第2章计算与计算机

大学计算机——计算思维的视角

主讲：杨树莲计算机学院

电话Q:196352704320/用户名2015jsj，不需要密码2《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社

第1章绪论

第2章计算与计算机第3章问题求解与算法第4章数据与数据结构第5章计算机程序第6章计算机网络第7章计算科学前沿3《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社第2章计算与计算机2.1数与计算问题

2.2计算的自动化

2.3数据与数据编码2.4计算机系统结构2.5计算机系统管理2.6计算机的运行2.7计算机应用知识要点数的记法，数的符号，阿拉伯数字，算筹，算盘，纳皮尔筹，计算尺，计算器。4《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社U2.1数与计算问题数的起源数的记法阿拉伯数字计算工具算筹算盘纳皮尔筹计算尺计算器5《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社数的起源语言的产生，产生了数最早的数的概念是“有”和“无”，后来把“有”分成了“一”、“二”、“三”和“多”等不同情况数的记法考古发现中东地区，在树木或者石头上刻痕划印来记录流逝的日子大约在5000年以前，埃及的祭司在一种用芦苇制成的草纸上书写数的符号公元前1500年，南美洲秘鲁印加族，习惯于“结绳记数”中国先民也是“结绳而治”，后来又改为“书契”数字符号记数阿拉伯数字(印度人发明，经阿拉伯人传入欧洲)罗马数字…6《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算工具--算筹算筹是我国古代发明的记数和计算工具。据史书记载和考古发现，古代的算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子，长约12厘米左右，径粗2到3毫米，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋里，系在腰部随身携带。算筹最晚出现在春秋晚期战国初年，即公元前722年～公元前221，算筹在中国使用了两千多年，直到后来算盘被推广以后，才逐渐被取代。算筹记数—布筹，十进制思想算筹计算--筹算7《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算工具--算盘算盘用算珠代替了算筹，用木棒将算珠穿起来，固定在木框上,用手指拨动算珠代替移动算筹。这种美妙的设计是对算筹的绝好改进。算盘是我国的伟大发明，人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论。最早可以追溯到公元前700多年。珠算正式成为人类非物质文化遗产。这也是我国第30项被列为非遗的项目。8《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算工具--纳皮尔筹1612年，英国数学家纳皮尔（Napier，1550年～1617年，对数的创始人）发明了一种筹算工具，即纳皮尔筹。用加法和一位数乘法代替多位数乘法，也可以用除法和减法代替多位数的除法，从而简化了计算。9《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算工具--计算尺计算尺发明于大约1620～1630年，在JohnNapier对数概念发表后不久。计算尺的数学原理10《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算工具—机械式计算机机械式计算机1642年法国数学家帕斯卡（Pascal）设计了第一台能完成加、减运算的机械计算器（齿轮式加减法器），计算税收；1674年

德国数学家莱布尼茨改进了帕斯卡的设计，制成一台能够完成基本的四则运算的机械式计算机。13《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社第2章计算与计算机2.1数与计算问题2.2计算的自动化

2.3数据与数据编码2.4计算机系统结构2.5计算机系统管理2.6计算机的运行2.7计算机应用知识要点差分机，分析机，机电式计算机，二进制，数理逻辑，布尔代数，算法可计算函数，图灵机，判定问题，停机问题，ENIAC计算机，UNIVAC计算机，ABC计算机，计算机的发展。14《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社U2.2计算的自动化

