計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論教程第3章

1、1,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),內(nèi)容提要 本章以微型計(jì)算機(jī)為例介紹計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成，包括系統(tǒng)單元、內(nèi)存、系統(tǒng)總線、擴(kuò)展卡以及常用的輸入/輸出設(shè)備和輔助存儲(chǔ)器。通過本章學(xué)習(xí)，要求讀者掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，了解各種各樣的輸入/輸出設(shè)備及其功能。,,,2,馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu),體系結(jié)構(gòu)指的是，構(gòu)成系統(tǒng)主要部件的總體布局、部件的主要性能以及這些部件之間的連接方式。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、

2、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大部分組成控制器和運(yùn)算器是其核心，稱為CPU按存儲(chǔ)程序原理進(jìn)行工作數(shù)據(jù)和程序以二進(jìn)制代碼形式不加區(qū)別地存放在存儲(chǔ)器中，存放的位置由地址確定 控制器是根據(jù)存放在存儲(chǔ)器中的指令序列（程序）進(jìn)行工作，并由一個(gè)程序計(jì)數(shù)器控制指令的執(zhí)行,,,3,VON NEUMANN,1946年，John von Neumann、Arthur Burks和Herman Goldstein共同發(fā)表一篇名為“電子計(jì)算儀器邏

3、輯設(shè)計(jì)的初步討論（Preliminary Discussion of the Logical Design of an Electronic Computing Instrument）”論文，von Neumann在文中詳細(xì)描述了計(jì)算機(jī)的邏輯設(shè)計(jì)、指令修改的概念以及計(jì)算機(jī)的電子電路。這個(gè)概念一直作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。文中指出“因?yàn)橥晟频脑O(shè)備將是一個(gè)通用計(jì)算機(jī)，它應(yīng)該包括主要的部件有：運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器和與之相關(guān)的操作員”。,,,

4、4,計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,適應(yīng)串行的算法的體系結(jié)構(gòu)改變?yōu)檫m應(yīng)并行的算法的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)面向高級(jí)語言計(jì)算機(jī)和直接執(zhí)行高級(jí)語言的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)與操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件相適應(yīng)的計(jì)算機(jī)從傳統(tǒng)的指令驅(qū)動(dòng)型改變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型和需求驅(qū)動(dòng)型的計(jì)算機(jī)各種適應(yīng)特定應(yīng)用的專用計(jì)算機(jī)高可靠性的容錯(cuò)計(jì)算機(jī)處理非數(shù)值化信息的計(jì)算機(jī),,,5,微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu),微型計(jì)算機(jī)硬件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與馮·諾依曼結(jié)構(gòu)無本質(zhì)上的差異，不過CPU已被集成

5、在一片大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路上，稱為MPU。此外，微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部的連接方式都是采用總線結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)總線是傳送數(shù)據(jù)和指令代碼的信號(hào)線，它是雙向總線地址總線是傳送CPU所要訪問的存儲(chǔ)單元或輸入輸出接口地址的信號(hào)線，它是單向總線 控制總線是管理總線上活動(dòng)的信號(hào)線。控制總線中的信號(hào)是用來實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)外部部件的控制、狀態(tài)等信息的傳送以及中斷信號(hào)的傳送等,,,6,系統(tǒng)主板與時(shí)鐘頻率,系統(tǒng)主板：又稱為底板或母板，它是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信網(wǎng)，系

6、統(tǒng)單元的每個(gè)元器件直接連接到系統(tǒng)主板，它們通過系統(tǒng)主板進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。 系統(tǒng)時(shí)鐘：控制計(jì)算機(jī)操作的速度，這個(gè)速度用兆赫（MHz）表示。１兆赫等于每秒一百萬周期，時(shí)鐘周期速度越快，則計(jì)算機(jī)處理信息的速度就越快。,,,7,電子數(shù)據(jù)與指令,數(shù)據(jù)與指令是通過兩種狀態(tài)的信號(hào)表示，例如電子電路的開與關(guān)。它們分別表示二進(jìn)制0或1。 ASCII碼：ASCII碼是微型計(jì)算機(jī)中使用最廣泛的二進(jìn)制編碼，使用7位分別表示0～9、a～z、A～Z以及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，

