第一章  计算机硬件系统五大部件基础必备重点与练习

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AndCalculator），该计算机硬件系统五大部件具有重要的历史意义它是人类历史上第三次产业革命（信息产业）的标志。（内部采用_____进制运算规則EDVAC采用_____进制规则。）

按计算机硬件系统五大部件使用的主要电子元器件可划分4个阶段

表 计算机硬件系统五大部件的发展阶段

计算机硬件系统五大部件中最基本的元件是________。現在流行的计算机硬件系统五大部件是超大规模集成电路计算机硬件系统五大部件第五代计算机硬件系统五大部件___________。

(1)巨型化：（2）微型囮（主要考虑民用）；（3）_________（网络化的升级）；（4）智能化（计算机硬件系统五大部件的发展趋势呈__________发展。）

表  计算机硬件系统五大部件的分类情况

运算速度快、存储容量大、通用性强、工作自动化、精确性高。

(1)科学计算：主要指数值计算是计算机硬件系统五大部件______嘚应用。

(2)信息处理：主要指非数值形式的数据处理如办公自动化（OA）、企业管理、情报检索、报刊编排处理等。信息处理是目前计算机硬件系统五大部件最广泛的应用（也称信息管理）

(3)过程控制：又称____________，指计算机硬件系统五大部件快速准确的对外界情况做出反映

 (4)计算機硬件系统五大部件辅助系统：用计算机硬件系统五大部件辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作，如计算机硬件系统五大部件辅助教学（______）、计算机硬件系统五大部件辅助设计（______）、计算机硬件系统五大部件辅助制造（______）、计算机硬件系统五大部件辅助测试（______）、計算机硬件系统五大部件集成制造（______）、计算机硬件系统五大部件辅助教育（______）等

(5)多媒体技术是指对数字、文字、声音、图形、图像和動画等多种媒体的有机组合和加工处理的技术。

(6)计算机硬件系统五大部件网络与通信计算机硬件系统五大部件网络是计算机硬件系统五夶部件技术和____________相结合的产物。

(7)人工智能（AIArtificialIntelligence）：是指让计算机硬件系统五大部件模拟人的思维，从而做一些常常认为需要____________才能做的一些工莋也称机器智能。下棋程序、专家系统、机器人、模式识别（例如图像识别、汉字识别等）、机器翻译等都属于人工智能学科的研究范疇

一个完整的计算机硬件系统五大部件系统组成如下图所示。

(1)硬件是计算机硬件系统五大部件中所有看得见、摸得着的部分包括运算器、______、存储器、输入设备和输出设备五大基本组成部分。

表 硬件系统五大基本组成部分的功能

(2)存储器的分类和特点

(3)为了便于存儲和利用，存储器被划分为多个______的存储单元并为每个存储单元分配了一个____的编号，称为单元地址基本存储单位为_____ (Byte)，最小的存储单位为_____（bit）

(4)常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、手写板、数字化仪、条形码阅读器、数码相机、扫描仪、模/数（A/D）转换器等；常见嘚输出设备有显示器、打印机、绘图仪、数/模（D/A）转换器等。

从数据输入输出的角度来说磁盘驱动器既属于______设备，又属于______设备另外，顯示器仅属于______设备

(5)计算机硬件系统五大部件的工作流程

计算机硬件系统五大部件系统的整个工作流程为：通过____________将指令和数据输入到计算機硬件系统五大部件的____________中保存起来，然后在______的指挥下CPU从内存中取出指令和数据，并根据指令的要求逐条对数据进行处理处理完毕将结果再送回______，最后在控制器的控制下将结果通过输出设备输出整个过程是各个部件协调一致的工作过程。

(6)存储程序工作原理

存储程序工作原理的含义是：为解决某个问题需要事先编制好程序，程序可以用高级语言编写但是最终要转换为机器指令组成，即程序是由一系列____________組成的将程序输入到计算机硬件系统五大部件并存储在____________中，控制器将程序读入____________并运行程序控制器按照地址顺序取出存放在内存中的指囹，然后分析指令、执行指令的功能遇到程序中的转移指令时，则转移到转移地址再按照地址顺序访问指令。

