第计算机基础知识演示文稿

第计算机基础知识演示文稿当前1页，总共84页。优选第计算机基础知识当前2页，总共84页。计算机系统的组成3输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等输出设备：显示器、打印机、音箱等外存设备：软盘、硬盘、光盘、U盘等

计算机系统外设系统软件应用软件硬件系统运算器(ALU)控制器(CU)主机内存CPU随机存取存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器

(Cache)操作系统：Windows、Unix、Linux等语言处理程序：C、C++、Java、Basic等

实用程序：诊断程序、排错程序等

通用应用软件、专用应用软件

软件系统当前3页，总共84页。2.2计算机硬件系统和工作原理

2.2.1计算机硬件系统4主机外设输入设备外存设备网络设备输出设备计算机硬件包括：主机和外设当前4页，总共84页。计算机的五大部件5冯·诺依曼思想：程序和数据以二进制表示程序和数据一样存放在内存

按地址寻址五个基本部分组成：运算器控制器存储器输入设备输出设备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演示当前5页，总共84页。中央处理器（CPU）6处理器控制器运算器是计算机的神经中枢和指挥中心，控制计算机所有部件的工作算术逻辑单元（ALU）执行算术运算和逻辑运算CPU的性能：

速率：处理一条指令的时间

字长：同一时间内能一次处理的二进制数的位数

寻址能力：能够直接访问内存的最大范围

指令系统：所有指令的集合当前6页，总共84页。存储器（Memory）7是计算机存储程序和数据的记忆单元集合，可读/写其中的数据。存储器外存储器（辅存）长期存放大量的程序和数据特点：

·速率慢，不能与CPU直接交换数据·断电后信息能长期存放

·价格低，容量大常用：

·磁盘(软盘、硬盘)

·磁带·光盘、闪存(U盘)内存储器（主存）信息交流的中心特点：

·速率快，与CPU直接交换数据·断电后信息丢失

·价格高，容量小常用：

·随机存取存储器(RAM)

·只读存储器(ROM）·高速缓冲存储器(Cache)当前7页，总共84页。81Byte=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B字节BYTE76543210位Bit·位(bit)：电子计算机中最小的数据存储单位，

代码只有0和1·字节(Byte)：

8个二进制位构成一个字节

是存储空间的基本计量单位

1个英文字母占用1个字节

1个汉字占用2个字节·字(Word)：

由若干个字节构成，字的位数叫做字长

是计算机进行数据处理和运算的单位例如：一台8位机，1个字由1个字节构成，字长为8位；一台16位机，1个字由2个字节构成，字长为16位存储器的有关术语当前8页，总共84页。输入/输出设备（Input/Output）9常用输入设备：键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪、麦克风等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音箱等。当前9页，总共84页。2.2.2计算机的工作原理10指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，完成某一种操作。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

控制程序中指令的执行顺序算术、逻辑或关系运算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：指明指令要完成的操作类型或性质操作数：指明操作对象的内容或所在的地址

数据数据当前10页，总共84页。指令的执行过程分为以下4个步骤：11①取指令

按照程序计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器。②分析指令

对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。③执行指令

由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。④一条指令执行完成，程序计数器加1或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。当前11页，总共84页。指令的执行过程（图示）12演示当前12页，总共84页。132.3计算机软件系统软件是指程序、程序运行所需要的数据以及开发、使用和维护这些程序所需要的文档的集合。软件分为：系统软件和应用软件两大类。2.3.1系统软件系统软件是指控制计算机的运行、管理计算机的各种资源、并为应用软件提供支持和服务的一类软件。系统软件通常包括：操作系统、语言处理程序和各种实用程序。当前13页，总共84页。14为了使计算机系统中的所有软、硬件资源协调一致，有条不紊地工作，就必须有一个软件来进行统一的管理和调度，这种软件就是操作系统。

一般而言，引入操作系统的目的：首先，从用户角度来看，操作系统将裸机改造成一台功能更强、用户使用起来更灵活方便的虚拟机，提高了用户工作效率。其次，为了合理地使用系统内包含的各种软、硬件资源，提高整个系统的使用效率。

