计算机基础知识

硬件系统软件系统计算机系统JohnvonNeumann冯

诺依曼计算机的工作原理到目前为止，几乎所有的计算机的结构都按冯·诺依曼提出的方案组成，因此都可称为冯·诺依曼机。冯·诺依曼思想：二进制数、存储程序和程序控制、硬件由五大部件构成。计算机的工作原理就是“存储程序和程序控制”，也称冯·诺依曼工作原理。运算器控制器存贮器输入设备输出设备中央处理器(CPU)内存贮器外存贮器主机外部设备一、硬件系统输入设备存储器输出设备控制器运算器CPU主机计算机硬件系统的基本组成硬件之CPUIntel(英特尔）AMD（超微）Intel公司的CPU主频：表示CPU的运算、处理数据的速度（如酷睿i7二代主频可达3.4GHz

），但仅仅是性能的一个方面，而不代表CPU的整体性能CPU的主要性能指标：

缓存：◆运行频率极高，一般和处理器同频运作，效率远远大于内存和硬盘；◆结构和大小对CPU速度的影响非常大；◆基于CPU芯片面积和成本的因素，缓存都很小；◆

可分为三级缓存。

L2Cache(二级缓存)：分内部和外部两种芯片。内部的芯片运行速度与主频相同，外部的二级缓存只有主频的一半。L2高速缓存容量越大越好，家庭用CPU容量2*256K~6*256K（每个核心有独立的缓存），服务器和工作站可以达到8M以上。多核心处理器由多个独立的处理器组成是提高处理器性能的有效方法最新的是6核CPU

揭开外壳后的双核心处理器DIYCPU提示盒装CPU：厂家为零售市场推出的CPU产品，带原装风扇和厂家三年质保。黑盒CPU：指由厂家推出的顶级不锁频CPU，不带风扇，是厂家专门为超频用户而推出的零售产品。散装CPU：只有一颗CPU，无包装。通常店保一年。一般是厂家提供给装机商，装机商用不掉而流入市场的。有些经销商将散装CPU配搭上风扇，包装成原装的样子，就成了翻包货。翻包CPU：经销商将散装CPU自行包装，加风扇。没有厂家质保，只能店保，通常是店保三年。或把CPU从国外走私到境内，进行二次包装，加风扇。这类是未税的，价格比散装略便宜。工程样品CPU：厂商用来测试的样品。最大的特点不锁倍频，某些功能特殊，是精通DIY的首选；同样需要注意的是，很多此类CPU的稳定性很差，功耗很大，有些发热量也大的惊人，个别整机、笔记本存在使用工程样品CPU的现象。硬件之内存储器内存是计算机中重要的部件之一用于存放CPU中正在运算的数据能与硬盘等外部存储器交换数据特点是存取速度快内存的性能对计算机的影响非常大内存储器的分类ROM：只读存储器，只能读出信息，保存厂家写入的系统信息RAM：随机存储器，可读写，存放运行中的程序和数据（一般机器内存1~8G）1346H——由内存单元组成单元中存放的数据每个单元有地址，存放一组数据内存储器单元地址11110100硬件之常用外部设备外存：磁带，磁盘(软、硬)，移动闪存，光盘，...输入设备：键盘，鼠标，话筒，扫描仪，数码相机、摄像机，光笔，...输出设备：显示器，打印机（针式、喷墨、激光），绘图仪，音箱，...输入/输出设备：磁盘驱动器,光刻机,触摸屏,...操作系统语言编译解释系统工具程序数据库管理系统系统软件应用软件专用软件包用户程序二、软件系统主机外设运算器控制器内存储器ROMRAMI/O总线接口CPU外存储器输入/输出设备网络通信设备软盘驱动器硬盘CD-ROM显示器键盘、鼠标打印机、绘图仪硬件软件应用软件系统软件操作系统编译系统工具软件数据库管理系统MODEM网卡计算机系统用规定的符号和规则来表示数的方法十进制数:基数为10，有十个数码0~9，运算规则逢十进一二进制数:基数为2，有两个数码0和1，运算规则逢二进一十六进制数:数码0~9,A~F八进制数:数码0~7信息在计算机中的存储数制物理实现容易运算规则简单数学运算与逻辑运算易沟通二进制数的特点各种形式的信息输入计算机后都要转化为二进制数进行存储和处理处理结果再转化为人和设备能够识别的形式输出二进制数的重要性数值（通过运算转换）

(109)10→(1101101)2ASCII码

（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）A→（65）10B→（66）10

a

→

（97）10c→（99）10UNICODE编码

敏→(25935)10→(654F)16

其它信息专用程序转换例：位(bit)：二进制数的一位字(word)：计算机中一次传送及处理的二进制数字长：一个字的位数（性能指标，主流机型为64位）信息量的单位字节(byte)：8位二进制数1KB（千字节）=1024Byte1MB（兆）=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB信息量的单位计算机网络将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。局域网

(LAN﹐LocalAreaNetwork)

