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第二章 微型 计算机系统
同学们好！现在我们学习微型
计算机系统,
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目 录
1 微型计算机系统的基本原理
2 微型计算机硬件系统
3 微型计算机的软件系统
4 多媒体计算机
5 计算机系统安全与计算机病毒
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一、微型计算机系统的基本原理
计算机系统都由硬件系统和软件系统构成。
微机的基本配置：主机箱、显示器、键盘和打印机。
在主机箱内有主机板、多功能卡、显示卡、硬软盘
和驱动器等，如下图所示：
1、计算机系统的组成
4
计
算
机
系
统
硬件
主机
中央处理器 (CPU) 运算器控制器
内存储器 只读存储器 (ROM)随机存储器 (RAM)
外存储器 —— 硬盘、软盘、光盘
外部设备
输入设备 —— 键盘、鼠标、光笔、扫描仪
输出设备 —— 显示器、打印机、绘图仪
软件
系统软件 操作系统 语言编译系统
数据库管理系统 服务性软件
应用软件
文字处理软件 信息管理软件
图形软件 辅助设计软件
各种程序包
计算机系统组成框图
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硬件系统,是构成计算机的各种物理设备的总称，
是看得到、摸得着的实实在在存在的东西。
（ 如：键盘、显示器、鼠标、硬盘、内存等）
软件系统,计算机上除硬件之外的所有东西，是为
运行、管理和维护计算机而编制的程序和文档的总
和，可以扩大计算机的功能，提高计算机的效率。
（如：操作系统、数据库管理系统、应用软件等）
硬件是躯体，软件是灵魂；两者相辅相成，缺一不
可，它们的价值是互相体现出来的。
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2、计算机的工作原理
冯 ·诺依曼原理：
1)：采用二进制表示数据和指令。
2)：采用存储程序方式。
3)：计算机由运算器、存储器、控制器、
输入设备和输出设备五大部分组成。
输
入
设
备
存储器
运算器
处理结果
请求信号
程序 +数据
控制器
输
出
设
备
取
数
存
数
地
址
指
令
反
馈
信
号
操
作
命
令
响应信号
请求信号
响应信号
冯 ·诺依曼结构框图
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二、微型计算机硬件系统
1．,键盘、鼠标、扫描仪、话筒等。输入设备
２,,类似人脑的中枢神经，是计算机的
指挥系统，向各部件发出,控制计算机有条
不紊地协调工作。
控制器
指令
微型计算机的组成和其他的计算机一样，都符
合“冯 ·诺依曼” 体系结构，均由五大功能部件组
成，遵循“程序存储”的原理。并且微型计算机
中已经开始采用了组装在 上的,, 结构。总线主板
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CPU和存储器中的内存一起构成了计算机的“主
机”。
３．,完成计算机中的各种算术运算和逻
辑运算的装置，由算术逻辑部件 (ALU)及寄存器构
成。
运算器
控制器和运算器一起构成 （中央处理器）CPU
4．,用来存储程序和数据的记忆装置，是
计算机中各种信息的存储和交流的中心。
存储器
5．,显示器、打印机、音箱等。输出设备
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网络适配器、调制解调器等。网络设备,
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三, 软 件 系 统 的 组 成
微机的软件系统分为系统软件和应用软件两大部分。
A,系统软件：
计算机系统中最接近硬件的一层软件，其他
软件都通过系统软件实施开发和运行，用户在购
置计算机时应根据需要以及可能配备相应的系统
软件。典型的系统软件有：操作系统、语言处理
程序、工具软件等。
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1)操作系统,目前使用最为广泛的操作系统有
Windows,Dos和 Unix 等,Dos属于单用户单任务
磁盘操作系统,Unix属于多用户多任务操作系统、
Windows属于多窗口操作系统。
2)语言处理程序,计算机的语言可分为三个层次：
机器语言、汇编语言和高级语言，用户在购置计
算机时应根据实际需要选择相应高级语言的解释
程序和编译程序，如,Basic,Fortran,pascal、
C,C++,COBOL,FOXBASE,FOXPRO,VISUAL ……
等。
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3)工具软件,
诊断程序：诊断计算机各部件是否正常工作；
调试程序：用于对程序进行调试；
编辑程序：主要用于输入、修改、编辑程序或数据。
B、应用软件,针对某个应用领域中的具体问题而
编制的程序，具有很强的实用性和专业性，应用
领域广泛，大体可分为以下几类：
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1) 字处理软件,WPS,CCED,WORD等,
2) 电子表格软件,EXCEL,CCED,Lotus1-2-3等,
3) 数据库软件,Foxbase+,Foxpro,Access等,
4) 文件与磁盘管理软件,PCTools,Norton等,
5) 病毒防治软件,SCAN,KILL,KV系列等,
6) 压缩软件,ARJ,LHA,PK,WINZIP等,
7) CAI软件,AutoCAD,TTJ,CTT等,
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8) 图像处理软件,PowerPoint,Photoshop、
3DS等,
9) 通讯软件,E-mail,Express Outlook,IE等,
10)语言编译软件,PASCAL,BASIC,C语言等,
11)休闲娱乐软件：超级解霸、媒体播放器等,
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四、多媒体计算机
一、多媒体技术概述
1、媒体 (Medium)
媒体是指信息的载体和表示方式，常用的媒体有
语言、音乐、图片、书籍、电视、广播、报纸等。
载体有磁盘、光盘、半导体存储器等。
信息的表示形式有数值、文字、声音、图像等。
2、多媒体 (Multimedia)
多媒体是指用计算机中的数字技术和相关设备
交互处理多种媒体信息的方法和手段。
