計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告隨著社會(huì)的發(fā)展, 計(jì)算機(jī)工業(yè)空前大發(fā)展. 各種各樣的計(jì)算機(jī)如雨后春筍般被研制出來. 但究其本質(zhì), 計(jì)算機(jī)都是由硬件和軟件組成. 其中軟件是相對(duì)機(jī)器硬件而言的. 它是指存儲(chǔ)在某種介質(zhì)上的程序, 可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 . 那么什么是計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)呢 ?經(jīng)過學(xué)習(xí) , 我了解到計(jì)算機(jī)的硬件大致可分為以下幾個(gè)基本組件 :(1) 中央處理器 : 既常說的 CPU，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī) 軟件中的 數(shù)據(jù) 。 CPU最核心的功能單元是 寄存器 . CPU的主要性能指標(biāo)

2、為字節(jié) , 時(shí)鐘頻率和緩存 . 主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是MHz ，用來表示 CPU 的運(yùn)算速度。 CPU 的主頻與 CPU 實(shí)際的運(yùn)算能力是沒有直接關(guān)系。當(dāng)然，主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度是有關(guān)的，只能說主頻僅僅是CPU 性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU 的整體性能。 外頻外頻是 CPU 的基準(zhǔn)頻率，單位也是MHz 。CPU 的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。CPU 的位和字長位：在數(shù)字電路和電腦技術(shù)中采用二進(jìn)制，代碼只有“0和”“1”其中無論是，“0”是或 “1”在 CPU 中都是 一 “位 ”。字長：電腦技術(shù)中對(duì)CPU 在單位時(shí)間內(nèi)(同一時(shí)間 )能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8

3、 位數(shù)據(jù)的 CPU 通常就叫 8 位的 CPU。同理 32 位的 CPU 就能在單位時(shí)間內(nèi)處理字長為32 位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別：由于常用的英文字符用8 位二進(jìn)制就可以表示， 所以通常就將 8 位稱為一個(gè)字節(jié)。 字長的長度是不固定的，對(duì)于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8 位的 CPU 一次只能處理一個(gè)字節(jié)，而32 位的 CPU 一次就能處理 4 個(gè)字節(jié)，同理字長為64 位的 CPU 一次可以處理8 個(gè)字節(jié)。緩存大小也是 CPU 的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)CPU 速度的影響非常大， CPU 內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤。

4、實(shí)際工作時(shí)， CPU 往往需要重復(fù)讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU 內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU 芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。(2) 存儲(chǔ)器 : 由隨機(jī)存儲(chǔ)器 (RAM)和只讀存儲(chǔ)器 (ROM)組成 . 內(nèi)存又叫 內(nèi)部存儲(chǔ)器（ RAM），有 DDR、DDRII 、DDRIII 三大類，容量 1-8GB。硬盤屬于 外部存儲(chǔ)器 ，硬盤容量很大，目前已達(dá) TB 級(jí)，尺寸有 3.5 英寸、 2.5 英寸、 1.8 英寸、 1.0 英寸等，接口有 IDE、SATA、 SCSI 等， SATA最普遍。1文檔來源為

5、:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.(3)輸入設(shè)備 :常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、光電輸入機(jī)、磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、光盤機(jī)等。 .按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)有機(jī)械式鍵盤和電容式鍵盤.通常為 104 或 105 鍵，用于把文字、數(shù)字等輸?shù)诫娔X上。鼠標(biāo)：鍵盤鼠標(biāo)接口有 PS/2 和 USB 兩種。(4)輸出設(shè)備 :常用的輸出設(shè)備為顯示器,音箱和打印機(jī) . 顯示器品種多樣，作用是把電腦處理完的結(jié)果顯示出來。分為 CRT、LCD、LED三大類， 接口有 VGA、DVI 兩類。通過音箱可以把電腦中的聲音播放出來.目前，有針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)。微機(jī)常用的輸出設(shè)備有顯示終端CRT、打印機(jī)、激

