3多媒体计算机系统的组成

3多媒体计算机系统的组成
3多媒体计算机系统的组成

多媒体计算机系统的组成

多媒体计算机系统是指支持多媒体数据,并使数据之间建立逻辑联接,进而集成为一个具有交互性能的计算机系统。一般说的多媒体计算机指的是具有多媒体处理功能的个人计算机,简称MPC(Multimedia Personal Computer)。MPC与一般的个人机并无太大的差别,只不过是多了一些软硬件配置而已,如图1所示。其实,目前所购置的个人计算机大多都具有了多媒体应用功能。从系统组成上讲,与普通的个人计算机一样,多媒体计算机系统(见图2)也是由硬件和软件两大部分组成。

图1 MPC的基本构成图2多媒体计算机系统

1.多媒体计算机硬件系统

多媒体计算机系统除了需要较高配置的计算机主机外,还包括表示、捕获、存储、传递和处理多媒体信息所需要的硬件设备。

(1)多媒体外部设备

按其功能又可分为如下4类:

①人机交互设备,如键盘、鼠标、触摸屏、绘图板、光笔及手写输入设备等。

②存储设备,如磁盘、光盘等。

③视频、音频输入设备,如摄像机、录像机、扫描仪、数码相机、数码摄像机和话筒等。

④视频、音频播放设备,如音响、电视机和大屏幕投影仪等。

(2)多媒体接口卡

多媒体接口卡是根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要而插接在计算机上的接口卡。常用的接口卡有声卡、视频卡等。

①声卡:也叫音频卡是MPC的必要部件,它是计算机进行声音处理的适配器,用于处理音频信息。它可以将话筒、唱机(包括激光唱机)、录音机、电子乐器等输入的声音信息进行模/数转换、压缩处理,也可以将经过计算机处理的数字化声音信号通过还原(解压缩)、数/模转换后用扬声器播放或记录下来。

②视频卡:是一种统称。有视频捕捉卡、视频显示卡(VGA卡)、视频转换卡(如TV Coder)以及动态视频压缩和视频解压缩卡等。它们完成的功能主要包括图形图像的采集、压缩、显示、转换和输出等。

2.多媒体计算机软件系统

多媒体计算机软件系统主要分为系统软件和应用软件。

(1)系统软件。多媒体计算机系统的系统软件有以下几种:

①多媒体驱动软件。多媒体驱动软件是最底层硬件的软件支撑环境,直接与计算机硬件相关,完成设备初始化、基于硬件的压缩/解压缩、图像快速变换及功能调用等。

②驱动器接口程序。驱动器接口程序是高层软件与驱动程序之间的接口软件。

③多媒体操作系统。实现多媒体环境下实时多任务调度,保证音频、视频同步控制及信息处理的实时性,提供多媒体信息的各种基本操作和管理,具有对设备的相对独立性和可操作性。多媒体各种软件要运行于多媒体操作系统(如Windows)上,故操作系统是多媒体软件的核心。

④多媒体素材制作软件。为多媒体应用程序进行数据准备的程序,主要是多媒体数据采集软件,作为开发环境的工具库,供设计者调用。

⑤多媒体创作工具、开发环境。主要用于编辑生成特定领域的多媒体应用软件,是在多媒体操作系统上进行开发的软件工具。

(2)多媒体应用软件。多媒体应用软件是在多媒体创作平台上设计开发的面向特定应用领域的软件系统。

计算机的基本组成

计算机的基本组成 第1章 计算机的基本组成 1.1 概述 1.1.1 计算机的组成 1(计算机硬件系统组成 从1946年第一台以电子管为基本元件的计算机诞生到今天,计算机经过了几代的更新换代,已经形成了一个庞大的计算机家族。尽管计算机在应用领域、硬件配置和工作速度上有着很大的差别,然而从组成结构上来看,各种计算机的硬件结构基本上还是相同的。 任何一台计算机,其硬件都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成的,其硬件结构框图如图1-1所示。 图1-1 计算机硬件结构框图 在硬件系统中,通常把CPU、内存以及连接主要输入输出设备的接口电路统称为主机,其他部分则称为外部设备。现在,生产厂家已能将主机制单片机原理及应用 2 作在一块印制电路板上,这就是通常所说的主机板,简称主板。

2(指令和指令系统 (1)指令(instruction) 指令是指要计算机完成某个操作所发出的指示或命令,且由计算机直接识别执行。一台计算机可以有许多指令,作用也各不相同,所有指令的集合称为计算机的指令系统。 指令通常包含操作码(operation code)和操作数(operand)两个部分,操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能,即指示计算机执行何种操作;操作数指出参加操作的数据或数据所在单元的地址。 用机器指令编写的程序称为机器语言程序。 指令按其功能可分为两种类型:一类是命令计算机的各个部件完成基本的算术逻辑运算、数据存取和数据传送等操作,属于操作类指令;另一类则是用来控制程序本身的执行顺序,实现程序的分支、转移等操作,属于控制转移类指令。 (2)指令系统 指令系统能具体而集中的体现计算机的基本功能。从计算机系统结构的角度看,指令系统是软件和硬件的界面,指令是对计算机进行程序控制的最小单位。 指令系统的内核是硬件,当一台机器指令系统确定之后,硬件设计师根据指令系统的约束条件构造硬件组织,由硬件支持指令系统使其功能得以实现。而软件设计师在指令系统的基础上建立程序系统,扩充和发挥机器的功能。 对不同种类的机器而言,指令系统的指令数目与种类呈现出比较大的差异。指令系统决定了计算机的能力,也影响着计算机的体系结构。一台计算机的指令种类总是有限的,但在人们的精心设计下,可以编制出各式各样的程序。计算机的能力固然取决于它自身的性能,但更取决于编程人员的聪明才智。 3(计算机软件概述

