第2章 計算機硬件系統(tǒng)

本章內(nèi)容

? ? ??信息工具——計算機

? ? ? 計算機的工作原理

? ? ? 微機系統(tǒng)及其主要指標(biāo)

? ? ??嵌入式計算機系統(tǒng)

? ? ??計算機應(yīng)用

?2.1 信息工具——計算機

? ? ??人類所使用的計算工具從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的發(fā)展過程中，相繼出現(xiàn)了如算盤、計算尺、手搖機械計算機、電動機械計算機等。

1946年2月，世界上第一臺數(shù)字電子計算機“ENIAC（Electronic Numberical Integrate andCalculator）”在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。“ENIAC”共使用了17468個電子管，占地170m2，功率174kw，重達30t，每秒進行5000次加法運算。它標(biāo)志著計算機時代的到來。

2.1.1 計算機的發(fā)展

中國計算機的發(fā)展

1956開始研究，1958年研究出第一臺電子管計算機

1964年：晶體管計算機，1971年：集成電路計算機

1983年：“銀河Ⅰ”巨型機，運算速度每秒1億次

1997年：“銀河Ⅲ”巨型機，運算速度每秒130億次

1995年：“曙光1000”研制完成

2001年：中科院計算所推出我國第一款通用CPU——“龍芯”芯片

2004年：曙光公司研制出“曙光400OA”

2005年：龍芯2號正式面世

2008年：曙光5000A研制成功，繼美國后第二個成功研制浮點速度在百萬億次的超級計算機。

2010年：國際超級計算機大會公布中國超級計算機“星云”是世界第二快的計算機 ，僅僅排在美國克雷公司的“美洲豹XT5”之后。運算峰值達到每秒3000萬億次?。

2.1.2 計算機的工作的特點

1.高速性

計算機的運算部件采用的是電子器件，其運算速度遠非其他計算工具所能比擬，而且其運算速度還在以每隔幾個月提高一個數(shù)量級的速度在快速發(fā)展。

2.存儲性

計算機的存儲性是計算機區(qū)別于其他計算工具的重要特征。計算機的存儲器可以把原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、運算指令等存儲起來以備隨時調(diào)用。存儲器不但能夠存儲大量的信息，而且能夠快速準(zhǔn)確地存入或取出這些信息。存儲性是計算機能夠自動運算的前提和基礎(chǔ)。

3.通用性

通用性是計算機能夠應(yīng)用于各種領(lǐng)域的基礎(chǔ)。任何復(fù)雜的任務(wù)都可以分解為基本的算術(shù)運算和邏輯操作集合，計算機程序員可以把這些基本的運算和操作按照一定規(guī)則（算法）寫成一系列操作指令，加上運算所需的數(shù)據(jù)，形成適當(dāng)?shù)某绦蚓涂梢酝瓿筛鞣N各樣的任務(wù)。

4.自動性

計算機內(nèi)部的操作運算是根據(jù)人們預(yù)先編制的程序自動控制執(zhí)行的。只要把包含一連串指令的處理程序和要處理的數(shù)據(jù)輸入計算機，計算機便會依次取出指令，逐條執(zhí)行，完成各種規(guī)定的操作，直到得出結(jié)果為止。

5.精確性

計算機通常采用二進制運算，這使得計算機的狀態(tài)穩(wěn)定，算術(shù)和邏輯運算規(guī)則簡單，可靠性很高，差錯率極低。一般來講，只在人工介入的地方才有可能發(fā)生錯誤，這就是計算機的精確性。

2.1.3 計算機的分類

1. 按信息表示形式和處理方式劃分

根據(jù)信息表示形式和處理方式的不同，計算機可分為模擬計算機和數(shù)字計算機兩大類。

模擬計算機的主要特點：參與運算的數(shù)值由不間斷的連續(xù)量表示，其運算過程是連續(xù)的。

數(shù)字計算機的主要特點：參與運算的數(shù)值用離散的數(shù)字量表示，其運算過程按數(shù)字位進行計算。目前主流的計算機都屬于數(shù)字計算機。

2. 按計算機的用途劃分

電子計算機按用途可分為專用計算機和通用計算機。

專用計算機與通用計算機在效率、速度、配置、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、造價和適應(yīng)性等方面是有區(qū)別的。專用計算機針對某類問題能顯示出最有效、最快速和最經(jīng)濟的特性，但它的適應(yīng)性較差，不適于其他方面的應(yīng)用。在導(dǎo)彈和火箭上使用的計算機很多是專用計算機。

通用計算機適應(yīng)性很強，應(yīng)用面很廣，但其運行效率、速度和經(jīng)濟性依據(jù)不同的應(yīng)用對象會受到不同程度的影響

3.按計算機的規(guī)模劃分

通用計算機按其規(guī)模、速度和功能等又可分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機及單片機。這些類型之間的基本區(qū)別通常在于其體積大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、功率消耗、性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)存儲容量、指令系統(tǒng)和設(shè)備、軟件配置等方面的不同。

一般來說，巨型計算機的運算速度很快，可達每秒幾百萬億條或更多指令，數(shù)據(jù)存儲容量很大，規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高昂，主要用于大型科學(xué)計算。它也是衡量一個國家科學(xué)實力的重要標(biāo)志之一。單片機則只由一片集成電路制成，其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)十分簡單。性能介于巨型機和單片機之間的就是大型機、中型機、小型機和微型機，它們的性能指標(biāo)和結(jié)構(gòu)規(guī)模則依次遞減。

2.1.4 計算機的應(yīng)用

1. 數(shù)值計算

計算機最初是為解決科學(xué)研究和工程設(shè)計中遇到的大量數(shù)學(xué)問題的數(shù)值計算而研制的計算工具，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，數(shù)值計算在現(xiàn)代科學(xué)研究中的地位不斷提高，在尖端科學(xué)領(lǐng)域中尤為重要。例如，人造衛(wèi)星軌跡的計算，房屋抗震強度的計算，火箭、宇宙飛船的研究設(shè)計都離不開計算機的精確計算。