计算机产生的前夜计算机的理论基础计算模型与图灵机电子计算机的诞生计算机的发展15《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算机的诞生莱布尼兹计算机(德)帕斯卡加法器(法)计算尺(英)纳皮尔筹手工时代机械时代电子时代唐朝1612163216421674183418881937算盘(唐朝)巴贝奇分析机制表机(美国)ENIAC春秋1946.2十指计数结绳算筹机电式计算机16《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算机产生的前夜--11832年由英国数学家查尔思·巴贝奇（CharlesBabbage，1792-1871）首先提出了通用数字计算机的设计思想，并且于1834年设计制造出分析机。奥古斯塔·爱达·拜伦（AugustaAdaByron，1815～1852）世界上第一位软件工程师。1981年ADA语言17《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算机产生的前夜--2制表机——现代计算机的雏形1888年，美国著名统计学家赫尔曼·霍列瑞斯（HermanHollerith，1860～1929）发明了制表机根据织布机的原理，利用穿孔卡片输入和储存数据，开发了卡片制表系统，这一系统被认为是现代计算机的雏形。1890年，制表系统在美国的人口普查中得到应用1896年，Hollerith成立制表机器公司1911年，组成计算机制表公司1924年，公司更名为国际商业机器公司（InternationalBusinessMachinesCorporation，IBM）1952年，转型，进军计算机领域18《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算机产生的前夜--3机电式计算机1937年，艾肯正式提出一份题为《自动计算机的设想》的论文，提出把各单元记录机器连接在一起，并利用打孔纸予以控制的构想。他还提出要采用机电方法而不是纯机械的方法来实现巴贝奇关于分析机的想法。通用机电式计算机Mark-1IBM资助100万其指令是用穿孔纸带来输入机器，指令在存储器、运算器和控制器中进行处理，运算的结果可以出现在穿孔卡片上并且指令可以更新。1944年8月，IBM将Mark-1赠给哈佛大学，它在哈佛大学服役了15年，主要任务是为美国海军进行计算，包括后勤服务、射击弹道以及极为保密的第一颗原子弹的数学模拟等，直到1959年才被淘汰。Mark-1在计算机发展史上占据重要地位，是电子计算机产生之前的最后一台著名的计算机，许多现代计算机先驱者都在这台机器上工作过。19《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算机的理论基础二进制数理逻辑布尔代数1679年德国天才数学大师莱布尼茨发明一种计算法，用0和1两个数代替原来的十位数。二进制与十进制相比，有二个突出的优点：物理上更容易记数，数的表示更容易计算简单数理逻辑又称符号逻辑、理论逻辑。它既是数学的一个分支，也是逻辑学的一个分支，它并不属于单纯的逻辑学范畴。就是要用数学的方法研究关于推理、证明等逻辑或形式逻辑问题，20《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社布尔代数1847年，英国人乔治·布尔（GeorgeBoole，1815～1864）发表《思维规律研究》创立逻辑代数学，成功地把形式逻辑归结为一种代数，逻辑中的各种命题能够使用数学符号来代表，并能依据规则推导出相应于逻辑问题的适当结论。布尔代数四元组<B，×，+，->，三种逻辑关系：“与（And）”、“或（Or）”、“非（Not）”逻辑值：“真（True）”、“假（False）”布尔代数为自动化技术、电子计算机的逻辑设计提供了理论基础，为数字电子计算机的二进制、开关逻辑元件和逻辑电路的设计辅平了道路。1938年，香农(1916-2001)指出，能够用二进制系统表达布尔代数中的逻辑关系。1(True）、0（False），将布尔代数与二进制联系到一起。21《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算模型与图灵机可计算性理论图灵机判定问题22《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社1936年，图灵在可计算性理论的研究中，提出了一个通用的抽象计算模型。图灵的基本思想是用机器来模拟人们用纸笔进行数学运算的过程，他把这样的过程归结为两种简单的动作：（1）在纸上写上或擦除某个符号；（2）把注意力从纸的一个位置移动到另一个位置。为了模拟人的这种运算过程，图灵构造了一台抽象的机器，即图灵机（TuringMachine）。在20世纪以前，人们普遍认为，所有的问题都是有算法的，人们的计算研究就是找出算法来。可计算问题即是存在算法的问题。23《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社判定问题“判定问题”，指判定所谓“大量问题”是否具有算法解，或者是否存在可行的方法使得对该问题类的每一个特例都能在有限步骤内机械地判定它是否具有某种性质（如是否真，是否可满足或是否有解等，随大量问题本身的性质而定）的问题。图灵证明了判定问题可以归结为停机问题。停机，是指图灵机内部达到一个结果状态、指令表上没有的状态或符号对偶，从而导致计算终止。停机问题则是指是否存在一个算法，对于任意给定的图灵机都能判定任意的初始格局是否会导致停机。24《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社电子计算机的诞生ENIAC计算机巨人计算机ABC计算机25《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社ENIAC计算机宾夕法尼亚大学莫尔学院约翰·莫齐利（JohnMauchly，1907年～1980年）布雷斯帕·埃克特（PresperEckert，1919－1995）研制方案：高速电子管计算装置的使用（1943开始）电子数字积分计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer）1944年，约翰·冯·诺伊曼（JohnVonNouma，1903年～1957年）加入1945年2月15日，美国宣布第一台通用电子计算机埃尼阿克（ENIAC）在宾夕法尼亚大学研制成功。

ENIAC（1946年，由宾夕法尼亚大学的工程师们开发出了世界上第一台多用途的计算机ENIAC，这是一台真正现代意义上的计算机。）占地170平方米，有10个房间那么大小，重30吨，使用了17468只电子管，7200个二极管，70000多只电阻器，10000多只电容器，6000多只继电器，只电路的焊接点就多达50万个，有30个操作台。每一次运算速度每秒5000次加法运算，用它完成每一条弹道的计算只需几分钟，而过去即使一个熟练计算员，使用手摇计算器计算一条弹道也要花20个小时。它耗电150千瓦，由于耗电量巨大，当打开电源时，整个费城的电灯都为之变暗。1947年莫奇利和埃克特离开宾夕法尼亚大学，在费城一个临街的小楼里创立了“埃克特—莫契利计算机公司”1951年6月14日，莫奇利和埃克特再次联袂，在“ENIAC”基础上生产了通用自动计算机UNIVAC（UNIVersalAutomaticComputer），并交付美国人口统计局使用。计算机技术史研究中一般都认为：1951年6月14日，标志着人类社会进入了计算机时代。26《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社巨人计算机图灵在第二次世界大战中从事密码破译工作，这其中涉及到电子计算机的设计和研制，他服务的机构曾于1943年研制成CO-LOSSUS（巨人）计算机，这台机器的设计采用了图灵提出的某些概念巨人机共生产了10台，用它们出色地完成了密码破译工作。27《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社ABC计算机阿塔纳索夫（JohnVincentAtanasoft，1904－1995）和贝利（CliffordBerry，1918－1963）在1937年到1941年开发的阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-BerryComputer，简称ABC）。20世纪70年代，曾经出现过ENIAC和ABC谁是世界上的第一台计算机之争，只不过打官司的不是两台计算机的设计者本人，而是Honeywell和SperryRand两家计算机公司。28《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社计算机自从诞生之日到目前为止，按所采用的逻辑元件划分它经历了四代：第一代计算机（1946年～1956年）第二代计算机（1957年～1964年）第三代计算机（1965年～1970年）第四代计算机（1971年～）计算机的发展29《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社第四代计算机（1970年～）发展第一阶段（1971～1973年）1971，Intel4004在4.2mm×3.2mm的硅片上，集成了2250个晶体管，晶体管之间的距离是10微米，外层有16只针脚最高频率有740kHz，能执行4位运算，支持8位指令集及12位地址集1972，Intel8008第二阶段（1973～1977年）1973年，Intel80801975年，摩托罗拉公司的M68001976年，齐洛格（Zilog）公司Z80第三阶段（1978～1983年）1978年，Intel8086，16位1981年，IBM－PC第四阶段（1983～1992）第四代微处理器（32位）COMPAQ386、AST3861989年，英特尔推出80486芯片，集成了120万个晶体管，时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。第五阶段（1993～2005）1993年3月22日，Intel公司推出了Pentium或称P5，具有64位的内部数据通道，集成了310万个晶体管，工作电压从5V降到3V第六阶段（2006～）2006年7月27日，英特尔发布了Core2Duo（酷睿2）30《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社31《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社第2章计算与计算机2.1数与计算问题2.2计算的自动化2.3数据与数据编码

