第2章計(jì)算機(jī)組成原理考點(diǎn)

第2章計(jì)算機(jī)組成原理

★出題方向提示.

?計(jì)算機(jī)硬件的組成及其功能；計(jì)算機(jī)的分類；微處理器.

?CPU的結(jié)構(gòu)；指令與指令系統(tǒng)；指令的執(zhí)行過程；CPU的險(xiǎn)能指標(biāo).

?PC機(jī)的主板、芯片組與BIOS;Cache存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器

?PC機(jī)I/0操作的原理；I/O總線與I/O接口.

?常用輸入設(shè)備(健盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)碼相機(jī))的功能、性能指標(biāo)及基

本工作原理.

?常用偷出設(shè)備〔顯示器、打印機(jī)〕的功能、分類、性能指標(biāo)及基本工作原

理.

?常用外存儲(chǔ)器〔軟盤、硬盤、光盤〕的功能、分類、性能指標(biāo)及基本工作

原理.

★考核知識(shí)要點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)精解

★考點(diǎn)1*：計(jì)算機(jī)硬件的組成及其功能

計(jì)算機(jī)硬件主要包括中央處理器(CPU)、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備

和輸出設(shè)備等，它們通過系統(tǒng)總線互相連接

1.輸入設(shè)備

(1)輸入設(shè)備的概念

用來向計(jì)算機(jī)輸入信息的設(shè)備通稱為“輸入設(shè)備二

(2)輸入設(shè)備的分類

輸入設(shè)備有多種，例如，數(shù)字和文字輸入設(shè)各（鍵盤、寫字板等），位置和命

令輸入設(shè)備（鼠標(biāo)器、觸摸屏等），圖形輸入設(shè)備（掃描儀，數(shù)碼相機(jī)等），聲音

輸入設(shè)各（麥克風(fēng)、MIDI演奏器等），視頻輸入設(shè)備（攝像機(jī)），溫度、壓力輸

入設(shè)備.（溫度、壓力專感器）等。

注意：輸入到計(jì)算嘰中的信息都使用二進(jìn)位（"0”和“1”）來表示。

2中央處理器（CPU）

負(fù)責(zé)對輸入信息進(jìn)行各種處理（例如計(jì)算、排序、分類、檢索等）的部件稱為

“處理器工

注意：一臺(tái)計(jì)算機(jī)中往往有多個(gè)處理器，它們各有其不同的任務(wù)，有的用于繪

圖，有的用于通信.其中承擔(dān)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件運(yùn)行任務(wù)的處理器稱為“中央處

埋器（CPU）,它是任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)必不可少的核心組成部件。

3.內(nèi)存儲(chǔ)器

（1內(nèi)存儲(chǔ)器的概念

計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要特性是它具有強(qiáng)大的“記憶”功能，能夠把程序和數(shù)據(jù)（包括

原始數(shù)據(jù)、中間運(yùn)算結(jié)果與最終結(jié)果等）儲(chǔ)存起來，具有這種功能的部件就是“存

儲(chǔ)器

（2內(nèi)存的工作原理

內(nèi)存是存取速度快而容量相對較?。ㄒ虺杀据^高）的一類存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器直

接與CPU相連接，是計(jì)算機(jī)中的工作存儲(chǔ)器，它用來存放正在運(yùn)行的程序和需要

立即處理的數(shù)據(jù)。CPU工作時(shí)，它所執(zhí)行的指令及處理的數(shù)據(jù)都是從內(nèi)存中取出

的，產(chǎn)生的結(jié)果也存放在內(nèi)存中。

4.外存儲(chǔ)器

外存則是存取速度較慢而容量相對很大的一類存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器也稱為輔助存

儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)容量很大，它能長期存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中幾乎所有的信息。計(jì)算機(jī)執(zhí)行

程序時(shí)，外存中的程序及相關(guān)的數(shù)據(jù)必須先傳送到內(nèi)存，然后才能被CPU使用。

5,輸出設(shè)備

用于從計(jì)算機(jī)輸出信息的設(shè)備稱為“輸出設(shè)備］它們的功能是把計(jì)算機(jī)中用"

?！昂汀?”表示的信息轉(zhuǎn)換成為人可直接識(shí)別和感知的形式。

計(jì)算機(jī)的輸出可以是文本、語音、音樂、圖像、動(dòng)畫等多種形式。例如在PC

機(jī)中，顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等都是輸出文字和圖形的設(shè)備，音箱是輸出語音和

音樂的設(shè)備。

6.系統(tǒng)總線與1/0接口

（1系統(tǒng)總線

系統(tǒng)總線是用于在CPU、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)備之間傳輸信息并協(xié)

調(diào)它們工作的一種部件（含傳輸線和控制電路）。

有些計(jì)算機(jī)把用于連接CPU和內(nèi)存的總線稱為系統(tǒng)總線（或CPU總線、前端

總線），把連接內(nèi)存和I/O設(shè)備（包括外存）的總線稱為I/O總線。

（21/0接口

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的I/O設(shè)備一般都通過I/O接口與各自的控制器連接，然后由控

制器與I/O總線相連。常用的I/O接口有并行口、串行口、視頻口、USB口等。

★考點(diǎn)2：計(jì)算機(jī)的分類

1.根據(jù)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)分類

按計(jì)算機(jī)的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，可分為單處理機(jī)與多處理機(jī)（并行機(jī)），

16位機(jī)、32位機(jī)或64

位計(jì)算機(jī)等。

2.根據(jù)計(jì)算機(jī)的性能、用途和價(jià)格分類

按計(jì)算機(jī)的性能、用途和價(jià)格進(jìn)行分類，通常把計(jì)算機(jī)分成下面的四大類：

(1巨型計(jì)算機(jī)

巨型計(jì)算機(jī)也稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。

(2大型計(jì)算機(jī)

大型計(jì)算機(jī)指運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大、通信聯(lián)網(wǎng)功能完善、可靠性高、安全

性好、有豐富的系統(tǒng)軟件和

應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī).CPU通常有4、8、16、32個(gè)甚至更多處理器°

(3小型計(jì)算機(jī)

小型計(jì)算機(jī)是一種供部門使用的計(jì)算機(jī)。

(4個(gè)人計(jì)算機(jī)

個(gè)人計(jì)算機(jī)(簡稱PC)也稱個(gè)人電腦、PC機(jī)或微型計(jì)算機(jī)。個(gè)人計(jì)算機(jī)的

特點(diǎn)是價(jià)格便宜，使用方

便，軟件豐富，性能不斷提高，適合辦公或家庭使用。

★考點(diǎn)3：微處理器

1.微處理器的概念

微處理器簡稱uP或MP,通常指使用單片大規(guī)模集成電路制成的、具有運(yùn)算

和控制功能的部件。還有

一種把處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路等都集成在單塊芯片上的大規(guī)模

集成電路，稱為微控制器，也叫單片機(jī)，它們多半以嵌入方式大量地使用在智能儀

表、智能玩具、外圍設(shè)備、數(shù)字家電和通信設(shè)備等產(chǎn)品中。

2.微處理器的發(fā)展

由于集成電路技術(shù)進(jìn)步神速，微處理器自1971年問世以來，它就得到了異乎

尋常的發(fā)展，其主要標(biāo)志就

是微處理器的字長、結(jié)構(gòu)、功能、晶體管數(shù)目和工作頻率的變化。

3.微處理器的發(fā)展歷程簡述

(14位和8位的微處理器，如Apple-II微型計(jì)算機(jī)采用8位的微處理器。

(216位的微處理器，代表是Intel8086。

(332位的微處理器，如Intel公司的80386和80486微處理器。

(4Pentium(奔騰)微處理器，集成了310萬個(gè)晶體管，速度超過100MIPS

(MIPS表示每秒鐘可完

成100萬次整數(shù)運(yùn)算

(5隨后，PentiumMMX、PentiumPro以及Pentium11、Pentium111和

Pentium4微處理器。

★考點(diǎn)4:CPU的結(jié)構(gòu)

