《大学计算机基础与应用》课件第1章计算机基本概念与基础知识

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现代计算机的诞生是科学技术发展史上重要的里程碑，也是20世纪人类最大的发明创造之一。它的出现使社会生产技术和社会生活发生了划时代变化。最近20年来，以计算机和通信技术为代表的信息技术的发展，极大地改变了人类的生活面貌。那些以前只在科幻小说和好莱坞电影中才出现的场景，正在一步一步变成现实：移动通信、可视电话、3D网游，博客……实现这一切都需要计算机技术。因此，掌握计算机的基本应用，已成为现代人必需的生活技能。本章目录1.1计算机的基本概念1.2计算机数据表示1.3计算机系统组成1.4汉字信息处理技术1.5计算机软件维护与病毒的清除及防护1.1计算机的基本概念

1.1.1计算机的发展阶段要了解电子计算机，首先要了解电子计算机的定义及计算机的发展简史。1.电子计算机的定义什么是电子计算机呢？我们不妨给它下个定义。电子计算机是一种能够自动高速而精确的进行信息处理的现代化的电子设备。它是一种具有计算能力和逻辑判断能力的机器。由于计算机可以进行自动控制并具有记忆能力，并可以像人脑一样具有逻辑判断能力，所以，计算机又称为电脑。2.计算机的发展的阶段计算机的发展阶段一般称为划代，我们一般将计算机的发展分为三个阶段:

第一阶段是近代计算机的发展阶段；第二阶段是传统计算机发展阶段；第三阶段是微机和网络的发展阶段。传统的划代方法是以构成电子器件的不断更新为标志，而20世纪70年代出现的微型计算机则是以其核心部件──微处理器不同的电路构成作为划代标志。近代计算机的发展近代计算机的发展经历了大约120年的历史，其中最重要的代表人物是英国数字学家查乐斯·巴贝奇。他为了解决当时人工计算数学用表所产生的误差，在1822年开始设计差分机，1834年他又设计了一台更完善的分析机，分析机的重要贡献在于它已具有计算机的五个基本部分：输入装置、处理装置、存储装置、控制装置以及输出装置。

1936年美国哈佛大学数学教授霍华德·艾肯在读了巴贝奇的文章后，提出用机电方法而不是纯机械的方法来实现分析机的想法，并设计制造了MarkI计算机，这台机器使用了大量继电器作为开关部件，使巴贝奇的想法变成现实。但这台机器不能属于真正的计算机，它仅仅是一般意义上的计算机器。传统计算机的发展计算机的发展经历了半个多世纪，最重要的奠基人物是英国科学家艾兰·图灵和匈牙利科学家冯·诺依曼。图灵建立了图灵机的模型，发展了可计算性理论，奠定了人工智能的基础。冯·诺依曼第一次提出了计算机的存储概念，确定了计算机的基本结构。①第一代电子计算机(1946─1957年)1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界第一台数字电子计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，简称ENIAC）。该台计算机用于军事上弹道问题的计算。这台计算机从1946年2月使用到1955年10月最后切断电源，服役长达9年。它可以进行每秒5000次加法运算，使用了18000个电子管、1500多个继电器，占地面积170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40万美元，是个“庞然大物”，这是公认的现代电子计算机的始祖。它的出现，是计算工具发展史上的一个重要的里程碑，使人类进入了一个崭新时代─电子计算机时代。第一代计算机是电子管计算机，时间大约从1946─1957年。其基本电子元件是电子管，内存储器采用磁芯，外存储器有纸带、卡片、磁带、磁鼓等。由于当时电子技术的限制，每秒运算速度仅为几千次至几万次。内存容量仅几千字，要用二进制码表示的机器语言进行编程，工作十分繁琐。因此，第一代电子计算机体积庞大，造价很高，而且仅地军事研究工作中。②第二代计算机(1958─1964年)

第二代电子计算机是晶体管计算机，时间约从1958─1964年。这个时期计算机的主要器件逐步由电子管改为晶体管，内存所使用的器件大多使用磁性材料制成的磁芯存储器。外存储器，有磁盘、磁带，外设种类也有所增加。运算速率达每秒几十万次，内存容量扩大到几十万字。与此同时，计算机软件也有了较大发展。这个阶段创造了程序设计语言，计算机的使用也逐步扩大，除了科学计算之外，还用于数据处理和事务处理。③第三代计算机(1965─1969年)

第三代计算机是集成电路计算机,时间约从1964─1969年。随着固体物理技术的发展，集成电路工艺已可以在几平方毫米的单晶硅片上集中由十几个甚至由上百个电子元件组成的逻辑电路。用这些小规模集成电路（SSI─SmallScale

Intergration)和中规模集成电路(MSI─MiddleScaleIntergration)器件作为计算机逻辑器件是第三代电子计算机的标志。第三代计算机的运算速度，每秒可达几十万次到几百万次。高级程序设计语言在这个时期有了很大发展，并出现了操作系统和会话式语言，计算机开始广泛应用在各个领域。④第四代计算机(1970年─现在)

第四代计算机称为大规模集成电路电子计算机，时间从1970年至今。进入20世纪70年代以来，计算机逻辑器采用大规模集成电路（LSI），超大规模集成电路（VLSI）技术,集成度很高的半导体存储器代替了服役达20年之久的磁芯存储器。计算机的运算速度可以达到每秒几千万次甚至几十亿次。操作系统不断完善，应用软件已成为现代化工业的一部分。计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代。微型计算机发展阶段

20世纪70年代出现了微型计算机，它的出现与发展具有划时代的意义。计算机的核心部件是处理器，也叫中央处理单元即CPU（CenterProcessingUnit）。微机的核心部件是微处理器。微处理器的迅速发展，大大促进了微机的发展，反过来，微机的不断发展又给微处理器不断提出新的更高的要求，因而又促进了微处理器的不断发展和更新，二者相互促进、相辅相成，带动着整个计算机工业不断进步。为了便于微型计算机系统内部电路和外设接口电路的连接，CPU的外部联线采用了三总线体系结构，即数据总线、控制总线、地址总线。微型计算机的划代是以微处理器的更新为标志，为简单起见，我们对微机的划代将从准16位的IBM-PC开始。微型计算机发展阶段①第一代微型计算机

1981年8月，第一台字长为8位的微机IBMPC在美国IBM公司诞生，它采用了Intel的8088芯片作为微处理器，内部总线为16位，外部总线为8位。自此，这台开放式体系结构的桌面台式机已被载入史册。后来IBMPC/XT在世界微机市场取得了极大的成功。通常将IBMPC/XT及其兼容机称为第一代微型计算机。②第二代微型计算机

1984年，IBM公司采用Intel微处理器80286，推出IBMPC/AT，其中AT代表先进型或高级技术（AdvancedType或AdvancedTechnology）。Intel80286芯片的时钟从8MHz到16MHz，它是完全16位的微处理器，IBMPC/AT的内存达到1M，并配有高密软磁盘和20M以上的硬盘，采用了AT总线，又称工业标准体系结构ISA总线。

IBMPC/AT的性能高出IBMPC/XT2-3倍，进一步占领了20世纪80年代中后期世界微机市场。这时的286AT及其兼容机称为第二代微型计算机。③第三代微型计算机

