输出设备是将计算机的处理结果以适当的信息形式输出的设备。常用的输出设备主要有显示器、打印机和绘图仪（见图1—9）等。其中显示器又称监视器（Monitor），是计算机系统中最主要的输出设备之一。
在上述硬件中，人们往往把运算器、内存储器和控制器合在一起，称为计算机的主机，而把各种输入/输出设备和外存储器统称为计算机的外部设备，简称外设。
在主机部分中，又把运算器和控制器合在一起称为中央处理器——CPU（Center Processing Unit）。
任务2学习软件系统
软件系统是指计算机运行时所需的各种程序、数据及有关的文档。软件一般分为系统软件和应用软件。
1.系统软件
系统软件包括各种语言的处理程序、操作系统、服务程序和管理程序等。
1、语言处理程序
人与人之间交流思想、交换信息使用的语言称为自然语言。目前，计算机还不能直接接受和理解自然语言，人机对话和交互必须使用计算机能“懂”的语言，其中很重要的一类就是程序设计语言（Programming Language），它用于书写计算机可以执行的程序。用程序设计语言来编写程序的过程称为程序设计（Programming），为解决实际问题而用程序设计语言编写的程序称为源程序（Source Program）。程序设计语言的种类众多，一般将其分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。
（1）机器语言。机器语言由机器指令组成，机器指令能被计算机直接识别和理解，因为它是根据计算机内部的工作原理和电路状态来设计的编程规约（规则和约定），由若干二进制数字“位”组成的指令。编程时，必须安排好存放每条指令的地址，以区分执行的先后次序及各指令之间的转接关系。由于机器语言是面向机器的，每种机器语言所编写的程序只适用于某种特定类型的计算机。
用机器语言编写的程序，无需经过翻译就可以直接运行，故机器语言程序又称目标程序。用机器语言编制程序的优点是占内存少，充分发挥机器特性，程序运行速度快；缺点是难学、难编、易出错，程序的可读性和可移植性差。
（2）汇编语言。针对机器语言的特点，人们开发出一种符号化的机器语言，有助于记忆与阅读。它本质上仍是一种低级语言，面向机器。
汇编语言开始了程序设计自动化的初级阶段。它用符号表示指令的操作码和地址码，便于记忆。汇编语言中的语句与机器指令之间基本上是一对一的，格式相似。用户仍需要熟悉具体机器。
用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序。它不能直接在计算机上运行，须经过汇编程序翻译并转换成目标程序才能执行，故运行速度慢一些，并且要求使用者在使用汇编语言编程之前，预先为计算机系统配置相应的翻译或转换系统（汇编程序）。其转换过程。
用汇编语言编写程序需要了解CPU结构，所以编程的难度较大，维护也较为困难。
（3）高级语言。机器语言和汇编语言都是面向机器的，这些语言和人们通常使用的自然语言差别很大，不利于计算机的推广和应用，一般称为“低级语言”。高级语言克服机器语言和汇编语言依赖于具体机器的缺陷，使程序设计语言成为描述各种问题具体求解过程的算法语言，故也称为算法语言或过程语言。
高级语言独立于机器，它接近人们使用的自然语言（英语）和数学语言，易于编程、阅读与维护，大大提高了程序设计人员的工作效率，也为软件的商品化提供了基础。利用高级语言编写程序，编程者不需要掌握过多的计算机专业知识，特别适合于非计算机专业的专业技术人员利用计算机技术解决本专业的问题。常用的高级语言有BASIC、C、C++、Visual BASIC、Visual FoxPro、Visual C++、Java、Delphi、C#等。
用高级语言编制的程序，机器不能直接接收和运行，必须经过翻译程序（编译程序或解释程序）对其进行翻译，产生一个机器能执行的目标代码。
将高级语言源程序翻译成机器能够直接识别和执行的目标程序，可有两种方式：一种称为编译方式（见图1—11），计算机系统中预先配置一种称为编译系统的软件，当相应高级语言源程序输入后，它先把源程序整个地翻译成能用机器语言表示的目标程序，再经过连接程序连接后转换成可执行的.exe文件，执行该文件就可得到相应的结果。
另一种称为解释方式，预先将一种称为解释系统的软件配置到计算机中，当相应高级语言源程序输入时，计算机逐句解释、检查和转换，若正确无误便立即执行。
C语言采用编译方式，BASIC语言大多采用解释方式，而Java语言用编译和解释结合的方式。
2、操作系统