I.CPU的任務(wù)

CPU的主要任務(wù)是執(zhí)行指令，它按照指令的要求完成對數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處理。

2.CPU的結(jié)構(gòu)

CPU的結(jié)構(gòu)主要由三個(gè)部分組成：

(1寄存器組

它由十幾個(gè)甚至幾十個(gè)寄存器組成。寄存器的速度很快，它們用來臨時(shí)存放參

加運(yùn)算的數(shù)據(jù)和運(yùn)算得到的中間(或最后)結(jié)果。需要運(yùn)算器處理的數(shù)據(jù)總是預(yù)先

從內(nèi)存?zhèn)魉偷郊拇嫫鳎贿\(yùn)算結(jié)果不再需要繼續(xù)參加運(yùn)算時(shí)就

從寄存器保存到內(nèi)存。

(2運(yùn)算器

用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除或者與、或、非等各種基本的運(yùn)算和邏輯運(yùn)

算，所以也稱為算術(shù)邏輯部件

(ALU)o

(3控制器

這是CPU的指揮中心。

控制器有一個(gè)指令計(jì)數(shù)器，用來存放CPU正在執(zhí)行的指令的地址，CPU將按

照該地址從內(nèi)存讀取所要

執(zhí)行的指令?？刂破髦羞€有一個(gè)指令寄存器，它用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的指

令，通過譯碼器解釋該指令的含義，控制運(yùn)算器的操作，記錄CPU的內(nèi)部狀態(tài)

等。

注意：迄今為止，我們所使用的計(jì)算機(jī)都是按照匈牙利數(shù)學(xué)家馮?諾依曼提出

的“存儲(chǔ)程序控制”的

原理進(jìn)行工作的。

★考點(diǎn)5：指令與指令系統(tǒng)

1.指令的概述

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，程序是由一連串指令組成的，指令是構(gòu)成程序的基本單位。指

令采用二進(jìn)位表示，它用來

規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行什么操作。

2.指令的組成

大多數(shù)情況下，指令由兩個(gè)部分組成，格式如下：

操作碼操作數(shù)地址

(1操作碼

指出計(jì)算機(jī)應(yīng)執(zhí)行何種操作的一個(gè)命令詞，例如加、減、乘、除、取數(shù)、存數(shù)

等，每一種操作均有各自的

代碼，稱為操作碼。

(2操作數(shù)地址

指出該指令所操作(處理)的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)所在位置。操作數(shù)地址可能是1

個(gè)、2個(gè)甚至多個(gè)，這需要

由操作碼決定。

3.指令的執(zhí)行過程

指令的執(zhí)行過程如下：

(1CPU的控制器從存儲(chǔ)器讀取一條指令并放入指令寄存器。

(2指令寄存器中的指令經(jīng)過譯碼，決定該指令應(yīng)進(jìn)行何種操作、操作數(shù)在哪

里。

（3根據(jù)操作數(shù)的位置取出操作數(shù)。

（4運(yùn)算器按照操作碼的要求，對操作數(shù)完成規(guī)定的運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果修

改或設(shè)置處理器的一些狀

態(tài)標(biāo)志。

（5把運(yùn)算結(jié)果保存到指定的寄存器，需要時(shí)符結(jié)果從寄存器保存至內(nèi)存單

兀。

（6修改指令計(jì)數(shù)器，決定下一條指令的地址。

4.指令的分類

通常，指令系統(tǒng)中有數(shù)以百計(jì)的不同的指令，它們分成許多類，例如在

Pentinm4處理器中共有六大類指

令，即數(shù)據(jù)傳送類、算術(shù)運(yùn)算類、邏輯運(yùn)算類、移位操作類、位（位串）操作

類、控制轉(zhuǎn)移類、輸入/輸出類等。

每一類指令（如數(shù)據(jù)傳送類、算術(shù)運(yùn)算類）又按照操作數(shù)的性質(zhì)（如整數(shù)還是

實(shí)數(shù)）、長度（16位、32位、64位、128位等）等區(qū)分為許多不同的指令。

注意：每一種CPU都有它自己獨(dú)特的一組指令。CPU所能執(zhí)行的全部指令稱

為該CPU的指令系統(tǒng)或指令組。

★考點(diǎn)6:CPU的性能指標(biāo)

CPU的主要性能指標(biāo)如下：

1.字長

字長指的是計(jì)算機(jī)一次能夠處理的二進(jìn)制代碼的位數(shù)。字長越大，表示數(shù)的有

效位越多，計(jì)算機(jī)處理數(shù)

據(jù)的精度也就越高。因此，字長是衡量計(jì)算機(jī)精度的重要因素。目前，微機(jī)的

字長有8位、16位、32位、64位。

2.主頻

主頻也稱為時(shí)鐘頻率，指的是CPU每秒平均所能運(yùn)行的次數(shù)，單位是MHz

（兆赫）。主頻的大小直

接影響著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，主頻越高，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度就越快。例如：

486的主頻一般為25MHz-lOOMz;586的主頻己達(dá)到550MHz,甚至1GHz以

±O

3.運(yùn)算速度

運(yùn)算速度指的是計(jì)算機(jī)每秒所能執(zhí)行指令的條數(shù)，單位是MIPS（百萬條指令

每秒）或MFLOPS（百

萬條浮點(diǎn)指令每秒）。運(yùn)算速度是衡量計(jì)算機(jī)運(yùn)算快慢的指標(biāo)。目前，計(jì)算機(jī)

的運(yùn)算速度己達(dá)到300MIPS以上。

4.內(nèi)存容量

內(nèi)存容量指的是計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)信息的字節(jié)數(shù)，單位是字節(jié)。內(nèi)存容

量的大小直接影響到整機(jī)

的性能和軟件的運(yùn)行效率，內(nèi)存容量越大，所能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行的程序就越

多，運(yùn)算速度就越快，微機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力也就越強(qiáng)。目前，微機(jī)的內(nèi)存己達(dá)到

512MB以上。

5.存儲(chǔ)周期

存儲(chǔ)周期指的是對內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行一次完整的存取操作（讀操作或?qū)懖僮鳎┧?/p>

的時(shí)間，單位是微秒（n

s)或納秒(ns)。存儲(chǔ)周期是直接影響計(jì)算機(jī)速度的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。

6.RAS技術(shù)

RAS技術(shù)指的是可靠性(Reliability),可維護(hù)性(Auliability)和可使用性

(Serviceabijity)o

它們的具體含義如下：

(1可靠性：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無故障的平均工作時(shí)間。

(2可維護(hù)性：計(jì)算機(jī)的維修效率，一般用故障平均排除時(shí)間來表示。

(3可使用性：計(jì)算機(jī)的使用效率，一般用系統(tǒng)地執(zhí)行任務(wù)的任意時(shí)刻所能正

常工作的概率來表示。

★考點(diǎn)7:PC機(jī)的主板

1.主板又稱母板，在主板上通常安裝有CPU插座(或插槽)、CPU調(diào)壓

器、主板芯片組、存儲(chǔ)器插座、總線插槽、ROMBIOS,時(shí)鐘/CMOS、電池、

超級(jí)I/O芯片等。

2.CPU和存儲(chǔ)器芯片分別通過主板上的CPU插座和存儲(chǔ)器插座安裝在主板

±o

3.PC機(jī)常用外圍設(shè)備主要通過一些擴(kuò)充長(例如聲音卡、視頻卡等，也叫做

適配器或控制器)與主板相連，擴(kuò)充卡通過卡上的印刷插頭插在主板上的PCI總

線插槽中。

4.CRT顯示器通過插入AGP插槽的圖形長與主板相連。

5.隨著集成電路的發(fā)展和計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，許多擴(kuò)充卡的功能可以部