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多媒体的特性：
(1) 多样性：即各种信息媒体的多样化。
(2) 交互性：它向用户提供更加有效的控制和使
用信息的手段。
(3) 集成性：各种信息媒体集成为一体，统一存
储与组织。
(4) 多样性：多媒体中的各个单媒体都是以数字
形式存放在计算机中。
3、多媒体技术
利用计算机综合集成地处理文字、图形、声
音、动画、视频等媒体，而形成一种全新的信息传
播和处理技术，它包括数字信号处理技术、计算机
软 /硬件技术、视 /音频技术、通信技术、图像处理
技术、人工智能和模式识别技术等。
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4、多媒体计算机系统
多媒体计算机系统是在个人计算机的基础上，能综合处理
多媒体信息，并具有交互性的计算机系统。
多媒体计算机硬件系统是指在个人计算机基础上，增加各
种多媒体输入 /输出设备及其接口卡。软件系统是以操作
系统为基础有多媒体压缩 /解压软件、多媒体通信软件及
多媒体开发软件包等。
5、多媒体计算机标准
多媒体计算机简称是 MPC(Multimedia PC)。到
目前先后建立了 4种标准，即,MPC1.0，
MPC2.0,MPC3.0,MPC4.0。
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二、多媒体计算机的主要硬件设备
多媒体计算机与通用计算机相比，其增加
的主要硬件设备有声频卡 (Audio Card)、视频卡
(Vidoe Card),CD-Rom光驱。
1、声频卡
实现声波与数字信号相互转换的硬件电路。
声卡有集成在主板上的，也有插在主板扩展插槽的。
(1) 主要技术指标
采样频率：指录音设备在 1秒内对声音的采样次数。
采样频率共分为 11kHz,22.05kHz,44.1kHz、
48kHz。当前主流声卡的采样频率为 44.1kHz以上。
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采样值的二进制编码位数有 8位,16位,32位之
分,16位是当今的主流产品。
(2) MIDI接口及音乐合成技术
MIDI意为音乐设备数字接口，是一种电子乐器与
电脑之间以及电子乐器相互之间的一种统一的交
流协议。
音乐合成技术：有 FM合成和波表合成两种。
FM合成是将硬件产生的正弦信号，经过处理合成
为音乐。波表合成是将真实的各种乐器的声音样
本通过采样并编码录制下来，存储为一个波表文
件，并存放在声卡的 ROM芯片中。
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2、视频卡
实现对视频模拟信号的采集、编码、压缩、解压
和回放等快速处理和标准化问题，并提供各种视
频设备的接口和集成能力。
视频卡按功能可分为：视频播放卡、视频捕获卡、
视频转换卡。
3,CD-Rom
CD-Rom光盘是多媒体信息的主要存储设备。它
的主要性能是数据传输率，单倍速 CD-Rom驱动
器数据传输率为 150kB/s，当今主流光驱为 45倍速
以上。
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五、计算机系统安全与计算机病毒
一、计算机系统安全
计算机系统的安全技术指标：
1、实体安全
指为保证计算机系统中数据库 (或数据文件 )免遭破
坏、修改、显露和窃取。
指为保证计算机设备和通信线路及设施 (建筑物等 )
的安全。
2、数据安全
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4、网络安全
包括安全运行与管理技术。
指为保证网络及其结点安全而采用的技术和方法。
5、运行安全
3、软件安全
指为保证计算机系统中的软件免遭破坏、非法拷贝
和非法使用。
计算机病毒是计算机系统安全的最大威胁。
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二、计算机病毒
1、计算机病毒的特征
(1)传染性：病毒能够自我复制，附到其它无病毒的
程序体内，使之成为新的病毒源。
(2)潜伏性：计算机病毒潜入系统后，在一定条件下，
激活其破坏机制，进行破坏。
(3)隐蔽性：病毒程序一般都隐藏在正常程序中，用
户难以察觉它的存在。
(4)破坏性：病毒占用计算机系统资源，破坏数据，
严重的可使计算机软硬件系统崩溃。
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2、计算机病毒的分类
(1)按寄生方式分类
a,引导型病毒：当系统引导时，病毒被运行，并获
得系统控制权。
b,文件型病毒：它感染扩展名为 com,exe,ovl等可执
行文件。
c,复合型病毒：它既感染磁盘区，又感染文件。
(2)按破坏情况分类
a,良性病毒：只干扰用户工作，不破坏软硬件系统。
a,恶性病毒：发作后破坏数据，甚至导致系统瘫痪
的病毒。
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3、计算机病毒的传染途径
(1)软盘传染
(2)机器传染
(3)网络传染
4、计算机病毒的防范
(1)预防
(2)检测与清除
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主板 主板是位于主机箱底部的一块大型印刷电路板，
由 CPU插槽 /插座、内存插槽、局域总线的扩展总
线、高速缓存、时钟和 CMOS主板 BIOS、软 /硬
盘、串口、并口等外设接口、控制芯片等。
内存插槽
扩展插槽
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内存插槽
扩展插槽
用来插入各种外设的适配卡，再去连接各种外设，并
且与系统总线相连。
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指令,要求计算机完成某种基本操作的命令，是实
现人机对话的基本单位。指令用二进制数表示，每
一条指令完成一个独立的算术、逻辑运算或其他的
操作，是控制计算机工作的，计算机能够识别并执
行的命令。
1、指令的格式,
操作码 地址码
单地址指令格式
或 操作码 地址码 1 …… 地址码 n
多地址指令格式
指令
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操作码,表征指令的操作功能和特性，即指明
要求计算机完成什么样的操作。
地址码,提供一个或几个操作数的地址，即操
作对象数据在内存中的存放的位置。
2、指令的分类 (按实现的功能 )：
1) 数据操作指令：进行算术运算和逻辑运算的