目前经典的操作系统：Windows、UNIX、Linux等，详见第四章。操作系统当前14页，总共84页。15程序设计语言与语言处理程序（1）程序设计语言按照程序设计语言发展的过程，大概分为三类：机器语言

机器语言是由二进制代码0和1按一定规则组成的、能被机器直接理解和执行的指令集合。机器语言中的每一条语句实际上是一条二进制形式的指令代码，指令格式如下：操作码

操作数

操作码要完成的操作类型或性质操作数

操作的内容或所在的地址

当前15页，总共84页。例如，计算A=15+10的机器语言程序如下：1011000000001111 ：把15放入累加器A中0010110000001010 ：10与累加器A的值相加，结果仍放入A中11110100 ：结束，停机

编程工作量大，难学、难记、难修改，只适合专业人员使用；由于不同的计算机，其指令系统不同，机器语言随机而异，通用性差，是面向机器的语言。

机器语言优点：程序代码不需要翻译，所占空间少，执行速度快。现在已经没有人用机器语言直接编程了。

当前16页，总共84页。汇编语言将机器指令的代码用英文助记符来表示，代替机器语言中的指令和数据。例如用ADD表示加、SUB表示减、JMP表示程序跳转等等。因此，汇编语言是使用一些反映指令功能的助记符来代替机器语言的符号语言。例如，计算A=15+10的汇编语言程序：MOV A，15 ：把15放入累加器A中ADD A，10 ：10与累加器A相加，结果存入A中HLT

：结束，停机汇编语言克服了机器语言难读等缺点，保持了其编程质量高，占存储空间少，执行速度快的优点。常用于过程控制等编程。汇编语言面向机器，使用者需要专业知识。汇编语言编写的程序，必须翻译成机器语言，才能被计算机执行。

当前17页，总共84页。高级语言高级语言是一种接近于自然语言和数学公式的程序设计语言。

高级语言使程序员可以完全不用与计算机的硬件打交道，可以不必了解机器的指令系统，是面向过程的语言。这样，程序员就可以集中精力来解决问题本身而不必受机器制约，编程效率高；由于与具体机器无关，因此程序的通用性强。例如，计算A=15+10的BASIC语言程序如下：A=15+10 ‘15与10相加的结果放入A中PRINTA ‘输出A

END ‘程序结束当前18页，总共84页。（2）语言处理程序

19在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程序计算机都不能直接执行，这种程序成为源程序。源程序必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机器语言程序，实现这个翻译过程的工具就是语言处理程序。当前19页，总共84页。汇编程序

20汇编程序是将汇编语言编制的程序（源程序）翻译成机器语言程序（目标程序）的工具。汇编语言源程序汇编程序机器语言程序汇编程序的具体翻译工作步骤：①用机器操作码代替符号化的操作符。②用数值地址代替符号名称。③将常数翻译为机器的内部表示。④

分配指令和数据的存储单元。

当前20页，总共84页。高级语言翻译程序

21解释方式

解释方式的翻译工作由解释程序来完成。解释程序对源程序进行逐句分析，若没有错误，将该语句翻译成一个或多个机器语言指令，然后立即执行这些指令；若解释时发现错误，会立即停止，报错并提醒用户更正代码。解释方式不生成目标程序。

数据高级语言源程序解释程序计算结果当前21页，总共84页。22编译方式翻译工作由编译程序完成。如同笔译在纸上记录翻译后的结果。编译程序对整个源程序经过编译处理，产生一个与源程序等价的目标程序；目标程序还可能要调用一些其他语言编写的程序和程序库中的标准子程序，通过连接程序将目标程序和有关的程序库组合成一个完整的可执行程序。执行速度快，修改源程序后都必须重新编译。一般高级语言（C/C++、PASCAL、FORTRAN、COBOL等）都是采用编译方式。目标程序

