第第2章章 计算机系统计算机系统 2.1 计算机系统基础知识计算机系统基础知识 2.2 计算机中数的表示与运算计算机中数的表示与运算 2.3 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 2.4 微型计算机软件系统微型计算机软件系统 2.5 多媒体技术与多媒体计算机多媒体技术与多媒体计算机计计算算机机系系统统硬件硬件系统系统软件软件系统系统运算器：执行各种算术运算和逻辑运算运算器：执行各种算术运算和逻辑运算控制器：控制程序运行，协调各部件动作控制器：控制程序运行，协调各部件动作存储器：存储程序和数据存储器：存储程序和数据输入设备：输入设备：接受用户的指令和数据接受用户的指令和数据输出设备：输出设备：呈现结果呈现结果系统软件系统软件：面向系统：面向系统 Windows、 Unix、 Dos应用软件：面向应用应用软件：面向应用 Office、 Flash、 PhotoShop CPU（微处理器）微处理器） 内存（内存（主存）主存） 外存（辅存）外存（辅存） 主机主机 外部设备外部设备 Intel公司是生产公司是生产CPU的老大哥，它占有的老大哥，它占有80%多的市场多的市场份额，除份额，除Intel公司外，较著名的微处理器生产厂家还有公司外，较著名的微处理器生产厂家还有AMD公司、公司、IBM公司等。公司等。 CPU 是一个大规模集成电路芯片是一个大规模集成电路芯片。主要性能指标主要性能指标时钟主频：时钟主频：CPU在单位时间内在单位时间内( (秒秒) )发出的脉发出的脉冲数，通常以兆赫兹（冲数，通常以兆赫兹（MHZ）为单元。）为单元。如：如：Intel Core 2 Duo T6600 2.20GHZ是指主是指主频为频为2.20G赫兹。赫兹。如：英特尔新酷睿如：英特尔新酷睿 i3-330M 2.13GHz 内存内存：存放当前正在运行的程序和程序所用的数据。：存放当前正在运行的程序和程序所用的数据。按照工作特点可分为：按照工作特点可分为：只读存储器只读存储器ROM（ReadOnly Memory） 只能读，不能写。存放固定不变，重复执行的程序。只能读，不能写。存放固定不变，重复执行的程序。随机存取存储器随机存取存储器RAM（Random Access Memory） 既能读，也能写。断电后信息丢失。既能读，也能写。断电后信息丢失。外存外存：存放暂时不用的程序和数据。：存放暂时不用的程序和数据。特点：存储容量大、特点：存储容量大、 存存取速度慢、可靠性高。取速度慢、可靠性高。硬盘硬盘U盘（闪存盘、优盘）盘（闪存盘、优盘）移动硬盘移动硬盘光驱光驱类型：类型：只读型光盘只读型光盘(CD-ROM)(CD-ROM)，只能读取信息，不能只能读取信息，不能写入写入一次性刻录光盘一次性刻录光盘(CD-R(CD-R和和DVD-R)DVD-R)，只能写一次，只能写一次，写后不能修改写后不能修改可擦写光盘可擦写光盘(CD-RW(CD-RW和和DVD-RW)DVD-RW)，可以重复读写，可以重复读写，但需要光盘刻录机操作但需要光盘刻录机操作CPU内存（内存（RAM）外存外存输入设备：输入程序和数据，并转换成二进制代码。输入设备：输入程序和数据，并转换成二进制代码。 鼠标、键盘、条形码扫描器等。鼠标、键盘、条形码扫描器等。输出设备：将结果输出，并转换成用户能识别的形式。输出设备：将结果输出，并转换成用户能识别的形式。 显示器、打印机等。显示器、打印机等。CRT、LCD技术指标：分辨率（技术指标：分辨率（800*600、1024*768等等）刷新频率：每分钟屏幕画面更新的次数。刷新频率：每分钟屏幕画面更新的次数。 数据数据控控制制信信号号指指令令操作操作命令命令控控制制信信号号原始数据、程序原始数据、程序 输出设备输出设备存储器存储器反馈反馈信号信号输入设备输入设备运算器运算器控制器控制器微机硬件系统微机硬件系统工作原理图工作原理图声卡声卡声卡声卡 (Sound Card) ：是多媒体技：是多媒体技术中最基本的术中最基本的组成部分，是组成部分，是实现声波数实现声波数字信号相互转字信号相互转换的一种硬件。