第二节 微型计算机硬件系统
【本节要点】
中央处理器、内存储器、外存储器、输入设备、输出设备、计算机的主要性能指标
【本节内容】
一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。（只有硬件而没有软件的计算机被称为“裸机”。）
硬件系统：
主机：中央处理器、内存储器
外部设备：外存储器、输入设备、输出设备
软件系统：
系统软件、应用软件
计算机体系结构的基本思想：冯·诺依曼原理
1.二进制形式表示数据和指令。
2.存储程序控制（重要）。
指令：指挥计算机工作的命令
程序：有序的指令集合
工作过程：取、分析、执行
3.五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
一、中央处理器
1.中央处理器（CPU）
2.组成：
控制器：指挥系统，从RAM中取出指令执行
运算器：算术运算、逻辑运算
3.技术参数：
（1）型号：486、586、Pentium、PentiumI、PentiumII、PentiumIII、Pentium4
Core 2 duo Core 2 quad。
（2）主频：CPU工作的时钟频率。主频越高，速度越快。单位MHZ、GHZ。
PentiumIII800中的800即为主频。
（3）字长：
字：在计算机中，作为一个整体被传送和运算的一串二进制数被称为字（WORD）。
字长：一个字所包含的二进制的位数。8位、16位、32位；目前：64位比较常见。
（4）CPU的速度主要由 字长和主频两个指标决定。
4.CPU是衡量计算机性能的重要的部件。
【模拟练习】
【例题·单选题】中央处理器是由运算器和（ ）构成。
A.控制器
B.存储器
C.输入设备
D.输出设备
『正确答案』A
『答案解析』中央处理器由控制器和运算器两部分组成。
【例题·单选题】有一台电脑，CPU的技术指标是P4/2.1G，其中2.1G的含义是指（ ）来说的。
A.型号
B.主频
C.内存
D.字长
『正确答案』B
『答案解析』CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。
二、内存储器（内存、主存）
1.作用：在计算机内部，用于存放CPU待加工处理的数据、中间结果以及后结果。
2.分类：
ROM（只读存储器）：系统信息、只读不写、关机（断电）后，信息不消失。
RAM（随机存储器）：用户信息、可读可写、关机（断电）后，信息消失。
Cache（高速缓存）：是位于CPU和内存之间的规模较小但速度很快的一种存储器，目的是解决CPU和RAM之间速度不匹配的矛盾。增加Cache不会改变内存的容量。
3.存储容量：
目前微机内存（RAM）容量一般为512M、1G、2G。
4.内存容量和存取时间是决定内存优劣的两个重要指标。
5.内存容量的大小是衡量计算机性能的另外一个重要指标。
6.CPU和内存构成了主机。
【模拟练习】
【例题·单选题】ROM的特点是（ ）。
A.可读可写
B.只读不写
C.只写不读
D.不读不写
『正确答案』B
『答案解析』ROM中的内容只能读出、不能写入。
【例题·单选题】微机运行程序要占用内存，这里说的内存是指（ ）。
A.RAM
B.ROM
C.硬盘
D.软盘
『正确答案』A
『答案解析』RAM是用来存放计算机工作时所需要的程序和数据。
三、外存储器（外存、辅存）
1.作用：用于永久地存放大量的程序和数据。运行时，从外存调入内存。
2.外存、内存、CPU之间的关系
3.磁盘存储器：
（1）软盘：
常用软盘的大小和容量：3.5英寸、1.44MB
读写设置：读写方式：封住方孔、可读可写
只读方式：露出方孔、只读不写
存储容量计算：
软盘存储信息是按磁道和扇区来组织存储的。外圈为0磁道。
存储容量=面数*磁道数*扇区数*512B
特点：便于携带、容量小、读写速度慢
（2）硬盘：
容量：100GB 160GB 240GB 360GB。
特点：固定于主机箱中、容量大、读写速度快。
硬盘使用注意事项：尽量不要震动，以免对数据造成破坏。
4.光盘：
（1）分类：只读型光盘、一次写入型光盘、可擦写型光盘、数字通用光盘
（2）常用：
只读光盘（CD-ROM）：700MB
光驱：
数据传输率是衡量光驱的的技术指标之一。
150KB/S为一倍速。目前都在40倍速以上。
读写速度比较：硬盘>光盘>软盘
5.移动存储设备：
（1）U盘：（基于USB接口）
128MB、256MB
体积小、即插即用、携带方便。
（2）移动硬盘：（基于USB接口），20GB、40GB、60GB体积小、重量轻、携带方便。
（3）存储卡：使用于数码产品（数码相机和MP3）上的存储设备。
【模拟练习】
【例题·单选题】下列读写速度快的外存储器是（ ）。
A.光盘
B.软盘
C.U盘
D.硬盘
『正确答案』D
『答案解析』题目中外存储器的存储速度为：硬盘>光盘>软盘。
【例题·单选题】硬盘工作时，应特别注意避免（ ）。
A.强烈震动
B.噪声
C.光线直射
D.环境卫生不好
『正确答案』A
『答案解析』硬盘工作时，应特别注意避免强烈震动。
四、输入设备：
1.常用输入设备：鼠标、键盘、光笔、扫描仪
2.鼠标：
按接口——串行接口鼠标（微机常用）、总线接口鼠标、USB接口鼠标（笔记本常用）
按控制原理——机械式和光电式
按按键多少——两键和三键
3.键盘：
键盘是微机必备的输入设备之一。
键盘分为四个分区：主键盘区、小键盘区、功能键区、光标控制键区。
常用键：
<Capslock>:大小写字母转换键
<Shift>:转换键用于双符号键中上方符号的输入
<Enter>:回车控制键
<Backspace>:退格键
<Space>:空格键
<Ctrl>/<Alt>:不能单独使用，需与其他键配合使用。
【模拟练习】
【例题·多选题】常见的输入设备有（ ）。
A.显示器
B.扫描仪
C.绘图仪
D.鼠标
『正确答案』BD
『答案解析』显示器和绘图仪属于输出设备。
五、输出设备：
1.常用：显示器、打印机、绘图仪
2.显示系统：由显示器和显卡构成。
显示器：CRT：微机常用
LCD：笔记本常用、轻、薄、耗电少、无辐射
显卡：VGA标准：分辨率低
SVGA或TVGA标准：分辨率高
3.打印机：
击打式：针式
非击打式：喷墨、激光
4.微机必备的输入输出设备是：键盘、鼠标、显示器
5.兼有输入输出设备功能：外存储器、触摸屏
6.外存、输入设备、输出设备构成了微机的外部设备
【模拟练习】
【例题·多选题】常见的输出设备有（ ）。
A.显示器
B.扫描仪
C.绘图仪
D.键盘
『正确答案』AC
『答案解析』扫描仪和键盘属于输入设备。
六、计算机的主要性能指标：
1.字长：是计算机信息处理中可以同时处理的二进制数的位数。字长越长，数据的运算精度和计算机的运算功能就越强，他的行使空间就越大，处理速度也就越大。
2.主频：是指计算机的时钟频率，即CPU在单位时间内的平均操作次数，是决定计算机速度的重要指标，频率越高处理速度越快。
3.内存容量：内存容量越大，计算机处理时与外存交换数据的次数就越少，因此处理速度越快。
4.存储周期：存储周期越短速度越快。
5.运算速度：是指计算机每秒钟能执行的指令数，一般以每秒所能执行的百万条指令数来衡量，单位为每秒百万条指令。影响计算机运算速度的主要因素是中央处理器的主频和存储器的存取周期。
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