7、用8位表示特殊字符。主要用于微型計(jì)算機(jī) EBCDIC碼：用一個(gè)字節(jié)表示數(shù)字和字母等。主要用于大型機(jī)系統(tǒng)Unicode碼：它是一種16位的編碼，用于支持像中文、日文等國際語言,,,8,微處理器,微型計(jì)算機(jī)中，CPU被稱為MPU。 控制單元：計(jì)算機(jī)的“交通警”，協(xié)調(diào)和控制出現(xiàn)在微處理器中的所有操作，還與輸入/輸出設(shè)備進(jìn)行通信。 寄存器：寄存器的硬件組成相似于內(nèi)存的單元，其速度更快以及使用方式不同。 專用寄存器：指令寄存器、地址寄存

8、器。 通用寄存器：暫存數(shù)據(jù)的寄存器。 算術(shù)/邏輯單元（ALU）：是計(jì)算機(jī)的“計(jì)算器”，完成兩種類型的操作。 算術(shù)操作：加、減、乘、除等運(yùn)算。邏輯操作：比較操作。,,,9,小知識(shí),如果讀者正在使用的計(jì)算機(jī)速度變慢了，那么在考慮購買新的計(jì)算機(jī)以前，可以試著做如下操作：卸載不再使用的程序：在Windows操作系統(tǒng)中，選擇“開始\設(shè)置\控制面板\添加與刪除程序”刪除不需要的字體：在Windows操作系統(tǒng)中，選擇開始\設(shè)置\控制面板\

9、字體”清空回收站：在Windows操作系統(tǒng)中，刪除文件時(shí)，該文件并沒有從硬盤上取掉，而是放入了回收站，為了清空回收站，雙擊桌面上回收站圖標(biāo)，在彈出的回收站窗口中，選擇“文件\清空回收站”執(zhí)行磁盤碎片整理程序：選擇“開始\程序\附件\系統(tǒng)工具\(yùn)磁盤碎片整理程序”,,,10,微處理器芯片,CISC芯片：又稱復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)，其指令系統(tǒng)一般多達(dá)幾百條指令，這種技術(shù)由Intel公司推廣，并且是該公司主流微處理器的基礎(chǔ)。例如Ｐｅｎｔｉｕｍ?、?/p>

10、和Ｐｅｎｔｉｕｍ 4。RISC芯片：又稱簡(jiǎn)化指令集計(jì)算機(jī)，其使用較少的指令。Motorola、IBM和Apple公司共同開發(fā)的PowerPC芯片就是利用了RISC技術(shù)。 專用芯片：用于智能卡的微型內(nèi)置式微處理器。例如交通卡、社?？?。Motorola,,,11,主存儲(chǔ)器,RAM：保存CPU正在執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，它是暫時(shí)的或易失的存儲(chǔ)區(qū)域。目前市場(chǎng)上常見的內(nèi)存有：快頁模式內(nèi)存（FPM），72線,電壓為5V，帶寬為32位，速度基本都

11、在60ns以上。擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出內(nèi)存（EDO RAM），分為72線和168線兩種，電壓為5V，帶寬為32位，速度基本都在40ns以上。同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存（SDRAM），168線，電壓為3.3V,帶寬為64位，最新的產(chǎn)品速度可達(dá)6ns。雙倍速率SDRAM（DDR），在前端總線頻率為133MHz的前提下，帶寬可達(dá)2.128GB/S。RAMBUS內(nèi)存，性能高于DRAM和SDRAM。Flash RAM，當(dāng)失去電源時(shí)，它所存放的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。主要

12、用于數(shù)字相機(jī)等電子產(chǎn)品。,,,12,主存儲(chǔ)器（續(xù)）,存儲(chǔ)器的容量是衡量存儲(chǔ)器性能的重要指標(biāo)之一，以字或字節(jié)為單位來表示存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元的總數(shù)，就得到了存儲(chǔ)器的容量。1KB等于1024字節(jié)。1MB等于1024×1024字節(jié)。1GB等于1024×1024×1024字節(jié)。1TB等于1024×1024×1024×1024字節(jié) 。,,,13,集成電路（IC）,第一個(gè)集成電路（Int