2.4计算机系统结构2.5计算机系统管理2.6计算机的运行2.7计算机应用知识要点数与进制

数的进制二进制及其意义

不同进制间的转化数的原码、反码与补码表示定点数与浮点数字符数据与字符编码

ASCII码汉字编码Unicode编码数据的存储单位32《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社问题导入丰富多彩的大千世界0/1代码-77

6.6

0001100000110011100000000011001133《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社数据两类数值数据日常中最常用的：十进制

计算机中用到的

二进制

八进制

十六进制非数值数据（字符、图形、图像、声音、视频）计算机只能接收”0”和”1”的二进制信号，如何表示和存放？就必须对数据进行数字化和编码。编码：用“0”和“1”的二进制组合表示数据。34《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2.3.1数制及其转换数制：按进位的原则进行计数称为进位计数制，简称“数制”。特点：逢N进1

采用位权表示法35《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社N：是指数制中所需要的数字字符的总个数，称为基数。逢N进一例如：人们日常生活常用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等10个不同的符号来表示十进制数值，即数字字符的总个数有10个，它是十进制的基数，表示逢十进一。数制的表示方式36《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社位权：是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，简称权，处在不同位置上的数字所代表的值不同，每个数字的位置决定了它的值。位权表示法例如：十进制数267.8可以用如下形式表示(267.8)10

=2×(10)2

＋6×(10)1

＋7×(10)0

＋8×(10)-1显然：2在百位，表示200，即2×(10)2；6在十位，表示60，即6×(10)1；7在个位，表示7，即7×(10)0；8在小数点后第1位，表示0.8，即8×(10)-1。数制的表示方式37《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社数字的总个数等于基数；每个数字都要乘以基数的幂次，而该幂次由每个数所在的位置决定；排列方式是以小数点为界，整数自右向左0次幂、

1次幂、2次幂、…，小数自左向右负1次幂、负2

次幂、负3次幂、…。位权与基数的关系：各进位制中位权的值是基数的若干次幂。因此，用任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。位权表示法的特点数制的表示方式38《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社在计算机系统中，各种数据的存储、加工、传输都以电子元件的不同状态来表示，即用电信号的高低表示。根据这一特点，在计算机中采用二进制。采用二进制的原因：电路设计简单、运算简单、工作可靠和逻辑性强。

注意：由于23=8、24=16，所以在计算机应用中通常使用八进制、十六进制来表示。十进制（Decimal）、二进制（Binary）、八进制（Octal）、十六进制（Hexadecimal）数制二进制不同数制的数区别方法把数值用括号括起来，再加上该数制的下标（十进制可以省略），如:1234，

(10)16，

(10010)2，(120)82.在数值末尾用进位制的字母符号B、O、D、H表示（十进制可以省略），B----二进制O----八进制

D----十进制可省略H----十六进制如：10H，9D或者9，17O，1010B十、二、八、十六进制间的对应关系十进制二进制八进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177十进制二进制八进制十六进制810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F41《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社不同的进位记数制间的转换1）二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数可以写出它的按权展开式，再进行计算即可。“加权求和”基数权数码678.34=6×102+7×101+8×100+3×10-1+4×10-242《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社1）二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数例如：（1111.11）2=1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=15.75（A10B.8）16=10×163+1×162+0×161+11×160+8×16-1=41227.5注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。原

始

数相应的十进制数258.6D2×10²+5×101+8×100+6×10-1258.6101.1B1×22+1×20+1×2-15.5612.2O6×82+1×81+2×80+2×8-1394.25ACF.EH10×162+12×161+15×160+14×16-12767.875按权展开式43《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社将3位2进制数编码，即可转换为1位8进制数。不足三位时补零

