第2章計算機硬件系統(tǒng)

1、1第第2 2章章 計算機組成原理計算機組成原理2教學內(nèi)容教學內(nèi)容2.1 2.1 計算機中數(shù)值信息的表示計算機中數(shù)值信息的表示2.2 2.2 計算機系統(tǒng)的硬件組成計算機系統(tǒng)的硬件組成2.3 2.3 中央處理器及其工作原理中央處理器及其工作原理2.4 2.4 存儲設備存儲設備2.5 2.5 輸入輸出設備輸入輸出設備2.6 2.6 計算機的選配與正確使用計算機的選配與正確使用* *32.1 計算機中數(shù)值信息的表示計算機中數(shù)值信息的表示42.1.1 數(shù)制數(shù)制l計算機中處理的信息可分成：計算機中處理的信息可分成：數(shù)值信息數(shù)值信息和和非數(shù)值信息非數(shù)值信息，均以，均以二進制二進制方式存儲在計算方式存儲在計算

2、機中。機中。l采用二進制的優(yōu)點如下：采用二進制的優(yōu)點如下：l物理表示容易實現(xiàn)物理表示容易實現(xiàn)l運算規(guī)則簡單運算規(guī)則簡單l算術運算與邏輯運算易于溝通算術運算與邏輯運算易于溝通l便于傳輸便于傳輸l采用二進制的缺點：不便于閱讀和書寫采用二進制的缺點：不便于閱讀和書寫5補充補充 數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)單位l位（位（bitbit）：計算機內(nèi)數(shù)據(jù)的：計算機內(nèi)數(shù)據(jù)的最小單位最小單位，一個二，一個二進制位只可能為進制位只可能為0 0和和1 1兩種值，可簡寫為兩種值，可簡寫為b b。l字節(jié)（字節(jié)（bytebyte）：計算機：計算機存儲信息的基本單位存儲信息的基本單位，八，八個二進制位構成一個字節(jié)，可簡寫為個二進制位構成一

3、個字節(jié)，可簡寫為b b。l字長（字長（wordword）：計算機進行處理時，一次：計算機進行處理時，一次存取存取、加工加工和和傳送傳送的數(shù)據(jù)長度。早期的處理器字長一般的數(shù)據(jù)長度。早期的處理器字長一般是是8 8位和位和1616位，位，386386以及更高的處理器大多是以及更高的處理器大多是3232位。位。目前的主流雙核處理器已達到目前的主流雙核處理器已達到6464位字長。位字長。l字長越長，計算機處理數(shù)據(jù)的速度越快。字長越長，計算機處理數(shù)據(jù)的速度越快。6補充補充 數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)單位l計算機內(nèi)的存儲單位除了字節(jié)外，還有計算機內(nèi)的存儲單位除了字節(jié)外，還有kb、mb、gb、tb等，各存儲單位間的換算關系

4、等，各存儲單位間的換算關系如下：如下：l 千字節(jié)：千字節(jié)：1kb = 210b = 1024bl 兆字節(jié)：兆字節(jié)：1mb = 220b = 1024kbl 吉字節(jié)：吉字節(jié)：1gb = 230b = 1024mbl 太字節(jié)：太字節(jié)：1tb = 240b = 1024gb7補充補充 數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)單位l網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)也是按照二進制位一位一位的傳網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)也是按照二進制位一位一位的傳輸?shù)?，網(wǎng)絡傳輸速率的單位是：比特輸?shù)?，網(wǎng)絡傳輸速率的單位是：比特/ /秒（秒（bpsbps或或b/sb/s），也可稱為波特率），也可稱為波特率(bps, kbps, mbps, (bps, kbps, mbps, gbps

5、gbps ) )l 1kb/s = 10 1kb/s = 103 3 b/s = 1000 b/s b/s = 1000 b/s l 1mb/s = 10 1mb/s = 106 6 b/s b/s 10103 3 kb/s kb/s l 1gb/s = 10 1gb/s = 109 9 b/s = 10 b/s = 103 3 mb/s mb/s l 1tb/s = 10 1tb/s = 101212 b/s = 10 b/s = 103 3 gb/s gb/s 8l數(shù)制的概念數(shù)制的概念l十進制十進制d (decimal)d (decimal): :基數(shù)為基數(shù)為1010，數(shù)碼為，數(shù)碼為0-9

