计算机基础知识

计算机基础知识微型计算机系统的组成

微型计算机系统的组成

微型计算机系统的基本组成

计算机硬件五大功能部分计算机总线结构内存储器外存储器基本输入设备基本输出设备微型计算机的基本软件组成计算机的主要性能指标一、计算机硬件系统计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件是指组成计算机的各种物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。具体由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这五大部分相互配合，协同工作。其简单工作原理为，首先由输入设备接受外界信息(程序和数据)，控制器发出指令将数据送入(内)存储器，然后向内存储器发出取指令命令。在取指令命令下，程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求，向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令，经过运算器计算并把计算结果存在存储器内。最后在控制器发出的取数和输出命令的作用下，通过输出设备输出计算结果。二、计算机软件系统计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类。

1.系统软件系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备，支持应用软件的开发和运行的软件。其主要的功能是进行调度、监控和维护系统等等。系统软件是用户和裸机的接口，主要包括：(1)、操作系统软件,如DOS、WINDOWS98、WINDOWSNT、Linux,Netware等(2)、各种语言的处理程序,如低级语言、高级语言、编译程序、解释程序(3)、各种服务性程序,如机器的调试、故障检查和诊断程序、杀毒程序等(4)、各种数据库管理系统,如SQLSever、Oracle、Informix、Foxpro等2.应用软件应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。应用软件主要有以下几种:(1)、用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软件包(2)、文字处理软件包(如WPS、WORD、Office2000)(3)、图像处理软件包(如Photoshop、动画处理软件3DSMAX)(4)、各种财务管理软件、税务管理软件、工业控制软件、辅助教育等专用软件三、硬件和软件的关系1.硬件与软件是相辅相成的，硬件是计算机的物质基础，没有硬件就无所谓计算机。2.软件是计算机的灵魂，没有软件，计算机的存在就毫无价值。3.硬件系统的发展给软件系统提供了良好的开发环境，而软件系统发展又给硬件系统提出了新的要求。总线结构

微型计算机硬件结构的最重要特点是总线(Bus)结构。它将信号线分成三大类，并归结为数据总线(DateBus)、地址总线(AddressBus)和控制总线(ControlBus)。这样就很适合计算机部件的模块化生产，促进了微计算机的普及。

微型计算机总线化硬件结构图内存储器微型计算机的内存储器是由半导体器件构成的。从使用功能上分，有随机存储器（RAM），又称读写存储器；只读存储器（ROM）。1．随机存储器（RandomAccessMemory）

RAM有以下特点：可以读出，也可以写入。读出时并不损坏原来存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容。断电后，存储内容立即消失，即具有易失性。RAM可分为动态（DRAM）和静态（SRAM）两大类。DRAM的特点是集成度高，主要用于大容量内存储器；SRAM的特点是存取速度快，主要用于高速缓冲存储器。2．只读存储器(ReadOnly

Memory)ROM是只读存储器。顾名思义，它的特点是只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是采用掩膜技术由厂家一次性写入的，并永久保存下来。它一般用来存放专用的固定的程序和数据。不会因断电而丢失。外存储器

计算机的存储器由两部分组成——内存储器和外存储器。内存储器最突出的特点是存取速度快，但是容量小、价格贵；外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据；外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。需要指出的是外存储器也属于输入输出设备，它只能与内存储器交换信息，不能被计算机系统的其它部件直接访问。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。基本输入设备

1.键盘键盘（Keyboard）是最常见的输入设备。标准键盘上的按键排列可以分为三个区域：字符键区,功能键区，数字键区（数字小键盘）。

(l)、字符键区由于键盘的前身是英文打字机，键盘排列已经标准化。因此，计算机的键盘最初就全盘采用了英文打字机的QWERTY排列方式。

(2)、功能键区在键盘的最上一排，主要包括F1～F12这12个功能键，通常人们又称它们为热键，因为用户可以根据自已的需要来定义它们的功能，以减少重复击键的次数，方便操作。

(3)、数字键区又称小键盘区。安排在整个键盘的右都。它原来是为专门从事数字录入的工作人员提供方便的。计算机键盘中几种键位的功能详细列表如下:

·Enter键：回车键，将数据或命令送入计算机时即按此键。·Spacebar键：空格键，它是在字符键区的中下方的长条键。因为使用频繁，它的形状和位置使左右手都很容易打着。

·Backspace键：退格键，按下它可使光标回退一格。常用于删除当前行中的错误字符。·Shift键：换档键。由于整个键盘上有30个双字符键，即每个键面上标有两个字符，并且英文字母还分大小写，因此通过此键可以转换。在计算机刚启动时，每个双符键都处于下面的字符和小写英文字母的状态。

·Ctrl键：控制键。一般不单独使用，通常和其它键组合成复合控制键。ESC：强行退出键。在菜单命令中，它常是退出当前环境、返回原菜单的按键。·Alt键：交替换档键。它与其它键组合成特殊功能键或复合控制键。·Tab键：制表定位键。一般按下此键可使光标移动8个字符的距离。