2. 數(shù)據(jù)處理（信息處理）

在科學(xué)研究和工程技術(shù)中，會得到大量的原始數(shù)據(jù)，其中包括大量圖片、文字、聲音等。信息處理就是對數(shù)據(jù)進行收集、分類、排序、存儲、計算、傳輸和制表等操作。目前計算機的信息處理應(yīng)用已非常普遍，如人事管理、庫存管理、財務(wù)管理、圖書資料管理、商業(yè)數(shù)據(jù)交流、情報檢索和經(jīng)濟管理等

信息處理是當(dāng)代計算機的主要任務(wù)，是現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計，全世界計算機用于數(shù)據(jù)處理的工作量占全部計算機應(yīng)用工作量的80%以上，大大提高了工作效率和管理水平。

3.自動控制

自動控制是指通過計算機對某一過程進行自動操作，它不需人工干預(yù)，能按人預(yù)定的目標(biāo)和預(yù)定的狀態(tài)進行過程控制。目前被廣泛用于鋼鐵、石油化工、醫(yī)藥工業(yè)等操作復(fù)雜的生產(chǎn)中。使用計算機進行自動控制可大大提高控制的實時性和準(zhǔn)確性，提高勞動效率、產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期。

計算機自動控制還在國防和航空航天領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。例如，無人駕駛飛機、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等飛行器的控制都是靠計算機實現(xiàn)的。可以說計算機是現(xiàn)代國防和航空航天領(lǐng)域的神經(jīng)中樞。

4. 計算機輔助設(shè)計和輔助教學(xué)

計算機輔助設(shè)計（CAD，Computer Aided Design）：借助計算機的幫助，自動或半自動地完成各類工程設(shè)計工作。

計算機輔助制造（CAM，Computer Aided Manufacturing）

計算機輔助測試（CAT，Computer Aided Test）

計算機輔助教學(xué)（CAI，Computer Aided Instruction）：用計算機來輔助完成教學(xué)計劃或模擬某個實驗過程。CAI不僅能減輕教師的負擔(dān)，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量，為培養(yǎng)現(xiàn)代化高質(zhì)量人才提供了有效途徑。

5.人工智能方面的研究和應(yīng)用

人工智能（AI，Artificial Intelligence）是指計算機模擬人類某些智力行為的理論、技術(shù)和應(yīng)用。例如，用計算機模擬人腦的部分功能進行思維學(xué)習(xí)、推理、聯(lián)想和決策，使計算機具有一定“思維能力”。機器人是計算機人工智能的典型例子。

6.多媒體技術(shù)應(yīng)用

隨著電子技術(shù)，特別是通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來，構(gòu)成一種全新的媒體——“多媒體”（Multimedia）。在醫(yī)療、教育、商業(yè)、銀行、保險、行政管理、軍事、工業(yè)、廣播和出版等領(lǐng)域中，多媒體的應(yīng)用發(fā)展很快。

7. 計算機網(wǎng)絡(luò)與通信

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機的應(yīng)用進一步深入到社會的各行各業(yè)，通過高速信息網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)與信息的查詢，高速通信服務(wù)（電子郵件、電視電話、電視會議、文檔傳輸），電子教育，電子娛樂，電子購物（通過網(wǎng)絡(luò)選看商品、辦理購物手續(xù)、質(zhì)量投訴等），遠程醫(yī)療和會診以及交通信息管理等。計算機的應(yīng)用將推動信息社會更快地向前發(fā)展。

利用通訊技術(shù)，可以將不同地理位置的計算機互聯(lián)，可以實現(xiàn)世界范圍內(nèi)的信息資源共享，并能交互式地交流信息，這是傳統(tǒng)通信手段難以達到的。Internet的建立和應(yīng)用使世界變成了一個“地球村”，它正在深刻地改變著我們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式。

2.1.5 計算機的發(fā)展趨勢

未來的計算機將向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等方向發(fā)展。

1.巨型化

巨型化是指發(fā)展高速的、大存儲量和強大功能的巨型計算機。巨型計算機主要應(yīng)用于天文、氣象、地質(zhì)、核技術(shù)、航天飛機和衛(wèi)星軌道計算等尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。巨型計算機的技術(shù)水平是一個國家科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

2.微型化

微型化是指利用微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)，把計算機的體積進一步縮小，價格進一步降低。計算機的微型化已成為計算機發(fā)展的重要方向。各種筆記本式計算機和掌上計算機的大量面世和使用，是計算機微型化的

3.網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是計算機發(fā)展的又一個趨勢。所謂計算機網(wǎng)絡(luò)化，是指用現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機技術(shù)把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，組成一個規(guī)模更大、功能更強的可以互相通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)化的目的是使網(wǎng)絡(luò)中的軟、硬件和數(shù)據(jù)等資源能被網(wǎng)絡(luò)上的用戶所共享。

4.智能化

智能化是指使計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能計算機是目前正在研制的新一代計算機。智能化的研究包括模擬識別、物形分析、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設(shè)計、專家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)系統(tǒng)和智能機器人等。目前已研制出多種具有人的部分智能的機器人，可以代替人在一些特定的工作崗位上工作。

2.2 計算機的工作原理

2.2.1 馮·諾依曼結(jié)構(gòu)

1.計算機的基本結(jié)構(gòu)

1）輸入設(shè)備

輸入設(shè)備的主要功能是把原始數(shù)據(jù)和處理這些數(shù)據(jù)的程序轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的二進制代碼，通過輸入接口輸入到計算機的存儲器中，供CPU調(diào)用和處理。常用的輸入設(shè)備有鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼攝像機、條形碼閱讀器、數(shù)碼相機和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）等。

