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高三《计算机基础知识》综合复习资料:29
9、每一条指令均由_____________和_____________两部分组成; 10、解释方式与编译方式有何区别? 教学重点: 节次:19、20 节 1、熟悉计算机的基本工作原理; 教学难点:
1、掌握微型计算机系统的主要性能指标;
计算机的基本工作原理
计算机基本工作原理都是采用以“存储程序”(将解题程序存放到存储器)和“程序控制”(控制程序自动执行)为基础的设计思想。这个思想是美籍匈牙利数学家冯·诺依曼( Von Neumann )于 1945 年提出的。根据这个原理,使用计算机前,要把处理的信息(数据)和处理的步骤(程序)事先编排好,并以二进制数的形式输入到计算机内存储中,然后由计算机控制器严格地按照程序逻辑顺序逐条执行,完成对信息的加工处理。 冯诺依曼理论要点:
1)计算机由五大硬件组成。
2)在计算机内部采用二进制运算。
3)存储程序和程序控制:即把程序先放在计算机内部的存储器中,然后在程序控
制下自动执行。
按冯诺依曼思想,计算机的每一条指令的执行过程又可划分为如下四个基本操作: ①取出指令:从存储器的某个地址中取出要执行的指令。
②分析指令:把取出的指令送到指令译码器中,译出指令对应的操作。 ③执行指令:向各个部件发出控制信号,完成指令要求。 ④为下一条指令做好准备。
微型计算机系统的主要性能指标
1. 字长
指计算机运算部件一次能够并行处理的二进制数据的位数,字长直接影响到计算机的功能、用途及应用领域。早期的微型计算机的字长为16位,如:80286等。现在的微型计算机的字长为32位,如80386,80486,PIV等。 对于数据,字长愈长,运算精度愈高;对于指令,字长愈长,则功能愈强,而寻址的存储空间也愈大. 2. 速度
不同配置的微型计算机按相同的算法执行相同的任务所需要的时间可能是不同的,这和微型计算机的速度有关。微型计算机的速度指标可以用主频和运算速度来评价。主频也称时钟频率,是指CPU工作时的频率。主频是衡量微型机运行速度的主要参数,主频越高,执行一条指令的时间就越短,因而速度就愈快。主频一般以兆赫兹(MHz)为单位。目前的微机的主频在500MHz左右,高的可达1000MHz左右,甚至更高。 运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令数,常用的单位有 MIPS (每秒百万条指令)。目前已达每秒 2 ~ 5 亿条指令。
编辑:刘新华 第 29 页
高三《计算机基础知识》综合复习资料:30 速度是一个综合指标,影响微型计算机速度的因素还有许多,如存储器的存取时间系统总线的时钟频率等。 3.存储周期
指存储器连续两次读取(或写入)所需的最短时间,半导体存储器的存储周期约为几十到几百毫微秒之间。 4. 性价比
性价比是用来衡量计算机产品优劣的概括性指标。
性:指性能,代表计算机的使用价值,它包括计算机的运算速度、存储器容量、存取周期。通道信息流量速率、输入输出设备的配置和计算机的可靠性。
价:指价格,代表计算机的售价。 性价比愈大,表明计算机系统愈好。 5. 存储容量
指内存储器能够存储信息的总字节数。我们通常所讲机器的内存为256M实际是指RAM的容量。 6. 系统可靠性
指在给定时间内计算机系统能正常运转的概率,通常用平均无故障时间(MTBF英文全称是“Mean Time Between Failure”)来表示:(MTBF越大,表明系统的可靠性越高。其中:Ti:第i次无故障时间;N:故障总次数。)
7. 系统可维护性
指计算机的维修效率,通常用平均修复时间来表示。计算机的可维护性以平均修复时间(MTTR英文全称是“Mean Time to Repair”)来表示: (MTTR愈大,表明系统性能愈好。其中:Ti:第i次故障修复时间; M:修复总次数。) 8. 可用性
指计算机的使用效率,它以计算机系统在执行任务的任意时刻所能正常工作的概率表示。
此外,还有一些评价计算机的综合指标,例如兼容性、系统完整性、安全性等。
? 巩固练习:
1、计算机的基本工作原理是_____________ _____________;
2、MIPS是指_____________ _____________,其作用是描述计算机的_____________; 3、字长是指___________________________________________ _____________;
4、MTBF的中文含义是_____________________,作用是描述计算机的_____________; 5、MTTR的中文含义是______________________,作用是描述计算机的_____________; 6、计算机的字长愈长,其运算精度愈___________________; 7、冯诺依曼原理的要点有哪些?