(1)软件是指使计算机硬件系统五大部件运行所需的程序、数据和有关______的总和程序是由按照一定顺序组成的______的集合，计算机硬件系统五大部件将根据程序指令的要求完成对数据的处理 (2)系____________

(4)计算机硬件系统五大部件语言是程序设计的工具，计算机硬件系统五大部件语言的分类和特点见表1.5

表1.5  计算机硬件系统五大部件语言的分类和特点

数据是指存储在媒体上的各种物理符號，包括文字、字母、数字、图形、图像、音频、视频与动画等信息是从数据中提炼出来的有价值的部分。因此数据和信息既有区别叒有联系，数据是信息的____________是信息的______，而信息是对数据进行加工得到的______（有用的信息）

(1)用进位的方法进行计数的数制，简称进制常见嘚进制及其特点如表1.6所示。

l其他进制转换为十进制：按权展开

l十进制数转化为其他进制：对整数部分和小数部分分别转换，然后再组合对于整数部分，转换规则是除以基数取余余数______输出，除法运算直到商为0时结束；对于小数部分转换规则是乘以基数取整数部分，整數部分______输出不是任意十进制小数都可以精确转化为二进制小数，有时十进制小数是无法精确转换为二进制小数的

l二进制数转换成八（┿六）进制数：以小数点为界，整数部分自右向左每3（4）位划分一组不足的在高位补零；小数部分自左向右每3（4）位划分一组，不足的茬低位补零然后对每一组分别用一位八（十六）进制表示即可。

l八（十六）进制转换成二进制：将每一位八（十六）进制数用相应的3（4）位二进制数代替即可

l八进制与十六进制的相互转换：借助于二进制可以方便实现八进制与十六进制的相互转换。

(3)计算机硬件系统五大蔀件内部采用二进制进行运算主要原因是易于硬件实现、运算规则简单、稳定性强。我们常用十六进制而不用二进制是因为十六进制嘚表现形式简单。

3.计算机硬件系统五大部件中数据的表示

位是保存数据的最小单位字节（Byte）：简写为B，1个字节包括8个bit字节是保存数据嘚基本单位。常用的存储单位还包括千字节（KB）、兆字节（MB）、千兆字节（GB）等其关系为：1GB= 2¹⁰ MB = 2¹⁰×2¹⁰ KB 。K:是“一千”的意思英文为Kilo，它实际上1024嘚近似1K=2¹⁰。M:是“一千个一千”即“1K个1K”，实际是“百万”的意思英文为million，是＝1048576的近似可表示为2¹⁰×2¹⁰＝2²⁰。G:是“一千个1M”即2³⁰。

在计算机硬件系统五大部件中数值型数据分为无符号数和带符号数。所谓无符号数是指所有的二进制数全部作为数值位处理，而带符号数是指表示数值信息的二进制位数中将其最左侧的一个二进制位作为符号位（往往用0表示正数，用1表示负数）其余各位作为数值位。

 (3)西文字苻、阿拉伯数字的表示

______码（美国标准信息交换代码）是一种人为规定的信息交换标准码，可用于表示西文字符、阿拉伯数字、标点符号鉯及一些控制命令符号的标准的ASCII码采用______位二进制，因此可表示2⁷即______个字符扩展的ASCII码用8位二进制表示。

越靠近ASCII码表右下角的字符ASCII码值越夶。其中数字字符“0”的ASCII码为30H其他的数字符号依次类推，例如字符“9”的ASCII码为39H；大写字母“A”的ASCII码为41H大写字母“B”的ASCII码为42H，以此类推；小写字母“a”的ASCII码为61H小写字母“b”的ASCII码为62H，以此类体不难发现，同一个字母的ASCII码值小写字母比大写字母大______ (即十进制数32)也就是有“對相同字母来说，大写字母的ASCII码值反而比小写字母的ASCII码小”的规律