1986年，PC兼容机厂家Compaq公司率先推出386AT机，开辟了386微机的时代；1987年，IBM公司推出了PS/2-50型计算机，它使用80386作为其CPU芯片。但其总线不再与ISA总线兼容，而是IBM独自的微通道体系结构的MCA总线。1988年Compaq公司又推出了与ISA总线兼容的扩展工业标准体系结构的EISA总线。这一时代的微机被称为第三代微型计算机，它分EISA总线与MCA总线两大分支。④第四代微型计算机

1989年，Intel公司的80486芯片问世后，很快就出现了以它为CPU的微型主机，它们仍以总线类型分为EISA和MCA两个分支，但已发展了局部总线VESA技术。1993年NEC公司的ImageP60则采用了PCI局部总线，该种总线结构是目前微机普遍使用的结构。我们将486微型计算机又称为第四代微型计算机，它又以局部总线的不同而分为VESA和PCI两大分支。⑤第五代微型计算机

1993年，Intel公司的Pentium芯片的推出，将微机带到第五代以Pentium芯片的微机时代。随后各厂家纷纷推出更高档次的微机，使微机性能大大增强。同时，微软公司推出了视窗个人机操作系统，由于它大大改变了人机界面,即变字符界面（DOS操作系统）为图形界面，极大方便了用户对微机的操作。1.1.2计算机的特点(1)运算的高速性(2)精确度高(3)自动化程度好(4)通用性强1.1.3计算机的应用领域在20世纪50年代，计算机主要用于科学计算，20世纪60年代，计算机应用扩展到工业、交通、军事部门的实时控制和大公司、大银行的数据处理。20世纪70年代，许多中、小企业和事业单位用上了计算机，一方面扩展了在事务管理和工程控制方面的应用，另一方面在计算机辅助设计、数据库应用，乃至图形处理、专家系统等人工智能领域也开展了不少新用途。1.计算机的传统应用（1）科学计算科学计算是计算机最早的应用领域。今天，科学计算在计算机应用中的比重虽不断下降，但是在天文、地质、生物、数学等基础科学研究以及空间技术、新材料研制、原子能研究等高、新技术领域中，仍然占有重要的地位。在某些应用领域，对计算的速度和精度仍不时提出更高的要求。（2）数据处理早在20世纪50年代，人们就开始把登记帐目等单调的事务工作交给计算机处理。20世纪60年代初期，大银行、大企业和政府机关纷纷用计算机处理帐册、管理仓库或统计报表，从数据的收集、存储、整理到检索统计，应用的范围日益扩大，很快就超过了科学计算，成为最大的计算机应用领域。直到今天，数据处理在所有计算机应用中仍稳居第一位，耗用的机时约占全部计算机应用的2/3以上。（3）实时控制由于计算机不仅支持高速运算，且具有逻辑判断能力，所以从20世纪60年代起，就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。其工作过程是，首先用传感器在现场采集受控制对象的数据，求出它们与设定数据的偏差，接着由计算机按控制模型进行计算，然后产生相应的控制信号，驱动伺服装置对受控对象进行控制或调整。它实际上是自动控制原理在生产过程中的应用，所以有时也称为“过程控制”。2.计算机的现代应用在三大传统应用的基础上，计算机应用在近30年中又有许多新发展。（1）办公自动化（OfficeAutomation）办公自动化简称OA，是20世纪70年代中期首先从发达国家发展起来的一门综合性技术。它是计算机、通信与自动化技术相结合的产物，也是当代适用面最广的一类应用。（2）生产自动化（ProductionAutomation）生产自动化包括计算机辅助设计、计算机辅助制造和计算机集成制造系统等内容。它们是计算机在现代生产领域特别是制造业中的应用，不仅能提高自动化水平，而且使传统的生产技术发生了革命性的变化。

①计算机辅助设计（CAD,Computer-AidedDesign）

②计算机辅助制造（CAM,Computer-AidedManufacturing）

③计算机集成制造系统（CIMS,ComputerIntegratedManufacturingSystem）（3）数据库应用（DatabaseApplications）数据库的应用，在计算机现代应用中占有十分重要的地位。今天在任何一个发达国家，大到国民经济信息系统和跨国的科技情报网，小到个人的亲友通信和银行储蓄帐，无一不要与数据库打交道。今天在任何一个发达国家，大到国民经济信息系统和跨国的科技情报网，小到个人的亲友通信和银行储蓄帐，无一不要与数据库打交道。（4）网络应用（NetworkingApplications）早在20世纪70年代，国外已有一批广域网投入运行。从20世纪70年代末到80年代,是局域网（LAN）取得巨大进展的时期。美国提出了建设信息高速公路的计划。我国也在政府的统一规划下制订并开始实施规模空前的国家经济信息网（即“三金”工程）、教育科研网和公用数据通信网的建设计划。（5）人工智能（ArtificialIntelligence）人工智能简称AI，有时也译作“智能模拟”，因为它的主要目的是用计算机来模拟人的智能。近20余年来，围绕AI的应用主要表现在以下几个方面：

①机器人（Robots）

②专家系统（expertsystem）

③模式识别（PatternRecogrition）④智能检索（IntelligentRetrieval）（6）计算机模拟（ConputerSimulation）在传统的工业生产中，常使用模型对产品或工程进行分析或设计。20世纪60年代以后，人们尝试用计算机程序代替实物模型来做模拟试验，今天，模拟方法愈趋成熟，诸如飞机、汽车等产品，已能完全在计算机上进行模拟设计。例如，长63.7m、宽60.9m的波音777，是世界第一架不用大型模型制造成功的客机。值得一提的是，国外在20世纪80年代末期出现了一种称为“虚拟现实（VirtualReality,简称VR）”的新技术。简言之，这是一种模拟人在自然环境中的视、听、动作等行为的人－机界面技术。把VR技术应用于飞行模拟器，飞行员只要在训练座舱中戴上一个头盔显示器，便能看到一个高度逼真的空中环境，产生身临其境的感觉（7）计算机辅助教育（ComputerBasedEducation）

CBE是总称，包括CAI（computer-aidedinstruction,计算机辅助教学）和CMI（computermanagedinstruction,计算机管理教学）两个部分。后者包括用计算机实现各种教学管理，例如教务管理、教学计划制订、课程安排、计算机题库与计算机评分等。我们平时常说的计算机辅助教学主要是指CAI.课件（courseware）即CAI系统所使用的教学软件,它相当于传统教学中的教材。课件并不排斥文字教材。恰恰相反，如果二者配合很好，可以相得益彰，有助于提高CAI的教学质量。课件可以用普通高级语言来开发。也可使用课件开发的专用语言或写作工具。CAI有许多优点。最大的特色，是交互教育和个别指导。1.1.4计算机的分类1.按信息的表示形式和处理方式分类按信息的表示形式和处理方式可分为数字计算机、模拟计算机以及数字模拟混合计算机。数字计算机采用二进制运算，其特点是解题精度高、便于存储信息，是通用性很强的计算工具，既能胜任科学计算和数据处理，也能进行过程控制和CAD/CAM等工作。目前提到的电子计算机大多指数字计算机。