13、egrated Circuit，簡(jiǎn)記IC）：當(dāng)堪薩斯州的Jack Kilby加入德克薩斯州儀器公司時(shí)，公司已在四年以前已經(jīng)開發(fā)了第一個(gè)成功的硅晶體管（silicon transistor）。1958年，德克薩斯州儀器公司和Jack Kilby將他們的注意力轉(zhuǎn)向了美軍的小型化計(jì)劃，其思想是將電子元件印模在微小的陶瓷園片上，并使用導(dǎo)線將一堆電路串在一起。當(dāng)公司其他人員在實(shí)驗(yàn)室緊張的研究時(shí)，Jack Kilby感到該計(jì)劃太復(fù)雜，他知道電阻和電

14、容和晶體管一樣可以由半導(dǎo)體材料制造，為此逐步認(rèn)識(shí)到，這些元件能被放置在同樣的一片材料上，即集成在一個(gè)單一的半導(dǎo)體薄片上，這個(gè)成果就是世界上第一個(gè)集成電路。,,,14,主存儲(chǔ)器（續(xù)）,ROM：只讀存儲(chǔ)器，當(dāng)電源斷開后，其內(nèi)容是不會(huì)丟失的。一般用來存儲(chǔ)固件（firmware）、硬件制造商提供的程序等PROM：初始PROM是空白芯片，一旦通過特殊可編程設(shè)備將信息寫入，它將永久存儲(chǔ)這些信息并且不能改變EPROM：像PROM一樣，EPROM能

15、通過可編程設(shè)備寫入程序等信息，而區(qū)別在于EPROM存儲(chǔ)的信息可以通過紫外線刪除，然后通過可編程設(shè)備重新寫入新的信息EEPROM：EEPROM與EPROM相似，所不同的只是它可以通過電脈沖刪除其存儲(chǔ)的信息，寫入新的信息不需要特殊的可編程設(shè)備CMOS芯片：與RAM的區(qū)別在于，CMOS芯片通過電池提供電源，即當(dāng)關(guān)機(jī)時(shí)其存儲(chǔ)的信息不會(huì)丟失；而它與ROM的區(qū)別在于，它的內(nèi)容隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的改變或用戶的設(shè)置而發(fā)生變化,,,15,輸入輸出系統(tǒng)

16、,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出系統(tǒng)的基本功能： 為數(shù)據(jù)傳輸操作選擇輸入輸出設(shè)備 在選定的輸入輸出設(shè)備和CPU（或主存儲(chǔ)器）之間交換數(shù)據(jù) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有兩種體系結(jié)構(gòu)： 獨(dú)立體系結(jié)構(gòu)：它指的是制造商生產(chǎn)的機(jī)器不允許用戶進(jìn)行擴(kuò)展，即用戶不能夠通過簡(jiǎn)單的方式增加新的設(shè)備 開放體系結(jié)構(gòu)：它允許用戶通過系統(tǒng)主板上提供的擴(kuò)展槽增加新的設(shè)備。其方法是插入適配卡到系統(tǒng)的主板擴(kuò)展槽上，然后通過適配卡的端口和連接電纜連接適配卡和新的外部設(shè)備,,,16,擴(kuò)

17、展槽與適配卡,連接系統(tǒng)主板與輸入/輸出設(shè)備 網(wǎng)絡(luò)適配卡：簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡,用來連接一臺(tái)計(jì)算機(jī)到其他計(jì)算機(jī)，或通過網(wǎng)絡(luò)總線連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備小型計(jì)算機(jī)接口卡（SCSI）：它使用計(jì)算機(jī)的一個(gè)擴(kuò)展槽連接最多達(dá)七個(gè)設(shè)備，這種卡主要用于連接打印機(jī)、硬盤驅(qū)動(dòng)器和CD-ROM驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備TV調(diào)諧卡：利用TV調(diào)諧卡，計(jì)算機(jī)能在瀏覽Internet的同時(shí)，觀看電視節(jié)目PC卡：又稱PCMCIA卡，適合便攜式計(jì)算機(jī)的尺寸其他：常用的適配卡

18、還有視頻適配卡用于匹配各種彩色適配顯示器；CD-ROM卡連接光盤驅(qū)動(dòng)器；聲卡記錄和回放數(shù)字聲音；內(nèi)置式MODEM卡用于連接計(jì)算機(jī)和電話插座,,,17,小知識(shí),PCMCIA（Personal Computer Memory Card International Association），即個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡協(xié)會(huì)，它成立于1989年，總部設(shè)在美國加州的圣何塞，在比利時(shí)的布魯塞爾和中國的香港、臺(tái)灣都有分部。理事會(huì)成員中有我們熟悉的Intel、A