2）輸出設(shè)備

輸出設(shè)備是指從計算機中輸出信息的設(shè)備。它的功能是將計算機處理的數(shù)據(jù)、計算結(jié)果等內(nèi)部二進制信息轉(zhuǎn)換成人們習(xí)慣接受的信息形式（如字符、圖形、聲音等），然后將其輸出。最常用的輸出設(shè)備是顯示器和打印機，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合起來稱為外部設(shè)備（I/O設(shè)備）

3）存儲器

存儲器是計算機中用于存放程序和數(shù)據(jù)的部件。存儲器分為內(nèi)存儲器和外存儲器兩大類。內(nèi)存儲器又稱為主存儲器，外存儲器又稱為輔助存儲器。內(nèi)存是存取速度快而容量相對較小的一類存儲器；外存是存取速度較慢而容量相對較大的一類存儲器。

4）運算器

運算器包括算術(shù)邏輯單元（ALU）、累加器、標(biāo)志寄存器、寄存器組等。其工作過程如下：

運算器的工作過程

1）從RAM（隨機存取器）中取出數(shù)據(jù)，存儲到運算器的寄存器中；

2）從控制器發(fā)出控制信號，決定進行何種運算（算術(shù)運算或邏輯算

3）運算器執(zhí)行相應(yīng)操作，將結(jié)果存儲到累加器中；

4）將最終運算結(jié)果存儲到RAM中，以備輸出。

5）控制器

定義：控制器是整個計算機系統(tǒng)的控制中心，它指揮計算機各部分協(xié)調(diào)工作，保證計算機按照預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)和步驟進行操作及處理。

組成：控制器主要包括指令計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器和控制信號發(fā)生器，主要完成指令的翻譯，并產(chǎn)生片內(nèi)和片外的各種控制信號，執(zhí)行相應(yīng)的指令。

作用：控制器的作用是使整個計算機能夠自動地執(zhí)行程序，并控制計算機各功能部件協(xié)調(diào)一致地工作。控制器是指揮和控制計算機各部件進行工作的“神經(jīng)中樞”.

控制器的工作過程

1）控制器從主存中按順序取出程序中的一條指令，并存儲到指令寄存器中；

2）指令計數(shù)器加1，指向下一條指令的地址；

3）解釋該指令并形成數(shù)據(jù)地址，取出所需的數(shù)據(jù)；

4）向其他功能部件發(fā)出執(zhí)行該指令所需的各種時序控制信號；

5）再按順序從主存中取出下一條指令執(zhí)行，如此循環(huán)，直到程序完成。

3.采用存儲程序方式

所謂存儲程序原理，就是把程序和處理問題所需的數(shù)據(jù)都以二進制編碼形式預(yù)先按一定順序存放到計算機存儲器里，計算機在運行程序時就能自動、連續(xù)地從存儲器中依次取出指令且執(zhí)行，直到完成預(yù)定的任務(wù)。這是計算機能高速自動運行的基礎(chǔ)。計算機的工作體現(xiàn)為執(zhí)行程序，計算機功能的擴展在很大程度上也體現(xiàn)為所存儲程序的擴展。計算機的許多具體工作方式也是由此派生的。

馮·諾依曼的上述思想奠定了現(xiàn)代計算機的基礎(chǔ)，后人將采用這種設(shè)計思想的計算機稱為馮·諾依曼型計算機。到目前為止，大多數(shù)計算機仍沿用這一結(jié)構(gòu)。

2.2.2 計算機的心臟—CPU

1. CPU簡介

CPU也稱中央處理器（Central Processing Unit）或微處理器。

第一個微處理器是1971年由美國Intel公司生產(chǎn)的。

CPU內(nèi)核逐漸由單核向雙核、多核發(fā)展，主頻最高達到3 GHz以上。目前Intel公司的主流產(chǎn)品有酷睿系列、賽揚系列產(chǎn)品等，AMD公司目前的主流產(chǎn)品有羿龍、閃龍和速龍系列等。

CPU是計算機內(nèi)部完成指令讀出、解釋和執(zhí)行的重要部件，它主要由運算器和控制器組成，有的還包含了高速緩沖存儲器。目前的CPU都通過高速線路將各部件集成在一個芯片上，稱為微處理器。CPU是現(xiàn)代計算機的心臟

2. 高速緩沖存儲器（Cache）

(1)Cache技術(shù)的引入

Cache即高速緩沖存儲器。隨著CPU主頻的提高， CPU對?RAM的存取速度要求很快，而RAM的響應(yīng)速度慢， CPU大部分時間在等待從RAM傳輸數(shù)據(jù)，大大浪費了CPU的資源，為了協(xié)調(diào)二者的速度，引入Cache技術(shù)。

(2)實現(xiàn)方法

通常采用與CPU速度相近的RAM。

具體方法為： 當(dāng)用戶啟動一個任務(wù)時，計算機預(yù)測CPU可能需要執(zhí)行哪些程序或要處理哪些數(shù)據(jù)，并將當(dāng)前要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)復(fù)制到Cache，CPU在讀寫時，首先訪問Cache，如果Cache中有，CPU就從Cache中取數(shù)據(jù)而不到RAM中去取。

(3)分類

高速緩存分為一級緩存（即L1Cache，64~128KB）和二級緩存（即L2 Cache,1~3MB）。

3. CPU執(zhí)行的指令

1）指令

計算機執(zhí)行某種操作的命令稱為指令。

根據(jù)指令中操作數(shù)的不同，可分為：

?零地址：只有操作碼，而沒有地址碼。?

一地址：單操作數(shù)指令。

二地址：指令常稱雙操作數(shù)指令，它有兩個地址碼，分別指明參與操作的兩個數(shù)在內(nèi)存中或運算器通用寄存器的地址，其中前一個地址碼兼做存放操作結(jié)果的地址。

除了上面介紹的之外，還有三地址指令。?