6、0-9，逢，逢1010進進1 1l二進制二進制b (binary)b (binary)：基數(shù)為：基數(shù)為2 2，數(shù)碼為，數(shù)碼為0 0和和1 1，逢，逢2 2進進1 1l計算機中的數(shù)據(jù)全部用二進制表示，但為了表計算機中的數(shù)據(jù)全部用二進制表示，但為了表示方便，在計算機科學中，通常還會采用示方便，在計算機科學中，通常還會采用l八進制八進制o(octal)o(octal)：基數(shù)為：基數(shù)為8,8,數(shù)碼為數(shù)碼為0-7 0-7 l十六進制十六進制h(hexadecimal)h(hexadecimal)：基數(shù)為：基數(shù)為16, 16, 數(shù)碼為數(shù)碼為0-90-9，a-fa-f91 1、十進制轉(zhuǎn)換成二進制、十進制轉(zhuǎn)換

7、成二進制十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制整數(shù)除除2 2取余取余( (余數(shù)余數(shù)反向排列）反向排列）例例2-12-1：將：將(77)(77)1010轉(zhuǎn)換成二進制轉(zhuǎn)換成二進制 被除數(shù)被除數(shù) 商（除數(shù)為商（除數(shù)為2 2） 余數(shù)余數(shù) 77 38 177 38 1 38 19 0 38 19 0 19 9 1 19 9 1 9 4 1 9 4 1 4 2 0 4 2 0 2 1 0 2 1 0 1 0 1 1 0 1 低位低位高位高位(77)10 =(1001101)210十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制小數(shù)乘乘2 2取整（余數(shù)取整（余數(shù)順序排列）順序排列） 例例2-22-

8、2：將：將(0.55)(0.55)1010轉(zhuǎn)換為二進制轉(zhuǎn)換為二進制被乘數(shù)被乘數(shù) 結果結果 整數(shù)部分整數(shù)部分 0.55 *2 1.10 1 0.10 *2 0.20 0 0.20 *2 0.40 0 0.40 *2 0.80 0 0.80 *2 1.60 1 0.60 *2 1.20 1 (0.55) (0.55)1010 =(0.100011) =(0.100011)2 2 說明：在小數(shù)乘說明：在小數(shù)乘2 2永遠不可能等于永遠不可能等于1 1時，取規(guī)定有時，取規(guī)定有效數(shù)字。效數(shù)字。低位低位高位高位11實數(shù)轉(zhuǎn)換實數(shù)轉(zhuǎn)換: :將十進制實數(shù)的整數(shù)和小數(shù)部分將十進制實數(shù)的整數(shù)和小數(shù)部分拆開分別轉(zhuǎn)換拆開

9、分別轉(zhuǎn)換, ,最后再將轉(zhuǎn)換結果合并最后再將轉(zhuǎn)換結果合并, ,步驟步驟如下如下: :i.i.整數(shù)部分整數(shù)部分: : 除除2 2取余取余ii.ii.小數(shù)部分小數(shù)部分: : 乘乘2 2取整取整iii.iii.合并結果合并結果 如如: (77.55): (77.55)1010=(1001101.100011)=(1001101.100011)2 2122、十進制轉(zhuǎn)換成八進制和十六進制、十進制轉(zhuǎn)換成八進制和十六進制十進制十進制 八進制八進制: 整數(shù)部分整數(shù)部分除除8取余法取余法 小數(shù)部分小數(shù)部分乘乘8取整法取整法十進制十進制 十六進制十六進制: 整數(shù)部分整數(shù)部分除除16取余法取余法 小數(shù)部分小數(shù)部分乘乘

10、16取整法取整法13將將(367.64)10轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成16進制進制被除數(shù)被除數(shù) 商（除數(shù)為商（除數(shù)為16） 余數(shù)余數(shù) 367 22 15 22 1 6 1 0 1 （367）10 =（16f）16 被乘數(shù)被乘數(shù) 結果（乘數(shù)為結果（乘數(shù)為16） 整數(shù)部分整數(shù)部分 0.64 7.24 7 0.24 3.84 3 0.84 13.44 13 0.44 7. 04 7 （0.64）10 =（0.73d7）16 合并結果合并結果: （367.64）10 =（16f.73d7）16 整數(shù)部分整數(shù)部分 小數(shù)部分小數(shù)部分143、n進制轉(zhuǎn)換成十進制進制轉(zhuǎn)換成十進制:采用采用按權求和按權求和的方法的方法103，