源程序可执行程序编译程序连接程序数据计算结果当前22页，总共84页。编译过程

23词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成

当前23页，总共84页。（3）典型的程序设计语言FORTRAN语言

COBOL语言Pascal语言C与C++语言

BASIC语言

Java语言当前24页，总共84页。25实用程序完成一些与管理计算机系统资源及文件有关的任务。最基本的实用程序是下面5种：

（1）系统设置和优化软件（2）诊断程序（3）备份程序（4）反病毒程序（5）文件压缩程序实用程序当前25页，总共84页。2.3.2应用软件（1）办公软件：Office、WPS（2）图形和图像处理软件：画图、Photoshop、CorelDRAW、Flash（3）数据库系统：Access、FoxPro、SQLServer、Oracle、DB2（4）Internet服务软件：浏览器、电子邮件软件、文件传输软件（5）娱乐与学习软件：游戏、CAI软件应用软件是利用计算机的软、硬件资源为某一专门的应用目的而开发的软件。当前26页，总共84页。2.4微型计算机硬件系统2720世纪70年代诞生微型计算机。微型计算机与大、中、小型计算机的区别在于微型机计算机的

CPU采用了大规模和超大规模集成电路技术。通常将微型计算机的CPU芯片称作微处理器（MicroProcessing

Unit，MPU）。微型计算机的发展是与微处理器的发展同步的。摩尔定律：CPU性能，每18个月，速度大1倍，价格降1半。

量化和揭示了微型计算机的这一独特的发展速度，而如今这一翻番

的周期已缩短为12个月甚至更短。目前，微型计算机CPU已达到了

64位Intel酷睿2四核系列。微型计算机概述当前27页，总共84页。摩尔定律28晶体管数目4004奔腾2,30042,000,00032年P43,500,000晶体管数10K100K1M10M100M197519801985199519902000单位时间执行的指令数百万条/每秒0.1110255004004Pentium每2年芯片能力增长一倍808080888286838684862000年的微处理器当前28页，总共84页。微型计算机的发展方向29①

高速化

处理器主频P4达3.4G②

超小型化

典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。③

多媒体化

全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体系统的

开发和标准化、虚拟现实技术和发展多媒体通信等。④

网络化

网络计算机、具有联网功能的PDA以及各种类型的

个人计算机等正在飞速发展。⑤

隐形化

今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形像，电视

计算机、影音计算机等将大量出现。当前29页，总共84页。微型计算机的分类301、按组成结构分类

单片机

组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛用于

控制、仪器仪表、通信、家用电器等领域。

单板机

各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用于

过程控制或作为仪器仪表的控制部件。

多板机

各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台式、

便携式PC机。2、按用途分类微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持式等。

当前30页，总共84页。31单片机芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果赋予它特定的程序，它便构成一个最小的、完整的微型计算机控制系统，它与单板机或个人电脑有着本质的区别，单片机的应用属于芯片级应用。

单板机结构简单、价格低廉、性能较好。使用单片机芯片构成的仿真系统。有镜像功能的单板机当前31页，总共84页。微型计算机的主要性能指标32CPU指标

主要包括CPU字长、时钟频率。运算速度

计算机的运算速度通指平均运算速度。内存容量

内存容量反映了内存储器存储数据的能力。存储

容量越大，其处理数据的范围就越广，并且运算

速度一般也越快。

当前32页，总共84页。33系统主板（又称母板）

CPU

内存硬盘驱动器DVD-ROM驱动器软盘驱动器显示器适配器电源键盘微型计算机基本结构当前33页，总共84页。342.4.1主板PC99规范要求主板各接口必须采用有色标识，方便识别。主板（MainBoard）是微型计算机中最大的一块集成电路板，是微型计算机中各种设备的连接载体。主板在结构上主要有AT、ATX、MicroATX以及BTX等类型。它们的区别主要在于板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状以及所使用的电源规格和控制方式的不同。ATX是目前最常用的主板结构，扩展插槽较多，配合ATX电源，可以实现软关机和Modem远程遥控开关机等功能。

当前34页，总共84页。35系统主板内存总线插槽接口卡CPU串行接口USB接口芯片组当前35页，总共84页。36主板图解（1）线路板（2）北桥芯片（3）南桥芯片（4）CPU插座（5）内存插槽（6）