2）指令集

指令集（指令系統(tǒng)）：一臺計算機中所有機器指令的集合，是表征一臺計算機性能的重要因素，格式與功能影響硬件結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)軟件及機器在適用范圍。

系列計算機：基本指令系統(tǒng)相同、基本體系結(jié)構(gòu)相同的一系列計算機。

向上兼容：新推出的機種指令系統(tǒng)一定包含所有舊機種的全部指令。舊機種上運行的各種軟件不做任何修改便可在新機種上運行，大大減少可軟件的開發(fā)費用。

3) 指令集的風(fēng)格

根據(jù)指令集的不同可分成兩種類型的計算機。

(1)復(fù)雜指令集計算機（CISC，Complex Instruction?? SetComputer）

以VAX-11/780為代表，20世紀70年代后的各種微機均采用? 這種風(fēng)格，如Intel 80x86。

其特點：指令系統(tǒng)復(fù)雜，絕大多數(shù)指令需要多個機器周期方可完成。

(2)精簡指令集計算機（RISC，Reduced Instruction Set Computer）

將那些不是最頻繁使用的指令由軟件來實現(xiàn)，加快執(zhí)行速度。其特點：指令有限，執(zhí)行速度很快。

4）指令周期

指令周期是取出并執(zhí)行一條指令的時間。

指令周期常常用若干個CPU周期數(shù)來表示。

CPU周期（機器周期）通常用內(nèi)存中讀取一個指令字的最短時間來規(guī)定CPU周期，一個CPU周期時間包含若干個時鐘周期。

通常取出和執(zhí)行任何一條指令所需的最短時間為兩個CPU周期。

4. CPU的主要性能指標(biāo)

1）主頻、倍頻、外頻

主頻是CPU的時鐘頻率。主頻越高，CPU的速度越快。外頻是系統(tǒng)總線的工作頻率。倍頻是CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。

主頻=外頻×倍頻

2）內(nèi)存總線速度

指CPU與二級高速緩存和內(nèi)存之間的通信速度。

3）擴展總線速度

指安裝在微機上的局部總線（如PCI總線接口）的工作速度。

4）工作電壓

指CPU正常工作所需的電壓。

5）地址總線寬度

地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間。如486微機系統(tǒng)，地址總線寬度為32位，直接訪問空間4096MB。（232=4G=4096MB）

6）數(shù)據(jù)總線寬度

數(shù)據(jù)總線寬度決定了CPU與二級高速緩存、內(nèi)存以及輸入/輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊?/p>

7）內(nèi)置協(xié)處理器

含有內(nèi)置協(xié)處理器的CPU，可以加快特定類型的數(shù)值計算。

8）超標(biāo)量

指在一個時鐘周期內(nèi)CPU可以執(zhí)行一條以上的指令。Pentium級以上CPU均具有超標(biāo)量結(jié)構(gòu)。

9）L1高速緩存即一級高速緩存

添加內(nèi)置高速緩存可以提高CPU的運行效率。

10）采用回寫結(jié)構(gòu)的高速緩存

對讀和寫操作均有效，速度較快。采用寫通結(jié)構(gòu)的高速緩存，僅對讀操作有效。

2.2.3 存儲器

存儲器是計算機中具有記憶能力的部件，它能根據(jù)地址接收并保存指令或數(shù)據(jù)。存儲器的操作是一個不斷存入與取出的過程，我們把存入數(shù)據(jù)的操作稱為“寫”操作，把取出數(shù)據(jù)的操作稱為“讀”操作。存儲器可分為主存儲器和輔存儲器兩大類。

主存儲器簡稱主存或內(nèi)存，是計算機中用來存放指令和數(shù)據(jù)并能由中央處理器直接讀取的存儲器。計算機工作時，整個處理過程中用到的數(shù)據(jù)和指令都存放在內(nèi)存中。

輔助存儲器簡稱輔存或外存，是不直接向中央處理器提供指令和數(shù)據(jù)的各種存儲設(shè)備。它主要用來存放內(nèi)存中難以容納，但為程序執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)信息。常用作外存的有軟盤、硬盤、光盤和磁帶等。

1. 隨機存儲器（RAM）

1）分類

隨機存儲器（RAM，Random Access Memory）按半導(dǎo)體材料分為雙極型（TTL）半導(dǎo)體存儲器和金屬氧化物（MOS）半導(dǎo)體存儲器兩種。根據(jù)存儲信息機構(gòu)的原理不同，又分為靜態(tài)MOS存儲器（SRAM）和動態(tài)MOS存儲器（DRAM）。

2）單位及單位換算

字節(jié)是表示信息含義的最小單位，是存儲器容量的基本單位。

1KB=1024B?????1MB=1024KB??? 1GB=1024MB

3）操作特點

RAM在CPU運行期間既可讀出信息又可寫入信息，主要用于臨時保存數(shù)據(jù)，便于CPU對數(shù)據(jù)進行處理。

優(yōu)點：存取速度快、存儲體積小、可靠性高。

缺點：斷電后所存的信息會丟失。

RAM中的數(shù)據(jù)通過改變電容的狀態(tài)來改變。RAM的容量通常16 MB、32 MB、64 MB、128 MB、256 MB等。

4）數(shù)據(jù)的存取方法

數(shù)據(jù)的存取方法是按址存取。

存儲單元地址：計算機為了區(qū)分存儲器的各存儲單元，把全部存儲單元按順序編號。

2. CMOS存儲器和BIOS

1）CMOS的縮寫

CMOS是互補金屬氧化物半導(dǎo)體的縮寫（Complementary MetalOxide Semiconductor），是指制造大規(guī)模集成電路芯片用的一種技術(shù)或用這種技術(shù)制造出來的芯片。

2）CMOS存儲器的功能

CMOS存儲器是指主板上一塊可讀寫的存儲芯片，它存儲了微機系統(tǒng)的時鐘信息和硬件配置信息等。系統(tǒng)加電引導(dǎo)時，要讀取CMOS信息，用來初始化機器各個部件的狀態(tài)。CMOS存儲器用電池供電。保存的重要數(shù)據(jù)比RAM時間長久，不象ROM那樣不可改寫。當(dāng)改變了計算機的系統(tǒng)配置后， CMOS中的數(shù)據(jù)必須進行更新。啟動計算機時，按Del鍵進入CMOS界面進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。