命令。
2) 数据传送指令：主要实现存储器和寄存器间
的数据传送。
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3) 程序控制指令：改变程序执行顺序的命令。
4) 输入输出指令：启动外部设备，实现外部设
备间或外设与内存之间的数据传送。
5）其它类型指令：
3、简单的寻址方式：
1) 立即寻址：地址码中放的是操作数本身。
2) 直接寻址：地址码中放的是操作数的地址。
计算机上所有指令的集合称为指令系统，属于硬
件的范畴。
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输入设备
向主机输入程序、原始数据和操作命令等信息的设备。
1、键盘 (101键 )——由四个部分组成。
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1)、功能键区, F1—— F12，每一个功能键往往对应一串
字符，不同软件中功能键的定义不相同。
2)、主键盘区,分为字符键和控制键两类。
(1).字符键：每按一次字符键，屏幕显示一个对应的字符。
(2).控制键：常用的控制键如下：
Enter键,回车键。 Shift键,上下档换档键。
Caps Lock键：大小写字母锁定键。 空格键：
Back Space键：退格键。 Ctrl 键：控制键。
Esc 键：强行退出键。 Tab 键：标记键，制表键。
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4)、光标控制键区,
Insert 键：插入转换键。
Delete 键：删除光标所在处字符。
Home 键：把光标移到所在行的开始位置。
End 键,把光标移到所在行的末尾。
Page UP键：显示上一页的内容。
Page Down键：显示下一页的内容。
3)、小键盘区,小键盘区的数字都有双重功能。开机后
,Num Lock”指示灯亮，这时按每个数字键，均可显示
数字。当,Num Lock”指示灯熄灭时，小键盘上的 2,4，
6,8等键变成了控制光标移动的键。
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A,按键的数量分类：８３键，８８键，１０１键等。
B,按制造工艺分类：机械式，电容式，薄膜式，电
阻式等。
键盘分类
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2.鼠标器,主要用于视窗界面的操作环境中，通
过在桌面上移动鼠标器带动光标移动来实现各种
需要的操作。
鼠标器通过串行通讯接口与主机相连，有机械
工和光电式两种。
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3.扫描仪
4.绘图仪
扫描仪是一种光机电一体化的输入
设备，它可以将图文形象转换成可
由计算机处理的数字数据。
绘图仪是一种输出图形的硬拷贝设备。
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控制器
控制器由指令寄存器、指令译码器、程序计数
器、地址译码器、时钟脉冲源及启停、时序控
制电路等组成。
控制器接收从主存储器取来的指令，将其解释
为一组具有时间标志的控制信号，指挥运算器、
主存和外设的各种操作。
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1) 指令译码器,对指令的操作码进行分析解释，产
生脉冲信号。
2) 程序计数器,程序执行过程中对程序的执行次数
进行控制。
3) 地址译码器,对指令地址段提供的地址码和寻址
方式进行译码，给出操作数的地址信息。
4) 启停控制电路,控制计算机各个部件的启动和停
止。
5) 时序控制电路,控制指令执行的先后顺序。
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运算器
运算器由算术逻辑单元 (ALU)和寄存器
以及相关的电路组成。
算术逻辑单元：对数据进行算术、逻辑
运算的部件，参加运算的操作数来自通用寄
存器，由内部总线输入，运算结果再由内部
总线送到寄存器或数据缓冲器或外部数据总
线送到存储器中保存。
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A,通用寄存器,用来暂时寄存参与运算的程序或
数据。主要是为了解决 CPU与内存或外设之间
的速度不一致问题。
B,专用寄存器,
1) 指令寄存器：用来保存现行指令，直到指令
执行完毕。
2) 程序寄存器：用来保存将要取出并执行的指
令的地址。
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存储器的分类
微型机的存储器用来存放程序和数据，存储器容量
的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微型机系统
的性能。
计算机运行时的程序和数据均放在 RAM中，一旦掉电，
其中的内容将全部丢失。
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随机存储器 RAM
只读存储器 ROM
可编程只读存储器 PROM
可改写只读存储器 EPROM
磁盘存储器：,外存
存
储
器
内存
软磁盘 硬磁盘
光盘存储器
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输出设备
将计算机输出的数字信号转换为能够识别的形式的
信号或者其他模拟信号的设备。最主要的输出设备
有显示器和打印机。
1,显示器,如同一台电视机，能
及时显示计算机的提示信息和
程序的运行结果，是向用户提
供信息的重要设备。主要由显
示监视器和显示适配器两部分
组成：
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1).显示器的分类
a,按颜色：显示器有单色、彩色显示器之分。
b,按器件：有阴极射线管显示器、液晶、发光二极管、
等离子体、荧光等平板型显示器。
2).显示器的主要技术参数
a,屏幕尺寸：主要有 14英寸,15英寸,17英寸、
20英寸等规格。
b,点距：屏幕上荧光点间的距离。现有的规格
0.20,0.25,0.26,0.28,0.31,0.39(毫米 )等。
c,显示分辨率：通常写成 (水平点数 )× (垂直点数 )
的形式，目前 1024 × 768较普及。
d,刷新频率：每分钟屏幕画面更新的次数,一般
是 75Hz～ 200Hz。
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3).适配器 (Adapter)：