例如，1101110.00101011=001101110.001010110

1561261101110.00101011B＝156.126Q将1位8进制编码，即可转换3位2进制数。例如，156.126＝156.126001101110.001010110156.126Q＝1101110.00101011B44《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社将4位2进制数编码，即可转换为1位16进制数。不足四位时补零

例如，10111010.10010010=10111010.10010010BA9210111010.1001001B＝BA.92H将1位16进制数编码，即可转换为4位2进制数。例如，CBA.98＝CBA.98110010111010.10011000CBA.98H＝110010111001.10011B45《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2）十进制数转化为二进制数

对于整数部分采用除2取余法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。（正排）乘基正向取整法除基逆向取余法十进制数的整数部分和小数部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。46《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社0.125D=0.001B所以，将整数部分和小数部分组合，得出：100.125D=1100100.001B１００２５０２００２５２１２２１６０２３２１０１２０１0.125×20.25……..0×20.5………0×21.0……..1例如：（100.125）10=(?)247《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社十进制与其它进制的转化161257…….…13160……….7125=7DH0.8125

x16…D0.8125=0.DH13……D125.8125=7D.DH例如：125.8125=(?)16转化有时是永无止境的，此时可根据题意取其精度48《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2.3.2原码、反码与补码为此，计算机中引入了反码和补码(1)保证计算正确(2)将减法变为加法-949《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2.3.2原码、反码与补码50《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2.3.2原码、反码与补码51《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社（-5）+41111101100000100+1111111111111111是-1的补码已知补码求真值：减1再求反。则有：11111111-1=11111110，取反后为：10000001即-1补码解决了运算的复杂性52《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社101100101100110110110011-77

原码反码补码符号位求(-77)10

的补码因为：(77)10=(1001101)21个字节53《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社习题：写出-67的原、反、补码。补码的特点

(1)求和代替求差.(2)符号位参与运算.(3)两数的补码之和等于和的补码.67＝1000011B[-67]原＝11000011B[-67]反＝10111100B[-67]补＝10111101B在计算机中，用补码存储数据，进行运算时，直接用补码进行运算，减去一个数相当于加上这个数的补码，输得符号位也作为数值一起参与运算，允许产生进位。2.3.2原码、反码与补码54《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社1).原码：最高位是符号位（0正1负）数值部分是原数的绝对值.2).反码：正数的反码和原码相同,

负数的反码是除符号位之外每位取反.3).补码：正数的补码和原码相同,

负数的补码=反码+1.正数的原、反、补码均相同2.3.2原码、反码与补码已知补码求真值：减1再求反。55《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社

（1）定点数

2.3.3定点数与浮点数定点纯整数定点纯小数S小数点无符号位S小数点数值数据有定点表示和浮点表示法，定点数的小数点位置固定不变，分为定点整数和定点小数。56《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社特大、特小数的表示（2）浮点数引例：对实数用科学计数法形式表示-123.456＝-1.23456×102

＝-12345.6×10-2＝-0.123456×103阶符阶码数符尾数031123456规格化的形式：尾数的绝对值大于等于0.1并且小于1,从而唯一地确定了小数点的位置尾数指数57《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社二进制浮点数的表示110.011B＝1.10011×210＝0.110011×211阶符阶码数符尾数0110110011规格化的形式N=数符尾数2阶符阶码尾数的位数决定数的精度阶码的位数决定数的范围

单精度浮点数(数符1位，阶码8位，尾数23位)双精度浮点数(数符1位，阶码11位，尾数52位)58《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社ASCII码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)128个常用字符，用7位二进制编码，从0到127。为了使用方便，在计算机存储中每个ASCII码值用一个字节（8个二进制位）表示。普通字符：94个控制字符：0~32例如：“a”的ASCII码是1100001,对应十进制的97

换行0AH10

回车0DH13

空格 20H 32‘0’~‘9’30H~39H 48~57‘A’~‘Z’41H~5AH 65~90‘a’~‘z’61H~7AH 97~1222.3.4字符数据与字符编码1.ASCII59《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社ASCII表60《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社汉字编码是指将汉字转换成二进制代码的过程编码规则：国标码（交换码）机外码（输入码）机内码（内码）字型码（文字输出编码）2.汉字编码61《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社根据统计一般使用的汉字不超过1万个，编码方法借鉴ASCII，采用标准号为GB2312-1980的《信息交换用汉字编码字符集》每个汉字占两个字节的7位编码27×27=16384GB2312-1980编码标准将收录的汉字分为两级：一级常用汉字：3755个二级次常用汉字：3008个还包括非汉字图形字符682个整个字符集分94个区，每区有94个位，每个区位上有唯一一个字符，可用所在的区和位老对汉字进行编码，故又称区位码。第1个字节区号、第2个字节位号94×94＝8836个汉字。区号位号：区中的位置汉字国标码（GB2312-1980）62《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社汉字机内码国标码GB2312-1980不能直接在计算机中使用，因为它没有考虑与基本的信息交换代码ASCII码的冲突。比如：“大”的国标码是3473H，与字符组合“4S”的ASCII相同。为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节最高位改为1，称为“机内码”。比如“中”的区位码54(区)48(位),区码和位码的16进制为3630H，其机内码为机内码=区位码+A0A0H=3630H+A0A0H=D6D0H11010110