分或全部集成在主板上(例如，軟盤、硬盤、串行口、并行口、聲卡等控制電路都

可以集成在主板上)。

6.主板上還有兩塊特別有用的集成電路：一塊是只讀存儲(chǔ)器（ROM）,其

中存放的是基本輸入/輸出系統(tǒng)（BIOS）；另一個(gè)集成電路芯片是CMOS存儲(chǔ)

器，其中存放著用戶對計(jì)算機(jī)硬件所設(shè)置的一些參數(shù)（稱為“配置信息”）O

★考點(diǎn)8:PC機(jī)的芯片組

芯片組是PC機(jī)各毋成部分的樞紐，主板上的所有控制功能幾乎都集成在芯片

組內(nèi)，它既實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)系統(tǒng)總線的功能，又提供了各種I/O接口及相關(guān)的控制。

芯片組一般由2-4塊超大規(guī)模集成電路組成。注意：CPU類型或參數(shù)不同時(shí)，

需要使用不同的芯片組。CPU的系統(tǒng)時(shí)鐘及各種與其同步的時(shí)鐘均由芯片組提

供。芯片組還決定了主板上所能安裝的內(nèi)存最大容量、速度及可使用的內(nèi)存條的類

型。

★考點(diǎn)9:BIOS

1.BIOS概念

BIOS的中文名叫做基本輸入/輸出系統(tǒng)，它是存放在主板上只讀存儲(chǔ)器

（ROM）芯片中的一組機(jī)器語言程序，基有啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作，診斷計(jì)算機(jī)故障及

控制低級(jí)輸入輸出操作的功能。

2.BIOS的組成

BIOS主要包含四個(gè)部分的程序：⑴POST（加電自檢）程序。（2）系

統(tǒng)自舉（裝入）程序。

（3CMOS設(shè)置程序。（4）基本外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。3.CMOS設(shè)置程序

在PC機(jī)執(zhí)行自舉程序之前，用戶若按下某一熱鍵（如Del鍵或其他鍵，各種

BIOS的規(guī)定不同），就可以啟動(dòng)CMOS設(shè)置程序。一般來說，在下列情況下需要

啟動(dòng)CMOS設(shè)置程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)置：

（1PC機(jī)組裝好之后第一次加電。

（2系統(tǒng)增加、減少或更換硬件或I/O設(shè)備。

（3CMOS芯片因掉電、病毒侵害、放電等原因造成其內(nèi)容丟失或被錯(cuò)誤修

改。（4用戶希望更改或設(shè)置系統(tǒng)的口令。（5系統(tǒng)因某種需要而調(diào)整某些參數(shù)。

★考點(diǎn)10*：存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的汜憶裝置，用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)等各種信息。存儲(chǔ)器分為內(nèi)

存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩大類。1.內(nèi)存儲(chǔ)器

內(nèi)存儲(chǔ)器又稱為主存儲(chǔ)器，簡稱為內(nèi)存或主存。內(nèi)存位于主機(jī)的內(nèi)部，容量較

小，但它與運(yùn)算器和控制器直接相連，能與CPU直接交換信息，因此存取速度較

快。內(nèi)存儲(chǔ)器分為只讀存儲(chǔ)器（ROM）和隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）兩部分。目前，

微機(jī)中內(nèi)存容量一般指的是RAM的容量。

注意：在計(jì)算機(jī)中，通常將CPU和內(nèi)存的組合稱為主機(jī)（1只讀存儲(chǔ)器

（ROM）

只讀存儲(chǔ)器（ROM）的特點(diǎn)是：存儲(chǔ)的信息只能讀出，不能寫入；斷電后，

ROM中的信息不會(huì)丟失。只讀存儲(chǔ)器分為掩膜ROM、PROM、EPROM和

EEPROM（E2PROM。

MaskROM（掩膜ROM

掩膜ROM上的程序和數(shù)據(jù)是由生產(chǎn)廠家采用掩膜技術(shù)直接固定在上面，出廠

后用戶只能讀取不能改寫。

PROM

PROM稱為可編程只讀存儲(chǔ)器,也稱為一次寫入的ROM°PROM允許用戶

一次性地寫入程序和數(shù)據(jù)，然后將其固化，內(nèi)容不能更改。

EPROM

EPROM稱為可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器。它允許用戶多次寫入信息。重新寫入

信息的方法是：通過紫外線照射EPROM,擦除原有的信息，然后就可以再次輸入

新信息。

FlashROM

E2PROM稱為電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，其性能與EPROM相同。但在重新

寫入信息時(shí)，其擦

除的方式與EPROM不同，它使用電來擦除原有信息。（2隨機(jī)存儲(chǔ)器

（RAM）

隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）是易失性存儲(chǔ)器，其特點(diǎn)是：可以隨機(jī)讀取或?qū)懭胄?/p>

息；計(jì)算機(jī)一旦斷電后，RAM

中的信息將全部丟失，且不可恢復(fù)。隨機(jī)存儲(chǔ)器可分為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器

（SRAM和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）兩種。

靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）

靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（SRAM）采用雙極性型晶體管觸發(fā)器作為記憶元件，只要

不斷電，信息就可以長期保存。SRAM的優(yōu)點(diǎn)是存取速度快，不需要刷新，工作

狀態(tài)穩(wěn)定；SRAM的缺點(diǎn)是集成度較低，價(jià)格昂貴。

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）

動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（DRAM）采用MOS電路和電容作為記憶元件。由于電容

會(huì)放電，因此為了不斷地補(bǔ)充被釋放的電荷，就必須定時(shí)對所存的信息進(jìn)行刷新。

DRAM的優(yōu)點(diǎn)是集成度高，功耗低，價(jià)格便宜；DRAM的缺點(diǎn)是存儲(chǔ)速度慢需

要不斷地刷新。

（3高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）

在微機(jī)中，CPU的速度在不斷提高，而內(nèi)存的存儲(chǔ)速度卻慢于CPU。為了能

夠解決內(nèi)存與CPU速度不匹配的問題，更快地存取數(shù)據(jù)，產(chǎn)生了位于CPU與內(nèi)存

之間的高速緩沖存儲(chǔ)器Cache。Cache的存儲(chǔ)速度與CPU相當(dāng)。因此，只要將內(nèi)

存中當(dāng)前常用的信息放在Cache中，當(dāng)CPU向內(nèi)存讀取信息時(shí)，就會(huì)首先訪問

Cache,存取速度也就隨之迅速提高了。

2.外存儲(chǔ)器

外存儲(chǔ)器簡稱為外存或輔存。外存儲(chǔ)器不能與CPU直接交換信息，它必須通

過內(nèi)存儲(chǔ)器才能與CPU進(jìn)行信息交換，因此存儲(chǔ)速度較慢。但外存儲(chǔ)器的容量

大、可以移動(dòng)、便于不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交流并且價(jià)格低廉。在微型計(jì)算機(jī)

中，常見的外存儲(chǔ)器有軟盤、硬盤、光盤和磁帶等。

★考點(diǎn)11:PC機(jī)1/0操作的原理

1.1/0操作

I/O操作的任務(wù)是將輸入設(shè)備輸入的信息送入內(nèi)存的指定區(qū)域，或者將內(nèi)存指

定區(qū)域的內(nèi)容送出到輸出設(shè)備。

2.I/O操作的特點(diǎn)