操作系统（Operating System，简称OS）是使计算机能够运行的基本程序，操作系统是其他各种软件与硬件设备之间接口，也是计算机和用户之间的接口。操作系统管理和控制所有的硬件设备，它控制CPU的运行，管理存储器的使用，对输入、输出设备合理地进行管理和控制，使其充分有效地工作。操作系统通常具有进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理等功能。目前比较常用的操作系统有Windows、UNIX、Linux等。
操作系统是计算机中所有硬件、软件资源的组织者和管理者。计算机系统中主要部件的配合、协调一致的工作，都是依靠操作系统的统一控制才得以实现。任何一个用户都是通过操作系统来使用计算机的。
3、服务程序
一个完善的计算机系统往往配置有许多服务程序，它们或被包含在操作系统之内，或被操作系统调用。例如，在程序的输入和调试过程中，常常需要进行修改、整理，因此配置有编辑程序；为了便于程序调试，常常希望能看到每条指令执行的结果，故配置有调试程序；另外还有装入程序、链接程序、故障检查和诊断程序等。
4、数据库管理程序
计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中需要处理大量数据，检索和建立各种表格，并将这些数据和表格按一定的规律组织起来，就建立了数据库。
为了便于用户根据需要建立数据库，访问、显示、修改数据库的内容，打印输出各种表格等，就必须有一个数据库管理系统。数据库管理系统既可以认为是一个系统软件，也可以认为是一个通用的应用软件，它可实现对数据库的描述、管理和维护等。常见的微型机关系数据库管理系统有Visaul FoxPro和Access、VisaulBASIC、PowerBuilder等。
5、工具软件
工具软件是指用来帮助用户充分使用计算机系统软、硬件资源而设置的各类实用程序的统称，它们是用户工作中的良好工具。例如，磁盘管理工具软件、图形软件等。
2.应用软件
应用软件是由用户或第三方软件公司专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写的程序，分为通用型应用软件和专用型应用软件，如Word、Excel、Photoshop等属于通用型应用软件。而情报检索程序、财务管理程序、生产过程自动控制程序属于专用型应用软件。由于计算机已应用到几乎所有的领域，因而应用程序是多种多样、极其丰富的。目前应用软件正向着标准化、模块化方向发展，许多通用的应用程序可以根据其功能组成不同的软件包供用户来选择。
应当指出，在计算机系统中，软件是在硬件的支持下工作的，而应用软件又是在系统软件的支持下工作的。
子项目4了解微机系统
微型计算机是现代计算机中最流行的一种，简称微机或电脑。微型计算机具有体积小、重量轻、功耗低、价格便宜等特点。微型计算机由于外形和体积的不同，又可以分为台式机（见图1—13）、笔记本机（见图1—14）和掌上机（见图1—15）等。
微机的产生及发展，主要得力于微电子学和大规模集成电路的发展。微电子技术可以将成千上万个部件集成在一块芯片上，从而使得传统计算机的核心部件——中央处理器（CPU）被集成为一块芯片，叫作微处理器（MP或μP）。人们根据微处理器中的字长来划分微型计算机的发展阶段（字长指的是微处理器中的运算部件一次能同时处理的二进制的位数）。
1.第一代（1971—1973）
4位和低档8位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel4004和Intel8008等。这时的微处理器在结构和性能上都还不很完善，但却代表着计算机已经进入了一个新的时代，开创了新的里程碑。这个时代称为微机的萌芽时代。
2.第二代（1974—1978）
8位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel8080、Intel8085、Motorola公司的MC6800、Zilog公司的Z80等。这个时代称为微机的成长时代。
3.第三代（1978—1981）
16位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel8086、Motorola公司的MC68000和Zilog公司的Z8000等。1981年IBM公司推出的IBMPC就是这一时代微型机的代表产品。16位微型机的迅速发展弥补了8位机的字长和速度的缺陷，为微型机在各方面的应用开辟了广阔的前景。这个时代称为微机的成熟时代。
4.第四代（1981年以后）
