二、计算机组成原理(1)计算机硬件的组成及其功能；计算机的分类。►计算机的硬件组成及其功能线中央处理器计算机硬件弋存储器外没MiJy入/输出设备中央处理器：运行系统软件和应用软件的处理器。(是计算机最核心的部件)存储器：存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的 存収。主存储器是一个临时存储设备，在CPU执行程序时，用来存放程序和程序处理的数 据。总线(bus)：贯穿整个系统的一组共享的信息传输通道。包括处理器总线、存储总线和I/O总线。总线结构的优点：整个系统结构清晰、灵活、成本低。I/O设备：I/O接口：►计算机的分类从计算机的性能、用途和价格角度，计算机可以分为四类：巨型计算机、大型计算机、 型计算机和个人计算机。(2)CPU的结构；指令与指令系统；指令的执彳丁过程；CPU的性能指标。►CPU的基本组成都可以看成是由数据通路和控制器组成的。►CPU的主要功能部件：运算器、控制器、寄存器组 寄存器(堆)：用于在主存储器和运算部件之间暂存数裾。通 常由快速的静态随机读写存储器SRAM实现。运算器：完成数据的算术运算和逻辑运算。运算器的核心是算 术逻辑运算单元。控制器：CPU的指挥中心。它协调和校制计算机的各个部件统一工作。►指令：在计算机内部，程序的基本单位是指令。其格式为：操作码+操作数地址►指令系统：CPU能执行的全部指令称为该CPU的指令系统。4旨令的一般执行过程：取指令一分析指令一执行指令 取指令：根据程序计数器中的值从存储器读出指令，送到指令存储器。分析指令：将指令存储器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。执行指令：控制器有序地发出控制信号，数据通路上的部件有序的传送数据或进行操作。►CPU的性能指标计算机系统的性能评价主要考虑的是CPU性能。CPU性能主要是指CPU运行用户程序代 码的时间。指标有一一________________、________、________________、________、________、________。（3）PC机的主板、芯片组与BIOS;内存储器。►主板：是PC中最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，采用开放式结 构。主板的性能影响着整个微机系统的性能。＞功能：①提供计算机主要部件的插接；②连接部件之间信息传送的通路；③集成一些I/O控制器：④提供一些额外功能。＞主要组成：/-CPU插座 存储器插槽扩充卡插槽：乂称I/O总线插槽，包括PCI总线插槽或PCI-E总线插槽等J显示卡插槽：早期使用AGP借门，现在普遍使用PCI-EX16接门j BIOS芯片：采川闪烁存储器，存放基本输入/输出系统（BIOS）CMOS芯片：存放系统的有关参数，例如日期、时间、口令等。硬盘接口：IDE接口（并行）或SATA接口（串行）。近年来流行SATA接口。池：计算机断电后，给CMOS供电。►芯片组：主板上最重要的部分，芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣，决定了主板性 能的好坏与级别的高低。＞________:是主板上离CPU最近的芯片，在计算机中起着主导作用，又称为主桥。北桥芯 片的重要功能是实现CPU与内存数裾传输，常常被称为A存控制屮心。＞________:重要功能是控制输入输出，常常被称为输入输出控制中心。►BIOS：是基本输入输出系统。是一组机器语言程序。主要功能是为计算机提供最底层的、 最直接的硬件设置和控制。计算机在启动时，首先会运行BIOS。它存放在主板上的ROM中，近年來采用闪烁存储器。BIOS芯片是非易失性存储器，断电后信息不会丢失，主要存放下列程序：POST加电自检程序、CMOS设罝程序、系统自举装载程序、主要I/O设备的驱动程序和中 断服务程序。从奔腾时代开始，现代计算机主板都使川闪存来作为BIOS的存储芯片。►内存储器：巾半导体集成电路芯片组成。（4）PC机I/O操作的原理；I/O总线与I/O接口。►I/O操作：实现I/O设备与内存之间的数据传输。►I/O总线：用于I/O控制器与主机之间数据传输。主要有PCI总线、AGP总线和PCI-Express总线（简称PCI-E总线）等。►I/O接口：主机箱上的各种插座和插头，用于连接I/O设备（输入/输出没备）。常用I/O设 备接口有PS/2接口、USB接口、DVI接口、HDMI接口、VGA接口等（5）常用输入设备（键盘、鼠标、扫描仪、数码相机）的功能、性能指标及基 本工作原理。►键盘：是最常川也是最主要的输入设备，通过键盘可以讲英文字母、数字、标点符号等输入到计算机屮，从而叫计算机发出命令、输入数据等；壬鹽是键盘重要的性能指标，包 括：按键弹力是否适屮，按键受力是否均匀，键帽是否松动或摇晃，键程是否合适，等等。 