2.按计算机的用途分类按计算机的用途可分为通用计算机和专用计算机。通用机根据不同的计算机型号配有一定的存储容量，一定数量的外围设备，也配有多种系统软件和数据库管理系统，通用性强，功能齐全，现在一般讲的计算机就是指通用计算机。专用计算机是专为某些特定问题设计的计算机。因此功能单一，可靠性高，成本低，结构往往比较简单。如银行系统、商业系统、军事系统的专用计算机。3.按计算机规模划分

1989年11月,美国电气和电子工程师协会（IEEE）的一个委员会根据当时的发展趋势，以及计算机的一些主要技术指标，如字长、运算速度、存储容量、外部设备、输入和输出能力、配置软件丰富否、价格高低等，把计算机分为六类：(1)主机（Mainframe）国外习惯将大型机称作mainframe,这可能是因为这类机器通常都安装在机架（frame）内的缘故。这类计算机的特点是大型、通用，一般具有大容量的内、外存储器和多种类型的I/O通道,能同时支持批处理和分时处理等多种工作方式。近几年出现的新型主机还采取了多处理、并行处理等新技术，使整机处理速度高达300-750MIPS,内存容量达到1000兆字节（1000MB）以上,具有很强的处理和管理能力。(2)小型机（Minicomputer或Minis）对广大的中、小用户来讲，小型机比主机具有更大的吸引力。它结构简单，成本较低，不需要经长期训练即可维护和使用，所以更易推广和普及。在20世纪70年代的“小型机热”中，很多公司加入了小型机生产商的行列。以DEC公司为例，它自1965年推出12位PDP-8小型机，因价廉物美一炮打响后，接着在1970年推出16位的PDP-11系列机。驰名世界的UNIX操作系统，就是首先在小型机PDP-7上研制成功的。(3)个人计算机（PersonalComputer）个人计算机简称PC机，是四代机时期出现的一个新机种。1975年1月，美国Altair公司组装了世界上第一台PC机─采用8080芯片的Altair-8800。但直到20世纪80年代初，IBM在数年内连续推出了IBMPC（1981年）、PC/XT（eXtendedType，1983）和PC/AT（AcvancedType,1984）等机型，才真正形成和巩固了PC机的主流系列。轻、小、（价）廉、易（用）是PC机的重要特色。(4)巨型机（SuperComputer）它是计算机6种类型中价格最贵、功能最强的一类。巨型机的速度通常用FLOPS（FLoating-pointOperationsPerSecond）来衡量。当前，巨型机多用于战略武器（如核武器和反导弹武器）的设计，空间技术，石油勘探，中、长期天气预报，以及社会模拟等领域。美国、日本是生产巨型机的主要国家。前苏联与英、法、德等国也都开发了各自的巨型机系统。我国先后在1983年、1992年和1997年推出了自行研制的银河-I（100MFLOPS）、银河-II（1GFLOPS）和银河-Ⅲ（10GFLOPS）等巨型机，从而成为世界上少数几个能够研制巨型机国家之一。(5)小巨型机（Minisupers）

20世纪80年代中期出现的小巨型机，是计算机家族中最年轻的成员。巨型机的性能虽高，但价格昂贵。于是，一些公司开始研制小巨型机，力求在保持或略为降低巨型机性能的前提下，较大幅度地降低巨型机的价格。发展小型机主要有两条途径：

①利用高性能微处理器组成并行多处理系统，使巨型机小型化；

②把部分巨型机技术引入超级小型机（superminis），使后者的功能“巨型化”。目前生产小巨型机的厂家，主要有美国的Convex公司（C系列,例如C-1、C-2、C-3等）和Alliant公司（FX系列,例如FX/8、FX/80、FX/2800等）。(6)工作站（Workstation）工作站是介于PC机和小型机之间的一种高档微型机。1980年，美国Appolo公司（现已并入HP公司）推出了世界了第一个工作站DN-100。与PC机不同，工作站通常都配有高分辨率的大屏幕显示器和大容量的内、外存储器，具有较强的数据处理能力与高性能的图形功能。近几年生产的工作站多数还增加了内置（built-in）的网络功能，可方便地通过连网与其它工作站共享资源。1.2计算机数据表示计算机可以通过输入设备接收各种形式的信息，然而在计算机内部处理的并不是输入的信息形式，而是将它们转换为计算机中的数。所以，计算机中的数是信息在计算机内部的表达式(载体)，这种表达方式是信息处理的基础，是学习和使用计算机的基本知识。本节主要介绍计算机所使用的数制和字符编码。1.2.1进位计数制进位计数制是一种计数方法。顾名思义，所谓进位计数制，就是按进位方式实现计数制度。在进位计数制中包含有基数和位权两个要素：基数是进位计数制中所用的数字符号的个数。如十进制中基数等于10;从理论上讲，可以用任意的正整数b为基数进行计数，其规则是“逢b进一”，称为b进制的数。把基数的若干次幂称为“位权”，幂的值与该位数字所在位置有关。任何一种用进位计数制表示的数Ｎ，其数值可写成按位权展开的多项式之和：

(Ｎ)b＝(anan-1…a1a0a-1…a-m)b

＝an×bn

＋an-1×bn-1＋…＋a1×b1

＋a0×b0＋a-1×b-1＋…＋a-m×b-m＝∑aｊbｊ（ｊ＝n，n-1，…，1，0，-1，…，-m）其中，b是基数，aｊ是第ｊ位上的数字符号(或称系数)，bｊ是权数，n和m分别是数的整数部分和小数点以后的位数。1.十进制数日常生活中，人们通常采用十进制来计数。十进制数的基数为10，有0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数字符号，它的计数特点为“逢十进一”，各位权用10ｊ表示。一个任意的十进制数也可以表示成上式形式，只不过上式中的b即为十进制数中的10，aｊ是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码中的一个，其余均相同。例如：

(23.45)10＝2×101

＋3×100

＋4×10-1＋5×10-22.二进制数二进制数是最简单的计数制，基数为2，只有0和1两个数字符号，计数规则是“逢二进一”，各位权用2j表示。因此，一个任意的二进制数也可以表示成上式形式，只是上式中的aｉ为0、1两个数码中的一个。由于二进制的位权是2j，从最低整数位第0位开始，逐位的位权是：20,21,…,2n。例如：

(10110.11)2＝1×24

＋1×22＋1×21

＋1×2-1＋1×2-2＝(22.75)10二进制数的特点是

(1)二进制数的物理表示容易实现。二进制数中只有0和1两个数字符号，很容易利用具有两种稳定物理状态的元件和电路来表示。容易被计算机识别，抗干扰性强，可靠性高。

(2)二进制数的运算规则很简单。很容易在计算机中实现，并使运算电路大大简化。

(3)算术运算与逻辑运算容易沟通。3.十六进制数在十六进制数中，基数为16，需要用16个数字符号来计数，为此通常借用A,B,C,D,E,F六个英文字母分别代表10，11，12，13，14，15这六个数。故十六进制所用的数字符号是：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。计数规则是“逢十六进一”，即F＋1＝10；FF＋1＝100；…，各位权用16ｊ表示。任何一个十六进制数的值都可以用它的按位权展开求和得。例如：十六进制数2B9的数值是：