换的一种硬件。显卡显卡显卡显卡（Display Card）的）的基本作用基本作用就是控制就是控制计算机的计算机的图形输出，图形输出，由显卡连由显卡连接显示器。接显示器。网卡网卡网卡也叫网卡也叫“网络适配器网络适配器”，英文全称为英文全称为“Network Interface Card”，简称简称“NIC”，是连接计算机与网络是连接计算机与网络的硬件设备。的硬件设备。 主板主板（Mainboard） 多层电路印刷板，为其它设备提供住所（多层电路印刷板，为其它设备提供住所（CPU、内存等）。内存等）。 主板在一台计算机中扮演着躯干和中枢神经的角主板在一台计算机中扮演着躯干和中枢神经的角色，它直接关系着一台计算机的种类、性能、功能。色，它直接关系着一台计算机的种类、性能、功能。机箱机箱 主要作用是放置和固主要作用是放置和固定各电脑部件，起到一个定各电脑部件，起到一个承托和保护作用。承托和保护作用。 此外，电脑机箱具有此外，电脑机箱具有屏蔽电磁辐射的重要作用。屏蔽电磁辐射的重要作用。多彩透明机箱多彩透明机箱( (水晶宫水晶宫) ) 计算机系统的基本工作原理计算机系统的基本工作原理 计算机的基本工作原理是由美籍匈牙利科学家计算机的基本工作原理是由美籍匈牙利科学家冯冯诺依曼于诺依曼于1946年首先提出的。年首先提出的。 采用二进制的形式表示数据和指令采用二进制的形式表示数据和指令 采用存储程序方式采用存储程序方式 计算机由运算器、控制器、存储器、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备输入设备、输出设备5大部件组成大部件组成John von Neumann冯冯 诺依曼诺依曼2.2 计算机中数的表示与运算计算机中数的表示与运算 进位计数制进位计数制 不同进位计数制间的相互转换不同进位计数制间的相互转换 ASCII码码 汉字编码汉字编码数位：数位：一个数中的不同位置。一个数中的不同位置。 基数：基数：计数制中所用到的数字个数。计数制中所用到的数字个数。 权：权：不同数位上的固定常数。不同数位上的固定常数。 一、进位计数制一、进位计数制 一个数字所表示的数值大小与其在数中的位置有关。一个数字所表示的数值大小与其在数中的位置有关。 如：十进制（如：十进制（09） 111.1=1*102+1*101+1*100 +1*10-1在计算机学科为了在计算机学科为了和其它几种进制的和其它几种进制的数区别，一般写成数区别，一般写成（111.1）10或或111.1DD(Decimal)权展开式权展开式二进制二进制由数字由数字0、1组成。组成。基数：基数：2 权：整数部分权：整数部分2 n-1 小数部分小数部分2 -n 在计算机学科为了和在计算机学科为了和其它几种进制的数区其它几种进制的数区别，在二进制数后加别，在二进制数后加B B或右下角加或右下角加2 2B(Binary)(100.11)2 100.11B100.11B= 1*22+0* 21 +0* 20 +1* 2-1 +1* 2-2=4.75D八进制八进制由数字由数字07组成。组成。基数：基数：8 权：整数部分权：整数部分8 n-1 小数部分小数部分8 -n 在计算机学科为了和在计算机学科为了和其它几种进制的数区其它几种进制的数区别，在八进制数后加别，在八进制数后加O或右下角加或右下角加8 8O(Octonary)(123)8 123O123O=1*82+2* 81 +3* 80=83D十六进制十六进制由数字由数字09和字母和字母AF组成。组成。