第一章計算機硬件基礎知識目錄教學目標認識計算機個人電腦計算機特點、應用領域計算機發展史計算機系統的基本構成計算機硬件的組成教學目標：1、掌握計算機的概念、特點及其應用領域2、了解計算機的組成與工作原理3、了解微型計算機的組成及其硬件配置認識計算機計算機是電子數字計算機的簡稱，是一種能按照程序自動、高速、精確地進行數值運算和信息處理的電子設備。它主要由一些機械的、電子的器件組成，再配以適當的程序和數據。程序及數據輸入后可以自動執行，用以解決某些實際問題。計算機中的各個物理實體稱為計算機硬件（例如顯示器、鍵盤等）；程序和數據（例如QQ、游戲等）則稱為計算機軟件。個人計算機個人計算機PC（PersonalComputer）一詞源自于1978年IBM公司的第一部臺式微型計算機的型號。今天，個人計算機是使用最廣泛的計算機。計算機的特點運算速度快計算精度高自動化程度高具有超強的“記憶”能力具有邏輯判斷能力通用性強計算機的應用科學計算，如航空航天、氣象、軍事等。數據處理，如人事管理、股票分析等。自動控制，如汽車生產流水線等。計算機輔助系統，如建筑外觀的設計和制造。人工智能，如模擬醫生看病；人機對弈等。計算機分類1989年美國電氣和電子工程師協會(IEEE)的科學巨型機委員會將計算機劃分為：巨型機大型主機小型機工作站微型計算機（個人計算機）計算機發展史代別起迄年份代表機器硬件軟件應用領域邏輯元件主存儲器其他第一代1946

~

1955ENIAC

ADVAC

UNIVAC-1

IBM-704電子管水銀延遲線、磁鼓、磁芯輸入輸出主要

采用穿孔卡片機器語言、

匯編語言科學計算第二代1955

~

1964IBM-7090

ATLAS晶體管普遍采

用磁芯外存開始采用

磁帶、磁盤高級語言、管理程序、監控程序、簡單的操作系統科學計算、數據處理、事務管理第三代1965

~

1970IBM-360

CDC-6000

PDP-11

NOVA集成

電路磁芯、半導體外存普遍采用

磁帶、磁盤多種功能較強的操作系統、會話式語言實現標準化系列化，應用于各個領域第四代1970

至今IBM-4300

VAX-11

IBM-PC超大規模集成電路半導體各種專用外設，大容量磁盤、光盤等普遍使用可視化操作系統、數據庫、多媒體、網絡軟件廣泛應用于所有領域計算機發展史第一代計算機(46年—55年)邏輯元件：電子管內存：延遲線或磁芯外存：紙帶、卡片或磁帶工作速度：幾千～幾萬次／秒軟件：機器語言或匯編語言應用：科學計算代表機型：ENIAC第一臺電子數字計算機ENIAC1946年2月誕生于美國賓夕法尼亞大學，設計目的是為美國陸軍彈道實驗室解決彈道特性的計算問題。5000次加法/秒體重30噸占地170M218800只電子管1500個繼電器耗電150KW價值40萬美元第二代計算機(55年—64年)邏輯元件：晶體管內存：磁芯外存：磁帶或磁盤工作速度：幾十萬次／秒軟件：高級語言應用：科學計算及工業控制代表機型：IBM700系列計算機發展史第三代計算機(64年—70年)邏輯元件：中小規模集成電路內存：半導體存儲器外存：磁帶或磁盤工作速度：幾十萬～幾千萬次／秒軟件：高級語言應用：計算、管理及控制代表機型：BMSystem/360計算機發展史SSIMSI第四代計算機(71年—至今)邏輯元件(超)大規模集成電路內存半導體存儲器外存磁盤或光盤工作速度幾百萬～上億次／秒軟件操作系統、應用軟件應用以網絡、多媒體為特征計算機發展史微型計算機微型計算機屬于第四代計算機,分代如下:微機分代開始時間CPU字長主頻集成度