與CPU執(zhí)行的算術(shù)邏輯操作相比，I/O操作有許多不同的特點(diǎn)。

（I多數(shù)I/O設(shè)備在操作過程中包含機(jī)械動(dòng)作，其工作速度比CPU慢得多。為

了提高系統(tǒng)的效率，I/O操作與CPU的數(shù)據(jù)處理操作往往是并行進(jìn)行的。

（2多個(gè)I/O設(shè)備必須能同時(shí)進(jìn)行工作（例如一面鍵盤輸入，一面屏幕顯示，

同時(shí)還進(jìn)行打印輸出等）（3除了鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)器等基本的I/O設(shè)備之外，

不同計(jì)算機(jī)所配置的I/O設(shè)備數(shù)量、品種和性能

差別很大，且經(jīng)常需要增減和更新。

（4I/O設(shè)備的種類繁多，性能各異，操作控制的復(fù)雜程度相差很大，與計(jì)算機(jī)

主機(jī)的連接也各不租同。每個(gè)（類）I/O設(shè)備都有各自專用的控制器，它們的任務(wù)

是接收CPU啟動(dòng)I/O操作的命令后，獨(dú)立地控制I/O操作的全過程，直到I/O操作

完成，最后再通知CPU。3.PC機(jī)中I/O的操作過程

CPU通過執(zhí)行INPUT指令和OUTPUT指令向I/O控制器發(fā)出啟動(dòng)I/O操作

（例如讀光盤數(shù)據(jù)）的命令。I/O控制器接受命令后，負(fù)責(zé)對I/O設(shè)備進(jìn)行全程控

制，不再需要CPU的過問和干預(yù)。它首先向I/。設(shè)備（光盤）下達(dá)操作命令

（讀），在收到設(shè)備的應(yīng)答信號(hào)（如盤片己裝入驅(qū)動(dòng)器）之后，就向DMA控制器

（在芯片組內(nèi)部）發(fā)出清求數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，獲得認(rèn)可后，就啟動(dòng)I/O設(shè)備進(jìn)行

數(shù)據(jù)傳輸（數(shù)據(jù)從光盤專輸?shù)絻?nèi)存儲(chǔ)器）。在執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸操作時(shí)，借助于DMA

（直接存儲(chǔ)器訪問）控制器，實(shí)現(xiàn)I/O設(shè)備與內(nèi)存之間數(shù)據(jù)的直接傳輸。數(shù)據(jù)傳輸

完畢后，I/O控制器會(huì)向CPU發(fā)出一個(gè)信號(hào)（稱為“中斷”），通知CPU任務(wù)己

經(jīng)完成。注意：磁盤、光盤等外存儲(chǔ)器的操作與控制過程，與I/O設(shè)備完全相

同。因此，從這個(gè)意義上來講，外存儲(chǔ)器的讀寫操作也稱為I/O操作。

★考點(diǎn)12:PC機(jī)口的I/O總線

1.1/0總線的概念

系統(tǒng)總線中與I/O有關(guān)的部分，它們稱為I/O總線，也叫做主板總線，它是各

類I/O設(shè)備控制器與CPU、存儲(chǔ)器之間相互交換信息、傳輸數(shù)據(jù)的一組公用信號(hào)

線，這些信號(hào)線與主板上擴(kuò)充插槽中的各擴(kuò)充板卡（I/O控制器）直接連接。處理

器總線和I/O總線都是“系統(tǒng)總線”的一部分。

2.I/O總線上的三類信號(hào)

I/O總線上有三類信號(hào)：數(shù)據(jù)信號(hào)、地址信號(hào)和控制信號(hào)，負(fù)責(zé)傳輸這些信號(hào)

的線路分別稱為數(shù)據(jù)線、地址線和控制線。

協(xié)調(diào)與管理總線操作的是總線控制器，總線控制器包含在主板的芯片組內(nèi)。

3.總線的帶寬

總線最重要的性能是它的數(shù)據(jù)傳輸速率，也稱為總線的帶寬，即單位時(shí)間內(nèi)總

線上可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。總線帶寬的計(jì)算公式如下：

總線帶寬（MB/s）=（數(shù)據(jù)線寬度/8）x總線有效工作頻率（MHz）

在微型計(jì)算機(jī)中，常用的總線有PC總線、ISA總線、MCA總線、EISA總

線、PCI總線。

★考點(diǎn)13:I/O設(shè)備接口

1.1/0設(shè)備接口的概念

計(jì)算機(jī)中用于連接I/O設(shè)備的各種插頭/插座以及相應(yīng)的通信規(guī)程及電器特

性，就稱為I/O設(shè)備接口，

簡稱I/O接口。

2.1/0接口的分類

（1從數(shù)據(jù)傳輸方式來看，分為：

串行：一位一位地專輸數(shù)據(jù)，一次只傳輸1位。并行：8位或者16位、32

位一起進(jìn)行傳輸。（2從數(shù)據(jù)傳輸速率來看，分為低速和高速。（3從是否能連接

多個(gè)設(shè)備來看，分為：總線式：可串接多個(gè)設(shè)備，被多個(gè)設(shè)備共享。獨(dú)占式：只

能連接1個(gè)設(shè)備。

（4）從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來看，分為標(biāo)準(zhǔn)接口與專用接口，3.PC機(jī)的常用I/O

接口

詳見表2.1。I/O接口

Z稱敢靠傳他題第傳的出序標(biāo)準(zhǔn)“l(fā)頭/必睡可在推的通常逢接的設(shè)得

〃式心式貽敷H

申行nmt/.雙向50-192006/%EIA-232或DB25f或1以，小瑞.MODIN

E1A-422DB9F

i'i；Mfr.雙日15MBlIEEE1284DB25M1打即機(jī)?H播儀

USBi1.0.LI)小行.雙向1SMhM慢速)ITSBA公多127HUB.數(shù)的

15MR.M(M4)相機(jī),移動(dòng)發(fā)段等

USB(2.0)舉行?雙向6OMBA4環(huán)連)USBA皎名127外接艘13.散字網(wǎng)項(xiàng)

出招，H揣儀第

Firrwwc(i,串行.雙向I2.5255OMBAIfcfct1394■多63數(shù)7次歸設(shè)花

Link)泉島400MR/*

IDFtftf.雙向33MBAUltraATA/33IDHFIDni17?!?.先孌.軟*

66MB/?UltraATAXS6

I00MB/1UltraATA/KX)

月行.單向200-5WM%VGAHDBI51口存

PS/2ItH小行.雙向低速IBM1■fit或以M器

紅外線接n申廳.雙向IIMXKbps<4打外線敢期不高要1913.小卬

（IrDA）4MhfK用會(huì)機(jī)尊

4.USB接口

USB是英文UniversalSerialBuS（通用串行總線）的縮寫，它是一種可以連

接多個(gè)設(shè)備的總線式串行接口。USB接口使用4線連接器，它的插頭比較小，不

用螺釘連接,可方便地進(jìn)行插撥。它符合“即插即用"（Plug&Play,即PnP規(guī)范，

在操作系統(tǒng)的支持下，用戶無需于動(dòng)配置系統(tǒng)就可以插上或者拔出一個(gè)使用USB

接口的外圍設(shè)備，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)識(shí)別該設(shè)備并進(jìn)行配置，使其正常工作。同時(shí)

USB接口還支持熱插拔，即在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)（不需要關(guān)機(jī)）就可以插拔設(shè)備。

一個(gè)USB接口最多能連接127個(gè)設(shè)備，這時(shí)必須使用“USB集線器”來擴(kuò)展原

來機(jī)器的USB接口。

★考點(diǎn)14*：常用輸入設(shè)備（健盤、鼠標(biāo)器、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)）的功能、

性能指標(biāo)及其基本工作原理

1.鍵盤

鍵盤是計(jì)算機(jī)最常用的輸入設(shè)備，它用于向計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入字符、漢字等。表2.