编辑:刘新华 第 30 页
高三《计算机基础知识》综合复习资料:31
教学重点: 节次:21、22 节 1、熟悉媒体的分类; 2、了解多媒体的定义及特征; 教学难点:
1、掌握多媒体硬件系统和多媒体软件系统的组成;
多媒体计算机系统
1、多媒体与多媒体技术
?按照国际电信联盟的定义,媒体有以下五种:
※感觉媒体指的是用户接触信息的感觉形式,如视觉、听觉和触觉等。 ※表示媒体则指的是信息的表示和表现形式,如图形、声音和视频等。
※显示媒体是表现和获取信息的物理设备,如显示器、打印机、扬声器、键盘和摄像机等。
※存储媒体是存储数据的物理设备,如磁盘、光盘、硬盘等。 ※传输媒体是传输数据的物理设备,如电缆、光缆、电磁波等。
?所谓多媒体是指能够同时采集、处理、编辑、存储和展示两个或以上不同类型媒体信息,在计算机内均以数字形式表示、并综合起来形成的一种全新的媒体。
?多媒体技术是能够同时综合处理多种媒体信息、且使信息之间建立逻辑联系,集成为一个交互性系统的技术,是信息传播、处理和存储技术的组合。其主要特征有:
※集成性
多媒体技术的集成性主要指多媒体的集成以及这些媒体设备的集成。信息媒体的集成主要指倍息媒体应该成为一体,不应分离,即信息的获得、存储、组织管理、加工处理等表现应是统一的。设备的集成可以理解为设备的一体化。这是多媒体技术的先决条件,其具有的特征就是集文、图、声、像多种媒体为一体。集成性是多媒体技术的主要特征。 ※交互性
所谓交互就是通过各种媒体信息,使参与的各方(不论是发送方还是接收方)都可以对媒体信息进行编辑、控制和传递。人们使用普通家电只能看、听和简单控制,不能介入到信息的加工和处理之中,而多媒体技术可以实现人对信息的主动选择和控制。交互性是多媒体技术的关键特征。 ※·数字化
数字化是指把分散的、不同性质和特点的各种媒体信息,读入计算机才能进行加工和整合。在将各种媒体处理为数字化信息后,计算机就能对数字化的多媒体信息进行存储、加工、控制、编辑、交换、查询和检索。所以,多媒体信息必须是数字信息。
※实时性
多媒体技术是多种媒体集成的技术,在这些媒体中,有些媒体(如声音和图像)是与时间密切相关的,这就决定了多媒体技术必须要支持实时处理。
2、多媒体计算机系统的组成
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高三《计算机基础知识》综合复习资料:32 多媒体计算机系统是一套复杂的硬件、软件有机结合的综合系统。它把音频、视频等媒体与计算机系统融合起来,并由计算机系统对各种媒体进行数字化处理。与计算机系统类似,多媒体计算机系统由多媒体硬件和多媒体软件构成。
3、多媒体硬件系统
多媒体硬件系统由主机、多媒体外部设备接口卡和多媒体外部设备构成(见下图)。
多媒体计算机的主机可以是大/小型计算机,也可以是工作站,用的最多的还是微机。
多媒体外部设备接口卡根据获取、编辑音频、视频的需要插接在计算机上。常用的有声卡、视频压缩卡、VGA/TV转换卡、视频捕获卡、视频播放卡和光盘接口卡等。
多媒体外部设备十分丰富,按功能分为:
① 视频/音频输入设备(包括数码摄像机、数码相机、影碟机、扫描仪、话筒、录音机、激光唱盘和MIDI合成器等); ② 视频/音频输出设备(包括显示器、电视机、投影电视、扬声器、立体声耳机等); ③ 人机交互设备(包括键盘、鼠标、触摸屏和光笔等); ④ 数据存储设备(包括CD-ROM、磁盘、可擦写光盘等)四类。
? 声卡主要从声源获取声音,并进行模拟/数字转换或压缩,而后存入计算机中进
行处理。
? 压缩/解压卡:用于将连续图像的数据压缩和解压。
? VGA/TV转换卡(电视编码卡):将计算机VGA信号转换成视频信号,一般
用于把计算机的屏幕内容送电视机或录相设备。
? 视频捕获卡:从视频信号中捕获一幅画面,然后存储起来供以后使用,用于从
电视节目、录相带中提取一幅静止画面存储起来供编辑或演示使用。
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