一1971Intel400441MHz

2千

二1973Intel808084MHz

4～9千三1978Intel8088165～10MHz2～7萬四1985Intel803863210～40MHz10～100萬五1993～現在Pentium641.4～3.4GHz100萬以上目前市場上的CPU主要有:Intel的Pentium、Celeron,AMD的Athlon64等。計算機發展方向巨型化微型化網絡化智能化多媒體化計算機系統的基本構成中央處理器一般也稱為CPU，是計算機的核心，具有運算能力和控制功能。計算機由CPU、內存儲器、輸入輸出接口電路和系統總線構成，通常稱為計算機主機。計算機系統是以計算機為主體，并配上外設和系統軟件之后構成的軟硬件系統。我們通常所說的“計算機”，其準確的名稱應該是計算機系統。計算機系統的基本構成計算機硬件系統計算機硬件系統是構成計算機的物理裝置，是看得見、摸得著的一些實實在在的有形實體。目前的計算機硬件系統采用的仍是計算機的經典結構——馮·諾依曼結構，即采用總線結構將運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5大部件連接起來。其中，運算器和控制器構成了計算機的核心部件——中央處理器（CenterProcessUnit，簡稱CPU）。計算機硬件系統數據流控制流計算機硬件系統運算器：算術運算或邏輯運算控制器：取指令、譯碼、執行指令存儲器：保存信息

內存：ROM(只讀存儲器)

RAM(隨機存儲器，斷電后信息全部丟失)

外存：磁盤(軟盤、硬盤)、光盤、磁帶輸入設備：輸入數據(鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆等)輸出設備：輸出數據(顯示器、打印機、繪圖儀等)計算機硬件組成CPU

CPU是電腦中的核心配件，只有火柴盒那么大，但它卻是一臺計算機的運算核心和控制核心。電腦中所有操作都由CPU負責讀取指令，對指令譯碼并執行指令的核心部件。計算機硬件組成主板

主板是計算機中最基本的也是最重要的部件之一。主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤、鼠標接口和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。計算機硬件組成主板接口（I/O接口）

計算機與外設之間不能直接進行信息交換，必須通過I/O接口才能完成信息傳送。計算機硬件組成內存（內存儲器）

內存是電腦中的主要部件，它是相對于外存而言的。我們平常使用的程序，如使用Windows系統、辦公軟件、游戲軟件等，一般都是安裝在硬盤等外存上的，但僅此是不能使用其功能的，必須把它們調入內存中運行。計算機硬件組成內存（內存儲器）

●隨機存儲器（RandomAccessMemory） RAM有以下特點：可以讀出，也可以寫入。讀出時并不損壞原來存儲的內容，只有寫入時才修改原來所存儲的內容。斷電后，存儲內容立即消失，即具有易失性。RAM可分為動態（DynamicRAM）和靜態（StaticRAM）兩大類。DRAM的特點是集成度高，主要用于大容量內存儲器；SRAM的特點是存取速度快，主要用于高速緩沖存儲器。

計算機硬件組成內存（內存儲器）

●只讀存儲器(ReadOnlyMemory) ROM是只讀存儲器。顧名思義，它的特點是只能讀出原有的內容，不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是采用掩膜技術由廠家一次性寫入的，并永久保存下來。它一般用來存放專用的固定的程序和數據。不會因斷電而丟失。計算機硬件組成硬盤（外存儲器）

硬盤是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。硬盤是計算機系統中最主要的外存儲設備。現在還有很多不同的外存儲器。計算機硬件組成存儲容量

Byte（字節）：由8個二進位構成，如：10010101

1B（字節）=8個二進位1KB（千字節）=1024B1MB（兆）=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB計算機硬件組成顯示器（輸出設備）

顯示器(Display)是計算機中最主要的輸出設備，它的任務是將計算機處理的結果，轉化為人眼可以辨識的圖形圖像呈現出來。計算機硬件組成鼠標、鍵盤（輸入設備）

鼠標與鍵盤都是計算機中最主要的輸入設備。都是向計算機發出各種指令、與計算機進行對話、對計算機進行操作的一種硬件設備。計算機硬件組成其它硬