11、102，101，100，10-1，10-2，進制進制權權二進制二進制23，22，21，20，2-1，2-2，八進制八進制83，82，81，80，8-1，8-2，十進制十進制十六進制十六進制163，162，161，160，16-1，16-2，153、 n進制轉(zhuǎn)換成十進制進制轉(zhuǎn)換成十進制二進制數(shù)二進制數(shù)b: 由由n位整數(shù)，位整數(shù)，m位小數(shù)組成位小數(shù)組成(b)2= bn-1b1b0 . b-1b-2b-m(d)10 = bn-1 2n-1 +b1 21 +b0 20 +b-1 2-1 +b-2 2-2 +.b-m 2-mn進制數(shù)進制數(shù)p: 由由n位整數(shù)，位整數(shù)，m位小數(shù)組成位小數(shù)組成(p)n= pn

12、-1p1p0 . p-1p-2p-m(d)10 = pn-1 nn-1 + pn-2 nn-2 +p1 n1 +p0 n0 +p-1 n-1 +p-2 n-2 +.p-m n-m16例例2-52-5：將（：將（1011.11)1011.11)2 2轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)（1011.11)1011.11)2 2=(1=(1 2 23 3 +0 +0 2 22 2 +1 +1 2 21 1 +1 +1 2 20 0 +1 +1 2 2-1-1 +1 +1 2 2-2-2) )1010 =(8+0+2+1+0.5+0.25) =(8+0+2+1+0.5+0.25)1010 =(11.75) =

13、(11.75)1010例例2-62-6：將（：將（317)317)8 8轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)（317)317)8 8= (3= (3 8 82 2 +1 +1 8 81 1 +7 +7 8 80 0) )1010 = = (192+8+ (192+8+7)7)1010 = ( = (207)207)1010 權權174、二進制、八進制、十六進制之間的互換、二進制、八進制、十六進制之間的互換二進制與八進制之間的互換關系二進制與八進制之間的互換關系八進制八進制 0 1 2 3 4 5 6 7二進制二進制 000 001 010 011 100 101 110 11118(207.54)8

14、= (010 000 111 .101 100)2= (10000111.1011)2u 八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)一分為三一分為三法法將將(207.54)(207.54)8 8 轉(zhuǎn)換成二進制轉(zhuǎn)換成二進制 2 0 7 . 5 411101010010100019 010 100 101 . 101 110 (10100101.10111)2 = (245.56)8 . 25564u二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)三合一三合一法法l整數(shù)部分：整數(shù)部分：自右向左自右向左，三個一組，不夠補零，每組，三個一組，不夠補零，每組對應一個八進制數(shù)碼。對應一個八進制數(shù)碼。l小數(shù)部

15、分：小數(shù)部分：自左向右自左向右，三個一組，不夠補零，每組，三個一組，不夠補零，每組對應一個八進制數(shù)碼。對應一個八進制數(shù)碼。例例2-82-8：將（：將（10100101.10111)10100101.10111)2 2 轉(zhuǎn)換成八進制轉(zhuǎn)換成八進制20l二進制與十六進制之間的對應關系二進制與十六進制之間的對應關系十六進制十六進制 0 1 2 3 4 5 6 7二進制二進制 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111十六進制十六進制 8 9 a b c d e f二進制二進制 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 111121u十六進

16、制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)一分為四一分為四法法l例例2-9：將（：將（1e4.2a）16轉(zhuǎn)換成二進制轉(zhuǎn)換成二進制(1e4.2a)16= (0001 1110 0100 . 0010 1010)2 = (111100100.0010101)2 1 e 4 . 2 a0001 1110 0100 0010 101022 0001 0101 . 1011 1000(10101.10111)2=(15.b8)16 . 1b58u二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)四合一四合一法法整數(shù)部分整數(shù)部分：自右向左，四個一組，最高幾位不夠四：自右向左，四個一組，最高幾位不夠四位的補零