6、光印字機(jī)、繪圖儀及磁帶、光盤機(jī)等。（ 0.1 ）電源：電源是電腦中不可缺少的供電設(shè)備，它的作用是將220V 交流轉(zhuǎn)換為電腦中使用的5V， 12V， 3.3V 直流電（ 0.2 ）聲卡：聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個(gè)硬件設(shè)備，其作用是當(dāng)發(fā)出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成 模擬信號(hào)送到 音箱 上發(fā)出聲音。（ 0.3 ）顯卡 ：顯卡在工作時(shí)與顯示器配合輸出圖形，文字，顯卡的作用是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件，是“人機(jī)對(duì)話”的重要設(shè)備之一。（ 0.4 ）光驅(qū) ：電腦用來讀寫光碟內(nèi)容的機(jī)器

7、，也是在臺(tái)式機(jī) 和筆記本便攜式電腦里比較常見的一個(gè)部件。隨著多媒體 的應(yīng)用越來越廣泛，使得光驅(qū)在計(jì)算機(jī)諸多配件中已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置。目前，光驅(qū)可分為CD-ROM驅(qū)動(dòng)器 、 DVD光驅(qū) ( DVD-ROM) 、康寶 (COMBO)和刻錄機(jī) 等。(0.5) 視頻設(shè)備，如 攝像頭 、掃描儀 、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、電視卡等設(shè)備，用于處理視頻信號(hào)。微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)功能的強(qiáng)弱或性能的好壞，不是由某項(xiàng)指標(biāo)來決定的，而是由它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、硬件組成、軟件配置等多方面的因素綜合決定的。但對(duì)于大多數(shù)普通用戶來說，可以從以下幾個(gè)指標(biāo)來大體評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)的性能。(1) 運(yùn)算速度。運(yùn)算速度是衡量

8、計(jì)算機(jī)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通常所說的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度（平均運(yùn)算速度），是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用“百萬條指令秒”（mips ，MillionInstructionPerSecond）來描述。同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，執(zhí)行不同的運(yùn)算所需時(shí)間可能不同，因而對(duì)運(yùn)算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU時(shí)鐘頻率（主頻）、每秒平均執(zhí)行指令數(shù)(ips)等。微型計(jì)算機(jī)一般采用主頻來描述運(yùn)算速度，例如，Pentium/133的主頻為133 MHz，Pentium /800 的主頻為800 MHz，Pentium 4 1.5G的主頻為 1.5 GHz 。一般說來，主頻越高，運(yùn)算速度就越快。(2) 字長。一般說來

9、，計(jì)算機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)處理的一組二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)計(jì)算機(jī)的“字”，而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)就是“字長”。在其他指標(biāo)相同時(shí)，字長越大計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度就越快。早期的微型計(jì)算機(jī)的字長一般是8 位和 16 位。目前 586（ Pentium ， PentiumPro， Pentium ， Pentium ， Pentium 4）大多是 32 位，有些高檔的微機(jī)已達(dá)到64 位。2文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.(3) 內(nèi)存儲(chǔ)器的容量。內(nèi)存儲(chǔ)器，也簡稱主存，是CPU可以直接訪問的存儲(chǔ)器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的。內(nèi)存儲(chǔ)器容量的大小反映了計(jì)算機(jī)即時(shí)存儲(chǔ)

10、信息的能力。隨著操作系統(tǒng)的升級(jí)，應(yīng)用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴(kuò)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量的需求也不斷提高。目前，運(yùn)行 Windows 95 或 Windows 98 操作系統(tǒng)至少需要 16 M 的內(nèi)存容量， Windows XP 則需要 128 M 以上的內(nèi)存容量。內(nèi)存容量越大，系統(tǒng)功能就越強(qiáng)大，能處理的數(shù)據(jù)量就越龐大。(4) 外存儲(chǔ)器的容量。外存儲(chǔ)器容量通常是指硬盤容量（包括內(nèi)置硬盤和移動(dòng)硬盤）。外存儲(chǔ)器容量越大，可存儲(chǔ)的信息就越多，可安裝的應(yīng)用軟件就越豐富。目前，硬盤容量一般為10 G 至 60 G，有的甚至已達(dá)到 120 G 。以上只是一些主要性能指標(biāo)。除了上述這些主要性能指標(biāo)外，微型