计算机系统结构有详细答案

(仅供参考,不作为考试标准), 选择题分,每题分)2(30计算机系统结构设计者所关心的是________所看到的的计算机结构。 A)硬件设计人员B)逻辑设计人员 D)高级语言程序员C)机器语言或汇编语言程序员 。意________,应当注提系在计算机统设计时,为了高系统性能度的令执行速快A)加经常性使用指大的指令特B)要别精心设计少量功能强数的占减少在数量上很小比例的指令条C)要度D)要加快少量指令的速 。的问题统中因________而导致系主重叠寄存器技术要用于解决在RISC 流水线影A)JMP指令响保护令B)CALL指的现场问存储器不便来只C)有LOAD和STORE指令带的访度速器访问D)存储 ________ 效率高计为使流水算机运行要A)各过程段时间不同B)连续处理的任务类型应该不同 D)连续处理的任务数尽可能少C)连续处理的任务类型应该相同 栈型替是的________。换算法堆不属于B)近期最少A)近期最使用法久未用法 D)页面失效频率法出进C)先先法 象联组,相映的优点。是________象联全与相映相比B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率小录A)目表高 是方好关相指除中叠次一重消令最的法________。B)设相关专用令指改准A)不修通路 令指条下析分后推C) 令指条下行执后推D) 流的用采,时关据数到,中作水操遇相________。有法办解决器译编化优A)用办的排新重令指过通,测检序法据数B)向定重技术 C)延迟转移技术 D)加快和提前形成条件码 经多级网络串联来实现全排列网络,只能用________。 A)多级立方体网络B)多级PM2I网络 D)上述多级混洗交换网络任何网络C) 序传送的________。是以虫蚀寻径流水方式在各寻径器是顺B)包A)消息C)片节D)字 ________ 处理机超标量作指条令部件个B) 只有一操期A)在一个时钟周内分时发射多多钟C)在一个时周期内同时发射条指令件有只一个取指部D)

3多媒体计算机系统的组成

多媒体计算机系统的组成 多媒体计算机系统是指支持多媒体数据,并使数据之间建立逻辑联接,进而集成为一个具有交互性能的计算机系统。一般说的多媒体计算机指的是具有多媒体处理功能的个人计算机,简称MPC(Multimedia Personal Computer)。MPC与一般的个人机并无太大的差别,只不过是多了一些软硬件配置而已,如图1所示。其实,目前所购置的个人计算机大多都具有了多媒体应用功能。从系统组成上讲,与普通的个人计算机一样,多媒体计算机系统(见图2)也是由硬件和软件两大部分组成。 图1 MPC的基本构成图2多媒体计算机系统 1.多媒体计算机硬件系统 多媒体计算机系统除了需要较高配置的计算机主机外,还包括表示、捕获、存储、传递和处理多媒体信息所需要的硬件设备。 (1)多媒体外部设备 按其功能又可分为如下4类: ①人机交互设备,如键盘、鼠标、触摸屏、绘图板、光笔及手写输入设备等。 ②存储设备,如磁盘、光盘等。 ③视频、音频输入设备,如摄像机、录像机、扫描仪、数码相机、数码摄像机和话筒等。 ④视频、音频播放设备,如音响、电视机和大屏幕投影仪等。 (2)多媒体接口卡 多媒体接口卡是根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要而插接在计算机上的接口卡。常用的接口卡有声卡、视频卡等。 ①声卡:也叫音频卡是MPC的必要部件,它是计算机进行声音处理的适配器,用于处理音频信息。它可以将话筒、唱机(包括激光唱机)、录音机、电子乐器等输入的声音信息进行模/数转换、压缩处理,也可以将经过计算机处理的数字化声音信号通过还原(解压缩)、数/模转换后用扬声器播放或记录下来。 ②视频卡:是一种统称。有视频捕捉卡、视频显示卡(VGA卡)、视频转换卡(如TV Coder)以及动态视频压缩和视频解压缩卡等。它们完成的功能主要包括图形图像的采集、压缩、显示、转换和输出等。 2.多媒体计算机软件系统 多媒体计算机软件系统主要分为系统软件和应用软件。 (1)系统软件。多媒体计算机系统的系统软件有以下几种:

一个完整的计算机系统是由()和()两部分组成的

一、填空题 1、一个完整的计算机系统是由()和()两部分组成的。 2、冯·诺依曼结构计算机主要有()、()、()、()和()等五部分组成。 3、系统总线是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。根据传送内容的不同,可分为()、()和()。 4、()是构成计算机系统的物质基础,而()是计算机系统的灵魂,二者相辅相成,缺一不可。 5、CPU的接口形式只有两类:()或()。 6、在计算机系统中,CPU起着主要作用,而在主板系统中,起重要作用的则是主板上的(),大部分主板则采用()的控制芯片组。 7、从功能上看,BIOS分为三个部分:()、()、()。 8、计算机电源一般分为:()和()。 9、选购主板时应考虑的主要性能是:()、()、()、()、()。 10、(),成功地把算术运算器和逻辑控制器集成在一起,发明了世界上第一片微处理器。 11、()是决定一台计算机性能的核心部件,其由()和()组成。 12、(),首次用于IBM PC中,开创了全新的计算机时代。 13、(),Intel公司推出了(),它是80x86系列中的第一个32位微处理器芯片。 14、CPU的主要性能指标是:()、()、()、()、()、()。 15、未来处理器展望的两个方向是:()、()。 16、按内存的工作原理,可将内存分为:()和()。 17、内存的主要性能指标是:()、()、()、()等。 18、软盘的技术指标有:()、()、()、()、()。 19、在使用DOS的格式化命令对软盘进行格式化时除了对磁盘划分磁道和扇区外,还同时将软盘划分为4个区域,它们分别是:()、()、()和()。 20、硬盘作为计算机主要的外部存储设备,随着设计技术的不断更新和广泛应用,不断朝着()、()、()、()、()的方向发展。 21、硬盘驱动器的主要参数是:()、()、()、()、()。 22、现在的主板支持3种硬盘工作模式:()、()和()。 23、SCSI接口的主要特点是:()、()、()、()。 24、根据光盘存储技术的不同,光盘驱动器可分为5种,即:()、()、()、()、()。 25、光驱的接口主要有3种:()、()、()。 26、选购光驱时,要考虑的三个最重要的参数是:()、()、()。 27、键盘按开关接触方式的不同可分为:()和()。 28、按鼠标的接口类型分类,有()、()和()。 29、扫描仪主要由()、()、()三部分组成。 30、扫描仪的主要技术参数有:()、()、()和()。 31、条码阅读器是读取条码包含信息所必需的设备,条码阅读器的结构通常有以下几个部分:()、()、()、()和()。 32、条码阅读器选择的三个主要依据是:()、()和()。 33、数码相机的种类大致为三类:()、()和()。 34、数码相机的取景方式主要有三种:()、()和()。 35、显示器的主要技术参数有:()、()、()、()、()、()、()和()等。 36、VESA组织于1997年规定()为无闪烁的垂直刷新频率。 37、按照工作原理可将打印机分为:()、()和()。 38、打印机的主要技术参数是:()、()、()。

计算机系统的基本组成

计算机系统的基本组成 完整的计算机系统系统包括:硬件系统和软件系统。硬件系统和软件系统互相依赖,不可分割,两个部分又由若干个部件组成(如图所示)。 硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。 (一)计算机硬件 计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。(如下图所示) * 中央处理器(CPU —— Central Processing Unit ) CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成; 1.运算器 运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。 2.控制器 控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。 运算器和控制器是计算机的核心部件,这两部分合称中央处理单元(Centre Process Unit,简称CPU),如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。 运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统; CPU 的主要性能指标是主频和字长。 字长表示CPU每次计算数据的能力。如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。 时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上,甚至高达2GHz以上。 *存储器 存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。 存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。

①主存储器(也称为内存储器),属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序,属于临时存储器。 ①辅助存储器(也称外存储器),它属于外部设备。用于存放暂不用的数据和程序,属于永久存储器。 存储器与CPU的关系可用(图1)来表示。 ( 图1) (1)内存储器 一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位。实际上,常将每8位二进制位组成一个存储单位,简称字节(Byte)。字节是数据存储的基本单位。为了能存取到指定位置的数据,给每个存储单元编上一个号码,该号码称为内存地址。 度量内存主要性能指标是存储容量和存取时间。 存储容量是指存储可容纳的二进制信息量,描述存储容量的单位是字节。 存取时间是指存储器收到有效地址到在输出端出现有效数据的时间间隔。通常存取时间用纳秒为单位。存取时间愈短,其性能愈好。 内存储器按其工作方式可分为随机存储器(Random Acess Memory,简称RAM)和只读存储器(Read Only Memory,简称Rom)两类。 ①RAM RAM在计算机工作时,既可从中读出信息,也可随时写入信息,所以,RAM 是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中,以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路,其中有成千上万个存储单元。 根据元器体结构的不同,随机存储器又可分为静态随机存储器(Static RAM,简称SARM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,简称DRAM)两种。 静态随机存储器(SARM)集成度低,价格高。但存取速度快,它常用作高速缓冲存储器(Cache)。 Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器,它的速度基本上与CPU速度相匹配,它的位置在CPU与内存之间(如图2所示)。在通常情况下,Cache 中保存着内存中部分数据映像。CPU在读写数据时,首先访问Cache。如果Cache含有所需的数据,就不需要访问内存;如果Cache中不含有所需的数据,才去访问内存。设置Cache的目的,就是为了提高机器运行速度。