1101000063《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社汉字输入码将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码称为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。目前我国的汉字输入码编码方案已有上千种，但是在计算机上常用的有几种，根据编码规则，这些汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。音码：全拼、微软拼音、搜狗、智能ABC等等。形码：五笔、郑码、表形码输入法等等。注意：尽管汉字的输入法不同，但机内码是一致的。汉字机内码是计算机内用来存储、加工处理、传输统一使用的代码64《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社汉字字形码所谓汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。记录汉字字形通常有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码。

汉字字形码点阵码:

是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵，一个16×16点阵的汉字要占用2×16=32个字节，一个32×32点阵的汉字则要占用4×32=128字节，点阵越多，打印的字体越好看，但汉字占用的存储空间也越大。65例：用16×16点阵表示一个汉字，就是将每个汉字用16行，每行16个点表示，一个点需要1位二进制代码，16个点需用16位二进制代码（即2个字节），共16行，所以需要16行×2字节/行=32字节，即16×16点阵表示一个汉字，字形码需用32字节。

即：字节数=点阵行数×（点阵列数/8）16×16点阵的汉字示例6667汉字的点阵字型表示点阵类型点阵字节数简易型16×1632普及型24×24提高型32×32精密型48×4812872一个点阵汉子占用字节数==点阵列数／8×行数28868《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社矢量码矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征矢量方式特点：占有的空间少，放大缩小任意倍不失真，编码、存储比较复杂，一般通过专门的软件转换、生成。Windows中大部分都是以失量法存储的。69《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社四种汉字编码间的关系显示汉字打印汉字各种输入码

交换码(国标码)

内码 字形码

即区位码高位内码=区码+A0H低位内码=位码+A0H自动转换字节最高位置“1”转换（调用汉字字库）输入码交换码机内码字形码通过键盘输入汉字需要使用英文字符组成的输入码输入码需要转换为由数字组成的交换码交换码需要转换为机内码才能存储、处理而不会与西文编码冲突输出汉字时把机内码转化为字形码送到显示器或打印机输出自动转换字节最高位置“1”转换（调用汉字字库）计算机汉字处理原理图7071《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社3.Unicode码一种国际标准：采用双字节编码统一地表示世界上的主要文字。Unicode给每一个字符提供了一个唯一的编码，无论是什么平台，无论是什么程序，无论是什么语言。多语言软件制造商组成的统一码联盟研究多语言的统一编码问题，这就是Unicode编码。Unicode编码系统可分为编码方式和实现方式两个层次。将字符的Unicode值（码位）转换成程序中的数据，这种转换分成三种格式，包括：UTF-8、UTF-16、UTF-32。UTF是指Unicode字符集转换格式（UCSTransformationFormat），即怎样将Unicode定义的数字转换成程序数据。例如：记事本保存内容时，可以选择编码，默认为ANSI（西文单字节），也可以选择Unicode码。72《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2.3.5数据的存储单位在计算机中，数据存储的最小单位为比特，1比特为1个二进制位。由于1比特太小，无法用来表示出数据的信息含义，所以又引入了“字节”（Byte，B；注意：这里B作为数据量大小的单位，不要和数的表示中表示为二进制数的‘B’混淆）作为数据存储的基本单位。在计算机中规定，1个字节为8个二进制位。除字节外，还有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）。它们的换算关系是：1KB=1024B=210B1MB=1024KB=1048576B=220 B1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B=230B1TB=1024GB=240B73《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社第2章计算与计算机2.1数与计算问题

2.2计算的自动化

2.3数据与数据编码2.4计算机系统结构2.5计算机系统管理2.6计算机的运行2.7计算机应用知识要点2.4.1计算机体系结构冯•诺依曼计算机体系结构，基于总线的微型计算机结构，多处理器计算机结构，2.4.2计算机组成中央处理器，存储器，

内存储器

外存储器机械硬盘，固态硬盘，硬盘分区，I/O系统，接口，指令系统，微机，主板

74《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社U2.4计算机系统结构计算机体系结构诺依曼计算机体系结构基于总线的微型计算机结构多处理器计算机结构

计算机的组成中央处理器存储器输入输出微型计算机举例75《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社冯•诺依曼计算机体系结构冯•诺依曼(JohnVonNeumann)(1903-12-28～1957-2-8

)2023/2/476存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器

计算机硬件系统

五个基本组成部分：

将内部信息转换为人们习惯接受的形式，并输出用于存放程序和数据将原始数据和程序转换为二进制代码，并输入存储器中负责对数据进行加工和运算控制中心，指挥各部分协调工作77《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社基于总线的微型计算机结构微型计算机是以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出（I/0）接口电路和相应的辅助电路而构成的计算机。微处理器，就是用一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）总线数据总线地址总线控制总线78《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社多处理器计算机结构CPU的发展潜力79《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社2.4.2计算机的组成一台微型计算机的硬件部分由中央处理器、存储器、输入设备和输出设备四部分组成。中央处理器中包含了运算器和控制器；存储器包含RAM和ROM；输入、输出设备的总称为I/O外设及接口。各组成部分之间通过总线（地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB）联系在一起，通过主板固定在主机机箱中。80《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社中央处理器(CPU)功能根据计算机指令进行算术逻辑运算组成运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成运算器进行加、减、乘、除运算控制器包括取指令、取数、运算顺序的控制内部寄存器组