32位微处理器时代。代表产品是Intel公司的Intel80386、Zilog公司的Z80000和Motorola公司的MC68020等。这个时代的微处理器拥有巨大的寻址能力，大有取代中、小型计算机的趋势。这个时代称为微机的鼎盛时代。
到目前为止，各种类型的计算机都遵循美国数学家冯·诺依曼提出的存储程序的基本原理进行工作。随着计算机应用领域的不断扩大，冯·诺依曼型计算机的工作方式逐渐显露出局限性，所以科学家提出了制造非冯·诺依曼式计算机。正在开发研制第五代计算机——智能计算机，将具有自动识别自然语言、图形、图像的能力，具有理解和推理的能力，具有知识获取、知识更新的能力。与此同时，生物计算机（也称分子计算机、基因计算机）的研制，已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅芯片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发展潜力的“第六代计算机”。
任务1了解微机系统的基本配置
目前，微机已成为工厂企事业单位及家庭中应用广泛的一种主要机型，不管其型号、档次如何，它们都由一些基本配置所组成，大体上可分为以下几部分，即主机、输入设备、输出设备、磁盘驱动器和光驱等。
台式微机出于结构紧凑和使用方便的考虑，一般是将主机、硬盘和电源、光驱等封装在主机箱中，再与键盘、显示器、鼠标、打印机等外部设备连接起来，形成一个系统。下面就对PC系列微机配置中的常见设备做一简要介绍。
1.主机板
主机板又称系统板或母板，是一台微机的核心部件（见图1—16）。它实际上是一块印刷电路，其上装有CPU、内存条、ROMBIOS芯片、高速数据缓冲芯片，还有连接软驱、硬盘、键盘、鼠标器的I/O接口及供插入接口卡的I/O扩展槽等组件。可见，PC机实际上是以主板为中心，把相应的外设连接起来所构成的系统。目前，主板品种很多，设计也各具特色，在选购主板时应从以下几个方面进行选择：控制芯片组、主板的结构是否具有BIOS软跳线功能、兼容性（支持的CPU类型、总线类型等）及是否预留了足够多的插槽等。在购买主板时，最好选择那些值得信赖的知名品牌。
2.CPU
CPU是微机的心脏，它对系统的性能起着决定性的作用，CPU品质的高低直接影响着微机系统的档次（见图1—17）。计算机的快速发展，实际上是CPU从低级到高级、从简单到复杂的发展过程。CPU芯片几乎以1~2年为一周期迅速地更新换代。Intel公司是全球最大的CPU生产厂家，除此之外还有AMD公司等。Intel公司微处理器的演变基本上代表了整个CPU行业的发展过程，其产品已从最早的Intel4004发展到今天倍受人们青睐的Intel奔腾双核、Intel酷睿2双核、Intel酷睿2四核等。
3.系统内存
随着计算机系统软件及应用软件的不断更新，对内存容量的要求越来越大，对数据处理速度的要求也越来越高。因此，系统内存在整个计算机系统中起着举足轻重的作用。
配置多大的内存并无定论，主要取决于应用目的。对于586以上档次的微机，从通用性考虑，一般不应低于64MB。内存的容量应随计算机档次的提高而增大，目前常见内存配置主要有256MB、512MB、1GB、2GB或更高。内存是可以扩充的，当感到容量不够时可随时增配。
4.总线
计算机中连接各部件的公共连线称为总线（BUS）。计算机各部件之间的数据均是通过总线进行传送的。由于计算机处理的是二进制数据，所以总线也是用来传送二进制数据的，将每秒传输信息的位数称为总线宽度，单位为bps（bitpersecond）。
根据传送内容的不同将总线分为数据总线（DataBus，DB）、地址总线（AddressBus，AB）和控制总线（ControlBus，CB）。
数据总线用来传送数据信息，是CPU同各部件交换信息的通路。数据总线的宽度与计算机的字长相同，如16位的CPU芯片，数据总线的宽度为16位。
地址总线用来传送地址信息，CPU通过地址总线传送需要访问的内存单元或外部设备地址。地址总线的宽度反映了计算机的内存容量。例如，IntelPentiumCPU有32条地址线，可寻找内存单元数为232=4096MB（4GB），即具有4GB的寻址能力。可寻找的地址数越多，说明内存的存储单元数越多，内存的容量越大。不同的CPU芯片，地址总线的宽度不同。例如，80286CPU地址总线的宽度为16位，80386、80486和PentiumCPU的地址总线宽度为32位。
控制总线用来传送控制信号，以协调各部件之间的操作。
目前微型计算机常用的总线类型有PCI、AGP、PCI—E等。
