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第01讲绪论（微机硬件构成）大连开发区职业中专于鸿弋www.dkzz.net教学设计课型：新授课时：2教学目标：–1.了解本文课程的学习方法–2.了解一些常用名词术语–3.理解计算机系统的基本构成和基本工作原理–4.了解计算机的发展历史，了解一些常识知识–5.熟练掌握微机系统的硬件构成–6.了解微机操作的一些基本常识和注意事项重点–理解计算机系统的基本构成和基本工作原理–掌握微机硬件系统的构成关键【可选】–“总线”架构的意义教学方法：讲授法www.dkzz.net内容提要1.本门课程的学习方法2.必须了解的一些名词术语3.微型计算机的基本构成及工作原理4.微型计算机硬件系统的构成5.微型计算机的使用常识www.dkzz.net1.本门课程的学习方法强调“记忆”和“应用”，比如名词术语，要大胆地用，反复用，反复练强调“扩充”（购买杂志、上网学习，技术是不断发展变化的，要见多才能识广）一门课代表着一种技能，代表着一种工作岗位www.dkzz.net2.计算机发展简史1946年，世界上第一台数字电子计算机“埃尼阿克（ENIAC）”诞生于美国的宾夕法尼亚大学，此后，随着半导体集成电路技术的迅猛发展，在上个世纪70年代开始出现了体积小巧到可以摆放到办公桌上的计算机——微型计算机。1981年，IBM公司（美国）采用Intel公司（美国）的8088芯片作为中央处理器（CPU），推出了世界上第一代叫作“个人电脑”（PersonalComputer，简称PC）的台式微型计算机，业界称为IBMPC。1982年，IBM公司公开了IBMPC上除BIOS之外的全部技术资料，从而形成了PC机的“开放标准”，使得世界上其它一些公司也可以生产与IBM公司生产的PC机相“兼容”的微型计算机。业界称为“兼容PC”或“兼容机”。“兼容”一词的含义是指它们之间可以通用符合PC规范的硬件和软件。但现在成了“组装机”或者“非品牌机”、“非原装机”的代名词。开放的标准使得不同厂商的标准部件可以互换，因此聚拢了大量板卡生产商和整机生产商，促进了PC产业的迅猛发展。到上世纪九十年代初，个人电脑市场上仅剩下IBMPC兼容机和Macintosh电脑（简称MAC，“麦金塔”电脑，俗称“苹果电脑”）两个主要系列，并且IBMPC兼容机数量占据了绝对主导地位。从第一代PC诞生以后，Intel公司又陆续推出了286、386、486、Pentium（奔腾）、Core（酷睿）等系列CPU，一直引领世界PC机发展潮流至今。由于CPU在微型计算机中的核心地位，人们习惯上以CPU的型号来描述计算机的机型配置。而早年与PC机不兼容的“苹果电脑”，从2006年也开始使用Intel的CPU，这意味着“苹果电脑”也可以安装Windows操作系统了。不过，使用MAC操作系统的MAC电脑以图型图像处理方面见长，比Windows更有优势，因此在平面设计、视频编辑等领域经常可以见到MAC电脑的身影。但在普通家庭应用的计算机中，“苹果机”的市场份额远远不及PC机。个人PC流行之后，人们又梦想着开发出一种能够随身携带的PC产品，上世纪80年代，出现了“笔记本电脑”。如今，随着硬件技术的发展及互联网应用的普及，微机家族又出现了“上网本”、“平板电脑”等。笔记本电脑与台式的电脑没有本质的区别，只是增加了电池以及方便携带而已；“上网本”则可以理解为“功能不齐全”的笔记本电脑，更加轻便，对配置的要求很低，具体作用就是方便上网，搭配3G上网设备，可使用无线广域网；而“平板电脑”则可以被认为是“上网本（或笔记本电脑）的浓缩版”。其外形介于笔记本和掌上电脑之间，但其处理能力要大于掌上电脑。比之笔记本电脑，则增加了触屏操作和手写输入的功能，移动性和便携性都更胜一筹。www.dkzz.net3.一些名词术语硬件–硬件是指那些看得见、摸得到的物理设备或器材，如CPU、显示器、打印机等，也包括那些用以存储数据的存储介质如硬盘、光盘、磁带等。