PCI插槽（7）AGP插槽（8）ATA接口（9）软驱接口（10）电源插口及主板供电部分（11）BIOS及电池（12）机箱前置面板接头（13）外部接口（14）主板上的其它主要芯片当前36页，总共84页。37（1）

线路板

PCB印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。它实际是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的PCB线路板分有四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，这样便可容易地对信号线作出修正。而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。

当前37页，总共84页。38芯片组芯片组是系统主板的灵魂，决定了主板的结构及CPU的使用。根据芯片的功能，可分为北桥芯片(MCH)和南桥芯片(ICH)。最常见的芯片组生成厂家有：Intel、VIA等。当前38页，总共84页。39（2）

北桥芯片北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于北桥芯片的发热量一般较高，所以在此芯片上装有散热片。当前39页，总共84页。40（3）

南桥芯片南桥芯片主要负责与I/O接口控制、IDE设备(硬盘等)控制以及高级能源管理)等，一般位于离CPU插槽较远的下方，在靠近PCI槽的位置。当前40页，总共84页。41（4）

CPU插座

CPU插座就是主板上安装中央处理器的地方。当前41页，总共84页。42（5）内存插槽内存插槽是主板上用来安装内存的地方。内存插槽有：早期的EDO、SDRAM、DDR、RDRAM内存插槽。需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚，电压，性能功能都是不尽相同的，不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。对于168线的SDRAM内存和184线的DDR

SDRAM内存，其主要外观区别在于SDRAM内存金手指上有两个缺口，而DDR

SDRAM内存只有一个。当前42页，总共84页。43（6）

PCI插槽PCI(peripheral

component

interconnect)总线插槽它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位并行数据总线，且可扩展为64位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM等设备提供了连接接口，它的基本工作频率为33MHz或66MHz，最大传输速率可达532MB/s。当前43页，总共84页。44（7）

AGP插槽AGP图形加速端口(Accelerated

Graphics

Port)是专供3D加速卡(3D显卡)使用的接口。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存，所以它拥有很高的传输速率，这是PCI等总线无法与其相比拟的。AGP接口主要可分为AGP1X/2X/PRO/4X/8X等类型。当前44页，总共84页。45（8）

ATA接口

ATA接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的。

主流的IDE接口有ATA33/66/100/133。当前45页，总共84页。46（9）软驱接口

软驱接口共有34根针脚，顾名思义它是用来连接软盘驱动器的，它的外形比IDE接口要短一些。

当前46页，总共84页。47（10）电源插口及主板供电部分

电源插座主要有AT电源插座和ATX电源插座两种，AT插座应用已久现已淘汰。而采用20口的ATX电源插座，采用了防插反设计，不会像AT电源一样因为插反而烧坏主板。除此而外，在电源插座附近一般还有主板的供电及稳压电路。主板的供电及稳压电路也是主板的重要组成部分，它一般由电容，稳压块或三极管场效应管，滤波线圈，稳压控制集成电路块等元器件组成。此外，P4主板上一般还有一个4口专用12V电源插座。当前47页，总共84页。48（11）

BIOS及电池

BIOS(BASIC

INPUT/OUTPUT

SYSTEM)基本输入输出系统是一块装入了启动和自检程序的EPROM或EEPROM集成块。实际上它是被固化在计算机ROM(只读存储器)芯片上的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制与支持。在BIOS芯片附近一般还有一块电池组件，它为BIOS提供了启动时需要的电流。目前市面上较流行的主板BIOS主要有Award

BIOS、AMI

BIOS、Phoenix

BIOS三种类型。当前48页，总共84页。49（12）机箱前置面板接头

机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上的电源开关、系统复位、硬盘电源指示灯等排线的地方。一般来说，ATX结构的机箱上有一个总电源的开关接线(Power

SW)，其是个两芯的插头，它和Reset的接头一样，按下时短路，松开时开路，按一下，电脑的总电源就被接通了，再按一下就关闭。当前49页，总共84页。50（13）外部接口