3）ROM BIOS存儲器的功能

ROM BIOS是主板上存放微機基本輸入輸出程序的只讀存儲器，其功能是微機的上電自檢、開機引導(dǎo)、基本外設(shè)I/O和系統(tǒng)COMS設(shè)置。主板上的BIOS芯片貼有保護標(biāo)簽（避免紫外線照射）標(biāo)有“BIOS”字樣。

3.只讀存儲器（ROM）

只讀存儲器（ROM，Read Only Memory）中的數(shù)據(jù)或程序一般是在裝入計算機前事先寫好的。計算機在工作過程中只能讀出事先存儲的數(shù)據(jù)，一般不能改寫。

1）ROM的優(yōu)點

具有不易丟失性，即使電源被切斷，ROM中的信息也不會丟失。 ROM常用于存放固定的程序和數(shù)據(jù)。

2）ROM的分類

(1)掩模只讀存儲器。

優(yōu)點：可靠性高，集成度高，價格便宜；缺點：不能改寫。

(2)一次編程只讀存儲器。分為PN結(jié)擊穿型（反向二極管）和熔絲燒斷（熔絲）型兩種。

(3)多次編程只讀存儲器。EPROM，使用紫外線擦除其中的數(shù)據(jù)，再次寫入信息；EEPROM，使用電擦除其中的數(shù)據(jù)，再次寫入信息。

4. 虛擬內(nèi)存

操作系統(tǒng)用虛擬內(nèi)存來動態(tài)管理運行時的交換文件。為了提供比實際物理內(nèi)存還多的內(nèi)存容量，Windows操作系統(tǒng)占用硬盤上的一部分空間作為虛擬內(nèi)存。

當(dāng)CPU有要求時，首先會讀取內(nèi)存中的資料，當(dāng)內(nèi)存容量不夠用時，Windows就會將需要暫時儲存的數(shù)據(jù)寫入硬盤。 所以，計算機的內(nèi)存大小等于實際物理內(nèi)存容量加上“分頁文件（交換文件）”的大小。

虛擬內(nèi)存不僅解決了存儲容量和存取速度之間的矛盾，而且也是管理存儲設(shè)備的有效的方法。

設(shè)置方法：“控制面板——系統(tǒng)——高級——性能——設(shè)置”

5. 外存

外存儲器最常用的有磁盤、磁帶和光盤。磁盤又可分軟盤和硬盤。軟盤和硬盤都是利用磁存儲原理來存儲數(shù)據(jù)的。

1）軟盤（floppy disk）

(1)構(gòu)成

軟盤是兩面涂有磁性氧化物的聚酯薄膜圓片。

(2)規(guī)格

軟盤的大小有5.25英寸和3.5英寸兩種，目前常用3.5英寸軟盤。

(3)磁道、扇區(qū)、簇

磁道：盤片上分成的若干個同心圓。磁道號從外向里依次為0、1、2……。

扇區(qū)：每個磁道被分為若干個弧段，每一個弧段為一個扇區(qū)。扇區(qū)長度不等，可存放相同數(shù)量的信息。（512字節(jié)）

簇：包括一個或數(shù)個扇區(qū)。

1）軟盤（floppy disk

(4) 磁盤容量

(5)軟盤驅(qū)動器的工作原理

軟盤驅(qū)動器用來對軟盤進行讀寫操作。

當(dāng)插入軟盤后，啟動軟盤驅(qū)動器。此時主軸帶動盤片旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)速達到一個額定值（普通軟驅(qū)為300~600轉(zhuǎn)/分），隨即啟動磁頭定位裝置，使用磁頭移動并將其前隙定位于0磁道上，驅(qū)動器進入準(zhǔn)備狀態(tài)。當(dāng)軟驅(qū)上的控制器接到主機的命令后，經(jīng)控制器上的微處理器對命令進行解釋、譯碼，產(chǎn)生各種控制信號。

2）硬盤(hard disk)

硬盤精度高、容量大、速度快、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。它由鋁合金制成，兩面都鍍有磁性材料，多個圓盤片固定在同一根驅(qū)動軸上，隨之轉(zhuǎn)動，盤片兩面都有可移動的磁頭，從上讀取信息。硬盤和硬盤驅(qū)動器固結(jié)在一起，安裝在主機箱內(nèi)。容量通常有4.3GB、8.6GB、10GB、30 GB、 80 GB等。

硬盤的各個盤面也分成一系列的磁道，所有盤面上同一半徑的磁道稱為柱面。存取信息時可在同一柱面上按磁盤的順序進行。柱面從外向里依次編號，即0、1、2、3等。常見的硬盤的盤面為3.5英寸。?

3）磁帶存儲器

在磁帶中存儲信息也是利用磁存儲原理，其工作原理和錄音機或錄像機使用錄音帶或錄像帶相同。磁帶存儲器由磁帶機和磁帶兩部分組成。磁帶又分為開盤式磁帶和盒式磁帶兩種，開盤式磁帶主要用于大中型計算機，而盒式磁帶主要用于微型機。與磁盤相比，磁帶主要用于數(shù)據(jù)備份領(lǐng)域。磁帶是線性存儲設(shè)備，不利于高速存取，但其單位存儲成本低，容量擴展靈活方便，介質(zhì)尺寸小，可靠性高且易于保存，所以適用于對數(shù)據(jù)備份有需求的用戶。