19、MD、、Rockwell、IBM、Compaq等。在擴(kuò)展卡標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)前，許多外設(shè)都是專用的，不能與其他廠家產(chǎn)品互換。因而需要一種通用的擴(kuò)展方案，以便對(duì)計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展能力標(biāo)準(zhǔn)化，PCMICA應(yīng)運(yùn)而生。它規(guī)定了內(nèi)存卡的物理設(shè)計(jì)方案、計(jì)算機(jī)插槽設(shè)計(jì)方案、電氣接口及相關(guān)軟件，并一直推動(dòng)現(xiàn)在被稱為PC卡的標(biāo)準(zhǔn)。,,,18,系統(tǒng)總線,CPU與外圍設(shè)備之間傳輸信息的一組信號(hào)線，一般PC系統(tǒng)的總線分為四層 總線分層 片內(nèi)總線是CPU內(nèi)部各功能單元的連線

20、。延伸到CPU外，又稱CPU總線片總線是PC主板上以CPU為核心與各部件間的直接連線系統(tǒng)總線是主板上適配卡與適配卡之間連接的總線外總線是PC與PC之間通信的數(shù)據(jù)線 總線性能：時(shí)鐘頻率、總線寬度以及傳輸速率總線類型：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系ISA、外圍部件互連PCI以及加速圖像端口AGP,,,19,端口和連接電纜,端口是系統(tǒng)單元和外部設(shè)備的連接槽，連接電纜是端口與輸入/輸出設(shè)備之間的連接線。串行口：用于連接鼠標(biāo)、鍵盤、MODEM和許多其他

21、設(shè)備到系統(tǒng)單元并行口：用于連接需要在較短距離內(nèi)高速收發(fā)信息的外部設(shè)備,如打印機(jī)增強(qiáng)并行口（EPP）是由Intel、Xircom、Zenith等公司開發(fā)的，它實(shí)現(xiàn)了外部設(shè)備進(jìn)行雙向通信。許多利用Intel 386芯片組的筆記本電腦配有EPP。擴(kuò)展并行口（ECP）是由Microsoft和HP公司開發(fā)的，它具有和增強(qiáng)并行口一樣高的速率和雙向通信能力。支持全部IEEE 1284并行口規(guī)格的計(jì)算機(jī)配有ECP并行口,,,20,端口和連接電纜

22、（續(xù)）,加速圖形端口AGP：連接顯示器，支持高速圖像和其他視頻的輸入通用串行總線口USB：一個(gè)USB能同時(shí)連接多個(gè)設(shè)備，它提供快速的即插即用和熱插拔的連接“火線”口：又稱IEEE1394總線，用于連接高速打印機(jī)和數(shù)碼相機(jī)，并且速度比USB更快紅外接口：許多數(shù)碼產(chǎn)品都具備了紅外傳輸功能，例如數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等等音頻系統(tǒng)接口：聲卡具有音頻輸入/輸出接口、話筒輸入接口（MIC）、MIDI/游戲手柄接口，有些還包括前置/后置/中置/超低音

23、音頻輸出接口、數(shù)字輸出接口等,,,21,鍵盤,鍵盤：鍵盤上除了英文的26個(gè)字母和0到9數(shù)字等與打字機(jī)相同內(nèi)容外，還增加了小鍵盤和一些特殊功能鍵,,,22,終端,終端：一種連接大型計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)和服務(wù)器的輸入輸出設(shè)備無處理能力終端：能輸入和接收數(shù)據(jù)，但不能獨(dú)立處理數(shù)據(jù)智能型終端：包括一個(gè)處理器、內(nèi)存和輔助存儲(chǔ)設(shè)備，例如Net PC網(wǎng)絡(luò)終端：功能和價(jià)格低于智能終端，一般依賴網(wǎng)上主機(jī)和應(yīng)用軟件進(jìn)行工作Internet終端：