计算机系统的组成

计算机系统的组成部分选择题 1.不同的芯片有不同的字长,目前芯片有多种型号,其中奔腾IV芯片的字长是______。 A、 8位 B、 16 位 C、 32位 D、 64位 2.计算机应用中,CAI表示的是() A、计算机辅助设计 B、计算机辅助制造 C、计算机辅助工程 D、计算机辅助教学 3.利用计算机来模仿人的高级思维活动称为_____。 A、数据处理 B、自动控制 C、计算机辅助系统 D、人工智能 4.一个完备的计算机系统应该包含计算机的_____。 A、主机和外设 B、硬件和软件 C、CPU和存储器 D、控制器和运算器 5.构成计算机物理实体的部件被称为_____。 A.计算机系统B.计算机硬件C.计算机软件D.计算机程序 6.组成计算机主机的主要是_____。 A、运算器和控制器 B、中央处理器和主存储器 C、运算器和外设 D、运算器和存储器 7.以下不属于外部设备的是_____。 A、输入设备 B、中央处理器和主存储器 C、输出设备 D、外存储器 8.下列对软件配置的叙述中不正确的是_____。 A、软件配置独立于硬件 B、软件配置影响系统功能 C、软件配置影响系统性能 D、软件配置受硬件的制约 9.冯·诺依曼结构计算机的五大基本构件包括运算器、存储器、输入设备、输出设备和 _____。 A、显示器 B、控制器 C、硬盘存储器 D、鼠标器 10.时至今日,计算机仍采用程序内存或称存储程序原理,原理的提出者是_____。 A、莫尔 B、比尔·盖茨 C、冯·诺依曼 D、科得 11.冯·诺依曼计算机的基本原理是_____。 A、程序外接 B、逻辑连接 C、数据内置 D、程序存储 12.为解决某一特定的问题而设计的指令序列称为_____。 A、文档 B、语言 C、系统 D、程序 13.通常所说的“裸机”是指计算机仅有_____。 A、硬件系统 B、软件 C、指令系统 D、CPU

最新计算机系统基本组成-专项练习题

第二章计算机系统基本组成(专项练习题) 一、选择题(每小题1.5分共68题) 1.硬盘属于() A.内部存储器 B.外部存储器 C.只读存储器 D.输出设备 2.显示器的什么指标越高,显示的图像越清晰?() A.对比度 B.亮度 C.对比度和亮度 D.分辨率 3.下列关于ROM的叙述中,错误的是() A.ROM中的信息只能被CPU读取 B.ROM主要用来存放计算机系统的程序和数据 C.不能随时对ROM 改写 D.ROM一旦断电信息就会丢失 4.主算机软件系统包括() A.程序、数据和相应的文档 B.系统软件与应用软件 C.数据库管理系统和数据库 D.编译系统和办公软件 5.按操作系统的分类,UNIX操作系统是() A.批处理操作系统 B.实时操作系统 C.分时操作系统 D.单用户操作系统 6.运算器的主要功能是进行() A.算术运算 B.逻辑运算 C.加法运算 D.算术和逻辑运算 7.DVD-ROM属于() A.大容量可读可写外存储器 B.大容量只读外部存储器 C. CPU可直接存取的存储器 D.只读内存储器 8.计算机的硬件主要包括:中央处理器(CPU)、存储器、输出设备和() A.键盘 B.鼠标 C.输入设备 D.显示器 9.对计算机操作系统的作用描述完整的是() A.管理计算机系统的全部软、硬件资源,合理组织计算机的工作流程,以达到充分发挥计算机资源的效率,为用户提供使用计算机的友好界面。 B.对用户存储的文件进行管理,方便用户 C.执行用户键入的各类命令 D.它是为汉字操作系统提供运行的基础 10.操作系统的主要功能是() A.对用户的数据文件进行管理,为用户管理文件提供方便 B.对计算机的所有资源进行统一控制和管理,为用户使用计算机提供方便 C.对源程序进行编译和运行 D.对汇编语言程序进行翻译 11.下列叙述中,正确的是() A.CPU 能直接读取硬盘上的数据 B.CPU 能直接存取内存储器 C.CPU 由存储器、运算器和控制器组成 D.CPU 主要用来存储程序和数据 12. 在计算机中,条码阅读器属于() A.输入设备 B.存储设备 C.输出设备 D.计算设备 13.下列各组软件中,全部属于系统软件的一组是() A.程序语言处理程序、操作系统、数据库管理系统 B.文字处理程序、编辑程序、操作系统 C.财务处理软件、金融软件、网络系统 D.WPS Office 2003、Excel 2000、Windows 98 14.下列叙述中,正确的是() A.计算机能直接识别并执行用高级程序语言编写的程序

1计算机主机的组成

1.计算机主机的组成 计算机由5部分构成:中央处理器(CPU),输入/输出(I/O)设备,主存储器(内存储器),辅助存储器(外存储器)和总线。 2.TCP.IP协议:(传输控制协议/网际协议)TCP.IP协议采用的是分层结构,各层协议相互配合,形成一个整体,为网络互连和数据传输提供支撑。定义的协议主要集中在网络层,传输层,应用层。 3.IP地址的组成:网络号、主机号构成。分类:A类地址B类地址C类地址D类地址E类地址 4.电子邮箱地址组成:用户账号@电子邮件域名。 5.数据交换技术:数据经编码后在通信线路上进行传输,按数据传送技术划分,交换网络可分为电路交换网,报文交换网,分组交换网。 6.TCP IP协议簇四层:网络接口层,网络层,传输层,应用层 7.网络安全的核心:数据安全 8.计算机病毒的概念:人为编制的,破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用并能自我复制的一组计算机程序。 9.木马病毒的主要危害;通过伪装自身吸引用户下载执行,向施种木马者提供打开被种者电脑的门户,使施种者可以任意毁坏、窃取被种者的文件,甚至远程操控被种者的电脑。 10.计算机中的三基色:红绿蓝 11.消息转换成信号的步骤:变换、编码、调制。 12.双绞线两根电线相互扭绞的目的:使它们之间的干扰最小。 13.电路交换建立的步骤:1,电路建立2,数据传输3,电路拆除 14.子网掩码的作用;判断两个IP地址是否属于一个子网 15.三种交换技术的比较:电路交换;在数据传输之前必须建立一条完全的通路。在线路拆除(释放)之前,该通路由一对用户完全占用传输效率不高,适合与较轻和间接式负载,使用租用的线路进行通信的情况报文交换:报文从源节点传送到目的节目采用存储—转发的方式,报文需要排队,因此不适合交换式通信,不能满足实时通信的要求。分组交换:和报文交换方式类似,但报文被分成分组传送,并规定了最大长度。是使用最广泛的一种交换技术,适合与交换中等或大量数据的情况 16.电子邮件服务过程中所涉及的协议:SMTP MIME POP3 IMAP 17..蠕虫病毒:通过网络或系统漏洞进行传播,大部分蠕虫病毒都有向外发送带毒邮件,阻塞网络的特性例如,冲击波(阻塞网络),小邮差(发带毒邮件)等 18.数据签名的作用:保证通信双方的不可抵赖性 19..数据加密的过程及示意图:

计算机系统由什么组成

计算机系统由什么组成 计算机系统由计算机硬件和软件两部分组成。具有接收和存储信息、按程序快速计算和判断并输出处理结果等功能。 硬件(英文名Hardware)是计算机硬件的简称(中国大陆及香港用语,台湾作硬体),是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。 简言之,硬件的功能是输入并存储程序和数据,以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看,微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘等。软件(中国大陆及香港用语,台湾称作软体,英文:Software)是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。软件并不只是包括可以在计算机(这里的计算机是指广义的计算机)上运行的电脑程序,与这些电脑程序相关的文档一般也被认为是软件的一部分。简单的说软件就是程序加文档的集合体。另也泛指社会结构中的管理系统、思想意识形态、思想政治觉悟、法律法规等等。 计算机系统的特点是能进行精确、快速的计算和判断,而且通用性好,使用容易,还能联成网络。 ①计算:一切复杂的计算,几乎都可用计算机通过算术运算和逻辑运算来实现。 ②判断:计算机有判别不同情况、选择作不同处理的能力,故可用于管理、控制、对抗、决策、推理等领域。 ③存储:计算机能存储巨量信息。 ④精确:只要字长足够,计算精度理论上不受限制。 ⑤快速:计算机一次操作所需时间已小到以纳秒计。 ⑥通用:计算机是可编程的,不同程序可实现不同的应用。 ⑦易用:丰富的高性能软件及智能化的人-机接口,大大方便了使用。 ⑧联网:多个计算机系统能超越地理界限,借助通信网络,共享远程信息与软件资源。

计算机的基本组成及工作原理

计算机的基本组成及工作原理 1.3.1 计算机系统的组成 计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成,这一节将分别介绍计算机硬件系统和软件系统。 计算机硬件是构成计算机系统各功能部件的集合。是由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称,是计算机完成各项工作的物质基础。计算机硬件是看得见、摸得着的,实实在在存在的物理实体。 计算机软件是指与计算机系统操作有关的各种程序以及任何与之相关的文档和数据的集合。其中程序是用程序设计语言描述的适合计算机执行的语句指令序列。 没有安装任何软件的计算机通常称为“裸机”,裸机是无法工作的。如果计算机硬件脱离了计算机软件,那么它就成为了一台无用的机器。如果计算机软件脱离了计算机的硬件就失去了它运行的物质基础;所以说二者相互依存,缺一不可,共同构成一个完整的计算机系统。 计算机系统的基本组成如图1-6 所示。

1.3.2 计算机硬件系统的基本组成及工作原理 现代计算机是一个自动化的信息处理装置,它之所以能实现自动化信息处理,是由于采 用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关 于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。这一原理确立了现代计算机的 基本组成和工作方式。 ⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 ⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 ⑶ 采用“存储程序”的方式,将程序和数据放入同一个存储器中(内存储器),计算机 能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。 可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能,分别完成各自不同 的工作。如图1-7所示,五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。首先,把表 示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据,在控制器输入命令的控制下,通过输入设备送 入计算机的存储器存储。其次当计算开始时,在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。 控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运 算命令,经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下,通 过输出设备输出计算结果。 1.运算器(ALU ) 运算器也称为算术逻辑单元ALU (Arithmetic Logic Unit )。它的功能是完成算术运算和 逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。而逻辑运算是指“与”、“或”、 “非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。在计算机中,任何复杂运算都转化为基本的算术与逻 辑运算,然后在运算器中完成。 2.控制器(CU ) 控制器CU (Controller Unit )是计算机的指挥系统,控制器一般由指令寄存器、指令译 码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令。指令是指示计 算机如何工作的一步操作,由操作码(操作方法)及操作数(操作对象)两部分组成。控制 器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令,分析指令,并根据指令产生的控制信号作 用于其它各部件来完成指令要求的工作。上述工作周而复始,保证了计算机能自动连续地工 作。 通常将运算器和控制器统称为中央处理器,即CPU (Central Processing Unit ),它是 整个计算机的核心部件,是计算机的“大脑”。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出 等工作。 集成电路技术是制造微型机、小型机、大型机和巨型机的CPU 的基本技术。它的发展 使计算机的速度和能力有了极大的改进。在1965年,芯片巨人英特尔公司的创始人戈 登 · 摩尔,给出了著名的摩尔定律:芯片上的晶体管数量每隔18~24个月就会翻一番。让 所有人感到惊奇的是,这个定律非常精确的预测了芯片的30年发展。1958年第一代集成电 路仅仅包含两个晶体管,而1997年,奔腾II 处理器则包含了750万个晶体管,2000年的 程序 数据 控制流 数据流 图 1-7 计算机基本硬件组成及简单工作原理