(2B9)16＝2B9H=2×162＋11×161＋9×160＝(697)104.八进制数在八进制数中，基数为8，需要用8个数字符号来计数，即用0,1,2,3,4,5,6,7八个数字符号来计数，计数规则是“逢八进一”，各位权用8ｊ表示。1.2.2数制间的转换不同数制间的转换，就是对同一数值的数，从一种数制的表示形式换算成另一种数制的表示形式。因此以下对十进制、二进制、十六进制、八进制之间的相互转换的方法作些介绍。1.十进制与二进制之间的转换(1)二进制数转换为十进制数将二进制数各位数字(0和1)乘以该位的位权，乘积相加，其和就是对应的十进制数。例如，求(110110.11)2对应的十进制数。

(110110.11)2＝1×25

＋1×24＋1×22

＋1×21＋1×2-1＋1×2-2＝(54.75)10

(2)十进制数转换为二进制数将整数部分和小数部分分别进行转换，然后用小数点将两部分连接起来。①整数部分的转换采用“除2取余”法。将被转换的十进制数连除以2，直至商为0，每次相除所得的余数按相反的次序排列起来就是对应的二进制数。即第一次除2所得的余数排在整数的最低位，最后一次相除所得余数是最高位。

例如：将十进制数53转换成二进制数。按“除2取余”法进行如下：

53÷2＝26余1第一次除得的余数(即最低位)26÷2＝13余013÷2＝6余16÷2＝3余03÷2＝1余11÷2＝0余1最后一次除得的余数(即最高位)

所以(53)10＝(110101)2

②小数部分的转换采用“乘2取整”法。将被转换的十进制数连乘以2，每次相乘后所得的乘积的整数部分就是对应的二进制数。第一次乘积所得整数部分是二进制小数的最高位，以下依次类推，直到剩下的纯小数为零或达到所要求的精度为止。例如：将十进制小数0.688转换为二进制小数。按“乘2取整”法进行如下：

0.688×2＝1.376整数部分为1,小数的最高位

0.376×2＝0.75200.752×2＝1.50410.504×2＝1.0081……

若最后的纯小数部分不为零，则所得的二进制小数的值是近似的。若精度不满足还可继续做下去，直到所需的精度为止。故(0.688)10≈(0.1011)2

综合上面两个例题可得(53.688)10≈(110101.1011)22.二进制数与八进制数、十六进制数的转换因为二进制数与八进制数、十六进制数存在特定的关系，三位二进制数正好相当于一位八进制数，四位二进制数正好相当于一位十六进制数，所以它们之间的转换很容易实现。①二进制数转换为八进制数。将二进制数从小数点起，向左和向右每三位分为一组(不足三位的补0)，然后分别写出每组相应的八进制数，即可得到所求的结果。例如：将二进制数10010110101.011110转换为八进制数。

(10010110101.011110)2＝((010)(010)(110)(101).(011)(110))2＝(2265.36)8

②二进制数转换成十六进制数。与前述类似，从小数点两边开始向左和向右每四位分成一组(不足四位的补0)，然后分别写出每组的相应的十六进制数，即可得到所求的结果。例如：将上题中的二进制数转换成十六进制数。(10010110101.011110)2＝((0100)(1011)(0101).(0111)(1000))2＝(4B5.78)16＝4B5.78H③八进制数、十六进制数转换为二进制数。只需将每位八进制数或十六进制数写成三位二进制数或四位二进制连接在一起就是对应的二进制数。整数最前面的0和小数最后面0可以去掉。例如：(237.13)8＝((010)(011)(111).(001)(011))2＝(10011111.001011)23E3.29H＝((0011)(1110)(0011).(0010)(1001))2＝(1111100011.00101001)23.十进制数与八进制数、十六进制数之间的转换①十进制数转换为八进制数、十六进制数。方法与十进制数转换成二进制数类似。它是对于整数部分采用“除8或16取余”法，小数部分采用“乘8或16取整”法，再通过小数点连接起来。②八进制数、十六进制数转换为十进制数。方法与二进制数转换成十进制数类似，也是将八进制数或十六进制数各位数字乘以该位位权，乘积相加，其和就是对应的十进制数。1.2.3字符ASCII码目前国际上最流行的字符编码是“美国信息交换标准码”（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），简称为ASCII码。它也是通讯领域中使用的一种编码。ASCII码有7位版本的ASCII码和8位版本的ASCII码两种。国际上通用的ASCII码是一种7位码，即每个字符的ASCII码由七位二进制数组成。这种ASCII码版本10个阿拉伯数字、52英文大小写字母、32个标点符号和运算符以及34个控制码，总共128个字符。见书P21表1-2所示。采用ASCII编码来表示具有一定形状和意义的字符，便于在计算机或其它设备中存贮、传送和进行处理。当需要恢复它原来的形状(如显示、打印等)或产生其作用时，可通过相应的设备再变成字符或产生相应的控制作用。从以上的介绍看到，在计算机内部，数值、字符都是用二进制数或代码来表示的。其实计算机内所有的信息，包括数据、程序以至于汉字、图像和声音等，也都是以二进制数或代码的形式来表示的。1.3计算机系统组成计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成。计算机系统硬件系统软件系统硬件系统是构成计算机系统的各种物理设备的总称。

硬件系统主机外部设备CPU内存储器运算器控制器输入设备外存储器输出设备只读存储器(ROM)随机存储器(RAM)键盘、鼠标、扫描仪等硬盘、软盘、光盘、U盘等显示器、打印机、音箱等软件系统是为了运行、管理和维护计算机而编制的程序和各种文档的总和软件系统系统软件应用软件操作系统语言处理程序DOS、WINDOWS、UNIX等编译、解释、汇编程序等系统服务程序数据库管理程序实时控制软件监控、检测、调试、连接编辑程序等Oracle、Sybase、IBMDB2等文字处理软件表格处理软件辅助设计软件硬件系统和软件系统两大部分缺一不可。1.3.1计算机硬件系统组成

1.计算机系统工作原理计算机是自动化的信息处理装置，它采用了“存储程序”原理。这一原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出的，其主要思想如下：①计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。②采用二进制。③程序和数据一样存放在存储器中。这一原理确定了计算机的基本组成和工作方式，如书P23图1-2所示。计算机硬件系统组成

输入设备存储器输出设备运算器控制器CPU用户输入用户控制线地址线数据线2.计算机系统的设备及其功能当代的计算机系统都无一例外地由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。

①运算器它是对信息进行加工和处理（主要是算术和逻辑运算）的部件。运算器是由能进行简单算术运算（如加、减等）和逻辑运算（如与、或、非运算等）的运算器件及若干用来暂时寄存少量数据的寄存器、累加器等组成。②控制器控制器是计算机的神经中枢和指挥中心。它要根据用户通过程序所下达的加工处理任务，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，并保证各部件协调一致地工作。它主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。