2列出了鍵盤中常用鍵的名稱和功能。

表2.2常用鍵

名稱功能名稱功能

Alt控制鍵Ins插入/覆蓋f

Backspace(__)退格鍵NumLock數(shù)字鎖定鍵

CapsLock大寫鎖定鍵PageUp向上翻頁鍵

Ctrl控制鍵PageDown向下翻頁鍵

EnterEI車健Shift換檔鍵

Esc強(qiáng)行退出鍵Space空格鍵

Del刪除鍵Tab制表定位鍵

鍵盤與主機(jī)的接口有多種形式，一般采用的是AT接口或PS/2接口，比較新

的產(chǎn)品使用USB接口。無線鍵盤采用的是無線接口，它與電腦主機(jī)之間沒有直接

的物理連線，而是通過紅外線或無線電波將輸入信息傳送給主機(jī)上安裝的專用接收

器。

2.鼠標(biāo)器（1鼠標(biāo)的概念

鼠標(biāo)器（mouse）簡稱鼠標(biāo)，它是一種指示設(shè)備，能方便地控制屏幕上的鼠

標(biāo)箭頭準(zhǔn)確地定位在指定的位置處，并通過按鈕完成各種操作。

鼠標(biāo)器通常有兩個(gè)按鍵，稱為左鍵和右鍵，它們的按下和放開，均會(huì)以電信號(hào)

形式傳送給主機(jī)。至于按動(dòng)按鍵后計(jì)算機(jī)做些什么，則由正在運(yùn)行的軟件決定。鼠

標(biāo)器中間還有一個(gè)滾輪，這是用來控制屏幕內(nèi)容進(jìn)行移動(dòng)的。

（2鼠標(biāo)的性能指標(biāo)

鼠標(biāo)器的技術(shù)指標(biāo)之一是分辨率，用dPi（dotperinch表示，它指鼠標(biāo)每移動(dòng)

一英寸距離可分辨的點(diǎn)的數(shù)目。分辨率越高，定位精度就越好。過去鼠標(biāo)器的分辨

率為300—400dPi,現(xiàn)在可達(dá)到600~800dpi。

（3鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)

鼠標(biāo)器的結(jié)構(gòu)有多種：最早是機(jī)械式鼠標(biāo)、接著出現(xiàn)的是光機(jī)式鼠標(biāo)、現(xiàn)在流

行的是光學(xué)鼠標(biāo)（4鼠標(biāo)與主機(jī)的接口鼠標(biāo)器與主磯的接口有三種：

①傳統(tǒng)的鼠標(biāo)器采用EIA—232串行接口（9針D型插頭座）。

②現(xiàn)今用得很多的是PS/2接口，它是一種6針的小圓形接口，優(yōu)點(diǎn)是可以

節(jié)省一個(gè)常規(guī)串行接口，

并使鼠標(biāo)操作具有更快的響應(yīng)速度。

③還有一種USB鼠標(biāo)器也己廣泛使用，它使用USB接口，可以方便地進(jìn)行

插拔。另外，無線鼠標(biāo)也已開始推廣使用，有些產(chǎn)品作用距離可達(dá)10m左右,

與鼠標(biāo)器作用類似的設(shè)備還有操縱桿和觸摸屏。操縱桿經(jīng)常用于游戲的控制，

觸摸屏使用于博物館、酒店大堂中安裝的多媒體電腦上，供用戶查詢信息之用。

3.掃描儀（1掃描儀的概念

掃描儀是將原稿（圖片、照片、底片、書稿）輸入計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備。

（2掃描儀的分類

按掃描儀的結(jié)構(gòu)來分，掃描儀可分為手持式、平板式、膠片專用和滾筒式等幾

種。（3掃描儀的性能指標(biāo)掃描儀的主要性能指標(biāo)包括：

掃描儀的分辨率

它反映了掃描儀掃貓圖像的清晰程度，用每英寸生成的像素?cái)?shù)目（dpi）來表

示，如300X600dpi、6o0X1200dpi.1200X2400dPi等。

色彩位數(shù)（色彩深度）

它反映了掃描儀對圖像色彩的辨析能力，色彩位數(shù)越多，掃描儀所能反映的色

彩就越豐富，掃描的圖像效果也越真實(shí)。色彩位數(shù)可以是24位、30位、36位、

42位、48位等。

掃描幅面

指允許被掃描原稿的最大尺寸，例如A4、A4加長、A3、Al、A0等。

與主機(jī)的接口

通常有SCSI接口、USB接口和最新的IEEE1394接口。

4.數(shù)碼相機(jī)

數(shù)碼相機(jī)（digitalcamera）是掃描儀之外的另一種重要的圖像輸入設(shè)備。數(shù)

碼相機(jī)又叫數(shù)字相機(jī)，與傳統(tǒng)照相機(jī)相比，它不需要膠卷和暗房，能直接將照片以

數(shù)字形式記錄下來，并輸入電腦進(jìn)行處理，或通過打印機(jī)打印出來，或與電視機(jī)連

接進(jìn)行觀看。

★考點(diǎn)15*：常用輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)）的功能、分類、性能指標(biāo)及

其工作原理

1.顯小器

顯示器是計(jì)算機(jī)必不可少的一種圖文輸出設(shè)備，其作用是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為光

信號(hào)，最終將文字與圖形顯示出來。

計(jì)算機(jī)顯示器通常由兩部分組成：監(jiān)視器和顯示控制器。（1監(jiān)視器

它是一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，就是我們?nèi)粘Ｋf的“顯示器”（2顯示控制器

顯示控制器在PC機(jī)中多半做成擴(kuò)充卡的形式，所以也叫做顯示卡、圖形卡或

者視頻卡。有些PC機(jī)的主板上巳包含有顯示卡。

顯示卡主要由顯示控制電路、繪圖處理器、顯示存儲(chǔ)器和接口電路四個(gè)部分組

成。

顯示控制電路

顯示控制電路負(fù)責(zé)對顯示卡的操作進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，包括對CRT（或液晶）

顯示器進(jìn)行控制，如光柵掃描、同步、畫面刷新等。

接口電路

接口電路負(fù)責(zé)顯示卡與CPU和內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸。目前大多使用AGP接口，它

可把主存（RAM和VRAM直接連接起來，其數(shù)據(jù)線寬度為32位，時(shí)鐘頻率是

66MHz,最高傳輸速率達(dá)533MB/s（雙倍速）或IGB/s（四倍速）以上。

繪圖處理器

繪圖處理器是顯示卡的核心。

顯示存儲(chǔ)器

顯示存儲(chǔ)器又稱為噴存儲(chǔ)器、刷新存儲(chǔ)器或簡稱VRAM,它用于存儲(chǔ)顯示屏

上所有像素的顏色信息。注意：計(jì)算機(jī)使用的顯示器主要有兩類：CRT顯示器和

液晶顯示器（3顯示器的性能指標(biāo)

無論是CRT還是LCD顯示器，它們主要有如下的一些性能參數(shù)：

顯示屏的尺寸

目前常用的顯示器有15英寸、17英寸、19英寸、21英寸等。顯示屏的水平

方向與垂直方

向之比一般為4:3。

顯示器的分辨率

分辨率是衡量顯示器的一個(gè)重要指標(biāo)，它指的是整屏可顯示像素的多少，一般

用水平分辨率x垂直分辨率來表示，例如1024x768、1280X1024等。

刷新速率

刷新速率指所顯示的圖像每秒鐘更新的次數(shù)。刷新頻率越高，圖像的穩(wěn)定性越

好。PC機(jī)顯示器的畫面刷新速率一般在85Hz以上。

可顯示顏色數(shù)目

一個(gè)像素可顯示出多少種顏色，由表示這個(gè)像素的二進(jìn)位位數(shù)數(shù)決定，彩色顯

示器的彩色是由三個(gè)基色R、G、B合成而得到的，因此是R、G、B三個(gè)基色

的二進(jìn)位位數(shù)之和決定子可顯示顏色的數(shù)目。例如，R、G、B分別用8位表

示，則它就有224=1680萬種不同的顏色。輔射和環(huán)保

2.打印機(jī)

