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第一章 信息技术概述 信息技术包括： 扩展感觉器官功能的感测 获取 与识别技术 扩展神经系统功能的通信技术 扩展大脑功能的计算 处理 与存储技术 扩展效应器官功能的控制与显示技术 Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18个月翻一番 集成电路的发展趋势：小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、极大规模集成电路。现在的计算机，手机等都是大规模，超大规模的集成电路。 比特bit就是“位”，比特只有 2 种取值：0和1，一般无大小之分，比特是组成数字信息的最小单位。 比特有三种基本逻辑运算：逻辑加（∨或）、逻辑乘（∧与）、取反。规则如下： 0∨0 0 0∨1 1 1∨1 1 0∧0 0 0∧1 0 1∧1 1 0的反为1 ， 1的反为0 1个字节（byte）＝8个比特 即：1B 8 bit 1 KB 1024 B 1 MB 1024 KB 1 GB 1024 MB 7. 当代电子技术的基础有两项：1）、数字技术 2）、微电子与光纤技术 第二章 计算机组成原理 1946年冯.诺依曼研制成功第1台计算机 历代计算机使用的主要元器件： 第1代：电子管 第2代：晶体管 第3代：中、小规模集成电路 第4代：大、超大规模集成电路 计算机按性能和价格分类，分成：巨型计算机 大型计算机 小型计算机 个人计算机（又叫PC，微机，包含台式机，笔记本，工作站）就是我们平常使用的一些计算机。工作站是一些具有特殊功能的（比如作图）个人计算机。 计算机由计算机硬件和软件组成。软件包括系统软件和应用软件。典型的系统软件包括：操作系统，数据库管理系统，程序语言处理系统，基本输入/输出系统（BIOS），实用程序（如磁盘清理程序、备份程序、杀毒软件、防火墙等）。 计算机的硬件由五大逻辑部件组成：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。 中央处理器简称CPU，多数计算机只有1个CPU，但有一些计算机包含多个CPU。 计算机存储器分为内存储器和外存储器。内存储器断电后信息消失，外存储器断电后信息保持。内存储器根据半导体存储器芯片分成ROM，RAM，RAM是随机存取存储器，就是我们平常使用的内存条，ROM是只读存储器。 用于连接CPU、内存、外存和各种I/O设备并在它们之间传输信息的一组共享的传输线及其控制电路叫总线。 把运算器、控制器、存储器、输入/输出控制、接口电路全都集成在一块芯片上，这样的超大规模集成电路称为“单片计算机”或“嵌入式计算机” 。 计算机的工作原理就是“存储程序控制” 原理 计算机的工作由程序控制，程序是一个指令序列，指令是能被计算机理解和执行的操作命令；指令由两个部分组成：操作码和操 作 数 地 址。 CPU主要由运算器、控制器和寄存器组3个部分组成。运算器用来对数据进行各种算术或逻辑运算，所以称为算术逻辑部件。控制器是CPU的指挥中心。指令计数器用来存放CPU正在执行的指令的地址，执行完一条后就自动加1。 不同公司生产不同的CPU产品：同一公司同一系列的CPU具有向下（前）兼容性，不同公司的不同CPU产品其指令系统不同，它们互相不兼容： CPU性能高低的主要指标是CPU的速度，有2种衡量方法：1、计算每秒钟可执行的指令数目（单位：MIPS），2、使用常用软件的运行速度来衡量CPU的性能。 影响CPU性能的主要因素：CPU的字长、主频、CPU总线（前端总线）的速度、高速缓存（cache）的容量 计算机中安装所有的电子器件、电路与连接件的部件是主板。 BIOS：存放最基础的软件——基本输入/输出系统 BIOS 它是存放在主板上ROM芯片中的一组机器语言程序。 功能：诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本的输入输出操作 键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等 CMOS存储器：存放系统的基本参数（日期、时间、口令等） Cache：为弥补CPU和内存的速度差，在CPU和内存之间加上的一个缓冲存储器。当CPU需要从内存读 写 数据或指令时，先检查cache中有没有。若有，则直接从cache读取。 I/O 操作的特点：1、I/O操作与CPU的运算可并行进行 2、多个I/O设备可同时进行工作 3、I/O设备数量和品种可经常增减或变换 4、每类I/O设备都有各自的控制器，它们独立地控制I/O操作的全过程 总线的类型：前端总线和 I/O总线 总线带宽＝ 数据线位数/8 x 总线工作频率 x 每个总线周期的传输次数 目前PC机使用的I/O总线：PCI总线，PCI-E 最近推出的高速PCI总线 数据传输方式分：串行（一次只传输1位），并行（多位一起进行传输）。 USB2.0的速度是USB1.0的40倍。计算机最多可连接127个USB设备。使用4线连接器，符合即插即用规范，可通过USB接口向外设