③存储器存储器是计算机的记忆和存储部件。计算机中的全部信息，包括输入的原始信息，经计算机初步加工后的中间信息和最后处理的结果信息都记忆或存储在存储器中。除这些信息处还存放着如何对输入的数据信息进行加工处理的一系列指令所构成的程序。④输入设备和输出设备它们连同外（辅）存储器，统称计算机系统硬件组成中的外部设备，简称外设。3.存储器计算机系统的存储器一般应包括两个部分：一个是包含在计算机主机中的主（内）存储器，简称内存，它直接和运算器、控制器及输入输出设备联系，容量虽小，但存取速度快，一般只存放那些急需要处理的数据或正在运行的程序；另一个是包含在外设中的外（辅）存储器，简称外存，它间接和运算器、控制器联系，存取速度虽慢，但存储容量大，是用来存放大量暂时还不用的数据和程序。一旦要用时，就按指令的要求，事先调入内存，用完后再放回外存。(1)主(内)存储器目前，主（内）存储器是由半导体器件构成，从使用功能上分，有随机存取存储器RAM（又称读写存储器）和只读存储器ROM。从物理结构上分，则有单极性和双极性两种。单级性存储器是用MOS器件做成的，它的特点是集成度高、功耗小、存储速度低。双极性存储器是用TTL器件做成的，它的特点是存储速度快、集成度低、功耗较大。在微型计算机中使用的存储器主要是单极性的MOS存储器。随机存取存储器中分静态RAM和动态RAM两种。(2)外(辅)存储器主存的最大特点是存取速度快，但容量小、体积大、价格贵。而外存储器的特点是容量大、价格低、速度慢。所以取长补短。外存储器按存取方式可分顺序存取存储器和直接存取的存储器。关于存储器，常用到以下两个术语：①位（Bit）每一个能存储0或1的物理单元称为一个二进制位。②字节（Byte）简写为B，通常每8个二进制位组成一个字节。存储器的容量一般用KB、MB、GB、TB来表示，它们之间的换算关系如下：

1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB(3)磁盘磁盘是具有磁表面的圆盘形磁记录媒体，是在微型计算机上得到广泛应用的随机存取的外部存储器。它提供了“永久性”保存程序和数据的可能。磁盘既是微型计算机常用的输入设备，又是常用的输出设备。①软磁盘。软磁盘又称软盘。微机上使用的软盘有5.25英寸和3.5英寸两种，现在已基本被U盘所取代，这里就不介绍了。②硬磁盘。硬磁盘又称硬盘。硬盘以容量大、速度快、功耗省、寿命长、通用性强而著称，作为微机的主要外存储设备一直发挥着重要作用。硬盘从外形尺寸上分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸，从存储容量（字节数）上分有20GB、40GB、80GB、160GB等等，从结构上分有固定式磁盘和可换式磁盘。硬盘的容量一般比较大，为了应用方便和实际需要，常把它划分为几个逻辑分区。4.计算机的基本输入设备由于信息的载体不同，所需信息的转换并输入计算机的设备也不同。例如有键盘输入设备（无需中间信息载体）、光学识别输入设备（把纸上的标记或字符在光的反射下产生的光通量变换成电信号）、图形输入设备（如光笔、鼠标器、跟踪球等）及其它输入设备（如模数转换器、语音识别器等）。在此我们仅介绍基本输入设备。(1)键盘键盘是计算机最常用的输入设备，几乎所有的命令、汉字、各种语言程序、原始数据等都是从键盘输入。键盘通过一根电缆线和一条5针插头与微机主机板上的5针DIN插座相连接。键盘按键的多少进行分类，一般可分为6类：83键键盘、84键键盘、101键键盘、102键键盘、104键键盘和108键键盘，各类键盘甚至同类键盘在键的多少和排列位置上稍有不同，但使用上大同小异。下面以104键键盘为例说明键盘的分区。104键键盘如图1-3所示。图１-3键盘①打字键盘区。位于键盘左部，是键盘最主要区域，与普通英文打字机的键盘类似，共有58个键，包括基本字符键和部分系统控制键。②功能键区。功能键区在键盘上方，包括F1-F2和<Esc>、<PrintScreen>、<ScrollLock>、<Pause/Break>键。它们在不同的软件中代表的功能不同。③数字小键盘区。数字小键盘区在键盘右部，共17个键，包括数字键、光标键和部分控制键。该区的键受<NumLock>键的控制，主要便于操作者单手输入数据。

④编辑区。编辑区位于主键盘区与小键盘区的中间，用于光标定位和编辑操作。键盘除了4个分区外，右上方还有3个指示灯：NumLock指示灯、CapsLock指示灯和ScrollLock指示灯，当<NumLock>键、<CapsLock>键和<ScrollLock>键按下时，就分别置亮或熄灭相应的指示灯。从指示灯的亮暗，操作者就能清楚地看出数字小键盘状态、字母大小写状态和滚动锁定键状态。(2)鼠标鼠标是一种手持式的指点设备，用来控制显示屏幕上光标移动位置和选择、移动显示屏幕上的内容。鼠标作为一种输入设备是随着近年来友好的图形用户界面的广泛出现，特别是Windows、CAD与文字排版等应用而逐步普及的，已成为微机必备的标准输入设备。鼠标通过串口和主机相连接，按工作原理鼠标可分为：机械式和光电式。①机械式：鼠标下面有一个可以滚动的小球，当鼠标在平面上移动时，小球与平面摩擦转动，带动鼠标内的两个光盘转动，产生脉冲，测出X-Y方向的相对位移量，从而可反映出屏幕上鼠标的位置。机械式鼠标价钱便宜，故障率较高，需要经常清洗。②光电式：鼠标下面有一个光电转换装置，需要一块专用取信号的垫板配合使用。鼠标在板上移动，鼠标下的光电转换装置根据从垫板上所取信号来确定光标位置。光电式鼠标故障较少，但价钱较贵,现已成为主流产品。另外，还有一种与机械式鼠标十分接近的跟踪球，广泛应用于便携式手提电脑中。它的球座是固定的，球在上面，使用时用手指或手掌去推动。鼠标按键一般采用2键（左、右）或3键（左、中、右）。各个按键所起的作用完全依赖于用户所用的软件，在不同的软件环境下，相同的按键可能会产生不同的效果。在Windows等图形用户界面中最常使用的是左按键，一般用来作“选择”用。操作的时候，先移动鼠标使光标指向所要选择的内容，按下左键，然后再放开即可。(3)其它一些输入设备①扫描仪：通过它可以将文件、书籍、照片等输入到计算机中。②汉字书写板：汉字书写板是一种可以用手写的方式向计算机输入文字的设备。它由一支特殊的笔和相应的硬件及软件配合，可以实现手写输入操作。③麦克风：麦克风是一种语音输入设备，与计算机声卡连接，将声音信息输入计算机。④数码相机：数码相机是近年发展起来的一种新型照相机。它将图像存储在数字相机的存储器中，可以将图像输入到计算机中进行处理。5.计算机的基本输出设备输出设备的作用是将计算机中数据信息传送到外部媒介，并转化成某种为人们所认识的表示形式。在微型计算机中，最常用的输出设备有显示器和打印机。显示器与打印机作为两种常用的输出设备通常是交替配合使用的。调试程序、学习操作时，可以用显示器显示程序或数据；而对于需要长期保存或详细分析研究的程序、信息等可以用打印机输出。(1)显示器显示器（又称CRT或监视器）是计算机的重要输出设备之一。显示器分为两种：阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）。显示器的尺寸以显像管对角线的长度来衡量，有12、14、15、17、19和21英寸等多种规格，显示器的色彩有单色和彩色两种，显示方式有字符方式和图形方式两种。显示器的主要技术指标有分辨率、点间距、扫描频率及安全规范等。分辨率是指显示器的屏幕上横向和纵向可显示光点数，是显示器重要的技术指标。过去常见的标准有低(CGA)、中(EGA)、高(VGA)分辨率三种。但目前已经流行的是更高的SVGA、TVGA等标准。比如：单色显示器分辨多数为720×350，表示显示器横向可显示720个点纵向可显示350个点。显然，分辨率越高，显示的图像越清晰，效果越好。现在微机使用的彩色高分辨率显示器为：640×480、800×600、1024×768、1280×1024。点间距是光点之间的距离，点间距越小，清晰度越高。点间距的规格有0.39mm、0.3lmm、0.28mm、0.26mm和0.25mm等，但目前最常见的是0.25mm点间距的显示器。扫描频率指每秒钟完成扫描的次数，扫描频率高，就不会使人感到闪烁。平时使用计算机时肉眼一般感觉不出屏幕闪烁，但在电视节目中，我们经常看得到显示器在不停闪动。我们在选择显示器时，主要关注的是场频，也叫刷新频率。一般认为场频达到85Hz就已经很满意了。主机与显示器通过接口──显示适配器相联。显示适配器也称显示控制器、显示适配卡、显示接口卡等，简称显示卡或显卡。主机与显示器通过接口──显示适配器相联。显示适配器也称显示控制器、显示适配卡、显示接口卡等，简称显示卡或显卡。微机显示卡经历了CGA、EGA、VGA、XGA四代的发展。根据微机总线结构的不同，显示卡又可分为：ISA总线的显示卡、VESA总线的显示卡、EISA总线的显示卡、PCI总线的显示卡和AGP总线结构的显示卡。目前流行的显示卡大都配有16MB－64MB以上内存并支持真彩显示模式，如1024×768×16.7M。