2．打印机,可以对数据进行永久性保存，有针式打
印机、激光打印机和喷墨打印机等。
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通常所说的, 显卡,,有单色和彩色之分。
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采用总线的目的,若在计算机中把有联系的各部件
用单独的导线连接，将会导致错综复杂的线路，不
仅制造印刷电路板困难，并且不容易查错和排除故
障；采用总线后，给制造工艺和故障的 排除带来
了极大的方便，也提高了线路的可靠性。
总线（ BUS）：信息传送的公共通道
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总线的分类如下：
内部总线：在 CPU内部引用的总线。
外部总线：在 CPU之外，将 CPU与外部设备接口进
行连接的总线。分为三大类：
1,数据总线（ DB）,用于 CPU与内存或 I/O接口
之间的数据传递，它的条数取决于 CPU的字长，
信息传送是双向的（可送入到 CPU也可由 CPU送
出）。
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2,地址总线（ AB）,用于传送存储单元或 I/O
接口的地址信息，它的条数决定了计算机内存的
大小：若一台计算机中有 16条地址总线，则它的
内存大小为 216（ 64K）。
3,控制总线（ CB）,传送控制器的各种控制信
息，它的条数由 CPU的字长决定，信息传送是单
向的，只由 CPU发出。
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内存中的几个概念：
1、存储单元,在计算机内部，所有信息的存储、
处理和传送均是采用二进制代码来实现的。
1) 位（ bit）：一个二进制的数值,1”或,0”叫
做一个位。
2) 字节 (Byte),8个相邻的位组成一个字节，它
是计算机中存储的最基本单位。即
1Byte=8bit
3) 字长：字节的整数倍，指表示一个数需用到的
二进制位数。
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2、地址,内存中各种信息存放的位置，一个字
节为一个地址。
3、存储容量,描述计算机存储能力的指标。
1 KB=1024字节 1 MB=1024 KB
1 GB=1024 MB 1 TB =1024 GB
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中央处理器 (CPU)的功能：
微型机的中央处理器执行对信息的处理与控
制，是整个微型机的核心，它的性能直接影响到
整个计算机的性能。
1．指令执行顺序的控制,
不断修改指令的存储地址，
保证 CPU可以逐条自动地
读取、解释、执行指令。
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2．指令操作的控制,将指令解释为一组控制信号，
控制执行部件完成指令要求的操作。
3．时序控制,按时序信号规定的时间顺序启动各
种操作。
4．数据的加工处理,对数据进行算术运算和逻辑
运算，并将数据在各个部件间进行传送。
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软盘存储器
软盘一般有 5寸盘 (5.25“)和
3寸盘 (3.5”),高密 3寸盘的存
储容量为 1.44M,高密 5寸盘
容量为 1.2M，现在一般采
用 3寸盘。在 DOS中用
,A：”来表示软盘的盘符。
软盘的技术指标有：
1．面数 (side)：软盘分为单面
(第 0面 )和双面 (第 0,1面 )软盘。
读写窗口 挡板塑料壳
轴盘连接孔 盘片
写
保
护
孔
3.5英寸软盘示意图
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2．磁道 (track)：以盘片中心为圆心的一组同心
圆．数据存储在软盘片的磁道内，磁道数一般为
40或 80,编号从 0开始,即 0—39或 0—79，编号从外
到内。
3．扇区 (sector)：将各个磁道分成的若干个扇形
的区域。扇区是软盘的基本存储单位，一个扇区称
为一个记录，计算机在读、写数据时总是以一个或
几个完整的扇区为单位。
扇区的编号从 1开始。每个磁道上的扇区数可为 8、
9,15或 18。每个扇区存储 512个字节。
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5
2
4
1
3
1,磁道 00
2,磁道 39(或 79)
3,扇区
4,软盘边缘
5,主轴孔
磁道软盘的磁道和扇区
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软盘上的信息是写在各磁道的扇区内的，存放在软
盘上的信息可通过它所在的软盘面号、磁道号和扇
区号唯一地确定位置。
4．存储密度：存储密度有道密度和位密度两种．
道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数
(TPI)。
位密度：每一磁道内的单位长度所能记录的二
进制的位数。
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5．容量 (capacity)：存储容量是指软盘所能存储的
数据字节总数。存储容量分为非格式化容量和格式化
容量两种。
格式化容量＝字节数 /扇区＊扇区数 /磁道＊磁道数 /面＊面数
如：一双面软盘，有 40个磁道,9扇区 /磁道，其格式
容量为：
512＊ 9＊ 40＊ 2＝ 368640（字节），简称 360KB。
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硬盘存储器
微机的硬盘存储器简称为硬盘（ Hard disk），
它的性能、可靠性和价格比都优于软盘，并且现在
大多数的软件也必须使用硬盘才能运行，常用的硬
盘采用的是 Winchester技术。硬盘存储系统由硬盘
机和硬盘控制器两部分组成：
58
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1.硬盘机：又称为硬盘驱动器（ HDD），主要由主
轴系统、空气净化系统、磁头驱动定位系统及接口
和控制系统组成。
2．硬盘控制器：控制磁盘操作的独立部件。它通
过通道与计算机连接，通过接口与磁盘驱动器连接。
主要功能是：
a.接收并执行计算机发出的有关指令；
b.控制主机和磁盘之间的数据传送；
c.向主机反映磁盘及控制器的状态信息等。