11、計(jì)算機(jī)還有其他一些指標(biāo)，例如，所配置外圍設(shè)備的性能指標(biāo)以及所配置系統(tǒng)軟件的情況等等。另外，各項(xiàng)指標(biāo)之間也不是彼此孤立的，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該把它們綜合起來考慮，而且還要遵循“性能價(jià)格比”的原則。存儲(chǔ)器的指標(biāo)存取速度。內(nèi)存儲(chǔ)器完成一次讀 ( 取) 或?qū)?( 存) 操作所需的時(shí)間稱為存儲(chǔ)器的存取時(shí)間或者訪問時(shí)間。 而連續(xù)兩次讀 ( 或?qū)?) 所需的最短時(shí)間稱為存儲(chǔ)周期。 對(duì)于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器來說，存取周期約為幾十到幾百 ns(10 -9 秒) 。存儲(chǔ)容量。存儲(chǔ)容量一般用字節(jié)(Byte) 數(shù)來度量。 PC機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器已由 286 機(jī)配置的 1MB，發(fā)展到現(xiàn)在 P4（奔騰 4) 配置 256MB，甚至 51

12、2MB以上。內(nèi)存容量的加大， 對(duì)于運(yùn)行大型軟件十分必要，否則會(huì)感到慢得無法忍受。(3) 、I/O 的速度主機(jī) I O的速度，取決于 I/O 總線的設(shè)計(jì)。這對(duì)于慢速設(shè)備（例如鍵盤、打印機(jī)）關(guān)系不大，但對(duì)于高速設(shè)備則效果十分明顯。例如對(duì)于當(dāng)前的硬盤，它的外部傳輸率已可達(dá)20MBS、4OMBS 以上。(3)內(nèi)存儲(chǔ)器的容量。內(nèi)存儲(chǔ)器，也簡稱主存，是 CPU 可以直接訪問的存儲(chǔ)器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的。 內(nèi)存儲(chǔ)器容量的大小反映了計(jì)算機(jī)即時(shí)存儲(chǔ)信息的能力。 隨著操作系統(tǒng)的升級(jí)， 應(yīng)用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴(kuò)展，人們對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量的需求也不斷提高。目前，運(yùn)行 Window

13、s 95 或 Windows 98 操作系統(tǒng)至少需要 16 M 的內(nèi)存容量，Windows XP 則需要 128 M 以上的內(nèi)存容量。內(nèi)存容量越大，系統(tǒng)功能就越強(qiáng)大，能處理的數(shù)據(jù)量就越龐大。（ 4)外存儲(chǔ)器的容量。外存儲(chǔ)器容量通常是指硬盤容量（包括內(nèi)置硬盤和移動(dòng)硬盤）。外存儲(chǔ)器容量越大，可存儲(chǔ)的信息就越多，可安裝的應(yīng)用軟件就越豐富。目前，硬盤容量一般為 10 G 至 60 G ，有的甚至已達(dá)到 120 G 。買 cpu 的話只需要注意有幾個(gè)核心（一般 2 到 6 個(gè)），cpu 外頻（一般 200MHz 到 333MHz ），3文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.

14、cpu 主頻（ 1.8GHz 到 3G 多），二級(jí)緩存多大（一般 2MB 到 12MB ），一級(jí)緩存大小毫不重要（ 1）采樣的位數(shù)。采樣的位數(shù)有 8 位、 16 位、 32 位。位數(shù)越大，精度越高，所錄制的聲音質(zhì)量也越好。（2）最高采樣頻率。最高采樣頻率即每秒鐘采集樣本的數(shù)量，一般聲卡提供了11.025kHZ 、22.025kHz 、44.1kHz 的采樣頻率，目前，較高檔的聲卡采樣頻率可達(dá) 48kHz ，今后也許還會(huì)出現(xiàn)更高采樣頻率的聲卡。（3）數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP ）數(shù)字信號(hào)處理器是一塊單獨(dú)的專用于處理聲音的處理器。帶 DSP 的聲卡要比不帶 DSP 的聲卡快的多，而且可以提供更好的音