4）光盤CD-ROM

CD-ROM是Compact Disk-Read-Only Memory的縮寫，意思是“密集盤-只讀存儲器”，它是由音頻CD發(fā)展而來的一種外存儲器。光盤的容量很大，一張光盤盤片可存放650~700MB的信息，且保存時間長，可靠性高。光盤是一種比軟盤更好的外存儲器。CD-ROM光盤盤片只能讀取，不能寫。CD-ROM上的數(shù)據(jù)通過激光在介質(zhì)表面燒蝕出凸凹來記錄，邊界代表“1”，平面代表“0”使用光盤驅(qū)動器讀出其上的信息。光驅(qū)分為單、2、4、8、12倍速等。單倍速是指數(shù)據(jù)的傳輸速率是150KB/s。單倍速與音頻CD相同，不能邊續(xù)播放VCD。

一次寫入型光盤（WORM，Write Once Read Many disk）。

可擦寫光盤（EO，Erasable Optical disk）。

5）USB 、U盤和閃存

USB是Universal Serial Bus的縮寫，意思是通用串行總線。這是一種計算機系統(tǒng)連接外圍設(shè)備（如鍵盤、鼠標(biāo)、打印機等）的輸入/輸出接口標(biāo)準(zhǔn)。在USB方式下，所有的外設(shè)都在機箱外連接，連接外設(shè)不必再打開機箱；外設(shè)允許熱插拔。USB采用“級聯(lián)”方式，即每個USB設(shè)備可以用一個USB插頭連接到一個外設(shè)的USB插座上，而其本身又能提供一個USB插座供下一個USB外設(shè)連接用。通過這種連接方式，一個USB控制器可以連接多達127個外設(shè)。U盤又稱優(yōu)盤，是用閃存作為存儲介質(zhì)的，可反復(fù)存取數(shù)據(jù)，不需另外的硬件驅(qū)動設(shè)備，使用時只要插入計算機中的USB插口即可。目前U盤的容量小的1 GB，大的已達幾十GB，數(shù)據(jù)讀取速度可達480 KB/s，存取時可靠性高，數(shù)據(jù)保存可達10年 。常用的閃存卡還有CF卡，SD卡（SD、SDHC、MINI SD、TF（micro-SD）），記憶棒，SM卡，XD卡等，經(jīng)常應(yīng)用于手機、數(shù)碼相機、筆記本電腦、數(shù)碼攝像機乃至手持式GPS等。

2.2.4 計算機的工作過程

(1)控制器控制輸入設(shè)備或外存將數(shù)據(jù)輸入到內(nèi)存。

(2)控制器指揮從內(nèi)存取出指令送入控制器。

(3)控制器分析指令，指揮相關(guān)設(shè)備執(zhí)行規(guī)定操作。

(4)運算結(jié)果由控制器控制存儲器保存或送輸出設(shè)備輸出。

(5)返回第二步，如此反復(fù)，直到程序結(jié)束。

2.3 微機系統(tǒng)及其主要指標(biāo)

2.3.1 微機分類

按其性能、結(jié)構(gòu)、技術(shù)特點等可分為：

1.單片機

將微處理器、一定容量的存儲器以及I/O接口電路等集成在一個芯片上，就構(gòu)成了單片機。一般用于控制儀表、家用電器中。

2.單板機

將微處理器、存儲器以及I/O接口電路安裝在一塊電路板上，就構(gòu)成了單板機。廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、微機教學(xué)或?qū)嶒灐?/p>

3.PC機

配置有顯示器、鍵盤、硬盤、打印機、光驅(qū)以及機箱和接口插槽等。

4.便攜式微機

包括筆記本和個人數(shù)字助理、智能手機等。

2.3.2 微機的主要性能指標(biāo)

1.內(nèi)核和流水線

多核心處理器就是在一塊CPU機板上集成兩個或兩個以上的處理器核心，并通過并行總線將各處理器核心連接起來。

單處理器只有一個CPU，在執(zhí)行指令時是以串行方式執(zhí)行的，即一個時刻只執(zhí)行一條指令。使用流水線技術(shù)，處理器就可以在完成上一條指令前開始執(zhí)行另外一條指令。流水線技術(shù)可以加快CPU的處理速度。

2. 字長

計算機進行數(shù)據(jù)處理時，一次存取、加工、和傳送的一組二進制位。它的長度叫字長。字長決定CPU的寄存器和總線的寬度。

3.時鐘頻率（主頻）

CPU 每秒平均執(zhí)行的速度，它決定了計算機在一定時間內(nèi)能夠執(zhí)行的指令數(shù)，是衡量微型計算機運行速度的一個重要指標(biāo)。

4.內(nèi)存容量

內(nèi)存中能存儲信息的總字節(jié)數(shù)。

5.運算速度

運算速度是一項綜合性的性能指標(biāo)，其單位是MIPS（Million Instructions Per Second，每秒106條指令，簡稱MIPS）和BIPS（Billion Instructions Per Second，每秒109條指令，簡稱BIPS）。一般主頻越高，運算速度越快；字長越長，運算速度越快；內(nèi)存容量越大，運算速度越快；存取周期越小，運算速度越快。衡量一臺計算機系統(tǒng)的性能指標(biāo)很多，除上面列舉的4項主要指標(biāo)外，還應(yīng)考慮機器的兼容性，系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)的可維護性，機器允許配置的外部設(shè)備的最大數(shù)目，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)功能等。另外，性能/價格比也是一項綜合性評價計算機性能的指標(biāo)。

2.3.3 微機的常見外部設(shè)備

最常見的外設(shè)有外部存儲器（U盤、磁帶機、光盤等）和打印機、繪圖儀、掃描儀、鍵盤、鼠標(biāo)等輸入/輸出設(shè)備。

1. 鼠標(biāo)

現(xiàn)代電子計算機的輸入設(shè)備，最常用的是鍵盤和鼠標(biāo)器。

鼠標(biāo)按照所采用的內(nèi)部構(gòu)造的不同大致可分為：

1）機械式鼠標(biāo)

機械式鼠標(biāo)是早期使用較多的一種。機械式鼠標(biāo)下面有個圓形小球，當(dāng)在平面上移動時，小球與平面摩擦轉(zhuǎn)動，帶動鼠標(biāo)的兩個光盤轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生脈沖，測出X-Y方向上的相對位移量，從而反映出屏幕上的鼠標(biāo)的位置。