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硬盘机的性能指标有,
1,盘径,5.25英寸,3.5英寸,2.5英寸,1.8英寸等；
2,接口类型,IDE,EIDE等；
3,磁头数：相当于软盘中的, 面数, ；
4,柱面数：相当于软盘中的, 磁道数, ；
5,扇区数、数据传输率、硬盘转速、电源和重量等。
硬盘容量的计算：
总容量＝ 512＊磁头数＊柱面数＊扇区数
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光盘存储器
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原理,运用光盘盘面的凸凹不平，表示,0”和,1”
的信息，光驱利用激光头产生激光扫描光
盘般面，读取,0”和,1”的信息。
特点,记录密度高，存储容量大，数据保存时间长。
类型,?只读性光盘 (CD-ROM)，只能读取信息，不
能写入，可提供 680M的存储空间。
?一次写入性光盘 (CD-R)，只能写一次，写后
不能修改。
?可抹性光盘 (CD-RW)，可以重复读写，但需
要光盘刻录机操作。
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网络设备,
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1、网络适配器（网卡）
2、调制解调器（ Modem）
网卡是计算机与通讯媒体进行数据交互的中间
处理部件，每个网卡有自己的控制器，用以确
定何时发送，何时从网络上接受数据。
是计算机系统与网络线路的连接设备，能把数
字信号变换为模拟信号（调制），也能把模拟
信号变换为数字信号（解调），通常由电源、
发送电路和接受电路组成。
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3、网络连接设备
网络连接设备是计算机与网络连接的设备以及
网络间互连的设备。
常用的连接介质有：双绞线、同轴电缆、光纤
常用网络连接设备有：中继器、集线器、网桥、
交换器、路由器、网关等
第二章 微型 计算机系统
同学们好！现在我们学习微型
计算机系统,
2
目 录
1 微型计算机系统的基本原理
2 微型计算机硬件系统
3 微型计算机的软件系统
4 多媒体计算机
5 计算机系统安全与计算机病毒
3
一、微型计算机系统的基本原理
计算机系统都由硬件系统和软件系统构成。
微机的基本配置：主机箱、显示器、键盘和打印机。
在主机箱内有主机板、多功能卡、显示卡、硬软盘
和驱动器等，如下图所示：
1、计算机系统的组成
4
计
算
机
系
统
硬件
主机
中央处理器 (CPU) 运算器控制器
内存储器 只读存储器 (ROM)随机存储器 (RAM)
外存储器 —— 硬盘、软盘、光盘
外部设备
输入设备 —— 键盘、鼠标、光笔、扫描仪
输出设备 —— 显示器、打印机、绘图仪
软件
系统软件 操作系统 语言编译系统
数据库管理系统 服务性软件
应用软件
文字处理软件 信息管理软件
图形软件 辅助设计软件
各种程序包
计算机系统组成框图
5
硬件系统,是构成计算机的各种物理设备的总称，
是看得到、摸得着的实实在在存在的东西。
（ 如：键盘、显示器、鼠标、硬盘、内存等）
软件系统,计算机上除硬件之外的所有东西，是为
运行、管理和维护计算机而编制的程序和文档的总
和，可以扩大计算机的功能，提高计算机的效率。
（如：操作系统、数据库管理系统、应用软件等）
硬件是躯体，软件是灵魂；两者相辅相成，缺一不
可，它们的价值是互相体现出来的。
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2、计算机的工作原理
冯 ·诺依曼原理：
1)：采用二进制表示数据和指令。
2)：采用存储程序方式。
3)：计算机由运算器、存储器、控制器、
输入设备和输出设备五大部分组成。
输
入
设
备
存储器
运算器
处理结果
请求信号
程序 +数据
控制器
输
出
设
备
取
数
存
数
地
址
指
令
反
馈
信
号
操
作
命
令
响应信号
请求信号
响应信号
冯 ·诺依曼结构框图
目 录 退 出
7
二、微型计算机硬件系统
1．,键盘、鼠标、扫描仪、话筒等。输入设备
２,,类似人脑的中枢神经，是计算机的
指挥系统，向各部件发出,控制计算机有条
不紊地协调工作。
控制器
指令
微型计算机的组成和其他的计算机一样，都符
合“冯 ·诺依曼” 体系结构，均由五大功能部件组
成，遵循“程序存储”的原理。并且微型计算机
中已经开始采用了组装在 上的,, 结构。总线主板
8
CPU和存储器中的内存一起构成了计算机的“主
机”。
３．,完成计算机中的各种算术运算和逻
辑运算的装置，由算术逻辑部件 (ALU)及寄存器构
成。
运算器
控制器和运算器一起构成 （中央处理器）CPU
4．,用来存储程序和数据的记忆装置，是
计算机中各种信息的存储和交流的中心。
存储器
5．,显示器、打印机、音箱等。输出设备
目 录 退 出
网络适配器、调制解调器等。网络设备,
9
三, 软 件 系 统 的 组 成
微机的软件系统分为系统软件和应用软件两大部分。
A,系统软件：
计算机系统中最接近硬件的一层软件，其他
软件都通过系统软件实施开发和运行，用户在购
置计算机时应根据需要以及可能配备相应的系统
软件。典型的系统软件有：操作系统、语言处理
程序、工具软件等。
10
1)操作系统,目前使用最为广泛的操作系统有
Windows,Dos和 Unix 等,Dos属于单用户单任务
磁盘操作系统,Unix属于多用户多任务操作系统、
Windows属于多窗口操作系统。
2)语言处理程序,计算机的语言可分为三个层次：
机器语言、汇编语言和高级语言，用户在购置计
算机时应根据实际需要选择相应高级语言的解释
程序和编译程序，如,Basic,Fortran,pascal、
C,C++,COBOL,FOXBASE,FOXPRO,VISUAL ……
等。
11
3)工具软件,
诊断程序：诊断计算机各部件是否正常工作；
调试程序：用于对程序进行调试；
编辑程序：主要用于输入、修改、编辑程序或数据。
B、应用软件,针对某个应用领域中的具体问题而
编制的程序，具有很强的实用性和专业性，应用
领域广泛，大体可分为以下几类：
12
1) 字处理软件,WPS,CCED,WORD等,
2) 电子表格软件,EXCEL,CCED,Lotus1-2-3等,
3) 数据库软件,Foxbase+,Foxpro,Access等,
4) 文件与磁盘管理软件,PCTools,Norton等,
5) 病毒防治软件,SCAN,KILL,KV系列等,
6) 压缩软件,ARJ,LHA,PK,WINZIP等,
7) CAI软件,AutoCAD,TTJ,CTT等,
13
8) 图像处理软件,PowerPoint,Photoshop、