打印機(jī)也是PC機(jī)的一種主要輸出設(shè)備，它能把程序、數(shù)據(jù)、字符、圖形打印

在紙上。目前使用較廣的打印機(jī)有針式打印機(jī)、激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)二種。

（1針式打印機(jī)

針式打印機(jī)是一種擊打式打印機(jī)，由于打印質(zhì)量不高、工作噪聲大，現(xiàn)己被淘

汰出辦公和家用打印機(jī)市場。（2激光打印機(jī)

激光打印機(jī)是激光技術(shù)與復(fù)印技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它是一種高質(zhì)量、高速度、

低噪聲、價(jià)格適中的輸出設(shè)備。激光打印機(jī)分為黑白和彩色兩種。

激光打印機(jī)多半使用并行接口或USB接口，一些高速激光打印機(jī)則使用SCSI

接口。（3噴墨打印機(jī)

噴墨打印機(jī)也是一種非擊打式輸出設(shè)備，它的優(yōu)點(diǎn)是能輸出彩色圖像，經(jīng)濟(jì)、

低噪音，打印效果好，使用低電壓不產(chǎn)生臭氧，有利于保護(hù)辦公室環(huán)境等。

噴墨打印機(jī)按打印頭的工作方式可以分為壓電噴墨技術(shù)和熱噴墨技術(shù)兩大類。

按照噴墨材料的性質(zhì)又可以分為水質(zhì)料、固態(tài)油墨和液態(tài)油墨等類型。（4打印機(jī)

的性能指標(biāo)

打印機(jī)的性能指標(biāo)主要是打印精度、打印速度、色彩數(shù)目和打印成本等。

打印精度

打印精度也就是打印機(jī)的分辨率，它用dpi（每英寸可打印的點(diǎn)數(shù)）來表示，

是衡量圖像清晰程度最重要的指標(biāo)。300dpi是人眼分辨文本與圖形邊緣是否有鋸

齒的臨界點(diǎn)，再考慮到其他一些因素，因此360dpi以

上的打印效果才能基本令人滿意。

針式打印機(jī)的分辨率一般只有180dpi；激光打印機(jī)的分辨率最低是300dPi,

有的產(chǎn)品為400dpi、600dPi、800dpi，甚至達(dá)到1200dpi；噴墨打印機(jī)分辨率一般

可達(dá)300-360dPi,高的能達(dá)到720dpi以上。

打印速度

針式打印機(jī)的打印速度用CPS（每秒打印的字符數(shù)目）來衡量，一般為100-

200CPS；激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)是一種頁式打印機(jī)，它們的速度單位是每分鐘

打印多少頁紙（PPM）,家庭用的低速打印機(jī)大約為4PPM,辦公使用的高速激

光打印機(jī)速度可達(dá)到10PPM以上。

色彩數(shù)目

這是指打印機(jī)可打印的不同彩色的總數(shù)。

其他

包括打印成本、打印時(shí)的噪音、打印幅面大小、可打印字體的數(shù)目及種類、功

耗及節(jié)能功能、可打印的拷貝數(shù)目、與主機(jī)的接口類型等。

★考點(diǎn)16*：常用外存儲(chǔ)器（軟盤、硬盤、光盤）的功能、分類、性能指標(biāo)

及其基本工作原理

1.軟盤存儲(chǔ)器

軟盤存儲(chǔ)器由軟盤片、軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤控制器三部分組成。（1軟盤片

軟盤片由一張圓形軟塑料片涂上可記錄信息的磁性材料而制成。3.5英寸軟

盤片封裝在一個(gè)開有讀寫窗的硬塑料保護(hù)殼中，讀寫窗被一個(gè)可移動(dòng)的金屬套（快

門）保護(hù)著，寫保護(hù)口處有一塊可移動(dòng)的翼片，移動(dòng)翼片，露出寫保護(hù)口，信息就

無法記錄到盤片上，因而實(shí)現(xiàn)了寫保護(hù)。軟盤上的信息是按磁道和扇區(qū)來存放的。

一張新的盤片必須經(jīng)過咯式化以后才能使用，所謂格式化就是按操作系統(tǒng)規(guī)定的格

式對每個(gè)磁道劃分扇區(qū)，在扇區(qū)中填寫地址信息，并對磁盤空間進(jìn)行分區(qū)，定義文

件定位表、文件目錄表等。

（2軟盤驅(qū)動(dòng)器

軟盤驅(qū)動(dòng)器是用來帶動(dòng)盤片旋轉(zhuǎn)、并對盤片中信息進(jìn)行讀出與寫入操作的裝

置，它由主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（帶動(dòng)盤片旋轉(zhuǎn)）、磁頭（進(jìn)行信息的讀寫）及其定位系統(tǒng)

（將磁頭定位到指定的段道）等組成。

（3軟盤控制器

軟盤控制器是CPU與軟盤驅(qū)動(dòng)器的接口電路，通常集成在主板上，軟盤驅(qū)動(dòng)

器通過標(biāo)準(zhǔn)的34芯電纜與主板上的軟驅(qū)插槽（IDE接口）連接。

隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，信息量的迅速增長，多媒體數(shù)據(jù)文件的日益龐大，軟盤

因其容量小、速度慢、性能不穩(wěn)定，己不能滿足人們的使用要求，逐漸被淘汰。

2.硬盤存儲(chǔ)器

硬盤存儲(chǔ)器由磁盤盤片（存儲(chǔ)介質(zhì)）、主軸與主軸電機(jī)、移動(dòng)臂、磁頭和控制

電路等組成，它們?nèi)棵芊庥?/p>

一個(gè)盒狀裝置內(nèi)，這就是通常所說的硬盤驅(qū)動(dòng)器。

（1硬盤接口

主機(jī)與硬盤的接口，其功能是在主機(jī)與硬盤驅(qū)動(dòng)器之間提供一個(gè)數(shù)據(jù)、地址和

控制信號(hào)的高速通道，實(shí)現(xiàn)主機(jī)對硬盤驅(qū)動(dòng)器的各種控制，完成主機(jī)與硬盤之間的

數(shù)據(jù)交換。

硬盤接口主要有兩大類：IDE接口和SCSI接口。

IDE接口

PC機(jī)使用的硬盤接口主要是IDE接口，為了提高IDE接口的數(shù)據(jù)傳輸速度，

IDE接口經(jīng)歷了多次改進(jìn)，相繼出現(xiàn)了ATA-2、ATA-3UltraATA（ATA-4

接口，當(dāng)前流行的IDE硬盤差不多都采用了UltraATA接口。

SCSI接口

SCSI（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）接口使用一根50芯的扁平電纜，可串接多種外

部設(shè)備。選用SCSI接口必須在主機(jī)中配置SCSI適配器及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。SCSI

接口的硬盤數(shù)據(jù)傳輸速度快，CPU占用率低，能支持更多的設(shè)備在多任務(wù)方式下

工作。但SCSI接口的硬盤較貴，還需購買SCSI卡，安裝也不十分方便，比較適

用于服務(wù)器之類的計(jì)算機(jī)。

（2硬盤存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)

衡量硬盤存儲(chǔ)器性能的主要技術(shù)指標(biāo)有如下幾個(gè)：

容量

硬盤的存儲(chǔ)容量現(xiàn)在以千兆字節(jié)（GB）為單位，目前PC機(jī)硬盤單碟容量約

為40—100GB,硬盤中的存儲(chǔ)碟片一般有1~4片，其存儲(chǔ)容量為所有單碟容量之

和。

計(jì)算公式為：硬盤容量二碟片數(shù)目x單碟容量

平均等待時(shí)間

平均等待時(shí)間是指數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)轉(zhuǎn)到磁頭下的平均時(shí)間，它是盤片旋轉(zhuǎn)周期