17、，每組對應一個十六進制數(shù)碼。位的補零，每組對應一個十六進制數(shù)碼。小數(shù)部分小數(shù)部分：自左向右，四個一組，最低幾位不夠四：自左向右，四個一組，最低幾位不夠四位的補零，每組對應一個十六進制數(shù)碼。位的補零，每組對應一個十六進制數(shù)碼。u例例2-102-10：將（：將（10101.10111)10101.10111)2 2 轉(zhuǎn)換成十六進制轉(zhuǎn)換成十六進制23l八進制與十六進制之間的互換八進制與十六進制之間的互換l方法：以二進制作為中間過渡來實現(xiàn)方法：以二進制作為中間過渡來實現(xiàn)l例例2-11：將（：將（237)8 轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù) （237)8 = （10011111)2 = （9f)1624

18、l二進制運算分為：算術運算和邏輯運算二進制運算分為：算術運算和邏輯運算 1.算術運算規(guī)則算術運算規(guī)則加法規(guī)則：加法規(guī)則： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0（向高位進位）（向高位進位）減法規(guī)則：減法規(guī)則：0-0=01-0=11-1=00-1=1（向高位借位）（向高位借位）252、邏輯運算規(guī)則、邏輯運算規(guī)則l1l1not not l1l10 01 11 10 0非運算（也稱取反非運算（也稱取反-not-not）異或運算（異或運算（xor)xor)l1l1l2l2l1l1xorxorl2l20 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 10 0l1l1l2l2l1l1

19、 l2l20 00 00 00 01 10 01 10 00 01 11 11 1與運算與運算( (也稱邏輯乘也稱邏輯乘-and)-and)l1l1l2l2l1l1+l2+l20 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 11 1或運算或運算( (也稱邏輯加也稱邏輯加-or)-or) 邏輯運算是按位獨立進行的，相鄰位之間不發(fā)生關系邏輯運算是按位獨立進行的，相鄰位之間不發(fā)生關系26l計算機中的任何數(shù)據(jù)都以二進制數(shù)的形式存計算機中的任何數(shù)據(jù)都以二進制數(shù)的形式存儲。這些數(shù)據(jù)儲。這些數(shù)據(jù)一般采用一般采用定點數(shù)定點數(shù)和和浮點數(shù)浮點數(shù)兩種兩種形式表示。形式表示。l定點數(shù)：小數(shù)點位置固定在

20、有效數(shù)字的前面定點數(shù)：小數(shù)點位置固定在有效數(shù)字的前面( (純小數(shù)純小數(shù)) )或后面或后面( (純整數(shù)純整數(shù)) )。l浮點數(shù)浮點數(shù): :小數(shù)點位置不固定的數(shù)。小數(shù)點位置不固定的數(shù)。27l定點數(shù)又分為有符號數(shù)和無符號數(shù)兩類定點數(shù)又分為有符號數(shù)和無符號數(shù)兩類l有符號數(shù)的有符號數(shù)的最高位表示符號位最高位表示符號位，其余為數(shù)，其余為數(shù)值位，有符號數(shù)有三種編碼（表示形式）：值位，有符號數(shù)有三種編碼（表示形式）：原碼、反碼和補碼原碼、反碼和補碼l無符號數(shù)的各位都表示數(shù)值大小。無符號數(shù)的各位都表示數(shù)值大小。281、原碼、原碼：對于有符號數(shù)，其最高位：對于有符號數(shù)，其最高位為為“0”0”表示該數(shù)為正數(shù)，為表示該

21、數(shù)為正數(shù)，為“1”1”表示該數(shù)為負數(shù)表示該數(shù)為負數(shù)，其余各二進制位表示該數(shù)的絕對值其余各二進制位表示該數(shù)的絕對值正數(shù)正數(shù) (43)10 = ( 0 0 1 0 1 0 1 1 )2負數(shù)負數(shù) (-43)10 = ( 1 0 1 0 1 0 1 1 )20的表示的表示 ： +0原原= 00000000 -0原原=10000000292.2.反碼：反碼：正數(shù)的反碼與原碼相同正數(shù)的反碼與原碼相同 負數(shù)的反碼為原碼除符號位外各位取反負數(shù)的反碼為原碼除符號位外各位取反 (-43)(-43)1010 = ( 1 1 0 1 0 1 0 0 ) = ( 1 1 0 1 0 1 0 0 )2 2 0 0 的表示