(2)打印机打印机也是计算机系统最常用的输出设备。在显示器上输出的内容只能当时查看，便于用户检查与修改，但不能保存。为了将计算机输出的内容留下书面记录以便保存，就需要用打印机打印输出。按打印机的打印方式来分，目前常用的打印机有：点阵打印机、喷墨打印机与激光打印机。①点阵打印机点阵打印机又称针式打印机或击打式打印机。它有7针、9针、18针、24针等多种形式，在微机上用得最多的是9针和24针打印机。点阵打印机打印头上的针排成一至二列，打印的字符是用点阵组成的。在打印时，随着打印头在纸上的平行移动，由电路控制相应的针动作或不动作，动作的针头接触色带击打纸面而形成墨点，不动作的针在相应位置上留下空白，这样移动若干列后就可打印出需要的字符或汉字。点阵打印机的优点在于耗材便宜，且可以打印连续纸，缺点是速度慢，噪音大，，打印质量不高，且不适合打印图形。②喷墨打印机近年来，喷墨打印机的制造技术有了很大突破，它的打印速度比点阵打印机快，打印质量比点阵打印机好，噪音也远比点阵打印机小，因此在很多场合下，用户喜欢使用它。喷墨打印机是通过喷墨管将墨水喷射到普通打印纸上而实现字符或图形的输出。高分辨率的彩色打印需要高质量的专用打印纸。但喷墨打印机的价格要比点阵打印机高，并且，专用打印纸与专用墨水的消耗使喷墨打印机的日常费用也比较高。③激光打印机激光打印机属于非击打式的页式打印机，无噪声、分辨率高，打印速度也远高于点阵打印机，因此，它越来越受到用户的欢迎。激光打印机的工作原理比点阵打印机要复杂得多，其结构也复杂得多，它集合了光、机、电等技术。高速激光打印机的打印速度可达到20000行/分，低速激光打印机的打印速度为500-700行/分。激光打印机的分辨率一般在4-12点/毫米。由于激光打印机打印出的字符或图形质量很高，因此，对于需要打印正式公文与图表的用户，是一种最好的选择。(3)其它一些输出设备①声卡和音响。声卡和音响是计算机的声音输出设备。声卡是插在计算机主板上的一块电路卡，其作用是将计算机中存储的数字化声音转换成模拟信号输出给音箱。②绘图仪。绘图仪是将计算机的输出信息绘制成图形的输出设备。一般可分为两类，即笔式绘图仪和非笔式绘图仪。除上述输入输出设备外，还有光笔、条形码技术等，特别是多媒体计算机发展发展起来以后，各种方式的输入输出设备必将进一步得到发展。6.USB与移动存储器

USB是英文UniversalSerialBus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC领域的新型接口技术。这几年，随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB逐步成为PC机的标准接口已经是大势所趋。在主机(host)端，最新推出的PC机几乎100%支持USB；而在外设(device)端，使用USB接口的设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等常见的计算机存储设备都是机内存储设备，如内存和硬盘等。随着信息技术在人类社会生活各个方面的逐渐普及，不少个人和集体都采用数字化手段来管理数据信息，灵活便捷的信息交换就成了现代社会发展的迫切需求。移动存储设备在这种社会需求中应运而生。目前比较常见的移动存储器主要有以下几种：①U盘是采用flashmemory(也称闪存)存储技术的USB设备。USB指“通用串行接口”，用第一个字母U命名，所以简称“U盘”。U盘（也称优盘、闪盘）是一种可移动的数据存储工具，具有容量大、读写速度快、体积小、携带方便等特点。只要插入任何计算机的USB接口都可以使用。U盘最高可达2G的存储容量，相当于数百片1.44MB软盘的容量。它还具备了防磁、防震、防潮的诸多特性，明显增强了数据的安全性。U盘的性能稳定，数据传输高速高效；较强的抗震性能可使数据传输不受干扰。而且价格适中，容量和速度也远胜于软驱，已成为软盘的替代品，现已被计算机用户广泛使用。②CF闪存卡(compactflashcard)

③微型记忆棒(memorystickduo)

④SD闪存卡（SecureDigital）

⑤XD闪存卡(xD-Picture)

⑥MMC闪存卡（MultiMediaCard）⑦微硬盘1.3.2计算机软件系统仅有硬件的计算机称为“裸机”，它还不能工作，要使计算机解决各种实际问题，必须有软件的支持。软件包括计算机运行的各种用途的程序及其有关的文档资料。计算机系统在“裸机”的基础上，通过一层层软件的改造后，向用户呈现出友好的使用界面和强大的功能。软件分为两大类：系统软件和应用软件。1.系统软件系统软件指用于管理计算机资源、分配和协调计算机各部分工作、增强计算机功能的程序。包括操作系统、计算机语言及其处理程序、数据库管理系统、网络系统和实用实用程序。(1)操作系统操作系统（OperatingSystem,简称OS）是用于管理、操纵和维护计算机使其正常高效运行的软件，它是计算机软硬件资源的管理者和软件系统的核心。从用户的角度看操作系统是用户与计算机之间的软接口，任何其他程序只有通过操作系统获得必要的资源后才能运行，因此计算机在启动时，必须首先将操作系统调入内存，由它去控制和管理在系统中运行的其他程序。微型机上常用的操作系统有OS/2、UNIX、Windows98、Windows2000、WindowsXP和WIndowsNT等等。(2)计算机语言及其处理程序