基数：基数：16 权：整数部分权：整数部分16 n-1 小数部分小数部分16 -n 在计算机学科为了和在计算机学科为了和其它几种进制的数区其它几种进制的数区别，在十六进制数后别，在十六进制数后加加H H或右下角加或右下角加1616H(Hexadecimal)(AB.4)16 AB.4HAB.4H= 10*161 +11* 160 +4* 16-1 =171.25D二、不同进位计数制间的相互转换二、不同进位计数制间的相互转换二、不同进位计数制间的相互转换二、不同进位计数制间的相互转换 1、非十进制转换为十进制非十进制转换为十进制 写出权展开式写出权展开式2、十进制转换为非十进制十进制转换为非十进制 整数部分采用整数部分采用除基逆序取余除基逆序取余法法 小数部分采用小数部分采用乘基顺序取整乘基顺序取整法法例：将十进制数例：将十进制数236.625转换为二进制转换为二进制整数部分：整数部分：11101100小数部分：小数部分：0.625*2=1.250 10.250*2=0.500 00.500*2=1.000 1 0.101（最高位）（最高位）（最低位）（最低位）同理可对十进制转换为八进制、十进制转换为十六进制等同理可对十进制转换为八进制、十进制转换为十六进制等进行操作。进行操作。205D转换为十六进制转换为十六进制0.1875D转换为八进制转换为八进制CDH 0.14O 结果结果：11101100.101三、三、ASCIIASCII码码 字符包括字母、数字和符号。字符包括字母、数字和符号。 用以表示字符的二进制编码称为字符编码。用以表示字符的二进制编码称为字符编码。计算机中常用的字符编码是计算机中常用的字符编码是ASCIIASCII码码（American Standard Code for Information American Standard Code for Information InterchangeInterchange美国标准信息交换码美国标准信息交换码）。在标准。在标准ASCIIASCII码中，每个字符用七位二进制表示。编码码中，每个字符用七位二进制表示。编码范围从范围从00000000000000到到11111111111111。 汉字的编码有：汉字输入码、汉字内码和汉字字形汉字的编码有：汉字输入码、汉字内码和汉字字形（输出）码等。（输出）码等。&汉字输入码：汉字输入码： 将汉字输入计算机而编制的代码，又称为外码。将汉字输入计算机而编制的代码，又称为外码。常用的输入码分为四种：数字码（区位码和电报码）、常用的输入码分为四种：数字码（区位码和电报码）、音码（全拼和双拼）、形码（五笔字型）和音形码音码（全拼和双拼）、形码（五笔字型）和音形码（智能（智能ABC）。）。&汉字内码：汉字内码： 是计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，是计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它能够满足存储、处理和传输的要求。它能够满足存储、处理和传输的要求。 用两个字节表示，每个字节的最高位都是用两个字节表示，每个字节的最高位都是1。四、汉字编码四、汉字编码&汉字字形码：汉字字形码： 在屏幕或打印机上显示、输出时用的编码形式。在屏幕或打印机上显示、输出时用的编码形式。 这种编码是通过点阵的形式产生的。所有的汉字都这种编码是通过点阵的形式产生的。所有的汉字都可以在同样大的方块中显示。方块是由点组成的，所有可以在同样大的方块中显示。方块是由点组成的，所有的点就是一个点阵。每个点可以由二进制的一个位组成，的点就是一个点阵。每个点可以由二进制的一个位组成，“0”、“1”分别代表分别代表“白白”、“黑黑”两种颜色，凡是笔两种颜色，凡是笔画经过画经过的地方为黑色，否则为白色。的地方为黑色，否则为白色。 根据不同字体汉字的不同要求，汉字的点阵大小也根据不同字体汉字的不同要求，汉字的点阵大小也有所不同，有有所不同，有16*16点阵，点阵，24*24点阵，点阵，32*32点阵等。点点阵等。点阵越大，字形的质量越好。阵越大，字形的质量越好。