2）軌跡球鼠標(biāo)

軌跡球鼠標(biāo)的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)其實與機械式鼠標(biāo)類似，只是改變了滾輪的運動方式，其球座固定不動，直接用手撥動軌跡球來控制鼠標(biāo)箭頭的移動。

3）光電鼠標(biāo)

光電鼠標(biāo)內(nèi)部有一個發(fā)光二極管，通過它發(fā)出的光線，可以照亮光電鼠標(biāo)底部表面（這是鼠標(biāo)底部總會發(fā)光的原因）。此后，光電鼠標(biāo)經(jīng)底部表面反射回的一部分光線，通過一組光學(xué)透鏡后，傳輸?shù)揭粋€光感應(yīng)器件（微成像器）內(nèi)成像。這樣，當(dāng)光電鼠標(biāo)移動時，其移動軌跡便會被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像，被光電鼠標(biāo)內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片（DSP，即數(shù)字微處理器）分析處理。該芯片通過對這些圖像上特征點位置的變化進行分析，來判斷鼠標(biāo)的移動方向和移動距離，從而完成光標(biāo)的定位。

4）無線鼠標(biāo)

無線鼠標(biāo)利用數(shù)字、電子、程序語言等原理，內(nèi)置微型遙控器，以電池為能源，可以遠距離控制光標(biāo)的移動。這種新型無線鼠標(biāo)與電腦主機之間無須用線連接，操作人員可在1米左右的距離自由遙控，并且不受角度限制，所以這種鼠標(biāo)有較明顯的優(yōu)點。

2.3.3 微機的常見外部設(shè)備

2. 顯示器和打印機

顯示器和打印機是最常見的輸出設(shè)備。

1）顯示器

顯示器主要有陰極射線管（CRT）顯示器和平面顯示器。顯示器的主要指標(biāo)之一是分辨率。分辨率是指顯示屏單位距離上像素點的數(shù)目，常用整個屏幕能顯示的像素點陣（水平×垂直）來表示。

顯示器是通過顯示適配器（顯卡）與主板相連的，應(yīng)與顯卡配套使用。

平面顯示器有液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器等。

液晶顯示器已成為目前微機的主流顯示器。與傳統(tǒng)的CRT顯示器相比，液晶顯示器的最大優(yōu)點就是體積小、重量輕，可以為用戶節(jié)省許多的空間。

2）打印機

打印機一般常用的有擊打式打印機和非擊打式打印機兩大類。

在擊打式打印機中，最常用的是點陣針式打印機。點陣針式打印機由打印頭、走紙裝置和色帶組成。打印時有較大噪聲。

非擊打式打印機可分為噴墨打印機、激光打印機等。與擊打式打印機相比，它們都具有打印速度快、打印質(zhì)量高、沒有機械噪聲等優(yōu)點。

噴墨打印機類似于點陣針式打印機，但它用很細的墨水噴頭代替打印頭，將墨水噴在紙上印出字符或圖形。體積小，重量輕，打印時無噪聲，很容易實現(xiàn)彩色打印，價格也較低廉。

激光打印機的工作原理比較復(fù)雜，它綜合了復(fù)印機、計算機和激光技術(shù)。激光打印機打印速度快，打印質(zhì)量高，無噪聲，但價格較高。

3.掃描儀和數(shù)碼相機

掃描儀（Scanner）是文字和圖片輸入的主要設(shè)備之一。依靠光學(xué)掃描結(jié)構(gòu)和有關(guān)的軟件，如識別字符的OCR、識別圖像的Image Processing System等，把大量的文字或圖片信息掃描到計算機中，以便對這些信息進行識別、編輯、顯示和打印等處理。

根據(jù)掃描儀的形狀可分為臺式和手持式兩種。

數(shù)碼相機（DigitalCamera）是一種采用光電子技術(shù)攝取靜止圖像的照相機。

分辨率是數(shù)碼相機最重要的性能指標(biāo)。數(shù)碼相機的分辨率用圖像的絕對像素數(shù)來衡量。數(shù)碼相機拍攝圖像的絕對像素數(shù)取決于相機內(nèi)CCD芯片上光敏元件的數(shù)量，數(shù)量越多則分辨率越高，所拍圖像的質(zhì)量也就越高。目前家用數(shù)碼相機的分辨率一般在500萬～1 200萬像素之間。

2.4 嵌入式計算機系統(tǒng)

2.4.1 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

1. 嵌入式系統(tǒng)的定義

目前國內(nèi)普遍認同的一個定義：以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，適合于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。

根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的定義，可從以下幾方面來理解嵌入式系統(tǒng)。

(1)嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會具有生命力，才更具有優(yōu)勢。

(2)嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)以及各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。

(3)嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。

2.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展

嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)已有30多年的歷史。縱觀嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了以下四個階段。

第一階段：以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng)。

第二階段：以嵌入式微處理器（嵌入式CPU）為基礎(chǔ)、以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)。

第三階段：以嵌入式操作系統(tǒng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)

第四階段：以互聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志的嵌入式系統(tǒng)。

3. 嵌入式系統(tǒng)的特點

1）面向特定應(yīng)用

2）知識密集

3）嵌入式系統(tǒng)功耗低、體積小、集成度高、成本低、

系統(tǒng)內(nèi)核小

4）高實時性和高可靠性

5）開發(fā)需要專用開發(fā)工具和環(huán)境

6）具有較長的生命周期

2.4.2 嵌入式系統(tǒng)的組成

1.嵌入式系統(tǒng)的硬件

1）嵌入式處理器

嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心。

嵌入式微控制器(EMCU，Embedded Microcontroller Unit)

嵌入式微處理器(EMPU，Embedded Microprocessor Unit)

嵌入式DSP處理器(EDSP，Embedded Digital Signal Processor)