·光标移动键：用箭头↑、↓、←、→分别表示上、下、左、右移动光标。屏幕翻页键：PgUP（PageUp）翻回上一页；PgDn（PageDown）下翻一页。·打印屏幕键：Prtsc（PrintScreen），把当前屏幕显示的内容全部打印出来。双态键：包括Ins键和三个锁定键。Ins的双态是插入状态和改写状态；Caps-lock是字母状态和锁定状态；Num-lock是数字状态和锁定状态；Scroll-lock是滚屏状态和锁定状态。当计算机启动后，四个双态键都处于第一种状态；按键后即处于第二种状态。在不关机的情况下，反复按键则在两种状态之间转换。为了区分锁定与否，许多键盘为它们配置了指示灯。2．鼠标（MOUSE）鼠标多用于Windows环境中，取代键盘的光标移动键，使移动光标更加方便、更加准确。目前使用的鼠标有机械鼠、光学鼠、光学机械鼠三种。基本输出设备

1．显示器

显示器(Display)是微型机不可缺少的输出设备，用户通过它可以很方便地查看送入计算机的程序、数据、图形等信息及经过计算机处理后的中间结果、最后结果。显示器是人机对话的主要工具。

在微型机中，台式微型机大都使用阴极射线显示器件(CRT)的显示器；便携式微型机和笔记本式微型机则使用LCD液晶显示器。显示器上的字符和图形是由一个个像素(Pixel)组成的。显示器的分辨率一般用整个屏幕上光栅的列数与行数的乘积来表示。这个乘积越大，分辨率就越高。现在常用的分辨率是：640×480；800×600；1024×768；1280×1024等。显示器必须配置正确的适配器(俗称显示卡)才能构成完整的显示系统。目前常用的是VGA(VideoGraphicsArray)标准。VGA适用于高分辨率的彩色显示器，其图形分辨率在640×480以上，能显示256种颜色。其显示图形的效果相当理想。在VGA之后，又不断出现SVGA，TVGA卡等，分辨率提高到800×600,1024X768，而且有些具有16.7兆种彩色，称为“真彩色”。2．打印机打印机(Printer)是计算机的输出设备，用于把文字或图形在纸上输出，供阅读和保存。打印机按工作机构可粗分为两类：击打式打印机和非击打式印字机。其中微机系统常用的点阵打印机属于击打式打印机。非击打式的喷墨打印机和激光打印机，目前应用越来越广微型计算机系统的基本软件组成软件是组成计算机系统的重要部分。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和应用软件。系统软件是指由计算机生产厂（部分由“第三方”）为使用该计算机而提供的基本软件。最常用的有：操作系统、文字处理程序、计算机语言处理程序、数据库管理程序、联网及通信软件、各类服务程序和工具软件等。应用软件是指用户为了自己的业务应用而使用系统开发出来的用户软件。系统软件依赖于机器，而应用软件则更接近用户业务。1．操作系统操作系统（OperatingSystem）是最基本最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的各种硬件资源（例如CPU、内存空间、磁盘空间、外部设备等），并且负责解释用户对机器的管理命令，使它转换为机器实际的操作。如:DOS、WINDOWS、UNIX等。2．文字处理程序微机用于办公自动化，文字处理是其重要内容，所以文字处理程序也是很基本的系统软件。WPS、WORD等。3．计算机语言处理程序计算机语言分机器言、汇编语言和高级语言。(1)、机器语言(MachineLanguage)。是指机器能直接认识的语言，它是由“1”和“0”组成的一组代码指令。(2)、汇编语言（AssembleLanguage）。实际是由一组与机器语言指令—一对应的符号指令和简单语法组成的。(3)、高级语言(Highlevellanguage)。比较接近日常用语，对机器依赖性低，即适用于各种机器的计算机语言。如：BASIC语言、VisualBASIC语言、FORTRAN语言、C语言、Java语言等。将高级语言所写的程序翻译为机器语言程序，有两种翻译程序，一种叫“编译程序”，一种叫“解释程序”。

编译程序把高级语言所写的程序作为一个整体进行处理，编译后与子程序库链接，形成一个完整的可执行程序。这种方法的缺点是编译、链接较费时，但可执行程序运行速度很快。FORTRAN、C语言等都采用这种编译的方法。解释程序则对高级语言程序逐句解释执行。这种方法的特点是程序设计的灵活性大，但程序的运行效率较低。BASIC语言属于解释型。4．数据库管理系统日常许多业务处理，都属于对数据组进行管理，所以计算机制造商也开发了许多数据库管理程序（DBMS）。较著名的适用于微机系统数据库管理程序的有dBASE、FoxBase、VisualFoxPro等。另外，还有联网及通信软件、各类服务程序和工具软件等。计算机的性能指标

对于不同用途的计算机，其对不同部件的性能指标要求有所不同。例如：对于用作科学计算为主的计算机，其对主机的运算速度要求很高；对于用作大型数据库处理为主的计算机，其对主机的内存容量、存取速度和外存储器的读写速度要求较高；对于用作网络传输的计算机，则要求有很高的I／O速度，因此应当有高速的I/O总线和相应的I／O接口。

(l)、运算速度

计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。单位为每秒百万条指令(简称MIPS)或者每秒百万条浮点指令(简称MFPOPS）。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的有如下几个主要因素:①CPU的主频。指计算机的时钟频率。它在很大程度上决定了计算机的运算速度。②字长。CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度。PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、64位。③指令系统的合理性。每种机器都设计了一套指令，一般均有数十条到上百条，例如：加、浮点加、逻辑与、