3DS等,
9) 通讯软件,E-mail,Express Outlook,IE等,
10)语言编译软件,PASCAL,BASIC,C语言等,
11)休闲娱乐软件：超级解霸、媒体播放器等,
目 录 退 出
14
四、多媒体计算机
一、多媒体技术概述
1、媒体 (Medium)
媒体是指信息的载体和表示方式，常用的媒体有
语言、音乐、图片、书籍、电视、广播、报纸等。
载体有磁盘、光盘、半导体存储器等。
信息的表示形式有数值、文字、声音、图像等。
2、多媒体 (Multimedia)
多媒体是指用计算机中的数字技术和相关设备
交互处理多种媒体信息的方法和手段。
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多媒体的特性：
(1) 多样性：即各种信息媒体的多样化。
(2) 交互性：它向用户提供更加有效的控制和使
用信息的手段。
(3) 集成性：各种信息媒体集成为一体，统一存
储与组织。
(4) 多样性：多媒体中的各个单媒体都是以数字
形式存放在计算机中。
3、多媒体技术
利用计算机综合集成地处理文字、图形、声
音、动画、视频等媒体，而形成一种全新的信息传
播和处理技术，它包括数字信号处理技术、计算机
软 /硬件技术、视 /音频技术、通信技术、图像处理
技术、人工智能和模式识别技术等。
16
4、多媒体计算机系统
多媒体计算机系统是在个人计算机的基础上，能综合处理
多媒体信息，并具有交互性的计算机系统。
多媒体计算机硬件系统是指在个人计算机基础上，增加各
种多媒体输入 /输出设备及其接口卡。软件系统是以操作
系统为基础有多媒体压缩 /解压软件、多媒体通信软件及
多媒体开发软件包等。
5、多媒体计算机标准
多媒体计算机简称是 MPC(Multimedia PC)。到
目前先后建立了 4种标准，即,MPC1.0，
MPC2.0,MPC3.0,MPC4.0。
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二、多媒体计算机的主要硬件设备
多媒体计算机与通用计算机相比，其增加
的主要硬件设备有声频卡 (Audio Card)、视频卡
(Vidoe Card),CD-Rom光驱。
1、声频卡
实现声波与数字信号相互转换的硬件电路。
声卡有集成在主板上的，也有插在主板扩展插槽的。
(1) 主要技术指标
采样频率：指录音设备在 1秒内对声音的采样次数。
采样频率共分为 11kHz,22.05kHz,44.1kHz、
48kHz。当前主流声卡的采样频率为 44.1kHz以上。
18
采样值的二进制编码位数有 8位,16位,32位之
分,16位是当今的主流产品。
(2) MIDI接口及音乐合成技术
MIDI意为音乐设备数字接口，是一种电子乐器与
电脑之间以及电子乐器相互之间的一种统一的交
流协议。
音乐合成技术：有 FM合成和波表合成两种。
FM合成是将硬件产生的正弦信号，经过处理合成
为音乐。波表合成是将真实的各种乐器的声音样
本通过采样并编码录制下来，存储为一个波表文
件，并存放在声卡的 ROM芯片中。
19
2、视频卡
实现对视频模拟信号的采集、编码、压缩、解压
和回放等快速处理和标准化问题，并提供各种视
频设备的接口和集成能力。
视频卡按功能可分为：视频播放卡、视频捕获卡、
视频转换卡。
3,CD-Rom
CD-Rom光盘是多媒体信息的主要存储设备。它
的主要性能是数据传输率，单倍速 CD-Rom驱动
器数据传输率为 150kB/s，当今主流光驱为 45倍速
以上。
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20
五、计算机系统安全与计算机病毒
一、计算机系统安全
计算机系统的安全技术指标：
1、实体安全
指为保证计算机系统中数据库 (或数据文件 )免遭破
坏、修改、显露和窃取。
指为保证计算机设备和通信线路及设施 (建筑物等 )
的安全。
2、数据安全
21
4、网络安全
包括安全运行与管理技术。
指为保证网络及其结点安全而采用的技术和方法。
5、运行安全
3、软件安全
指为保证计算机系统中的软件免遭破坏、非法拷贝
和非法使用。
计算机病毒是计算机系统安全的最大威胁。
22
二、计算机病毒
1、计算机病毒的特征
(1)传染性：病毒能够自我复制，附到其它无病毒的
程序体内，使之成为新的病毒源。
(2)潜伏性：计算机病毒潜入系统后，在一定条件下，
激活其破坏机制，进行破坏。
(3)隐蔽性：病毒程序一般都隐藏在正常程序中，用
户难以察觉它的存在。
(4)破坏性：病毒占用计算机系统资源，破坏数据，
严重的可使计算机软硬件系统崩溃。
23
2、计算机病毒的分类
(1)按寄生方式分类
a,引导型病毒：当系统引导时，病毒被运行，并获
得系统控制权。
b,文件型病毒：它感染扩展名为 com,exe,ovl等可执
行文件。
c,复合型病毒：它既感染磁盘区，又感染文件。
(2)按破坏情况分类
a,良性病毒：只干扰用户工作，不破坏软硬件系统。
a,恶性病毒：发作后破坏数据，甚至导致系统瘫痪
的病毒。
24
3、计算机病毒的传染途径
(1)软盘传染
(2)机器传染
(3)网络传染
4、计算机病毒的防范
(1)预防
(2)检测与清除
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25
主板 主板是位于主机箱底部的一块大型印刷电路板，
由 CPU插槽 /插座、内存插槽、局域总线的扩展总
线、高速缓存、时钟和 CMOS主板 BIOS、软 /硬
盘、串口、并口等外设接口、控制芯片等。
内存插槽
扩展插槽
26
内存插槽
扩展插槽
用来插入各种外设的适配卡，再去连接各种外设，并
且与系统总线相连。
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27
指令,要求计算机完成某种基本操作的命令，是实
现人机对话的基本单位。指令用二进制数表示，每
一条指令完成一个独立的算术、逻辑运算或其他的
操作，是控制计算机工作的，计算机能够识别并执
行的命令。
1、指令的格式,
操作码 地址码
单地址指令格式
或 操作码 地址码 1 …… 地址码 n
多地址指令格式
指令
28
操作码,表征指令的操作功能和特性，即指明
要求计算机完成什么样的操作。
地址码,提供一个或几个操作数的地址，即操
作对象数据在内存中的存放的位置。
2、指令的分类 (按实现的功能 )：
1) 数据操作指令：进行算术运算和逻辑运算的
命令。
2) 数据传送指令：主要实现存储器和寄存器间
的数据传送。
29
3) 程序控制指令：改变程序执行顺序的命令。
4) 输入输出指令：启动外部设备，实现外部设
备间或外设与内存之间的数据传送。
5）其它类型指令：
3、简单的寻址方式：
1) 立即寻址：地址码中放的是操作数本身。