ATX主板的外部接口都是统一集成在主板后半部。现在的主板一般都符合PC‘99规范，用不同的颜色表示不同的接口，便于区别。

键盘和鼠标一般采用PS/2圆口，键盘接口为紫色，鼠标接口为绿色；

USB接口为扁平状，可接U盘，光驱，扫描仪等USB接口的外设，最大可以支持127个外设，并且可以独立供电；

串口(COM)可连接外置MODEM和串行方口鼠标等；

并口(LPT)有25个导电小孔，一般连接打印机，可同时传输8路信号；音频接口：绿色是声道输出，蓝色是声道输入，粉红色是麦克风输入。主要包括：键盘、鼠标、USB、RS232、声音输入输出等接口。当前50页，总共84页。51显示器接口：蓝色的为SUB接口，传输的是模拟信号，白色的是DVI接口，传输的是数字信号。HDMI（高清晰度多媒体接口）接口：是首个也是业界唯一支持的不压缩全数字的音频/视频接口。HDMI通过在一条线缆中传输高清晰、全数字的音频和视频内容，极大简化了布线，为消费者提供最高质量的家庭影院体验。HDMI在单线缆中提供任何音频/视频源（如机顶盒、DVD播放机或A/V接收器）与音频和/或视频监视器（如数字电视DTV）之间的接口。当前51页，总共84页。52（14）主板上的其它主要芯片AC97声卡芯片

网卡芯片I/O控制芯片

频率发生器芯片当前52页，总共84页。532.4.2CPU主要性能指标

•

CPU主频：CPU的时钟频率，是CPU内核电路的实际工作频率

单位是Hz

CPU主频＝外频×倍频系数

•

CPU外频：系统的时钟频率，即系统总线的工作频率

是CPU和外围设备传输数据的频率

•

前端总线：CPU与北桥芯片之间的总线

是CPU和外界交换数据的唯一通道

FSB数据传输速率＝FSB频率×FSB数据宽度／8当前53页，总共84页。54•

CPU字长：内部各寄存器之间一次能够传递的数据位•

CPU位宽：与外部设备之间一次能够传递的数据位•x位CPU：通常用CPU字长和位宽来称呼CPU

例如：PentiumCPU字长是32位，位宽是64位，称为超32位CPU。•高速缓冲存储器容量：CPU与内存之间的Cache•核心数量：在单一芯片上集成多个功能相同的处理器核心•

制造工艺：CPU内电路与电路之间的距离，

单位微米(μm)和纳米(nm)当前54页，总共84页。55CPU发展史Intel4004

1971年1月，Intel公司的霍夫(MarcianE.Hoff)研制成功世界上第一枚4位微处理器芯片Intel4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。因发明微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一。

4004当时只有2300个晶体管，时钟频率在108KHz，每秒执行6万条指令(0.06MIPs)，10微米制造工艺，最大寻址内存640Bytes。

Intel8008

1972年4月，霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel8008。主频200KHz，运算速度0.06MIPs，集成晶体管3500个，10微米制造工艺，最大寻址内存16KB。当前55页，总共84页。56Intel8080

1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel8080，主频2MHz，运算速度0.64MIPs，集成晶体管6000个，6微米制造工艺，最大寻址内存64KB，第二代微处理器就此诞生。

Intel8085

8位微处理器，主频5MHz，运算速度0.37MIPs，集成晶体管6500个，3微米制造工艺，最大寻址内存64KB，生产日期1976年。

Intel8086

16位微处理器，主频4.77/8/10MHZ，运算速度0.75MIPs，集成晶体管29000个，3微米制造工艺，最大寻址内存1MB，生产日期1978年6月，当时售价360美元。标志着第三代微处理器问世。

当前56页，总共84页。57Intel8088由于当时8086过于昂贵，大部分人都没有足够的钱购买使用此芯片的电脑，于是Intel在1年之后，推出4.77MHz的8位微处理器8088主频集成晶体管29000个，3微米制造工艺，最大寻址内存1MB，生产日期1979年6月。