的1/2。如今主流硬盤的轉(zhuǎn)速多為5400rpm、7200rpm和lOOOOrpm,因此平均

等待時(shí)間大約在3—6ms之間。

平珍尋道時(shí)間

平均尋道時(shí)間是指W磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在磁道（柱面）所需要的平均時(shí)間，這

是衡量硬盤機(jī)械能力的重要指標(biāo)，一般在5-10ms之間。

平均訪問時(shí)間

硬盤的平均訪問時(shí)間是平均尋道時(shí)間與平均等待時(shí)間之和，它表示硬盤找到數(shù)

據(jù)所在扇區(qū)所需要的平均時(shí)間。平均訪問時(shí)間最能代表硬盤找到某一數(shù)據(jù)所用的時(shí)

間。注意，不少硬盤的產(chǎn)品廣告中所說的平均訪問時(shí)間是用平均尋道時(shí)間代替的。

Cache容量

高速緩沖存儲(chǔ)器Cache能有效地提高硬盤的數(shù)據(jù)傳輸性能，理論上講Cache是

越快越好、越大越好。目前硬盤的緩存容量一般為IMB或2MB,有的己達(dá)到

8MB。

數(shù)據(jù)傳輸速率

數(shù)據(jù)傳輸速率分為外部傳輸速率和內(nèi)部傳輸速率。

?通常稱外部傳輸速率為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸速率或接口傳輸速率，指主機(jī)從

（向）硬盤緩存讀出（寫入）

數(shù)據(jù)的速度，它與采用的接口電路有關(guān)，一般為66?100MB/S。

?令內(nèi)部傳輸速率也稱持續(xù)傳輸速率，指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，現(xiàn)

在的硬盤大多在20MB2

到30MB/S之間。由于硬盤的內(nèi)部傳輸速率要小于外部傳輸速率，所以內(nèi)部

傳輸速率的高低才是

評價(jià)一個(gè)硬盤整體性能的決定性因素。一般來說，硬盤轉(zhuǎn)速相同時(shí)，單碟容量

越大，則硬盤的內(nèi)部

傳輸速率越高；在單碟容量相同時(shí)，轉(zhuǎn)速高的硬盤內(nèi)部傳輸速率也高。

注意硬盤上的一塊數(shù)據(jù)要用三個(gè)參數(shù)來定位：柱面號(hào)、扇區(qū)號(hào)和磁頭號(hào).操

作系統(tǒng)為了在磁盤上找到所需

要的文件，每一個(gè)文件的位置信息必須集中記錄在“文件分配表”（FAT中，

FAT本身位于磁盤

的固定位置。

3.移動(dòng)硬盤

目前廣泛使用的移動(dòng)存儲(chǔ)器有閃存盤和移動(dòng)硬盤兩種。

（1閃存盤

閃存盤也稱為“優(yōu)盤”，它采用Flash存儲(chǔ)器（閃存）技術(shù)，體積很小，重量很

輕，容量可以按需要而定（例如8MB—2GB）,具有寫保護(hù)功能，數(shù)據(jù)保存安

全可靠，使用壽命可長達(dá)數(shù)年。利用USB接口，可以與幾乎所有計(jì)算機(jī)連接。

(2移動(dòng)硬盤

所謂移動(dòng)硬盤，主要指采用USB或IEEE1394接口的、可以隨時(shí)插上或拔下

的、小巧而便于攜帶的硬盤存儲(chǔ)器，通常它是用筆記本電腦的硬盤加上特制的配套

硬盤盒構(gòu)成的一個(gè)大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)。

移動(dòng)硬盤的優(yōu)點(diǎn)是：

①容量大。移動(dòng)硬盤容量少則幾個(gè)GB,大至100GB甚至更大。

②兼容性好，即插即用。

③速度快。

④體積小，重量輕。

⑤安全可靠。

4.光盤

光盤存儲(chǔ)器具有記錄密度高、存儲(chǔ)容量大、采用非接觸方式讀寫信息，信息可

長期保存等優(yōu)點(diǎn)。

光盤存儲(chǔ)器主要可分為固定型光盤、追記型光盤、可改寫型光盤等三種類型。

(1固定型光盤

固定型光盤又叫只讀光盤，它把需要記錄的信息事先制作到光盤上，用戶不能

抹除，也不能再寫入，只能讀出盤中的信息，現(xiàn)在PC機(jī)上廣泛使用的CD一

ROM光盤和DVD-ROM光盤就屬于這一類。

(2追記型光盤

追記型光盤可以由用戶自己將信息寫入光盤，但寫過后不能抹除和修改，只能

在空白處追加寫入。這種光盤主要供用戶作為信息存檔和備份之用，CD—R光

盤就屬于此類，它可反復(fù)多次讀取數(shù)據(jù)。

(3可改寫型光盤

可改寫型光盤也叫可擦寫型光盤，用戶可以自己寫入信息，也可以對寫入的信

息進(jìn)行擦除和改寫，就像使用磁盤一樣。CD-RW光盤就屬于這類光盤，它可多次

寫入和讀出。

光盤存儲(chǔ)器的讀出速度和數(shù)據(jù)傳輸速度比硬盤慢得多。

CD—ROM存儲(chǔ)器

CD光盤驅(qū)動(dòng)器的性能指標(biāo)之一是數(shù)據(jù)傳輸速率，它以第一代CD—ROM驅(qū)

動(dòng)器的傳送速率(每秒150KB)為單位，目前驅(qū)動(dòng)器的速率多為40倍速

(6MB/S)、48倍速(7.2MB/S)，甚至更高。

光驅(qū)與主機(jī)的接口有IDE(E—IDE和SCSI之分。目前所使用的光驅(qū)大多為

E-IDE接口，它可以直接與主板連接。

?CD-R

CD-R的中文名稱是可記錄式光盤，也叫做光盤刻錄機(jī)。它是一種寫入后不

能修改但允許反復(fù)多次讀出的CD光盤存儲(chǔ)器。

?CD—RW

CD-R光盤刻錄機(jī)的不足之處是寫入數(shù)據(jù)后不允許改寫，操作過程一旦有誤則

可能導(dǎo)致整個(gè)盤片報(bào)廢。CD-RW是一種可重復(fù)擦寫型光盤存儲(chǔ)器，它與CD-R在

結(jié)構(gòu)、工藝與成本方面均差別不大，且可使用CD-R盤片進(jìn)行刻錄。

DVD光盤存儲(chǔ)器

DVD的英文全名是DigitalversatileDisk,即數(shù)字多用途光盤。DVD不僅可

以存儲(chǔ)數(shù)字音像資料，而且可以作為計(jì)算機(jī)的外存儲(chǔ)器。

DVD有下列三種不同的產(chǎn)品：

DVD-ROM。DVD只讀光盤，用途類似CD—ROM。?