暂时存放中间的运算结果（属于一级高速缓存L1）

通用寄存器运算器控制器专用寄存器内部总线操作数结果81《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社典型的CPU结构82《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社多核处理器多核（Multi-Core）多核是指在一个处理器芯片上有多个处理器核心，他们之间通过CPU内部总线通信。多处理器指多个独立的CPU工作在一个系统上，多个CPU之间通过主板上的系统总线通信。2023/2/4指令是指示计算机进行某种操作的命令，由一串二进制数码组成操作码

操作数

数据传送指令数据处理指令程序控制指令输入输出指令

其它指令

IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU内存I/O设备主机对计算机的硬件进行管理等指令

结构分类操作码要完成的操作性质或功能地址码指定操作数或其地址

计算机的指令系统MOVA,15ADDA,10HLT1011000000001111001011000000101011110100A=15+10PRINTAEND一台计算机所有指令的集合，称为该机的指令系统。地址码

84《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社CPU的性能指标主频(时钟频率):是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度(GHz）外频:是CPU与主板之间同步运行的速度总线频率：CPU与内存间数据交换速度缓存Cache：是CPU与内存之间设立的一种高速缓冲器。由于和高速运行的CPU数据处理速度相比，内存的数据存取速度太慢，为此在内存和CPU之间设置了高速缓存，用来保存下一步将要处理的指令和数据，以及在CPU运行的过程中重复访问的数据和指令，从而减少CPU直接到速度较慢的内存中访问。2023/2/485一级Cache、二级Cache、三级CacheCache一般由L1、L2和L3三级构成。通常L1Cache的速度最快，使用频率约占全部CPU缓存的80%，但容量较小。而L2Cache速度稍慢，但容量较大。一级Cache嵌在CPU芯片内部，容量较小，一般在64KB~128KB之间；二级Cache有的嵌在CPU中，有的则设置在主板上，通过64位的高速总线与CUP连接，一般有1~3MB的大小。而目前流行的双核CPU处理器中，每个核都有自己的L1Cache、L2Cache和L3cache，一般8~16MB。86《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社CPU指令集：CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相匹配的指令系统运算速度：

运算速度是一项综合指标，单位是MIPS(MillionInstructionsPerSecond)和BIPS(十亿条指令/秒Billion

Instructions

Per

Second)。通常来说：主频越高、字长越长、内存容量越大、存取周期越小，运算速度越快。机器字长：字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。一般字长都是字节的1，2，4，8倍，现在常用的一般都是32位，64位的。CPU的性能指标87《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社存储器存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合，每个记忆单元由8位二进制位组成，CPU可读写其中的数据。存储器存储器通常分为内存储器和外存储器存放大量信息的外存储器信息交流中心内存储器2023/2/488存储器

是计算机中具有记忆功能的部件，它能根据地址接受和保存指令和数据，并能根据命令提供有关地址的指令和数据。存储器内存储器（内存）：也称主存储器外存储器（外存）：也称辅助存储器ROM（ReadOnlyMemory）RAM（RandomAccessMemory）Cache磁盘（硬盘、软盘）光盘（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）闪存（U盘、CF卡、MMC卡、SD卡）磁带容量较大可读可写断电后信息丢失存取速度<<内存容量较大是主存的后备和补充，不能和CPU直接交换数据只能读不能写断电后仍能保存容量较小一般存放BIOS速度高，接近CPU容量小，一般以KB、MB为单位介于CPU和主存之间2023/2/489内存：微机中的内存一般指随机存储器(RAM)。

内存用以存放即将使用或正在使用的数据（包括原始数据、中间结果和最终结果）和程序。机器启动后，操作系统、运行的程序和数据存储在内存中。目前微型机的内存都是采用半导体存储器。如果按内存的位置分，又可分为系统内存、显示内存等。这里所要讨论的是指系统内存，它被插在主板上的内存插槽中。内存和CPU之间通过地址总线、数据总线和控制总线连接。RAM分类DRAM数据需要不断刷新，速度慢,但结构简单SRAM快，结构复杂，做Cache2023/2/490内存操作CPU对内存的操作有读、写两种。CPU读内存时，先将地址码由CPU通过地址总线送入地址寄存器MAR，然后是控制总线中的读信号READ线有效，MAR中地址码经过地址译码后选中该地址对应的存储单元，并通过读写驱动电路，将选中单元的数据送入数据寄存器MDR，然后通过数据总线读入CPU。而写操作是CPU将其内部信息传送到内存单元保存起来。显然，写操作的结果改变了被写单元的内容，而读操作则不改变被读单元中原有内容。2023/2/491

内存单元的地址和内容内存中存放的数据和程序，从形式上看都是二进制数，都以存储字的形式保存在存储体中。内存是由一个个内存单元组成的，每个内存单元中一般存放一个字节（8位）的二进制信息。内存单元的总数目称为内存容量。这样一个16位的存储字就占两个连续的存储单元。例如将32位的存储字12345678H存放在内存中需要占用4个地址的存储单元。其

中最低字节78H存放24300H中，则该32位存储字的地址即24300H(对于Intelx86

系统)