2) 直接寻址：地址码中放的是操作数的地址。
计算机上所有指令的集合称为指令系统，属于硬
件的范畴。
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30
输入设备
向主机输入程序、原始数据和操作命令等信息的设备。
1、键盘 (101键 )——由四个部分组成。
31
1)、功能键区, F1—— F12，每一个功能键往往对应一串
字符，不同软件中功能键的定义不相同。
2)、主键盘区,分为字符键和控制键两类。
(1).字符键：每按一次字符键，屏幕显示一个对应的字符。
(2).控制键：常用的控制键如下：
Enter键,回车键。 Shift键,上下档换档键。
Caps Lock键：大小写字母锁定键。 空格键：
Back Space键：退格键。 Ctrl 键：控制键。
Esc 键：强行退出键。 Tab 键：标记键，制表键。
32
4)、光标控制键区,
Insert 键：插入转换键。
Delete 键：删除光标所在处字符。
Home 键：把光标移到所在行的开始位置。
End 键,把光标移到所在行的末尾。
Page UP键：显示上一页的内容。
Page Down键：显示下一页的内容。
3)、小键盘区,小键盘区的数字都有双重功能。开机后
,Num Lock”指示灯亮，这时按每个数字键，均可显示
数字。当,Num Lock”指示灯熄灭时，小键盘上的 2,4，
6,8等键变成了控制光标移动的键。
33
A,按键的数量分类：８３键，８８键，１０１键等。
B,按制造工艺分类：机械式，电容式，薄膜式，电
阻式等。
键盘分类
34
2.鼠标器,主要用于视窗界面的操作环境中，通
过在桌面上移动鼠标器带动光标移动来实现各种
需要的操作。
鼠标器通过串行通讯接口与主机相连，有机械
工和光电式两种。
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35
36
3.扫描仪
4.绘图仪
扫描仪是一种光机电一体化的输入
设备，它可以将图文形象转换成可
由计算机处理的数字数据。
绘图仪是一种输出图形的硬拷贝设备。
37
控制器
控制器由指令寄存器、指令译码器、程序计数
器、地址译码器、时钟脉冲源及启停、时序控
制电路等组成。
控制器接收从主存储器取来的指令，将其解释
为一组具有时间标志的控制信号，指挥运算器、
主存和外设的各种操作。
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1) 指令译码器,对指令的操作码进行分析解释，产
生脉冲信号。
2) 程序计数器,程序执行过程中对程序的执行次数
进行控制。
3) 地址译码器,对指令地址段提供的地址码和寻址
方式进行译码，给出操作数的地址信息。
4) 启停控制电路,控制计算机各个部件的启动和停
止。
5) 时序控制电路,控制指令执行的先后顺序。
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39
运算器
运算器由算术逻辑单元 (ALU)和寄存器
以及相关的电路组成。
算术逻辑单元：对数据进行算术、逻辑
运算的部件，参加运算的操作数来自通用寄
存器，由内部总线输入，运算结果再由内部
总线送到寄存器或数据缓冲器或外部数据总
线送到存储器中保存。
40
A,通用寄存器,用来暂时寄存参与运算的程序或
数据。主要是为了解决 CPU与内存或外设之间
的速度不一致问题。
B,专用寄存器,
1) 指令寄存器：用来保存现行指令，直到指令
执行完毕。
2) 程序寄存器：用来保存将要取出并执行的指
令的地址。
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41
存储器的分类
微型机的存储器用来存放程序和数据，存储器容量
的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微型机系统
的性能。
计算机运行时的程序和数据均放在 RAM中，一旦掉电，
其中的内容将全部丢失。
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随机存储器 RAM
只读存储器 ROM
可编程只读存储器 PROM
可改写只读存储器 EPROM
磁盘存储器：,外存
存
储
器
内存
软磁盘 硬磁盘
光盘存储器
42
输出设备
将计算机输出的数字信号转换为能够识别的形式的
信号或者其他模拟信号的设备。最主要的输出设备
有显示器和打印机。
1,显示器,如同一台电视机，能
及时显示计算机的提示信息和
程序的运行结果，是向用户提
供信息的重要设备。主要由显
示监视器和显示适配器两部分
组成：
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1).显示器的分类
a,按颜色：显示器有单色、彩色显示器之分。
b,按器件：有阴极射线管显示器、液晶、发光二极管、
等离子体、荧光等平板型显示器。
2).显示器的主要技术参数
a,屏幕尺寸：主要有 14英寸,15英寸,17英寸、
20英寸等规格。
b,点距：屏幕上荧光点间的距离。现有的规格
0.20,0.25,0.26,0.28,0.31,0.39(毫米 )等。
c,显示分辨率：通常写成 (水平点数 )× (垂直点数 )
的形式，目前 1024 × 768较普及。
d,刷新频率：每分钟屏幕画面更新的次数,一般
是 75Hz～ 200Hz。
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3).适配器 (Adapter)：
2．打印机,可以对数据进行永久性保存，有针式打
印机、激光打印机和喷墨打印机等。
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通常所说的, 显卡,,有单色和彩色之分。
45
采用总线的目的,若在计算机中把有联系的各部件
用单独的导线连接，将会导致错综复杂的线路，不
仅制造印刷电路板困难，并且不容易查错和排除故
障；采用总线后，给制造工艺和故障的 排除带来
了极大的方便，也提高了线路的可靠性。
总线（ BUS）：信息传送的公共通道
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总线的分类如下：
内部总线：在 CPU内部引用的总线。
外部总线：在 CPU之外，将 CPU与外部设备接口进
行连接的总线。分为三大类：
1,数据总线（ DB）,用于 CPU与内存或 I/O接口
之间的数据传递，它的条数取决于 CPU的字长，
信息传送是双向的（可送入到 CPU也可由 CPU送
出）。
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2,地址总线（ AB）,用于传送存储单元或 I/O