24、又稱Web終端，訪問Internet并在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī)上顯示W(wǎng)eb頁 終端功能：信息交換、數(shù)據(jù)收集、查詢和事務(wù)處理、遠(yuǎn)程作業(yè)處理以及圖形顯示與設(shè)計(jì),,,23,小知識(shí),鍵盤的清洗：當(dāng)鍵盤使用久了。會(huì)粘滿許多灰塵，它會(huì)導(dǎo)致表面非常骯臟，甚至?xí)沟面I盤上的某些按鍵失效。讀者應(yīng)經(jīng)常按照下列步驟進(jìn)行清潔工作。關(guān)閉電源，拔下鍵盤與主機(jī)的連接線使用吸塵器清除鍵盤中的灰塵與垃圾用軟性的布料粘上90%的異丙基酒精，輕輕地清潔鍵盤表面，然后使用干凈

25、的軟性布擦干當(dāng)鍵盤徹底干了以后，重新連接鍵盤和主機(jī),,,24,定點(diǎn)輸入設(shè)備,使用定點(diǎn)設(shè)備在顯示屏、文本材料以及圖形材料上定位某些信息進(jìn)行輸入。鼠標(biāo)：相似設(shè)備有跟蹤球、觸摸面和定位桿游戲桿：用于計(jì)算機(jī)動(dòng)感游戲的操縱觸摸屏：覆蓋一層塑料的特殊種類的顯示屏光筆：連接計(jì)算機(jī)并放置在顯示屏旁的特殊的輸入筆數(shù)字轉(zhuǎn)換器：描繪或拷貝圖畫或照片的設(shè)備數(shù)碼相機(jī)：照相機(jī)的磁盤或內(nèi)存中以數(shù)字形式記錄圖像數(shù)字?jǐn)z像機(jī)：將場(chǎng)景以數(shù)字形式記錄在磁盤或內(nèi)

26、存中,,,25,掃描輸入設(shè)備,掃描設(shè)備以圖像形式輸入文本、圖畫或特殊符號(hào)。 圖像掃描儀：平臺(tái)式和手持式掃描儀，分辨率單位DPI傳真機(jī)：傳真機(jī)將圖像轉(zhuǎn)換成一系列的線，將線又轉(zhuǎn)換成連續(xù)的信息串進(jìn)行發(fā)送條形碼閱讀器：閱讀條形碼的光電掃描儀，條形碼是垂直斑紋標(biāo)記，條形碼系統(tǒng)有UPC和code 39字符和標(biāo)記識(shí)別設(shè)備：MICR：銀行中自動(dòng)讀取支票和存款條上的特殊數(shù)字OCR：將源文檔內(nèi)容轉(zhuǎn)換成機(jī)器可識(shí)別代碼，如公用事業(yè)和電話的帳單OM

27、R：快速錄入設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)化考試和各種統(tǒng)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用,,,26,語音輸入設(shè)備,將講話轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼并輸入到計(jì)算機(jī)，由麥克風(fēng)、聲卡和語音輸入軟件系統(tǒng)組成。 語音輸入系統(tǒng)分類 離散語音識(shí)別系統(tǒng)：用戶的發(fā)音必須是一個(gè)單詞接著一個(gè)單詞，不能連讀連續(xù)語音識(shí)別系統(tǒng)：能根據(jù)上下文識(shí)別單獨(dú)的單詞和短語 語音輸入應(yīng)用：辦公室環(huán)境下桌面計(jì)算中的一系列應(yīng)用、完成人與計(jì)算機(jī)的對(duì)話功能以及幫助人類不同語種之間的交流,,,27,顯示器,特征是尺寸和清晰度

28、，常用的21英寸、19英寸、17英寸、15英寸 標(biāo)準(zhǔn)：表示顯示器的分辨能力 SVGA：高級(jí)視頻圖形陣列，分辨率800×600像素，用在15英寸顯示器XGA：擴(kuò)展圖形陣列，分辨率1024×768像素，用在17英寸和19英寸顯示器SXGA：高級(jí)擴(kuò)展圖形陣列，分辨率1280×1024像素，用在19英寸和21英寸顯示器UXGA：超高級(jí)圖形陣列，分辨率1600×1200像素，用于對(duì)圖像要求較高的領(lǐng)