广义上讲，物理存在的东西都属于硬件，有一定的形状、颜色、体积、质量等物理特性。软件–广义的软件是指意识范畴里的东西，规章制度、法律条文等都是软件。计算机领域中的软件是指计算机系统中的程序和数据，如一个游戏、一个网页、一首歌曲、一张图片、一部电影等等，通常以磁盘文件的形式存储和传播。程序是一系列计算机指令和数据的有序结合，是对计算任务的对象和规则的描述。微机–微型计算机，区别于大型机、小型机PC机–PersonalComputer（个人电脑）的缩写，最早由美国IBM公司提出品牌机–大公司组装的计算机：如HP，联想，方正等，质量相对可靠组装机–自己购买散件或到小型电脑公司购买散件组装的计算机www.dkzz.net兼容–相互是否互相支持（是否可以互连或互换），包括硬件兼容和软件兼容，比如一台打印机联到某一机型的计算机上时总是死机，而联到别的类型机器上就没有问题，那么就可能是它们之间的兼容性不好，或者说其中某种设备的兼容性差。兼容机–最早指与IPMPC兼容的计算机，现在相当于“组装机”的概念。苹果电脑–美国著名的Apple电脑公司生产的计算机，在图型处理方面非常优秀，至今仍是专业图型图像工作人员的首选机型，因其与IBMPC不兼容而特别提出。台式机–微机的一种，明日我们所说的微机多数指台式机笔记本电脑–便于携带，抗震，节能，电池。上网本与平板电脑–上网本可以理解为简化了的笔记本；–平板电脑则是更加简化了的上网本，一般为触摸屏。掌上电脑–平板电脑的祖先，因其大小而得名。不完全兼容微机，更加便携。由于平板电脑与智能手机的迅猛发展，此种分类已经名存实亡。www.dkzz.net4.计算机的基本结构及其工作原理如图，计算机是由主机与外部设备两大部分构成，主机则是由控制器、运算器和内部存储器（即CPU和内存）构成，除此之外的其它设备均属于外部设备（也中I/O设备），所有的设备均通过公共的通信线路（即总线）所提供的标准接口接入到总线系统中，通过总线系统进行相互间数据和指令的传输，从而完成各种计算任务。了解了计算机的基本原理和基本结构，就很容易理解为什么有人说全自动洗衣机、变频冰箱里面也有“电脑”。但在日常生活中，人们在谈及计算机相关话题时所提到的“主机”，却并非是指“CPU+内存”，而是指台式计算机中装载计算机核心配件的那个机箱及其内部的所有设备。总线接口内部存储器外部设备总线系统图1-1-1-1：计算机的基本结构（原理）中央处理器CPU控制器运算器主机也叫I/O接口又叫I/O设备www.dkzz.net5.计算机的基本构成及工作原理（1）中央处理器（微处理器）：微型计算机的核心，其基本功能是进行数据的算术运算和逻辑运算、暂存数据、控制和指挥其它部件协调一致的工作。（好比加工厂的加工车间）（2）内部存储器：微型计算机的内存储器采用集成度高、容量大、体积小、功耗低的半导体存储器。内存储器根据信息存取方式不同分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两类。（好比加工车间的周转仓库，准备加工的原材料在此临时存放，加工好的产品也先在此临时存放）（3）总线及其接口电路。总线是一组公共的信息传输线，用以连接计算机的各个部件。内部总线位于芯片内部的总线称为内部总线。微机计算机采用标准总线结构，使整个系统中各功能部件之间相互关系变为面向总线的单一关系；凡符合总线标准的部件可以互换和互连，提高了微机系统的通用性和可扩充性。I/O接口电路是介于计算机和外部设备之间的电路。–对数据的缓存作用，使各种速度的外部设备与计算机速度相适配；–对信号的变换作用，使各种电气特性不同的外部设备与计算机相联接；–联络作用，使外部设备的输入输出与计算机操作同步。（4）外部设备：对计算机的功能的扩充。www.dkzz.net6.计算机的硬件组成从微机的基本结构来看，CPU与内存构成了“主机”，其余的设备均为“外部”设备，这与我们生活中经常提到的“主机”的概念是有所不同的。