▲连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高▲以太网是应用最为广泛的局域网

标准以太网10Mbps快速以太网100Mbps千兆以太网1000Mbps10G以太网

广域网

(WAN﹐WideAreaNetwork)互联网

InternetWWWWeb按网络覆盖范围分类InternetIntranetExtranetDMZ？Internet互联网Intranet内部网Extranet外部网DMZ隔离区

无线网络

与有线网络的区别：传输介质。无线局域网采用空气作为传输介质特点：自由。只要在网络的覆盖范围内，可以在任何一个地方与服务器及其它工作站连接，不需要铺设电缆不足之处：数据传输率较低，误码率较高，站点之间相互干扰如何实现无线上网提供无线网络信号的环境

设备：无线网卡

方法：◆网卡自动搜索免费的无线网络信号◆向网管申请必要的手续，相关设置（认证软件，用户名，密码）

不提供无线网络信号的环境

设备：▲（有线宽带或有线局域网）无线网卡+AP与有线网络接口相连▲开通数据功能的手机（用连接线/蓝牙相连）▲无线上网卡无线上网需要的设备无线接入点（WirelessAccessPoint，AP）

▲普通AP：网络信号通过有线传输介质送入AP进行转换，将电信号转换成无线电讯号发送，形成无线网的覆盖；▲带路由功能的AP：与内置路由功能的ADSLMODEM直接相连提供自动拨号功能

无线网卡无线网卡PCMCIA无线网卡：

仅适用于笔记本电脑

PCI无线网卡：

内置，适用于笔记本和台式机USB无线网卡

：

外置，适用于笔记本和台式机

无线网卡无线上网卡无线网卡：已有无线局域网的范围，通过无线路由或无线AP等接入设备接入Internet无线上网卡：相当于有线的调制解调器，可在手机信号覆盖的任何地方利用手机的SIM卡接入Internet无线上网卡的种类无线广域网的种类：中国移动：TD-SCDMAEDGE中国电信：CDMA1XEVDO中国联通：CDMA1XWCDMA3GPCMCIA接口笔记本用USB接口笔记本台式机均可用IP地址网络上每一个设备都被赋于一个IP地址，任何两台计算机都不会拥有相同的地址

IP地址由IANA(InternetAssignedNumbersAuthority)负责统一注册发放，三个区域性管理组织：亚太地区网络信息中心美国地区网络地址管理中心欧洲地区网络中心IP地址的组成IP地址的是32位二进制数，分成4组，每组8位二进制数，每组之间用圆点隔开，通常用十进制来表示；000000000000000000000000000000001111111111111111111111111111111155IP地址范围是：～55；宽带上网不是固定IP，而是连网时由ISP(Internet服务提供商)随机给的；每个网络上的计算机的IP不会相同。IP地址的分类32位二进制数,前面是网络号后面是主机号;网络号长度决定整个广域网能包含多少个网络;主机号长度决定每个网络能容纳多少台计算机;0网络号（7位）主机号（24位）10网络号(14位)主机号（16位）110网络号（21位）主机号（8位）A类B类C类大型网最多224台机中型网最多216台机小型网最多28台机IP:11010011Internet的域名系统域名由几个英文单词组成，中间用点（.）连接，中间不能有空格。域名地址与IP地址实际上是同一个东西。域名系统是为了方便解释机器的IP地址而设立的。

如学院的IP是：域名是：

域名的构成域名系统采用层次结构，按地理域或机构域进行分层。域名中，从右到左依次为最高域名段、次高域名段等，最左的一个字段为主机名机构域：com

商业机构edu

教育机构gov政府机构net网络组织地理域：cn

中国

jp日本hk香港M计算机病毒的防治计算机病毒：利用计算机软件与硬件的缺陷，破坏计算机数据并影响计算机正常工作的一组指令集或程序代码。特点：寄生性，传染性，潜伏性，破坏性远离计算机病毒的注意事项建立良好的安全习惯：不要打开来历不明的邮件及附件，下载的文件要先杀毒关闭或删除系统中不需要的服务经常升级安全补丁使用复杂的密码迅速隔离受感染的计算机：发现感染病毒或异常时应立刻断网，以防止计算机受到更多的感染，或感染其它计算机了解一些病毒知识安装专业的杀毒软件进行全面监控安装个人防火墙软件进行防黑PCWorld发布的2011杀毒软件排行榜SymantecNortonAntivirus2011（诺顿）:个人安全产品全球零售市场的领导者BitDefenderAntivirusPro2011：来自罗马尼亚的老牌杀毒软件，功能十分强大AvastProAntivirus5：来自捷克，在国外市场一直处于领先地位。家庭版/专业版/服务器版G-DataAntiVirus2011：适合专业用户使用KasperskyLabAnti-Virus2011

（卡巴斯基）：来源于俄罗斯，查杀病毒性能远高于同类产品国内比较常用的杀毒软件：瑞星，金山毒霸，江民，卡巴斯基，诺顿，360第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：