-IDE、SCSI。光盘速度慢于硬盘。CD-ROM光盘的容量约为650M左右，DVD盘可达到4.7G，DVD的道间距只有CD盘的一半，信息坑更加

60、密集，因而大大提高盘片的存储容量。CD 数据传输（读出）速率：以第一代CD-ROM驱动器的速率（150KB/s）为单位，目前主流产品的速率多在50倍速（7.50 MB/s）以上DVDDVD只读光驱具有向下兼容性，它既能读CD光盘又能读DVD光盘，但不能在光盘上写入信息组合光驱（康宝）：它既有DVD只读光驱的功能，可以读出DVD盘片，又有CD光盘刻录机的功能，可以刻录CD-R和CD-RW蓝光光驱（BD）：波长短。波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取更多的信息。蓝光光驱也有只读光驱和刻录机之分。读写速度可达4.5MB/s9MB/s分代年代名称激光类型存储容量第1代1982CD光盘存储器红外光