生活中经常谈到的“主机”，实质上是指主机箱及其安装在主机箱内的各种配件。电源显示卡硬盘软驱CPU及其风扇机箱图1-1-1-2：一般多媒体电脑硬件系统的主机构成主板内存插槽看起来很乱、很复杂啊！www.dkzz.net7.主机的构成三主件三驱三卡二支持主机CPU、内存、主板硬盘、光驱、软驱（已淘汰）显示卡、声卡、网卡电源、机箱www.dkzz.net7.主机的构成CPU又叫微处理器，是计算机的核心部件，是计算机的计算中心和控制中心。它的性能高低对计算机整体性能的影响最为关键。主流市场的CPU厂家只有Intel和AMD两家公司。左图为AMDCPU，右图为IntelCPU。一、CPUwww.dkzz.net二、内存如果把CPU比做“数据加工车间”，内存则是这个车间的临时数据周转仓库。外部的程序或数据必须经过内存才能为CPU所用，CPU处理后的结果必须先储存在内存中，然后才能输出到外部设备。关机或意外断电时，内存中的数据会消失。左图为台式机内存条，右图为笔记本内存条。7.主机的构成www.dkzz.net三、主板主板是主机箱内最大的电路板，是整个计算机的数据交通系统。主板提供多种开放标准的接口，用以连接各种符合接口规范的配件，从而把计算机的配件连接成一个有机的整体，使得指令和数据可以在这些设备之间畅通无阻。从左图所示的主板不难看出，除了有少量的芯片、电阻、电容、跳线等电子原器件外，其余大部分空间均用于摆放各类接口。7.主机的构成www.dkzz.net四、显示适配器（显卡）——生成图像显示卡负责产生图像信息，还要根据图像信息生成视频信号传送给显示器。而显示器只是负责将显示卡传送过来的视频信息呈现出来，并不承担生成影像过程中的计算任务。左图是一块独立显卡，右图是一块集成了显卡功能的主板。7.主机的构成www.dkzz.net五、声音适配器（声卡）——生成声音声卡的工作是生成声音并提供音频信号的输入输出功能并可以对其进行处理。目前几乎所有的消费级主板都板载（集成）了声卡，应付一般需求已经是游刃有余。左图是一块6声道的独立声卡，右图是一块集成了2声道声卡的主板。7.主机的构成www.dkzz.net7.主机的构成五、网络适配器（网卡）网卡的基本功能是用于网络连接并进行数据交换，是组建局域网或宽带上网的必备设备。目前几乎所有的消费级主板都集成了网卡，能够满足绝大多数用户的需求。左图是一块独立网卡，右图是一块集成了网卡的主板。www.dkzz.net7.主机的构成六、硬盘驱动器（硬盘）硬盘是最常用的外部存储器，也是最常用的开机启动设备，操作系统及各类应用软件一般预装在硬盘上。硬盘及其它外部存储器中的程序或数据需要读取到内存中才能供CPU使用，断电后数据不会丢失。左图是一块常见的机械式硬盘，右图为新一代固态硬盘。www.dkzz.net7.主机的构成七、光盘驱动器（光驱）最常用的可移动外部存储设备之一。光驱的类型可分为四大类：CD-ROM，CD-RW（刻录机），DVD-ROM和DVD-RW（DVD刻录机），其中CD-ROM和CD-RW均早已停产。左图为一款台式机光驱，如果在光驱仓门上面印有“RW”（右图所示）www.dkzz.net7.主机的构成七、机箱、电源机箱起支撑、保护和屏蔽外界干扰信号的作用，同时也提供了电源按钮、复位按钮、电源指示灯和硬盘工作指示灯以及前置USB接口、音频接口等接口。电源则提供多种电源接，为计算机主机箱内的所有配件以及机箱外的低功耗配件（如U盘、键盘、鼠标等）www.dkzz.net8、关于“内存”与“硬盘”内存是“内部存储器”的简称，是与CPU直接打交道的“临时的存储器”，与CPU一起构成“主机”。内存的容量目前一般为2-4G左右。当内存的容量不足时，会影响计算机的性能。硬盘是最常用的“外部存储器”，属于外部设备，硬盘中的数据必须进入内存才能供给CPU加工，硬盘中的数据可以长期保存，目前主流的硬盘的容量有320G、500G、1T、2T等。硬盘的容量不足一般不会影响系统的性能，