2023/2/492

内存单元的地址和内容（续）

微型机通过给各个内存单元规定不同地址来管理内存。这样，CPU便能识别不同的内存单元，正确地对它们进行读写操作。注意，内存单元的地址和内存单元的内容是两个完全不同的概念。内存容量也是微型计算机的一个重要性能指标，目前流行的微型计算机内存容量一般在1~8GB之间。例如，地址总线为32位，则内存允许的最大容量为232=4GB存储地址决定了可访问的存储单元数量即存储容量。存储容量指存储器可容纳的二进制信息量，如存储器芯片的MAR为16位，存储字长为8位，则其存储容量为216×8=64K×8。如存储器芯片的MAR为20位，存储字长为8位，则其存储容量为220×8=1024K×8=1M×8

外存：存储容量大、可靠性较高、价格低、断电后可永久保存信息。

外存分类光盘存储器：分为只读型(CD-ROM、DVD)、追记型(CD-R、WORM)和可改写型(CD-RW、MO)光盘，价格低、保存久、容量大闪存：以U盘为代表。容量大、读取快、重量轻、存取可靠性高。硬盘机械硬盘：由多个金属盘片组成，每个盘片的每一面都有一个读、写磁头。93外存储器固态硬盘：是由控制单元和固态存储单元（DRAM或FLASH芯片）组成的硬盘。2023/2/494

分为固定式和可移动式硬盘具有容量较大（200GB-4T）、速度较快（7200转-15000rpm转/分）及可靠性较好等优点。主流的两个品牌是希捷与西数.微机使用的小型硬盘机从外观上看是一个密封的金属盒子，其中有若干片同样大小、固定在同一个轴上、同时高速旋转的金属圆盘片。每个盘片的两个表面都涂附了一层磁性材料，作为存储信息的介质。靠近每个盘片的两个表面各有一个读写磁头。这些磁头全部固定在一起，可同时移到磁盘的某个磁道位置。机械2023/2/495硬盘的内部结构硬盘内部结构由磁头、盘片、控制电路板及其他附件组成。其中磁头和盘片组件是硬盘的核心。硬盘内部是绝对无尘的，在普通环境下将硬盘拆开，意味着你的硬盘将报废，所以不要轻易尝试。信号线磁盘轴磁头组件是硬盘中最精密的部件，它由读写磁头、传动手臂、传动轴组成。加电后，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面，磁头在高速旋转的磁盘表面径向移动（寻道）2023/2/496硬盘的磁道、柱面、扇区柱面扇区磁道硬盘片一般由涂有磁性材料的铝合金构成，盘片的两个面都可以存储数据，硬盘片表面分为一个个同心圆磁道，每个磁道又分为若干扇区，数据和信息是以扇区为单位存放在盘片上。硬盘资料:硬盘图解2023/2/497磁道、柱面与扇区

磁道是磁盘表面上记录数据的一个个同心圆，当只有一个盘片时，我们将这些同心圆称为“磁道”。由于硬盘往往由几个盘片组成，各个盘片上处于同一个同心圆的磁道称为“柱面”。由此可见，磁道是柱面的一种特殊情况。根据硬盘容量的不同，磁道数可以从几百到数千不等。每一磁道又分成若干扇区2023/2/498扇区

扇区需要进行编号，分别称为1扇区，2扇区……n扇区。通常情况下，每扇区可存储用户数据512B,新硬盘每扇区容量为4096B(4K)。2023/2/4991)记录面=磁头数(编号)2)磁道:记录面上的同心圆(编号)

3)柱面：各个盘面上相同编号的磁道构成一个柱面，可见柱面数等同于每个盘面上的磁道数。

4)扇区：每个磁道划分为扇区(编号)每个扇区容量:512字节，现在出现了4KB的。硬盘存储容量：

＝扇区容量×扇区数×柱面数×磁头数例：已知某硬盘磁头数为16，柱面数为4096，扇区数为630硬盘容量=512×630×4096×16＝21GB硬盘容量2023/2/4100硬盘接口标准

IDE(IntegratedDriveElectronics)

EIDE

SCSI(SmallComputerSystemInterface)现在普遍使用EIDE

(增强型IDE)标准，它最多可支持4个设备，支持大容量的硬盘。SCSI接口的诞生比IDE晚，相应SCSI硬盘有许多先进的特性，比如支持的硬盘容量更大、传输速率更高、可管理的设备更多等等。2023/2/4第101页