29、域和21英寸顯示器中,,,28,顯示器(續(xù)）,類型：陰極射線管CRT：通過光柵掃描方法產(chǎn)生圖像平面顯示器：常用的等離子液晶顯示器高清晰度電視機(jī)HDTVNEC,,,29,打印機(jī),通過打印機(jī)或繪圖儀將信息輸出到紙上稱為硬拷貝（顯示器輸出稱為軟拷貝） 。非接觸式打印機(jī)噴墨打印機(jī)：噴墨打印機(jī)以非常高的速度噴射微滴墨水到打印紙的表面，不僅產(chǎn)生字符質(zhì)量的圖像，也能打印彩色的圖像激光打印機(jī)：激光打印機(jī)使用與復(fù)印機(jī)相似的技術(shù)，即利用

30、激光束產(chǎn)生很高質(zhì)量的字符和圖像熱學(xué)打印機(jī)：熱學(xué)打印機(jī)使用熱元素在熱敏感打印紙上產(chǎn)生字符和圖像,,,30,打印機(jī)（續(xù)）,接觸式打印機(jī)：使用“錘子”敲擊字符形體，字符形體進(jìn)一步敲擊色帶，引起色帶上的字符圖像印刷在打印紙上點(diǎn)針打印機(jī)：它通過打印頭上的細(xì)小針?biāo)纬傻哪Ｐ痛蛴∽址蛨D形菊花輪打印機(jī)：使用一個(gè)塑料或金屬打印元素，其形狀相似于菊花上的花瓣行式打印機(jī)：利用一個(gè)打印輪或一個(gè)打印鏈，一次能夠打印整個(gè)一行HP,,,31,繪圖儀,繪圖

31、儀是用于產(chǎn)生直方圖、地圖、建筑圖紙以及三維圖表等的專用輸出設(shè)備 。筆式繪圖儀：通過在設(shè)計(jì)圖紙上移動(dòng)一個(gè)水筆或鉛筆創(chuàng)建線圖噴墨繪圖儀：通過噴射墨水微滴創(chuàng)建線圖和彩色立體圖像靜電繪圖儀：使用靜電電荷在特殊處理的紙張上創(chuàng)建高分辨率的“圖像點(diǎn)”直接成像繪圖儀：使用熱感應(yīng)紙和電加熱針創(chuàng)建圖像,,,32,軟盤,軟盤主要用來存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)文件，包括電子文檔、電子表格以及小型數(shù)據(jù)庫文件。 軟盤：是一種輕便、移動(dòng)式的存儲(chǔ)媒體，常用的是1.44M

32、B 3 1/2英寸軟盤的格式：平面圓片在邏輯上劃分成面、磁道和扇區(qū)大容量軟盤：盒式軟盤是大容量軟盤的標(biāo)準(zhǔn)，比1.44MB 3 1/2英寸軟盤更厚，并且需要特殊驅(qū)動(dòng)器Zip盤：容量可達(dá)100MB或250MB超級(jí)盤：容量為120MB，可以使用1.44MB 3 1/2英寸軟盤驅(qū)動(dòng)器，主要用于筆記本電腦HiFD盤：容量可達(dá)200MB，可以使用1.44MB 3 1/2英寸軟盤驅(qū)動(dòng)器,,,33,硬盤,硬盤使用厚的、剛性的金屬磁盤片。另外，

33、硬盤能快速地存儲(chǔ)和讀取信息，并且其容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軟盤 。硬盤種類：內(nèi)置硬盤：簡(jiǎn)稱硬盤，安裝在系統(tǒng)單元的內(nèi)部盒式硬盤：與錄音機(jī)的磁帶一樣，可以方便的移動(dòng)，用于作為內(nèi)置硬盤的補(bǔ)充硬盤組：存儲(chǔ)大容量信息、可移動(dòng)的存儲(chǔ)設(shè)備，其容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述兩種硬盤USB移動(dòng)硬盤：支持即插即用 硬盤性能的提高：磁盤緩沖、價(jià)格低廉磁盤的冗余陣列RAIDs和文件壓縮/解壓縮,,,34,光盤,光盤技術(shù)中，通過激光束改變塑料或金屬盤片的表面來表示數(shù)據(jù)，即二進(jìn)

34、制的1由盤片表面的平坦區(qū)域表示，0由不平的區(qū)域表示 。光盤CD：最重要指標(biāo)是旋轉(zhuǎn)速度，如24速、32速等CD-ROM：光盤-只讀存儲(chǔ)器，相似音樂CD。只讀CD-R：又稱WORM，它代表寫一次、讀多次，即空白光盤CD-RW：可寫光盤或可刪除光盤,,,35,光盤（續(xù)）,數(shù)字化視頻光盤DVDDVD-ROM：數(shù)字化視頻光盤-只讀存儲(chǔ)器，能存放二小時(shí)高質(zhì)量視頻DVD-R：可記錄的DVD，即寫一次，讀多次DVD-RAM：DVD-隨機(jī)存