嵌入式片上系統(tǒng)(ESoC，Embedded System on Chip)

1.嵌入式系統(tǒng)的硬件

2）存儲器

嵌入式系統(tǒng)需要存儲器來存放和執(zhí)行代碼。嵌入式系統(tǒng)的存儲器包含Cache、主存和輔助存儲器。

3）通用設(shè)備接口和I/O接口

嵌入式系統(tǒng)和外界交互需要一定形式的通用設(shè)備接口，如A/D（模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口）、D/A（數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口）、I/O等，外設(shè)通過接口來實現(xiàn)微處理器的輸入/輸出功能。

4）電源

嵌入式系統(tǒng)中的電源是系統(tǒng)組成的重要部分，它已經(jīng)不再是由電池或交流穩(wěn)壓器構(gòu)成的簡單電源，而是集成了電源管理和電源保護功能的復(fù)雜集成系統(tǒng)。目前有很多成型的產(chǎn)品，它們使用方便，功能強大，由單片集成電路就可以完成電源系統(tǒng)的全部功能。

2. 嵌入式系統(tǒng)的軟件

1）嵌入式操作系統(tǒng)（EOS，Embedded Operating System）

目前主要有兩種類型的商用嵌入式操作系統(tǒng)，一類是專為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計發(fā)展的實時操作系統(tǒng)，如VxWorks、eCOS、Palm OS和uC/OS II等，第二類為由傳統(tǒng)操作系統(tǒng)根據(jù)嵌入式系統(tǒng)特性進行改進而得到的操作系統(tǒng)，如微軟的WinCE以及各種嵌入式Linux系統(tǒng)。

2）應(yīng)用軟件及開發(fā)工具

開發(fā)工具獨立于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品之外。開發(fā)工具一般包括語言編譯器、連接定位器、調(diào)試器等。

Kdevelop就是一套功能強大的集成開發(fā)環(huán)境，整合了開發(fā)程序所需的編譯器、連接器、除錯工具、版本控制工具等，可以用Kdevelop快速地建立各式各樣的應(yīng)用程序。

2.4.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

? ? ? ?工業(yè)控制

? ? ? ?智能儀表

? ? ? ?交通管理

? ? ? ?信息家電

? ? ? ?消費電子

? ? ? ?電子商務(wù)

? ? ? ?環(huán)境工程

? ? ? ?機器人

? ? ? ?物聯(lián)網(wǎng)

2.5 計算機的應(yīng)用

2.5.1 計算機應(yīng)用的社會意義

計算機科學(xué)與技術(shù)與其他學(xué)科相結(jié)合，改進了這些學(xué)科的研究工具和研究方法，促進了這些學(xué)科的發(fā)展。

計算機在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，常常產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，從而引起產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、經(jīng)營管理和服務(wù)方式等方面的重大變革。

計算機還是人們的學(xué)習(xí)工具和生活工具。

總之，計算機的發(fā)展和應(yīng)用已不僅是一種科學(xué)技術(shù)現(xiàn)象，而且是一種政治、經(jīng)濟、軍事和社會現(xiàn)象。

2.5.2 計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)、輸入與輸出

1.計算機內(nèi)部結(jié)構(gòu)

主機是計算機的心臟和大腦，常見的有臥式和立式兩種，正面有軟盤驅(qū)動器插口、Reset按鈕、電源開關(guān)和CD-ROM驅(qū)動器等。后面裝有電源（電源也可能裝在機箱正面或側(cè)面）及連接鍵盤、顯示器、網(wǎng)線、打印機等外設(shè)的插口。

主機包括主板、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、CD-ROM驅(qū)動器、電源、風(fēng)扇及各種外設(shè)的適配器（接口板）等。

主板上裝有組成電腦的主要電路系統(tǒng)，是計算機硬件系統(tǒng)的核心。主板上集成有擴充插槽、BIOS芯片、I/O控制芯片、CPU插槽、控制芯片組、內(nèi)存插槽、跳線開關(guān)、鍵盤接口、鼠標(biāo)接口、指示燈接口、主板電源插座、軟驅(qū)接口、硬盤IDE接口、串行/并行接口和系統(tǒng)總線等。

2. 輸入與輸出

1）擴展槽

2）適配器（Adapter）

3）擴展接口

4）常用外設(shè)的連接

顯示器的連接

鍵盤的連接

鼠標(biāo)的連接

打印機的連接

軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)與主機的連接

2.5.3 計算機硬件的安裝

一般可按照以下步驟進行：

（1）準(zhǔn)備安裝所要用到的硬件設(shè)備及安裝工具；

（2）在主板上安裝CPU及風(fēng)扇；

（3）在主板上安裝內(nèi)存條；

（4）在機箱底板上固定主板；

（5）連接主板電源線及CPU風(fēng)扇電源線；

（6）安裝軟盤驅(qū)動器（當(dāng)前計算機一般不再安裝）；

（7）安裝硬盤驅(qū)動器；

（8）安裝光驅(qū)；

（9）連接各部件的電源插頭及數(shù)據(jù)線；

（10）安裝連接串、并接口；

（11）安裝各類適配器，如顯卡等；

（12）連接顯示器；

（13）連接鍵盤、鼠標(biāo)等外部設(shè)備；

（14）連接主板與機箱面板上的開關(guān)、指示燈和電源開關(guān)等；

（15）最后檢查；

（16）開機運行BIOS設(shè)置程序，設(shè)置系統(tǒng)CMOS參數(shù)。

? ? ? ?計算機是數(shù)字設(shè)備，能以極快的速度處理大量的信息，完成復(fù)雜的工作；計算機以數(shù)字電子電路為基礎(chǔ)，集成電路在其中起著重要的作用；計算機雖然很復(fù)雜，但大多數(shù)構(gòu)件是簡單的插接式的，計算機的性能不僅取決于構(gòu)件的性能，更多的是由體系結(jié)構(gòu)所決定的。

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机文化基础—计算机硬件系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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