内存储器外存储器

CUP直接访问；快CPU不能直接访问；慢用于执行程序用于存放程序信息暂时存放信息永久保留价格贵价格便宜不便于交流便于交流1022023/2/4(SolidStateDrives)，简称固盘，用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。1、读写速度快最常见的7200转机械硬盘的寻道时间一般为12-14毫秒，而固态硬盘可以轻易达到0.1毫秒甚至更低！2、物理特性，低功耗、无噪音、抗震动、低热量、体积小、工作温度范围大。固态硬盘103《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社输入/输出输入输出系统在计算机系统中，CPU与除主存之外的其它部件之间传输数据的软硬件机构统称为输入输出系统（Input/Output，简称I/O系统）输入输出设备（外围设备）输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪等。输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。磁带、磁盘、光盘的驱动器既是输入设备，又是输出设备。输入输出接口CPU与外围设备间的连接与信息交换不能直接进行，必须引入相应的逻辑部件解决两者之间的同步与协调、数据格式转换等问题，这就是输入输出接口（I/O接口）例如：键盘接口、显卡、声卡、网卡接口的分类104《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社接口的分类对应于并行传输和串行传输通信方式并行接口串行接口USB接口UniversalSerialBus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB1.0（4针,1.5Mbps(192KB/s)低速(Low-Speed)500mA，1996年1月推出USB1.1（4针）,12Mbps(1.5MB/s)全速(Full-Speed)500mA，1998年9月；USB2.0（4针）,480Mbps(60MB/s)高速(High-Speed)500mA，2000年4月；USB3.0（9针）,5Gbps(640MB/s)超速(Super-Speed)900mA，2008年11月。105《大学计算机—计算思维的视角》（第3版），郝兴伟编著.北京：高等教育出版社微型计算机举例微型计算机以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出（I/0）接口电路和相应的辅助电路而构成的计算机主机和外围设备两个部分，主机是指安装在机箱内的计算机部件，而外围设备则是指通过接口和主机相连的部件。输入设备：键盘、鼠标、扫描仪

输出设备：显示器、打印机

外

存：软、硬盘、光盘、闪存

网络设备：网卡、调制解调器等

外部设备微机硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲

cache2023/2/4106４主板（母板）主板就是把CPU、存储设备、输入输出设备连接起来的纽带，是计算机的大管家。如果把CPU比作人的大脑，主板就是人的身躯。主板结构：有AT结构和ATX结构；

ATX是新型主板结构规范；BTX是最新结构。主流品牌有华硕、微星、技嘉、七彩虹啊、昂达等2023/2/41072023/2/4108主板组成这是一款与P4搭配使用的主板，我们看上面有些什么？CPU.PCI插槽AGP插槽内存插槽这是南桥、北桥芯片，它决定了主板的结构及CPU的使用。北桥负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输。南桥主要负责I/O接口控制、IDE设备控制、电源管理等；南桥BIOSIDE设备接口串、并、USB接口2023/2/41095、输入设备输入设备键盘采用PS/2接口或USB接口鼠标：分为机械式、光电式、无线遥控式三种，采用PS/2接口或USB接口扫描仪数码相机：采用光电子技术摄取静止图像，摄取的光信号由电荷耦合器件CCD成像后变换成电信号存于CF卡或SM卡。分辨率（像素）是最重要的性能指标。拍摄质量主要取决于相机内CCD芯片上光敏元件的数量，数量越多分辨率越高，质量就越高。单反的2000万以上，普通的1000万左右。2023/2/41106、输出设备常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪和音箱等。显示系统的主要特性有：显示分辨率、颜色质量、刷新速度等输出设备显示系统打印机声音系统：声卡象征着多媒体电脑的产生显示器显示适配器（显示卡）阴极射线管（CRT）液晶显示器（LCD）等离子显示器(PDP)点阵打印机（针式打印机）喷墨打印机激光打印机LED显示器2023/2/4111LCD显示器显示器用分辨率来衡量其性能，即屏幕画面的清晰度是由横、竖交叉点（像素）的多少来衡量。显然，像素点越密，图像就越清晰。其尺寸以显示屏的对角线长度来衡量。由显卡连接显示器和计算机，显卡现在很多是集成的。显卡2023/2/4112显示卡显示卡的基本作用就是控制计算机的图形输出，由显示卡连接显示器，我们才能够在显示屏幕上看到图象，显示卡有显示芯片、显示内存、RAMDAC(随机数模转换)等组成，这些组件决定了计算机屏幕上的输出，包括屏幕画面显示的速度、颜色，以及显示分辨率。显示卡从早期的单色显示卡、彩色显示卡、加强型绘图显示卡，一直到VGA(VideoGraphicArray)显示绘图数组，都是由IBM主导显示卡的规格。而后来各家显示芯片厂商更致力将VGA的显示能力再提升，而有SVGA（SuperVGA）、XGA（eXtendedGraphicArray）等名词出现，近年来显示芯片厂商更将3D功能与VGA整合在一起，即成为我们目前所贯称的3D加速卡，3D绘图显示卡。显示卡一般插在主板上的接口插槽上，合并到主板上的集成显卡也已出现。2023/2/4113针式打印机喷墨打印机激光打印机返回其打印速度慢、分辨率低、噪声大；但是性能价格比高，可以打印蜡纸，可多层打印，目前仍有广泛的市场。使用喷墨来代替撞针，它利用振动或热喷管使带电墨水喷出，在打印纸上绘出文字或图形。定期更换墨盒，成本较高激光打印机可以长年保持良好的印刷效果。而且激光打印机无噪音、速度快、分辨率高。目前的激光打印机有黑白和彩色两种类型。硒鼓是一个金属制作的圆柱体，上面有感光材料硒，它是复印机或者激光打印机里面的主要元件2023/2/4114打印机的主要性能指标有打印精度、打印速度、色彩数目打印精度即分辨率通常缩写为Dpi即dotperinch是打印机的打印精度单位即每英寸打印介质（纸张）上打印（点）的多少。大部分激光打印机都能在1平方英寸内打印300×300（90000个点）打印机的速度指的是打印机马达能处理纸张的最快速度PPM，也就是实际打印速度。2023/2/41153D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。