微型计算机系统的组成

第1章微型计算机概述 数字电子计算机系统俗称计算机或电脑,是一种具有高速数值运算、自动信息处理、逻辑判断和超强信息存储记忆功能的电子设备,也是一种能按照程序员事先安排的程序来工作,高速地处理各类数据信息的智能化设备。 电子计算机是人类现代科技的重大成就之一,它起始于1946年由美国宾夕法尼亚大学研制成功的第一台电子计算机ENIAC。这是一台由电子管构成的重达30吨并能按照事先安排的指令快速完成指定计算任务的现代意义上的电子计算机。自此,电子计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。这期间,计算机的构成经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模及超大规模集成电路的几个发展阶段,对应了电子计算机发展的4个时代,而微型计算机属于第4代电子计算机产品,属于超大规模集成电路计算机,是集成电路技术高度发展的产物。 电子计算机按体积、性能、用途和价格指标可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机5类。从工作原理上来讲,微型机与其他计算机并没有本质的区别,所不同的是微型计算机(简称微机)是直接面向个人用户的,其结构、功能和售价也是全面适应个人用户的。微型计算机的核心部件是微处理器,其性能与微处理器的性能直接相关。 微型计算机对现代社会的方方面面有着无可比拟的影响力。 1.1 微型计算机发展概况 微型计算机的发展是以微处理器的发展为特征的。微处理器自1971年问世以来,随着大规模集成电路技术的不断进步,在短短几十年的时间里以极快的速度发展。 1971—1973年,标志着第1代微机的4位和8位低档微处理器问世了,其代表性产品是Intel公司的4004和8008微处理器,分别是4位和8位微处理器。8008算得上是世界上第一种8位的微处理器,其集成度约4000个晶体管/片,芯片主频仅1MHz。 1974—1977年,出现了标志着第2代微机的8位中高档微处理器,其代表产品有Intel 8080、M6800和Z80等,集成度有了大幅提高,已具备了典型的计算机体系结构,包括中断、DMA等控制功能,主频约2MHz。由于有了较完善的指令系统,软件可采用BASIC、Fortran等高级语言及相应的编译程序。 1978—1984年进入了拥有16位微处理器的第3代微机时代。这个时代的微处理器代表产品是Intel 8086、Intel 8088、M68000和Z8000等,集成度和运算速度比上一代有了成

多媒体计算机系统的组成

多媒体计算机系统的组成 1、主机,主要包括CPU(central processing unit,cpu的内部结构分为 控制单元、逻辑单元、存储单元三大部分)和主板。 2、多媒体接口卡:根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要 而插接在计算机上的,以解决各种媒体数据的输入、输出的问题。常用的接口卡有声卡、显卡、视频压缩卡、视频捕捉卡、视频播放卡、光盘接口卡等。 3、多媒体外部设备(工作方式一般分为输入和输出) 按其功能划分成4类:1、视频音频输入设备 2、视频音频播放设备 3、人际交互设备 4、存储设备 常用的输入设备、 手写板(电阻压力板、电磁感应板、电容触控板) 一、图像扫描仪,性能指标如下: 分辨率——以每英寸上扫描像素点数(DPI)表示,分辨率一般为300DPI到1200DPI。 二、灰度——图像亮度层次范围,灰度级数越多,图像层次越丰富。 三、色彩度——彩色扫描仪支持的色彩范围 四、速度——在指定的分辨率和图像尺寸下的扫描时间 五、幅面——扫描仪支持的幅面大小 按幅面大小分为台式扫描仪和手持扫描仪 按图像分为灰度扫描仪和彩色扫描仪 数字摄像设备 数码产品分为数码影像类、数码随身听和掌上电脑三大类。 数码影像类设备主要分为数字摄像头、数码相机和数码摄像机三种。

感光器件是数码影像类器件中非常关键的设备。 摄像头分为数字摄像头和模拟摄像头。模拟摄像头捕捉到的视频信号必须经过太稳定的视频捕捉卡将模拟信号转换成数字模式并加以压缩后,才可以转换到计算机上运用。数字摄像头可以直接捕捉影像,然后通过串并口或USB接口传到计算机。 数码相机是指能够进行拍摄,并且能通过自身内部进行处理,把拍摄到的景物转换为数字格式进行存储的照相机。 数字摄像机时能够拍摄连续动态视频图像的数字影像设备。

计算机系统主要由哪两部分组成

1.计算机系统主要由哪两部分组成?硬件结构主要有哪几大部 分? 答:计算机系统主要由硬件、软件两 大部分组成,硬件结构从概念上来说 主要由中央处理器(运算器、控制 器)、存贮器、输入设备、输出设备 等几大部分组成。 2.PLC、DCS的中文全称和英文全 称分别是什么? 答:PLC中文全称:可编程序逻辑控 制器,英文全称:ProgrammablepLogicalpController 。DCS中文全称:分散控制系统,英 文全称: DistributedpControlpSystem。 3.一体化PLC和模块化PLC各有什 么特点? 答:一体化PLC通常为小型PLC,其 I/O点数规模小,I/O、PS、CPU等都 集中在一起,适合于单机自动化任务