15、質(zhì)和更高的速度；不帶DSP 的聲卡要依賴CPU 完成所有的工作。（4）還原 MIDI 聲音的技術(shù)?，F(xiàn)在的聲卡都支持 MIDI 標(biāo)準(zhǔn)，MIDI 是電子樂器接口的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 聲卡中采用兩種技術(shù)還原 MIDI 聲音，即 FM 技術(shù)與波表技術(shù)。（5）對(duì) Internet的支持。為了搭乘 Internet 快車，許多聲卡制造商都開始在自己的產(chǎn)品中提供對(duì) Internet 的支持，如創(chuàng)新公司的 SOUND BLASTER 32 SE PN 。（6）內(nèi)置混音芯片內(nèi)置混音芯片或功放卡中的內(nèi)置混音芯片，可完成對(duì)各種聲音進(jìn)行混合與調(diào)節(jié)的工作，該芯片具有功率放大器，可以在無源音箱中放音。5| 評(píng)論 (1).速度內(nèi)存

16、條的速度一般用存取一次數(shù)據(jù)的時(shí)間 (單位一般用 ns) 來作為性能指標(biāo)，時(shí)間越短，速度就越快。 普通內(nèi)存速度只能達(dá)到 70ns 80ns ，EDO 內(nèi)存速度可達(dá)到60ns ，而 SDRAM 內(nèi)存速度則已達(dá)到7ns 。4文檔來源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.注意：內(nèi)存條的生產(chǎn)廠家非常多， 目前還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)注規(guī)范， 所以內(nèi)存的性能指標(biāo)不可簡單地從內(nèi)存芯片標(biāo)注上讀出來， 但可了解其速度如何， 如 70 或 60 等數(shù)字，就表示此內(nèi)存芯片的速度為 70ns 或 60ns 。2.容量內(nèi)存條容量大小有多種規(guī)格，早期的 30 線內(nèi)存條有 256K 、 1M、 4M 、

17、8M 多種容量， 72 線的 EDO 內(nèi)存則多為 4M 、8M 、16M ，而 168 線的 SDRAM 內(nèi)存大多為 16M 、32M 、64M 、128MB 容量，甚至更高。圖 5-1 是一款獨(dú)特的 64MB 內(nèi)存條。3.奇偶校驗(yàn)為檢驗(yàn)存取數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無誤，內(nèi)存條中每 8 位容量能配備 1 位做為奇偶校驗(yàn)位，并配合主板的奇偶校驗(yàn)電路對(duì)存取的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確校驗(yàn)。 不過，而在實(shí)際使用中有無奇偶校驗(yàn)位， 對(duì)系統(tǒng)性能并沒有什么影響， 所以目前大多數(shù)內(nèi)存條上已不再加裝校驗(yàn)芯片。注：計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)數(shù)的，表現(xiàn)為 0 和 1，當(dāng)機(jī)器向內(nèi)存寫入數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)際上就是存入代碼 01 ，奇偶校驗(yàn)則將單元中存入的代碼的個(gè)數(shù)進(jìn)行奇偶統(tǒng)計(jì)，并將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果保存在奇偶校驗(yàn)位中， 當(dāng)計(jì)算機(jī)提取內(nèi)存的數(shù)據(jù)時(shí)， 奇偶校驗(yàn)則將統(tǒng)計(jì)的結(jié)果和實(shí)際讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較看是否一致， 從而確保了內(nèi)存數(shù)據(jù)的正確性。4.內(nèi)存的電壓FPM內(nèi)存和 EDO內(nèi)存均使用 5V 電壓，而 SDRAM則使用 3.3V 電壓，在使用中注意主板上的跳線不能設(shè)說下 U：1.核心數(shù)， 2.主頻， 3.二級(jí) +三級(jí)緩存， 4.制造工藝 (納米 )內(nèi)存：現(xiàn)在選擇 DDR3 代的，夠用就好，沒什么講究。硬盤： 1. 品牌重要， 2.轉(zhuǎn)數(shù)（ 4500 和 7200 的）， 3.容量最好大一點(diǎn)（如果你覺得 160G 夠