本书为大学计算机公共课程系列教材之一，主要为学生普及计算机硬体系统、网路的基本知识，套用维护的基本方法等。此版内容较上一版有很多变化，从组织体系到具体章节都重新进行了编写。本书秉承理论和实践相结合的宗旨，将相关内容组织为四个篇章：基础篇，介绍计算机系统的发展历史和基本概念；单机篇：重点介绍PC计算机的组成部件及功能；网路篇，介绍网路的基本概念、网路硬体设备等；套用维护篇，主要从使用角度介绍PC硬体组装、系统维护、网路套用的方法和相关的软体。

基础篇

第一章 计算机概述

1.1计算机体系结构

1.1.1 “冯·诺依曼”体系结构

1.1.2 处理器

中央处理器（英文Central ProcessingUnit，CPU）是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软体中的数据。CPU由运算器、控制器和暂存器及实现它们之间联繫的数据、控制及状态的汇流排构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令暂存器，并对指令解码，并执行指令。所谓的计算机的可程式性主要是指对CPU的编程。

1.1.3 记忆体储器

记忆体又称为内存储器，通常也泛称为主存储器，是计算机中的主要部件，它是相对于外存而言的。记忆体储器包括暂存器、高速缓冲存储器（Cache）和主存储器。暂存器在CPU晶片的内部，高速缓冲存储器目前也製作在CPU晶片内，而主存储器由插在主机板记忆体插槽中的若干记忆体条组成。记忆体的质量好坏与容量大小会影响计算机的运行速度。

一般常用的微型计算机的存储器有磁芯存储器和半导体存储器，目前微型机的记忆体都採用半导体存储器。

半导体存储器从使用功能上分，有随机存储器 （Random Access Memory，简称 RAM），又称读写存储器；唯读存储器（Read Only Memory，简称为ROM）。

1.随机存储器（Random Access Memory）

随机存储器是一种可以随机读∕写数据的存储器，也称为读∕写存储器。RAM有以下两个特点：一是可以读出，也可以写入。读出时并不损坏原来存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容。二是RAM只能用于暂时存放信息，一旦断电，存储内容立即消失，即具有易失性。 RAM通常由MOS型半导体存储器组成，根据其保存数据的机理又可分为动态（ Dynamic RAM）和静态（Static RAM）两大类。DRAM的特点是集成度高，主要用于大容量内存储器；SRAM的特点是存取速度快，主要用于高速缓冲存储器。

2．唯读存储器(Read Only Memory)

ROM是唯读存储器，顾名思义，它的特点是只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是採用掩膜技术由厂家一次性写入的，并永久保存下来。它一般 用来存放专用的固定的程式和数据。唯读存储器是一种非易失性存储器，一旦写入信息后，无需外加电源来保存信息，不会因断电而丢失。

按照是否可以进行线上改写来划分，又分为不可线上改写内容的ROM，以及可线上改写内容的ROM。不可线上改写内容的ROM包括掩膜ROM(Mask ROM)、可程式ROM(PROM)和可擦除可程式ROM(EPROM)；可线上改写内容的ROM包括电可擦除可程式ROM(EEPROM)和快擦除ROM(Flash ROM)。

3.CMOS存储器（Complementary Metal Oxide Semiconductor Memory，互补金属氧化物半导体记忆体)

CMOS记忆体是一种只需要极少电量就能存放数据的晶片。由于耗能极低，CMOS记忆体可以由集成到主机板上的一个小电池供电，这种电池在计算机通电时还能自动充电。因为CMOS晶片可以持续获得电量，所以即使在关机后，他也能保存有关计算机系统配置的重要数据。

1.1.4外存储器

1.1.5输入设备

输入设备：向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥樑。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。键盘，滑鼠，摄像头，扫瞄器，光笔，手写输入板，游戏桿，语音输入装置等都属于输入设备。输入设备（InputDevice）是人或外部与计算机进行互动的一种装置，用于把原始数据和处理这些数的程式输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。

1.1.6输出设备

输出设备（Output Device）是计算机的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、列印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字元、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、印表机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

1.2计算机系统分类

1.2.1超级计算机

超级计算机通常是指由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和伺服器不能完成的大型複杂课题的计算机。为了帮助大家更好的理解超级计算机的运算速度我们把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度，那幺超级计算机就达到了火箭的速度。在这样的运算速度前提下，人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。

1.2.2大型机

大型机，或者称大型主机，英文名mainframe。大型机使用专用的处理器指令集、作业系统和套用软体。大型机一词，最初是指装在非常大的带框铁盒子里的大型计算机系统，以用来同小一些的迷你机和微型机有所区别。大多数时候它却是指system/360 开始的一系列的IBM计算机。这个词也可以用来指由其他厂商，如Amdahl, Hitachi Data Systems (HDS) 製造的兼容的系统。有些人用这个词来指IBM的AS/400 或者iSeries 系统，这种用法是不恰当的；因为即使IBM自己也只把这些系列的机器看作中等型号的伺服器，而不是大型机。

1.2.3小型机

1.2.4 工作站

1.2.5个人计算机

1.2.6单片机

1.3计算机发展史

1.3.1计算工具的演变

1.3.2现代计算机的发展

1.3.3 中国计算机的历史

1.3.4计算机未来发展趋势

1.4计算机软体

1.4.1计算机系统软体

1.4.2计算机套用软体

1.5计算机网路

1.5.1计算机网路的概念

1.5.2 Internet

第二章 计算机编码

2.1计算机使用的计量单位

2.1.1容量单位

2.1.2.速度单位

2.2二进制数

2.2.1二龟制数的表示

2.2.2二进制数与十进制数的转换

2.2.3其他数制的表示

2.3 一进制编码

2.3.1 文本编码

2.3.2多媒体数据编码

单机篇

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