IBM公司1981年生产的第一台PC就是使用此芯片，标志着x86架构和IBMPC兼容电脑的产生。

Intel80186、80188

8086和8088问世后不久，

Intel公司就开始对它们进行改进，将更多功能集成在芯片上，这样就诞生了80186和80188。

Intel80286

1982年，在80186发布后的几周，Intel发布了80286。集成约13.4万个晶体管，3微米制造工艺，PGA封装，最大主频为20MHz，采用16位数据总线和24位地址总线。

当前57页，总共84页。58Intel80386

1985年10月，Intel发布了划时代的产品：80386DX微处理器，主频16/20/25/33MHz，运算速度最高达10MIPs，集成晶体管275000个，

1.5微米制造工艺，可以直接访问4G字节的内存，并具有异常处理机制，增加了“虚拟86模式”可以同时模拟多个8086处理器来提供多任务处理能力。80386的广泛应用，将PC机从16位时代带入了32位时代。

Intel为了扩大市场份额而在1989年推出一种较便宜的普及型CPU：准32位微处理器芯片80386SX，降低整机成本。

Intel80486

1989年，80486芯片面世。这款经过四年开发和3亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管，使用1微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。当前58页，总共84页。59IntelPentium

1993年3月22日：全面超越486的新一代586CPU问世，为了摆脱486时代微处理器名称混乱的困扰，Intel把自己的新一代产品命名为Pentium（奔腾）以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86微处理器来对付芯片巨人，但是由于奔腾微处理器的性能最佳，Intel逐渐占据了大部分市场。

IntelPentiumMMX为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力，许多新指令集应运而生，其中最著名的三种是Intel的MMX、SSE和AMD的3DNOW!。MMX（MultiMediaExtensions，多媒体扩展指令集）是Intel于1996年发明的一项多媒体指令增强技术，包括57条多媒体指令，这些指令可以一次处理多个数据，MMX技术在软件配合下，就可以得到更好的性能。

当前59页，总共84页。60IntelPentiumII

PentiumⅡ的中文名称叫“奔腾二代”，它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等几种不同核心结构的系列产品。为了打败竞争对手，英特尔第一次在PentiumⅡ中采用了具有专利权保护的Slot1接口标准和SECC(单边接触盒)封装技术。64位微处理器，主频200/233/266/300/333/350/400/450MHz，总线频率66/100MHz，运算速度达到560~770MIPs，集成晶体管7.5M个，1微米制造工艺，最大寻址内存64GB，L1缓存16KB，L2缓存512KB。

IntelPentiumIII

1999年春节刚过，Intel发布采用Katmai核心的新一代微处理器—PentiumⅢ。0.25微米工艺制造，内部集成950万个晶体管，系统总线频率为100MHz，双重独立总线，32K一级缓存和512K二级缓存，包含MMX和SSE指令。当前60页，总共84页。61IntelPentium4

2000年11月21日，Intel在全球同步发布了其最新一代的微处理器—Pentium4（奔腾4）。Pentium4处理器原始代号为Willamette，采用0.18微米铝导线工艺，配合低温半导体介质（Low-Kdiclcctric）技术制成，是一颗具有超级深层次管线化架构的处理器。

Pentium4处理器最主要的特点就是抛弃了Intel沿用了多年的P6结构，采用了新的NetBurstCPU结构。NetBurst结构具有不少明显的优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等等当前61页，总共84页。62Pentium4微处理器和Itanium微处理器内部结构照片

CPU当前62页，总共84页。63国产CPU——龙芯龙芯，最初的英文名字是Godson，后来正式注册的英文名为loongson，是中国科学院计算技术研究所自主开发的以通用CPU为核心兼顾嵌入式CPU特点的新一代CPU，采用简单指令集，类似于MIPS指令集。龙芯1号最早在2002年开始使用，32位处理器，速度266MHz。龙芯2号于2003年正式发布，64位处理器，速度最高为1GHz。龙芯3号于2006年研发完成，64位处理器，设计目标侧重在多核心。目前中科院有研发以龙芯为处理器的超级计算机计划。官方网站为：当前63页，总共84页。64国产CPU——龙芯标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了“零”的突破，打破了我国长期依赖国外CPU产品的无芯的历史。