DVD—Ro限寫一次的DVD,用途類似CD—Ro?DVD—RAMo可

多次讀寫的光盤，用途類似CD—RW。

DVD盤片與CD盤片的大小相同，直徑約12cm（也有8cm的），可單面存

儲(chǔ)，也可雙面存儲(chǔ)，每一面可以是單層也可以是雙層。因此一張DVD光盤最多可

有雙面共4層的存儲(chǔ)空間。表2.3是各種不同DVD光

盤的存儲(chǔ)容量及其名稱。DVD的道間距只有CD盤的一半，信息坑更加密

集，因而大大提高了盤片的存儲(chǔ)容量。

表2.3各種不同DVD光盤的存儲(chǔ)容量

DVD光盤類型120mmDVD存儲(chǔ)容量(GB)80mmDVD存儲(chǔ)容量：（G

單面單層（SS/SL）4.7(DVD-5)1.46(DVD-1)

單面雙層（SS/DL）8.5(DVD-9)2.66(DVD-2)

雙面雎層（DS/SL）9.4(DVD-10)2.92(DVD-3)

雙面雙層（DS/DL）17(DVD-18)5.32(DVD—4)

★典型例題及考題分析

一、選擇題分析

【例I】計(jì)算機(jī)技術(shù)對人類社會(huì)進(jìn)步與發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響，其作用不包

括O

(A可以互聯(lián)互通，進(jìn)行信息交流與共享等

(B提供了人類創(chuàng)造文化的新工具

(C增添了人類發(fā)展科學(xué)技術(shù)的新手段

(D計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)開拓了人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然的新資源

分析：計(jì)算機(jī)的作用有：開發(fā)了人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然的新資源；增添了人

類發(fā)展科學(xué)技術(shù)的新手段；提供了人類創(chuàng)造文化的新工具；弓|起了人類的工作與生

活方式的變化，故B、C、D的說法都是正確的；而A是計(jì)算機(jī)的特性，不屬于

作用，故選A。

答案：A

【例2】計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的內(nèi)容。

(A只能是數(shù)據(jù)(B)只能是程序(C可以是數(shù)據(jù)和指令(D)只能是指令

分析：計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的內(nèi)容可以是數(shù)據(jù)和指令。

答案：C

【例3】下面有關(guān)計(jì)算機(jī)的敘述中，正確的是_____o

(A計(jì)算機(jī)的主機(jī)只包括CPU(B計(jì)算機(jī)程序必須裝載到內(nèi)存中才能執(zhí)行

(C計(jì)算機(jī)必須具有硬盤才能工作(D)計(jì)算機(jī)鍵盤上字母鍵的排列方式是隨

機(jī)的

分析：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括主機(jī)和外部設(shè)備，主機(jī)包括CPU和內(nèi)存兩部分；

硬盤是外存，并不是必須的設(shè)備，如可以從軟驅(qū)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行軟盤上的程序

等；計(jì)算機(jī)鍵盤上的字母鍵是為了方便用戶操作計(jì)算機(jī)并加快錄入速度而優(yōu)化排列

的；CPU只能直接訪問內(nèi)存，要運(yùn)行程序，第一步必須把程序裝載到內(nèi)存中。

答案：B

【例4】下列敘述口錯(cuò)誤的一條是_____。

(A內(nèi)存容量是指微型計(jì)算機(jī)硬盤所能容納信息的字節(jié)數(shù)

(B微處理器的主要性能指標(biāo)是字長和主頻

(C微型計(jì)算機(jī)應(yīng)避免強(qiáng)磁場的干擾

(D微型計(jì)算機(jī)機(jī)房濕度不宜過大

分析：硬晶是外存而不是內(nèi)存°微處理器的主要性能指標(biāo)有字長、主頻、內(nèi)存

容量、速度。計(jì)算機(jī)是電子器件，受潮容易短路或生銹，影響計(jì)算機(jī)的使用壽命。

受強(qiáng)磁場的干擾，會(huì)使計(jì)算機(jī)工作不正常或使磁盤上存放的信息丟失。

答案：A

【例5】電子計(jì)算機(jī)工作最重要的特征是

(A高速度(B)高精度(C存儲(chǔ)程序自動(dòng)控制(D)記憶力強(qiáng)

分析：現(xiàn)代的計(jì)算磯都是采用馮。諾依曼原理，該原理的思想是控制計(jì)算機(jī)進(jìn)

行操作的程序預(yù)先以二進(jìn)制的形式存放在計(jì)算機(jī)中，程序執(zhí)行的數(shù)據(jù)也是以二進(jìn)制

的形式存放在計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)在程序的控制下一步一步地執(zhí)行，而不需要人的干

預(yù)。存儲(chǔ)程序和程序自動(dòng)控制是該原理的核心，也是電子計(jì)算機(jī)工作最重要的特

征。

答案：C

【例6】在電腦控制的家用電器中，有一塊用于控制家用電器工作流程的大規(guī)

模集成電路芯片，它把處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路等都集成在一起，這

塊芯片是______O

（A微處理器（B）內(nèi)存條（C微控制器（D）ROM

分析：微處理器簡稱uP或MP,通常指使用單片大規(guī)模集成電路制成的、具

有運(yùn)算和控制功能的部，‘牛。一種把處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路等都集成

在單塊芯片上的大規(guī)模集成電路，稱為微控制器，也叫單片機(jī)，它們多半以嵌入方

式大量地使用在智能儀表、智能玩具、外圍設(shè)備、數(shù)字家電和通信設(shè)備等產(chǎn)品中。

答案：C

【例7】對計(jì)算機(jī)的性能進(jìn)行評測時(shí)，經(jīng)常會(huì)用MIPS來描述計(jì)算機(jī)的一

_____O

（A平均無故障時(shí)間（B）硬盤的等待時(shí)間（C平均故障修復(fù)時(shí)間（D）

CPU的運(yùn)算速度分析：本題考查的是計(jì)算機(jī)的性能評測參數(shù)。MIPS（Million

InstructionsPerSecond,是一種以單字長定點(diǎn)指令的平均執(zhí)行時(shí)間來計(jì)算的CPU

運(yùn)算速度單位。還有一種用單字長浮點(diǎn)指令的平均執(zhí)行時(shí)間來計(jì)算的CPU運(yùn)算速

度的方法，單位是MFIPS（MillionFLOationginstrdctionsPerSecondo

答案：D

【例8】CPU執(zhí)行每一條指令都需分成若干步，每一步完成一個(gè)操作，下面

指令執(zhí)行步驟正確的是一o（A指令譯碼、預(yù)取指令、執(zhí)行運(yùn)算、計(jì)算地址、回

送結(jié)果

（B預(yù)取指令、執(zhí)行運(yùn)算、指令譯碼、計(jì)算地址、回送結(jié)果

（C預(yù)取指令、計(jì)算地址、指令譯碼、執(zhí)行運(yùn)算、回送結(jié)果

（D預(yù)取指令、指令譯碼、計(jì)算地址、執(zhí)行運(yùn)算、回送結(jié)果

分析：計(jì)算機(jī)中，指令的執(zhí)行過程如下：

(1CPU的控制器從存儲(chǔ)器讀取一條指令并放入指令寄存器。

(2指令寄存器中的指令經(jīng)過譯碼，決定該指令應(yīng)進(jìn)行何種操作、操作數(shù)在哪

里。

(3根據(jù)操作數(shù)的位置取出操作數(shù)。

(4運(yùn)算器按照操作碼的要求，對操作數(shù)完成規(guī)定的運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果修

改或設(shè)置處理器的一些狀態(tài)標(biāo)志。

(5把運(yùn)算結(jié)果保存到指定的寄存器，需要時(shí)將結(jié)果從寄存器保存至內(nèi)存單

兀。

(6修改指令計(jì)數(shù)器，決定下一條指令的地址。

答案：D

【例9】CPU正在運(yùn)行的程序和需要立即處理的數(shù)據(jù)存放在_______中。

(A磁盤(B)硬盤(C)內(nèi)存(D)光盤

分析：內(nèi)存的存取速度快而容量相對較小，它與CPU直接相連，用來存放等

待CPU運(yùn)行的程序和處理的數(shù)據(jù)。外存的存取速度較慢而容量相對很大，它與

CPU并不直接連接，用于永久性地存放計(jì)算機(jī)中幾乎所有的信息。硬盤和光盤都

屬于外存，磁盤是一種統(tǒng)稱。故選C。

答案：C