键盘的接口有AT接口、PS/2接口、USB接口。►鼠标：能方便地控制屏幕上的光标移动到指定的位置，并通过按键完成各种操作。有机 械鼠标器和光电鼠标器之分。目前流行使用光电鼠标，工作速度快，准确度和灵敏度高， 分辨率高，定位精度高。鼠标的接口有PS/2接口和USB接口。►扫描仪：是利用光电技术和数字处理技术，将各种形式的图像信息输入计算机的一种设 备。光学分辨率反映扫描仪扫描图像的清晰程度：色彩位数表示扫描仪所能产生颜色的范 围，用二进制位数表示；扫描幅面表示扫描图稿尺、的大小。扫描仪的接口有SCSI接口、EPP接口和USB接口。►数码相机：是利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的一种阁像输入设备。数码相 机的存储器一般采用闪存构成的存储卡形式，如MMC卡、SD卡等。成像质S:主要取决于 相机的镜头、感光元件大小及质量。像素是相机成像元件上的感光最小单位，________________是衡量数码相机的重要指标，指的是数码相机的分辨率。________是指真正参与感光成像 的像素值，是决定图片质量的关键。（6）常用输出设备（显示器、打印机）的功能、分类、性能指标及基本工作原 理。►显示器：是计算机中最基本的图文输山设备。显示器通过显卡与计算机相连接，将计算 机中的数字信号转化为光信号后，在屏幕上显示出来。显示器的性能指标有以下几点：分 辨率、显示器的尺寸、刷新频率、可视角度、色彩度、亮度值、对比值。►打印机：是计算机的基本输出设备，是将计算机的运算结果或屮间结果以人所能识别的 数字、字母、符号和图形等，依照规定的格式印在纸上的设备。按工作方式可分为针式打 印机、喷墨打印机和激光打印机三大类。打印机的性能指标有：打印分辨率、打印速度、 打印成本、色彩数目、打印噪音、打印幅面大小、功耗等。（7）常用外储设备（硬盘、光盘、U盘）的功能、分类、性能指标及基本工作 原理。►硬盘：是计算机屮使用最普遍的一种外部储存器。是一种________存储器，可以长久存储 大量的程序和数据。＞组成：硬盘由________、________和________三大部分组成。①磁记录介质用来保存信息；②硬磁盘驱动器提供了对磁盘的访问操作；③磁盘校制器就是 主机和硬磁盘驱动器之间的高速数据传输，目前多使用串行ATA即SATA接口。＞硬盘上定位数据的地址需要3个参数：磁头号（盘面号）、磁道号和扇区号。＞硬盘格式化后的界量=2*盘片数*每道磁道数*每磁道扇区数*每扇区字节数 ＞硬盘的数据访问可以归纳力________三个步骤。寻道：移动磁头，磁头定位到柱面号指定的磁道位置。定位：旋转盘片，磁头定位到扇区号指定的扇区位置。读写：由磁头号指定的磁头读写该磁头定位的扇区数据。硬盘存储器的平均存取时间与硬盘的旋转速度、磁头的寻道时间和数据的传输速率相关。 硬盘的转速一般分为7200转、5400转或4200转。►光盘：是一种辅助存储器，可以存放文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。＞ 组成：光盘巾光盘盘片和光盘驱动器组成。＞工作原理：光盘的盘片是一种耐热的有机玻璃，通过在盘片上压制凹坑来记录信息，用于 记录数据的是一条由里向外的连续的螺旋状光道，信息按照一个个扇区串行记录在光道上。 光盘驱动器实现对光盘数据的读写，读写头是用半导体激光器和光路系统组成的光头，利用光义发出的激光光束来进行信息读写。＞分类：◎光盘按照所用的激光类型分为使用红光的________________、________________和使用蓝光的________________三类。CD盘和DVD盘大小相同，但各种参数不一样。DVD盘的容量要远远大于CD盘。BD盘是目前先进的大容量光盘，利用波长更短的蓝光激光來读写信息。◎光盘片按照读写的次数可以分为________、________和________三类。＜只读光盘〉信息不能改写。CD-ROM、DVD-ROM和BD-ROM均为只读型光盘。＜一次写入型＞光盘，用户可以写入一次、多次读山但不能擦出的光盘。数据可以追加写入 在盘片的空白处。CD-R、DVD-R、DVD+R和BD-R均是此类光盘。＜可擦写型光盘〉是可读可写型的光盘，可以多次改写，改写次数可达几百次甚至上千次。CD-RW、DVD-RW、DVD+RW和BD-RW均是此类光盘。光盘驱动器光盘驱动器有内置驱动器和外界驱动器两种。按其信息读写能力分为只读光驱和光盘刻录机 两大类；按照其可读写光盘的类型分为CD类、DVD类、BD类和组合式的。光盘驱动器具 有向下兼容性。光盘驱动器的接口：內置驱动器早期使用IDE接口，目前主要使用SATA接口：外界驱动 器使用USB接口。►U盘：是一种使用USB接口连接计算机，并通常通过闪存来进行数据存储的小型便携存储 设备。体积小、重量轻、可重复写入。U盘的抗震能力强于移动硬盘，需要的电量比移动硬 盘小，但所能提供的容量小于移动硬盘。