接口的地址信息，它的条数决定了计算机内存的
大小：若一台计算机中有 16条地址总线，则它的
内存大小为 216（ 64K）。
3,控制总线（ CB）,传送控制器的各种控制信
息，它的条数由 CPU的字长决定，信息传送是单
向的，只由 CPU发出。
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48
内存中的几个概念：
1、存储单元,在计算机内部，所有信息的存储、
处理和传送均是采用二进制代码来实现的。
1) 位（ bit）：一个二进制的数值,1”或,0”叫
做一个位。
2) 字节 (Byte),8个相邻的位组成一个字节，它
是计算机中存储的最基本单位。即
1Byte=8bit
3) 字长：字节的整数倍，指表示一个数需用到的
二进制位数。
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2、地址,内存中各种信息存放的位置，一个字
节为一个地址。
3、存储容量,描述计算机存储能力的指标。
1 KB=1024字节 1 MB=1024 KB
1 GB=1024 MB 1 TB =1024 GB
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50
中央处理器 (CPU)的功能：
微型机的中央处理器执行对信息的处理与控
制，是整个微型机的核心，它的性能直接影响到
整个计算机的性能。
1．指令执行顺序的控制,
不断修改指令的存储地址，
保证 CPU可以逐条自动地
读取、解释、执行指令。
51
2．指令操作的控制,将指令解释为一组控制信号，
控制执行部件完成指令要求的操作。
3．时序控制,按时序信号规定的时间顺序启动各
种操作。
4．数据的加工处理,对数据进行算术运算和逻辑
运算，并将数据在各个部件间进行传送。
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软盘存储器
软盘一般有 5寸盘 (5.25“)和
3寸盘 (3.5”),高密 3寸盘的存
储容量为 1.44M,高密 5寸盘
容量为 1.2M，现在一般采
用 3寸盘。在 DOS中用
,A：”来表示软盘的盘符。
软盘的技术指标有：
1．面数 (side)：软盘分为单面
(第 0面 )和双面 (第 0,1面 )软盘。
读写窗口 挡板塑料壳
轴盘连接孔 盘片
写
保
护
孔
3.5英寸软盘示意图
53
2．磁道 (track)：以盘片中心为圆心的一组同心
圆．数据存储在软盘片的磁道内，磁道数一般为
40或 80,编号从 0开始,即 0—39或 0—79，编号从外
到内。
3．扇区 (sector)：将各个磁道分成的若干个扇形
的区域。扇区是软盘的基本存储单位，一个扇区称
为一个记录，计算机在读、写数据时总是以一个或
几个完整的扇区为单位。
扇区的编号从 1开始。每个磁道上的扇区数可为 8、
9,15或 18。每个扇区存储 512个字节。
54
5
2
4
1
3
1,磁道 00
2,磁道 39(或 79)
3,扇区
4,软盘边缘
5,主轴孔
磁道软盘的磁道和扇区
55
软盘上的信息是写在各磁道的扇区内的，存放在软
盘上的信息可通过它所在的软盘面号、磁道号和扇
区号唯一地确定位置。
4．存储密度：存储密度有道密度和位密度两种．
道密度：沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数
(TPI)。
位密度：每一磁道内的单位长度所能记录的二
进制的位数。
56
5．容量 (capacity)：存储容量是指软盘所能存储的
数据字节总数。存储容量分为非格式化容量和格式化
容量两种。
格式化容量＝字节数 /扇区＊扇区数 /磁道＊磁道数 /面＊面数
如：一双面软盘，有 40个磁道,9扇区 /磁道，其格式
容量为：
512＊ 9＊ 40＊ 2＝ 368640（字节），简称 360KB。
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57
硬盘存储器
微机的硬盘存储器简称为硬盘（ Hard disk），
它的性能、可靠性和价格比都优于软盘，并且现在
大多数的软件也必须使用硬盘才能运行，常用的硬
盘采用的是 Winchester技术。硬盘存储系统由硬盘
机和硬盘控制器两部分组成：
58
59
1.硬盘机：又称为硬盘驱动器（ HDD），主要由主
轴系统、空气净化系统、磁头驱动定位系统及接口
和控制系统组成。
2．硬盘控制器：控制磁盘操作的独立部件。它通
过通道与计算机连接，通过接口与磁盘驱动器连接。
主要功能是：
a.接收并执行计算机发出的有关指令；
b.控制主机和磁盘之间的数据传送；
c.向主机反映磁盘及控制器的状态信息等。
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硬盘机的性能指标有,
1,盘径,5.25英寸,3.5英寸,2.5英寸,1.8英寸等；
2,接口类型,IDE,EIDE等；
3,磁头数：相当于软盘中的, 面数, ；
4,柱面数：相当于软盘中的, 磁道数, ；
5,扇区数、数据传输率、硬盘转速、电源和重量等。
硬盘容量的计算：
总容量＝ 512＊磁头数＊柱面数＊扇区数
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光盘存储器
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原理,运用光盘盘面的凸凹不平，表示,0”和,1”
的信息，光驱利用激光头产生激光扫描光
盘般面，读取,0”和,1”的信息。
特点,记录密度高，存储容量大，数据保存时间长。
类型,?只读性光盘 (CD-ROM)，只能读取信息，不
能写入，可提供 680M的存储空间。
?一次写入性光盘 (CD-R)，只能写一次，写后
不能修改。
?可抹性光盘 (CD-RW)，可以重复读写，但需
要光盘刻录机操作。
62
网络设备,
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1、网络适配器（网卡）
2、调制解调器（ Modem）
网卡是计算机与通讯媒体进行数据交互的中间
处理部件，每个网卡有自己的控制器，用以确
定何时发送，何时从网络上接受数据。
是计算机系统与网络线路的连接设备，能把数
字信号变换为模拟信号（调制），也能把模拟
信号变换为数字信号（解调），通常由电源、
发送电路和接受电路组成。
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3、网络连接设备
网络连接设备是计算机与网络连接的设备以及
网络间互连的设备。
常用的连接介质有：双绞线、同轴电缆、光纤
常用网络连接设备有：中继器、集线器、网桥、
交换器、路由器、网关等