或简单的控制对象。模块化PLC通常为中、大规模PLC,其I/O点数在几 百点、几千点甚至上万点,所有I/O 以及PS、CPU、CP等等功能单元均做成独立的模块形式,根据需要以总线形式连接组合在一起,构成一个完整的系统,以实现复杂的自动控制任务。 4.PLC由哪几个部分组成? 答:PLC的基本组成部分有:电源模块、CPU模块、I/O模块、编程器、 编程软件工具包等,根据不同类型的系统,一般还会有安装机架(底板)、通讯模板、智能模板、接口模板等 5.一般而言,PLC的I/O点数要冗 余10%。 6.PLC设计规范中,RS232通讯的 距离是为15m。 7.PLC的RS485专用通讯模块的通 讯距离500m。 8.PLC采用典型的计算机结构,由

中央处理器、存储器、输入输出接口 电路和其它一些电路组成。 9.PLC的输入信号模式中,交流输 入的电压大多采用AC110V或 AC220V,直流输入额定电压为 DC24~48V。 10.PLC中CPU的主要作用是什么? 答:CPU是PLC的主要部分,是系统的控制中枢,它接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、 存储器、I/O以及警戒定时器的状态, 并诊断用户程序的语法错误。 11.PLC在循环扫描周期内,将所需 要输入输出信息存到预先准备 好的一定区域,这个区域称为 I/O镜像区。 12.控制系统的各类模块中,PS、 CPU、CP、AI、AO、DI、DO、IM分别 指的是哪些类型的模块? 答:PS-电源模块,CPU-中央处理 器模块,CP-通讯处理器模块,AI -模拟量输入模块,AO-模拟量输出

-计算机系统结构(有详细答案)

(仅供参考,不作为考试标准), 选择题(30分,每题2分) 计算机系统结构设计者所关心的是________所看到的的计算机结构。 A)硬件设计人员B)逻辑设计人员 C)机器语言或汇编语言程序员D)高级语言程序员 在计算机系统设计时,为了提高系统性能,应当注意________。 A)加快经常性使用指令的执行速度 B)要特别精心设计少量功能强大的指令 C)要减少在数量上占很小比例的指令的条数 D)要加快少量指令的速度 重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因________而导致的问题。 A)JMP指令影响流水线 B)CALL指令的现场保护 C)只有LOAD和STORE指令带来的访问存储器不便 D)存储器访问速度 为使流水计算机运行效率高________ A)各过程段时间要不同B)连续处理的任务类型应该不同 C)连续处理的任务类型应该相同D)连续处理的任务数尽可能少不属于堆栈型替换算法的是________。 A)近期最少使用法B)近期最久未用法 C)先进先出法D)页面失效频率法 与全相联映象相比,组相联映象的优点是________。 A)目录表小B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率高"一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是________。 A)不准修改指令B)设相关专用通路 C)推后分析下条指令D)推后执行下条指令 流水操作中,遇到数据相关时,采用的解决办法有________。 A)用优化编译器检测,通过指令重新排序的办法 B)数据重定向技术 C)延迟转移技术 D)加快和提前形成条件码 经多级网络串联来实现全排列网络,只能用________。 A)多级立方体网络B)多级PM2I网络 C)多级混洗交换网络D)上述任何网络 虫蚀寻径以流水方式在各寻径器是顺序传送的是________。 授课:XXX

多媒体教室基本组成

基本组成 多媒体教室由多媒体计算机、液晶投影机、数字视频展示台、中央控制系统、投影屏幕、音响设备等多种现代教学设备组成。 (1)多媒体液晶投影机 是整个多媒体演示教室中最重要的也是最昂贵的设备,它连接着计算机系统、所有视频输出系统及数字视频展示台,把视频、数字信号输出显现在大屏幕上。 (2)数字视频展示台 可以进行实物、照片、图书资料的投影,是一种非常实用的设备。 (3)多媒体计算机 是演示系统的核心,教学软件都要由它运行,而且在很大程度上决定演示效果的好坏。 (4)中央控制系统 中央控制系统用系统集成的方法,把整个多媒体演示教室的设备操作集成在一个平台上,所有设备的操作均可在这个平台上完成。 (5)投影屏幕 用于和投影机配套使用。 (6)音响系统

用于教师发言使用。放映教育影片等声源系统使用。包含音响,功放,麦克,卡坐,DVD等必备设备。 2.多媒体教室的教学功能 课堂演示教学 教师在课堂中利用多媒体系统将教学内容直接投影在大屏幕上,并对教学内容进行讲解。运用这种方法传递信息比较直观、明了,可以从视听方面刺激学生的感官,提高学生学习兴趣,增强学生观察问题、理解问题和分析问题的能力,从而提高教学质量和教学效率。 模拟教学 多媒体技术可以把声音、图像、动画等有机结合起来,模拟宏观世界的现实场景和微观世界的事物运动,以帮助学生学习和理解一些抽象的原理和概念。随着计算机技术的发展,出现了"虚拟现实"技术,它是通过计算机产生一种仿真的环境,在这个环境中,学生可以作为一个实际操作者迸行各种学习和操作,计算机可做出反应和判断。模拟教学的设备系统主要有计算机、服务器和网络设备。 多媒体教室的基本教学应用 在多媒体演示教室里,教师可以通过操作计算机和数字视频展示台等设备随心所欲地运用文本、图形、图像、声音等媒体进行教学,也可以运用板书、教材、图表、图片等常规教学媒体进行教学,整个教学过程都可以显示在大屏幕上,摆脱了黑板加粉笔的教学模式。 教师利用多媒体教室可以进行的教学内容一般有: (1)利用计算机调用多媒体课件;