①计算机语言要使计算机能按人的意图工作就必须使计算机接受人向它发出的命令和信息。计算机并不懂得人类的语言（无论是中文还是英文），人机对话、进行信息交换所使用的语言是计算机语言。随着计算机技术的发展，计算机语言也不断从低级向高级发展，其发展过程可分为三代:机器语言、汇编语言和高级语言。第一代语言──机器语言又称二进制代码语言，其指令是由一串0和1组成的代码，计算机“一看就懂”，能直接识别和执行，不需要任何翻译。机器语言是一种面向机器的语言，其优点是占内存少、执行速度快。缺点是：通用性差，随机而异，不同的机器由于逻辑线路不同而有不同的指令系统；编程难，机器语言与人们习惯用的语言差别太大，难学、难写、难记；直观性差，全是0和1的数字，非常容易出错。第二代语言──汇编语言是用能反映指令功能的助记符来表示机器指令的符号语言。相对于机器语言，汇编语言易学易写易记，但用其编写的程序计算机不能直接接受，还必须把编好的程序逐条翻译成机器语言程序，这一翻译加工过程称为汇编，是由机器按汇编程序自动完成的。用汇编语言编出的程序称汇编语言源程序，用机器内事先装好的汇编程序（翻译程序）把汇编语言程序翻译成机器语言目标程序。汇编语言仍然末摆脱语言对机器的依附，通用性差，因此从20世纪50年代起提出了第三代语言──高级语言。高级语言比较接近于人们习惯使用的自然语言和数学语言，程序简短易读，便于维护，同时不依赖于具体计算机，通用性强。目前使用的高级语言很多，比较常用的有：C语言、Java语言、VB、VC++、VFP语言等。②语言处理程序用高级语言编写的程序计算机不能直接接受和执行，必须要经过翻译。即将高级语言写的程序（称为“源程序”）翻译成机器语言程序（称为“目标程序”），然后再让计算机执行。这种翻译过程一般有两种方式：编译方式和解释方式。编译方式相当于“笔译”，是将高级语言编写的源程序整个地翻译成机器语言表示的目标程序，然后再执行该目标程序，得到计算结果。一般来说，编译方式执行速度快，但占用内存多。解释方式相当于口译，是用专门的解释程序将高级语言编写的源程序逐句地翻译成机器语言表示的目标程序，译出一句立即执行，即边解释边执行。解释程序灵活，便于查找错误，占用内存少，但效率低，速度慢。(3)数据库管理系统数据处理在计算机应用中占很大比例，对于大量的数据如何存储、利用和管理，如何使多个用户共享同一数据资源，是数据处理中必须解决的问题。为此20世纪60年代末产生了数据库管理系统（DataBaseManagerSystem，简称DBMS），20世纪80年代随着微机计算机的普及，数据库管理系统得到了广泛的应用，近年来用户比较熟悉的数据库管理系统有VirtualFoxpro6.0、SQLServer2000、Oracle、SyBASE等。(4)网络系统软件计算机网络将分布在不同地理位置的多个独立计算机系统用通信线路连接起来，实现互相通信、资源共享。计算机网络的构成为：网络硬件、网络拓扑结构、传输控制协议以及网络软件。网络软件主要指的是网络操作系统。网络操作系统除了具有普通操作系统的功能外，还应增加网络管理模块，其主要功能是支持计算机与计算机、计算机与网络之间的通信，提供各种网络服务，保证实现网络上的资源共享与信息通信。当前流行的网络操作系统大体有基于TCP/IP协议的UNIX操作系统、NovellNetware系统、MicrosoftWindowsNT以及IBMOS/2等。(5)实用程序实用程序是一些工具性的服务程序，便于用户对计算机的使用和维护。主要的实用程序有编辑程序、连接装配程序、打印管理程序、测试程序、诊断程序等。2.应用软件为解决各类实际问题而设计的程序称为应用软件。例如工资管理程序、图书资料检索程序、办公自动化软件或医疗诊断系统都属于应用软件。应用软件可以由用户自己开发，也可在市场上购买。市售的应用软件一般有以下几种形式：(1)程序库（Programlibrary）主要用于数值计算和统计分析。1970年在美国开发的国际数学和统计软件库（简称IMSL），是在大型主机IBM360、370上使用的一个程序库，包括500多个FORTRAN程序，近19万条语句，拥有1700余个用户。美国斯坦福大学等开发的社会科学统计程序包（SPSS）和北卡罗那州开发的统计分析系统（SAS），也是统计领域使用的著名程序库。(2)软件包（softwarePackage）软件包是针对某种应用而设计的应用程序，通常由一组标准化的模块组成，在大、小、微机上都有适用的软件包产品。这类产品的覆盖面很宽，其中尤以用于行政管理、会计、银行和数据处理的产品居多。国内用户十分熟悉的金山WPS文字处理软件，就是在我国流行甚广的一种PC机软件包。专家系统可以看作一类特殊的软件包，其特点是能够模拟专家的智能。(3)套装软件（groupsoftware）近10多年来，不少公司纷纷推出适用于PC机的套装应用软件。以微软公司的MicrosoftOffice2000为例，它在一组办公软件中包括了Word（文字处理）、Excel（表格处理）、Access（数据库）和PowerPoint（图形演示）等多个具有不同功能的程序。这类软件的特点是各个组成程序可在运行中方便地互切换，共享数据，从而达到操作连贯、功能互补的目的。1.3.3微型计算机系统