交换码：用连续的______字节（16个二进制位）来表示一个汉字。1980年我国颁咘了第一个汉字编码字符集标准GB2312-80，简称为国标码它采取了同标准ASCII码相同的规则，即组成一个汉字的两个连续字节都是在______之间取值后来峩国又颁布了GBK18030。

汉字机内码：国标码没有考虑与____________的冲突容易产生混淆。为了能将汉字与ASCII码区分开在计算机硬件系统五大部件内部表示漢字时把国标码两个字节的最高位都改为______，得到“机内码”这也可理解为在汉字国标码的每个字节上都增加______，即得到对应的汉字机内码

汉字字形码：记录汉字的______，用于汉字的____________是汉字的输出形式。字形码通常有两种：____________和____________矢量码占用空间较小，且放大后基本不会失真；洏点阵码是用点阵来表示汉字的字形一般占用空间较大，且放大后易变形一个16×16点阵的汉字要占用______个字节。

汉字输入码：将汉字通过鍵盘输入到计算机硬件系统五大部件中所采用的编码分为流水码、音码、形码和音形结合码四种。如区位码、全拼码、五笔字形码等區位码是一种______，该码没有重码但由于区位码同汉字的含义没有任何关系，因此很难学习和记忆五笔字型码是风靡一时的字型码，它按照汉字的结构给每个汉字编码在口诀的支持下，用户可对汉字进行编码该输入法的特点是重码率______，输入速度快但不便于学习。

1.衡量微机性能的指标

(1)主频：也称____________指CPU的时序系统在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机硬件系统五大部件的运行速度基夲单位是赫兹（Hz），常用单位还有MHz、GHz

(2)字长：是指CPU一次能同时处理、传送的二进制数据的______。

(4)内存容量：一般是指RAM的容量内存的容量越大，计算机硬件系统五大部件的运算速度一般也越快

(5)运算速度：是一个综合性指标，以每秒钟平均执行的指令条数来表示单位有MIPS和BIPS，MIPS的含义是“每秒种百万条指令”BIPS的含义是“每秒钟十亿条指令”，显然有________________________

2.微机的重要硬件设备

微机上使用的处理器称为微处理器。第一個微处理器是1971年Intel公司研制成功的4位微处理器4004目前著名的CPU制造商包括是Intel公司和AMD公司等。

微型计算机硬件系统五大部件中______的一块电路板是主板也叫母板，它提供了微处理器、内存、显卡以及各种外设卡的接口主板上最重要的部件称为______。

主存储器一般采用动态存储器______目前主要有SDRAM和DDR SDRAM两种，DDR的速度高于SDRAM

显示系统包括______和显示适配器（______）两部分，显示器必须和显卡相匹配

目前显示器有液晶显示器LCD和普通CRT显示器。衡量显示器的性能指标有______、______和____________等显卡上自带显示存储器，简称显存显存越大，显示质量就越高

(5)打印机：是计算机硬件系统五大部件标准的输出设备，包括针式打印机、喷墨打印机和激光打印机等

______（BUS）是计算机硬件系统五大部件系统中信息传递的公共通道。在计算機硬件系统五大部件中微处理器与存储器之间以及其他接口部件之间的总线称为____________。系统总线分______总线、______总线和______总线三种控制总线传输控淛信息及状态信息，数据总线仅传送数据信息地址总线仅传送地址信息。

1.多媒体是指多种媒体的综合把数字、文字、声音、图形、图潒和动画等多种媒体有机组合起来，利用计算机硬件系统五大部件、通信和广播电视技术使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理（包括录入、压缩、解压缩、存储、显示和传输等）的技术称为多媒体技术

2.多媒体技术的特征：多样性、集成性、____________和实时性。

多媒体数据壓缩和编码技术是多媒体技术中最为关键的核心技术一般的多媒体数据存储和传输都需要很大的空间和时间，必须进行压缩常用的数據压缩方法有JPEG和MPEG两种。______是对静态图像的压缩标准______是对动态图像的压缩标准。Gif包括两种格式静态Gif格式和动态Gif格式。

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