计算机系统的基本组成

计算机系统的组成 一、教学课题:计算机系统的组成 二、教学课时:1课时 三、教学目标:1、学生了解计算机组成各部分的名称和作用。 2、学生了解计算机处理信息的过程。 3、学生知道什么是计算机软件,了解计算机软件的作用。 四、教学重点:1、学生掌握计算机组成各部分设备的作用。 2、学生了解常用软件的作用 3、学生了解计算机处理信息的过程。 五、教学难点:计算机硬件和软件的概念。 六、教学环境:多媒体教室、投影仪 七、教学资源:计算机及相关软件Powerpoint。 八、教学过程 一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的,如图1所示。硬件(HardWare)是指计算机的各种看得见,摸得着的实实在在的物理设备的总称,包括组成计算机的电子的,机械的,磁的或光的元器件或装置,是计算机系统的物质基础;软件(SoftWare)是指在硬件系统上运行的各类程序,数据及有关资料的总称。硬件是软件建立和依托的基础,软件是计算机系统的灵魂。没有硬件对软件的物质支持,软件的功能则无法发挥。所以硬件和软件相互结合构成了一个完整的计算机系统,只有硬件和软件相结合才能充分发挥计算机系统的功能。 图1:微型计算机系统组成框 图

计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关资料。所谓程序实际上是用户用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令的集合。用户要让计算机做的工作可能是很复杂的,因而指挥计算机工作的程序也可能是庞大而复杂的,有时还可能要对程序进行修改与完善。因此,为了便于阅读和修改,必须对程序作必要的说明或整理出有关的资料。这些说明或资料(称之为文档)在计算机执行过程中可能是不需要的,但对于用户阅读、修改、维护、交流这些程序却是必不可少的。因此,也有人简单地用一个公式来说明包括其基本内容:软件=程序+文档。 计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。虽然计算机的制造技术从计算机出现到今天已经发生了极大的变化,但在基本的硬件结构方面,一直沿袭着冯·诺伊曼的传统框架,即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件构成。图1-5列出了一个计算机系统的基本硬件结构。图中,实线代表数据流,虚线代表指令流,计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。原始数据和程序通过输入设备送入存储器,在运算处理过程中,数据从存储器读入运算器进行运算,运算的结果存入存储器,必要时再经输出设备输出,如图1-5。指令也以数据形式存于存储器中,运算时指令由存储器送入控制器,由控制器控制各部件的工作。 图1.5 各主要设备之间的关系 由此可见,输入设备负责把用户的信息(包括程序和数据)输入到计算机中;输出设备负责将计算机中的信息(包括程序和数据)传送到外部媒介,供用户查看或保存;存储器负责存储数据和程序,并根据控制命令提供这些数据和程序,它包括内存(储器)和外存(储器);运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算(即对数据进行加工处理);控制器负责对程序所规定的指令进行分析,控制并协调输入、输出操作或对内存的访问。下面分别对其各部分进行介绍。 1 .中央处理器 中央处理器简称CPU(Central Processing Unit),它是计算机系统的核心,中央处理器包括运算器和控制器两个部件。

计算机的组成部分及功能

计算机的组成部分及功能 由运算器,控制器,存储器,输入装置和输出装置五大部件组成计算机,每一部件分别按要求执行特定的基本功能。 ⑴运算器或称算术逻辑单元(Arithmetical and Logical Unit) 运算器的主要功能是对数据进行各种运算。这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外,还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力,即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等操作。 ⑵存储器(Memory unit) 存储器的主要功能是存储程序和各种数据信息,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取。存储器是具有“记忆”功能的设备,它用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。由于记忆元件只有两种稳定状态,因此在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。 存储器是由成千上万个“存储单元”构成的,每个存储单元存放一定位数(微机上为8位)的二进制数,每个存储单元都有唯一的编号,称为存储单元的地址。“存储单元”是基本的存储单位,不同的存储单元是用不同的地址来区分的,就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。 计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据,即在计算机程序中,每当需要访问数据时,要向存储器送去一个地址指出数据的位置,同时发出一个“存放”命令(伴以待存放的数据),或者发出一个“取出”命令。这种按地址存储方式的特点是,只要知道了数据的地址就能直接存取。但也有缺点,即一个数据往往要占用多个存储单元,必须连续存取有关的存储单元才是一个完整的数据。 计算机在计算之前,程序和数据通过输入设备送入存储器,计算机开始工作之后,存储器还要为其它部件提供信息,也要保存中间结果和最终结果。因此,存储器的存数和取数的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。 ⑶控制器(Control Unit) 控制器是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。 控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。因此,计算机自动工作的过程,实际上是自动执行程序的过程,而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的,它是计算机实现“程序控制”的主要部件。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器(Central Processing Unit-CPU)。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器,即CPU芯片。它是计算机的核心部件。它的性能,主要是工作速度和计算精度,对机器的整体性能有全面的影响。

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