35、取存儲(chǔ)器或DVD-RW（可寫DVD）,,,36,磁帶,磁帶提供的是順序化存取方式，即在定位指定文件或歌曲位置是，必須訪問前面幾英寸的磁帶。 DC2000/Travan技術(shù)：這種技術(shù)的工作原理稱為“縱向曲線性記錄法”，它使用一種非常簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)機(jī)械與計(jì)算機(jī)的軟驅(qū)接口相連接數(shù)碼音頻磁帶（DAT）技術(shù)：這種技術(shù)以螺旋掃描記錄為基礎(chǔ)，將信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字后再存儲(chǔ)下來,,,37,磁帶（續(xù)）,QIC DC6000技術(shù)：即通常所講的數(shù)據(jù)流帶機(jī)，使用非常

36、簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行縱向記錄8MM技術(shù)：適用于網(wǎng)絡(luò)和多用戶系統(tǒng)的磁帶技術(shù)數(shù)碼線性磁帶（DLT）技術(shù)，DLT技術(shù)采用單軸1/2英寸磁帶倉，以縱向曲線記錄法為基礎(chǔ)線性磁帶開放（LTO）技術(shù)：LTO技術(shù)結(jié)合了線性多通道、雙向磁帶格式的優(yōu)點(diǎn)，基于服務(wù)系統(tǒng)、硬件數(shù)據(jù)壓縮、優(yōu)化的磁道面和高效率糾錯(cuò)技術(shù)，來提高磁道的性能,,,38,小知識(shí),硅谷位于美國加利福尼亞州的舊金山，20世紀(jì)50年代初期，斯坦福大學(xué)在那里建立了一個(gè)研究所，1955年，晶體管

37、的發(fā)明者肖克萊在那里建立了一個(gè)半導(dǎo)體公司。兩年后，他的八名技術(shù)人員分出去，創(chuàng)立了現(xiàn)為美國第二大半導(dǎo)體廠家的費(fèi)爾柴爾德（仙童）半導(dǎo)體公司。這個(gè)半導(dǎo)體公司發(fā)明了平面集成電路技術(shù)，標(biāo)志著電子技術(shù)進(jìn)入微電子時(shí)代，1967年，諾伊斯和摩爾又從仙童公司分出去，創(chuàng)辦了英特爾公司。 現(xiàn)在硅谷已成為美國及全世界高新技術(shù)發(fā)展的最大中心。目前美國五大半導(dǎo)體公司有四家設(shè)在硅谷，包括微軟在內(nèi)的新興的計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)公司也基本上以此為基地。,,,39,圖靈

38、獎(jiǎng)獲得者,1987年圖靈獎(jiǎng)獲得者John Cocke，他在圖靈獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式上發(fā)表的題為“對(duì)科學(xué)處理器性能的探索”（The Search for Performance in Scientific Processors）的演說中，指出了影響計(jì)算機(jī)性能的三大重要因素對(duì)后續(xù)的計(jì)算機(jī)發(fā)展具有重要的意義，即算法、編譯器和機(jī)器組織，其中算法的改進(jìn)是最重要的。Cocke的主要貢獻(xiàn)和成就主要在高性能計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和編譯器（發(fā)表《程序設(shè)計(jì)語言及其編譯器》

39、和《各種變換的優(yōu)化方法》兩本專著） 。,,,40,本章小結(jié),計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展有兩個(gè)大的趨勢(shì)：一是向超高速、大容量、實(shí)時(shí)和智能化方向發(fā)展；另一個(gè)是向微型化、低功耗、低價(jià)格方向發(fā)展。本章以微型計(jì)算機(jī)為主線，介紹了計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)，以及運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入輸出設(shè)備等基本部件。在后續(xù)課程中，通過計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理及其應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用、接口與通信等課程的學(xué)習(xí)，能進(jìn)一步掌握匯編語言編程、計(jì)算機(jī)的工作原理、輸入輸出方式以及并行處理