1.微型计算机的硬件系统

在微机中，人们通常把内存储器、运算器和控制器合称为主机，而把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器CPU（CentralProcessingUnit），也可以说主机是由CPU与内存储器组成的，而主机以外的装置称为外部设备，外部设置包括输入/输出设备、外存储器等。主机再加上输入/输出设备及其接口电路，才构成微型计算机，如图1-11所示。下面分别介绍微机中的一些硬件设备。图1-11微型计算机(1)主机箱机箱是主机的外壳，从外观上分为卧式和立式两种。目前市场上的微机，在主机箱的正面都有配置了一个CD-ROM或DVD光盘驱动器。在主机箱的背面配有电源插座，用来给主机及其他的外部设备提供电源。一般的微机都有一个并行口和两个串行接口，并行接口用于连接打印机，串行接口用于连接鼠标器、数字化仪等串行设备。另外，通常微机还配有一排扩展卡插口，用来连接其他的外部设备。(2)微处理器主机中的中央处理单元（CPU）有时称为微处理器（Microprocessor），它是整台微机的核心，由运算器和控制器两部分组成；运算器是微机的运算部件；控制器是微机的指挥控制中心。随着大规模集成电路的出现，微处理器的所有组成部分都集成在一块半导体芯片上，目前广泛使用的微处理器有：Intel公司的Pentium(奔腾)、PentiumPro(高强奔腾)、PentiumMMX（多能奔腾）、PentiumⅣ、AMD公司的AMDK5、AMDK6、AMDK7等。(3)内存储器（主存）内存储器是主机的主要组成部分。目前，内存储器由半导体器件构成，是微机的记忆中心，用来存放当前计算机运行所需要的程序和数据。通常所说的内存大小就是指RAM的大小，目前微机内存的容量一般都在512MB-4GB之间。如图所示。(4)主机上的一些其它设备①扩展槽。主机箱的后部是一排扩展槽，用户可以在其中插上各种功能卡，有些功能卡是微机必备的，而有些功能卡则不是必需，用户可以根据实际的需要进行安装。②CMOS电路。在微机的主板上配置一个CMOS电路，它的作用是记录微机各项配置的重要信息。CMOS电路由充电电池维持，在微机关掉电源时电池仍能工作。每次开机时，微机系统首先按CMOS电路中记录的参数检查微机的各部件是否正常，并按照CMOS的指示对系统进行设置。③其他接口。在主板上还存在其他一些接口，如：键盘接口、喇叭接口等。键盘接口用来连接键盘与主机。另外在主机箱内有一个小喇叭，可以发出各种声响不大的声音。2.微型计算机系统的主要性能指标

(1)字长。字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数，这直接涉及到计算机的功能、用途和应用范围、领域，是计算机的一个重要技术性能指标。

(2)运算速度。运算速度用每秒钟能执行多少条指令来表示，单位一般用MIPS（MillionInstructionsPerSecond:百万条指令/秒）。目前的微型机的运算速度一般可达到数百万条指令/秒到几千万条指令/秒，大型机可达几千万条指令/秒；巨型机可达10-100亿条指令/秒，最多可达万亿条指令/秒。

(3)内存容量。内存储器中能存储信息的总字节数称内存（一般指RAM）的容量。586PC机的内存容量可达64MB、128MBPentiumⅣ机的内存容量可达512MB至4GB。当然，内存容量越大PC机的性能越好，运行速度越快。

(4)主时钟频率（简称主频）。是指计算机CPU的工作时钟频率。主频在很大程度上决定着计算机的运算速度。主频的单位是兆赫兹(MHz)。现在的Intel和AMD的CPU都普遍超越了GHz的大关。所以现在的CPU主频都以GHz为单位。

(5)存取周期。存储器完成一次读（取）或写（存）信息操作所需的时间称存储器的存取（或访问）时间。而连续完成读（或写）所需的最短时间间隔，称存储器的存取周期（或存储周期）。微型计算机的内存大都由大规模集成电路制成，其存取周期一般都很短，大约在几ns到100ns。

(6)外部设备的配置。

(7)软件配置。

(8)兼容性。

(9)可连接的网络。

(10)综合性能。计算机的综合性能不仅与CPU、内存与外存的配置等硬件有关，还与系统软件和应用软件的配置情况有关。为了使测试结果能更接近于实际情况，常采用基准程序测试法（Benchmark），即通过模拟用户的实际负载，编制一组基准测试程序来测试计算机系统的性能。Intel公司对PC的性能测试就包含了四个方面：办公效率性能，多媒体运算性能，3D/浮点性能和Internet性能，并推出ICMP(IntelComparableMicroprocessorPerformance)指数，作为综合反映微处理器的性能指标。例如，PⅡ/350和PⅢ/500的ICMP指数分别为1000和1650。1.4汉字信息处理技术1.4.1汉字输入技术分类汉字信息处理的对象是汉字，而汉字与西方语言文字相比有很多不同之处，给汉字处理带来了一些独特的问题。英文只有26个字母，用它们可组合成所有单词，最后组成文字。因此，计算机对西文进行处理很容易。而在我国，要求计算机能象处理英文稿一样处理汉字信息，能方便地输入输出汉字就比较困难。计算机文字信息处理首要问题是如何把汉字作为一种信息输入到计算机中去，并让计算机完成处理和分析并输出结果。到目前为止，汉字输入技术有三种类型。1.汉字编码技术把汉字的“字形表示”存储计算机中，在汉字输入过程中，对文字信息编码，用户从键盘输入汉字的编码，即可得到相应的汉字。汉字输入编码的研究已从单纯编码研究过渡到在计算机系统中广泛应用。目前已有几百种汉字输入编码方案，通过评选，逐趋统一化和标准化。据不完全统计，在计算机中实现的编码方案有几十种。目前汉字编码的研究发展趋势是：词语输入、智能取码(指上、下文联想取字，取词)；适用不同类型的用户，以字为基础，词为主导，音形结合，智能处理，具体来说有音码、形码和音形结合码三种。2.语音的合成和识别用人工智能方式直接对文字或语音进行识别输入。其目标是实现计算机对自然语音的正确识别和准确理解，最终实现真正的人机对话。3.手写体和印刷体的字形识别通过扫描输入和手写输入汉字的办法实现汉字输入。目前，市场已具有语音的合成与识别、印刷体和手写体的识别的系统成品，例如汉王听写输入系统、紫光笔等。1.4.2汉字编码与国标汉字操作系统对每个汉字规定输入计算机的代码──汉字的外部码，键盘输入汉字是输入汉字的外部码。计算机为了识别汉字，要把汉字的外部码转换成汉字的内部码，以便进行存储和处理。为了将汉字以点阵的形式输出，还要将汉字的内部码转换为汉字的字形码，确定汉字的点阵。并且，在计算机和其它系统或设备需要信息、数据交流是时还必须采用交换码。1.外部码汉字主要是从键盘输入，每个汉字对应一个外部码。外部码也叫汉字输入编码，如：拼音、拼形、音形结合、形音结合、整字编码等等。为了建立友好的用户界面，输入码的规则必须简单清晰、直观易学、容易记忆、操作方便、码位短、输入速度快、重码少，既符合初学者的学习，又能满足专业输入者的要求，便于盲打。汉字的输入方法不同，同一个汉字的外码可能不一样。2.区位码和国标码在GB2312-80国标中，规定了682个中文标点符号、常用图形符号、阿拉伯数码符号、常用运算符号、罗马数字符号、标题数码符号、汉字制表符号和英文、日文、俄文、西腊文的大小写字母等，还规定了6763个汉字。总共7445个符号和汉字，摆放在94×94列的一张表中的87行×94列的区域内。也就是在常用区位码表（GB5007-85图形字符代码表）中看到的情形。

6763个常用汉字，根据其使用的频繁程度又分为两个等级：一级汉字使用频度最高，按拼音字母顺序排列，共有3755个汉字，覆盖了文书文件中常用汉字字数的99%；二级汉字使用频度次之，称之次常用汉字，按部首排列，共有3008个汉字。一、二级汉字合计覆盖了文书文件常用汉字字数的99.9%。在GB2312-80标准中，每个字符都赋予了两种数字代码。一种是四位十进制的区位码，其中高二位是某字符所在的区号，低二位是该字符在区中的位置号。