当前64页，总共84页。652.4.3存储器内部存储器访问速度快信息暂时性相对价格高外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低微型计算机存储器分：内部存储器和外部存储器当前65页，总共84页。66内部存储器(1)随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)

RAM通常指计算机主存，CPU对它们既可读出又可写入数据。

微型计算机上广泛采用动态随机存储器DRAM，制作成内存条形式出现。常用的内存条的引脚为168pin、184pin或240pin。用于笔记本电脑内存条用于台式机内存条当前66页，总共84页。67内部存储器(2)只读存储器(ReadonlyMemory，简称ROM)

CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序，如BIOS。(3)高速缓冲存储器Cache

是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，Cache一般采用静态随机存取存储器SRAM构成，访问速度是DRAM的10倍左右。

一般分为：L1Cache和L2Cache

CPUCacheRAM当前67页，总共84页。68外部存储器软盘用表面涂有磁性材料柔软的圆形聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB

将盘片逻辑地划分成若干个同心圆，每个同心圆称为一个磁道

，最外面的一个同心圆为0磁道。

磁道又等分成若干段，每段称为一个扇区。一个扇区一般可存

放512B的数据。磁盘的存储容量可由下面的公式求出：磁盘总容量

=磁面数×磁道数×扇区数×扇区字节数当前68页，总共84页。69硬盘柱面扇区磁道硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，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硬盘容量视具体类型而定硬盘片读写磁头当前69页，总共84页。70硬盘主要技术指标：存储容量转速：硬盘盘片每分钟转动的圈数

5400rpm、7200rpm、10000rpm

硬盘接口：在硬盘和主机内存之间传输数据

IDE并行接口

SATA串行接口

SCSI并行接口

SAS串行接口当前70页，总共84页。71光盘存储器光盘存储器是利用光学方式读/写数据。

光驱有：CD(CompactDisk)驱动器

DVD(DigitalVersatileDisk)驱动器按光盘的读/写性能，可分为只读型与可读写型。CD光盘容量一般为650MB，DVD光盘容量为4.7GB—50GB。衡量光驱传输数据速率的指标叫做倍速。

CD-ROM一倍速率为150KB/s，DVD-ROM一倍速率为1.3MB/s。如果在一个40倍速CD-ROM光驱上读取数据，数据传输速率可达到40×150KB/s=6000KB/s。当前71页，总共84页。72

（1）Flash存储设备

FlashMemory是一种非易失性半导体存储器，即在无电源状态仍能保持片内信息，不需要特殊的高电流就可实现片内信息的擦除和重写。其名称来源于TOSHIBA公司用Flash这个词来描述这种存储器瞬间的清除能力。

U盘是具有USB接口的Flash存储器。用FlashMemory芯片构成的存储介质，被广泛地应用于数字摄像机、数码相机、MP3播放器、数字录音机、个人数字助理和计算机等方面。移动存储产品

当前72页，总共84页。73移动存储产品

（2）移动硬盘

移动硬盘通常由笔记本电脑硬盘和带有数据接口电路的外壳组成，具有容量大、传输速率高、使用方便、可靠性高等优点。

按接口类型分为USB1.1、USB2.0和IEEE1394这三种。当前73页，总共84页。2.4.4总线与接口74处理器存储子系统I/O子系统总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路当前74页，总共84页。总线分类75地址总线:传输地址信息数据总线:传输数据信息控制总线:传输控制信息内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）系统总线：连接计算机中各大部件，ISA、PCI、AGP外部总线：连接计算机和外部设备连接对象传输对象串行总线:简易方便灵活，例如

RS232、PS/2、USB并行总线:通信速度快、实时性好，如FSB总线数据传输方式

当前75页，总共84页。76

总线的主要技术指标（1）总线带宽：单位时间内总线上传送的数据量，

反映了总线数据传输速率总线带宽=总线工作频率×总线位宽×传输次数／8

（2）总线位宽：总线能够同时传送的二进制