22、的表示 ： +0 +0反反= 00000000 = 00000000 -0 -0反反= 11111111= 11111111 反碼的反碼就是原碼：反碼的反碼就是原碼： x x反反 反反= x = x 原原303.3.補碼：補碼：正數(shù)的補碼與原碼相同（正數(shù)沒有補碼）正數(shù)的補碼與原碼相同（正數(shù)沒有補碼） 負數(shù)的補碼為其反碼加負數(shù)的補碼為其反碼加1 1: : (-43) (-43)1010= ( 1 1 0 1 0 1 0 1 )= ( 1 1 0 1 0 1 0 1 )2 2 0 0 的補碼表示是唯一的的補碼表示是唯一的： +0+0補補=- 0=- 0補補=(00000000) =(0000000

23、0) 2 2由于減法運算可以通過以下方式來實現(xiàn)：由于減法運算可以通過以下方式來實現(xiàn)： xx原原-y-y原原=x=x原原+-y+-y補補如果將計算機內(nèi)部的負數(shù)用補碼表示如果將計算機內(nèi)部的負數(shù)用補碼表示，減法運算，減法運算就可以用加法器來實現(xiàn)，就可以用加法器來實現(xiàn)，cpucpu內(nèi)部就不用設置減法器，內(nèi)部就不用設置減法器，從而簡化了從而簡化了cpucpu的設計。的設計。31機器位機器位 無符號的整數(shù)無符號的整數(shù) 帶符號整數(shù)（補碼）帶符號整數(shù)（補碼）8位位 0255（28-1） -128+12716位位 065535（216-1） -32768+3276732位位 0232-1 -231+231-16

24、4位位 0264-1 -263+263-1k位位 02k-1 -2k-1+2k-1-1注意：由于計算機中存儲各種類型數(shù)據(jù)的字節(jié)注意：由于計算機中存儲各種類型數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)是有限的，所以能表示的數(shù)也是有一定范圍數(shù)是有限的，所以能表示的數(shù)也是有一定范圍的，當運算的結果超過了這個范圍，就會產(chǎn)生的，當運算的結果超過了這個范圍，就會產(chǎn)生溢出溢出。二進制整數(shù)的表示范圍二進制整數(shù)的表示范圍32l一個十進制實數(shù)可以表示成一個純小數(shù)和一個一個十進制實數(shù)可以表示成一個純小數(shù)和一個冪的積（其中指數(shù)部分用來指出實數(shù)中小數(shù)點冪的積（其中指數(shù)部分用來指出實數(shù)中小數(shù)點的位置）的位置）l浮點數(shù)可以表示為浮點數(shù)可以表示為: (:

25、 (尾數(shù)尾數(shù)) )* *基數(shù)基數(shù)階碼階碼例如：例如：122.45= (0.12245) 122.45= (0.12245) 10 103 3l二進制的表示方法也一樣二進制的表示方法也一樣 例如例如:(1001.011):(1001.011)2 2=( 0.1001011) =( 0.1001011) 2 210010033尾數(shù)位數(shù)越多尾數(shù)位數(shù)越多, ,精度越高精度越高; ;階碼位數(shù)越多階碼位數(shù)越多, ,值域越大值域越大 （假設機器字長為（假設機器字長為1616位，符號位為位，符號位為1 1位，階碼位，階碼4 4位，尾數(shù)位，尾數(shù)1212位位) ) 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1

26、0 0 0 0 x x x x x x x x x x x x x x x x階碼符號階碼符號小數(shù)點小數(shù)點數(shù)據(jù)符號數(shù)據(jù)符號階碼階碼尾數(shù)尾數(shù)例：例：101.1101=0.1011101211其表示形式為：其表示形式為：342.2 2.2 計算機系統(tǒng)的硬件組成計算機系統(tǒng)的硬件組成352.2 計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)l計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng) = = 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng) + + 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) l硬件硬件: :是計算機系統(tǒng)中所有實際物理裝置的總稱是計算機系統(tǒng)中所有實際物理裝置的總稱l軟件軟件: :是在計算機中運行的程序和相關數(shù)據(jù)、文是在計算機中運行的程序和相關數(shù)據(jù)、文檔的集合檔的集合l目的：充分發(fā)揮

27、硬件效率，方便人們使用計算機目的：充分發(fā)揮硬件效率，方便人們使用計算機l關系：硬件是基礎，軟件是對硬件功能的擴充關系：硬件是基礎，軟件是對硬件功能的擴充362.2.1 計算機系統(tǒng)的邏輯結構計算機系統(tǒng)的邏輯結構l計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大邏輯功能部件構成。輸入設備和輸出設備五大邏輯功能部件構成。其中運算器和控制器共同構成中央處理器其中運算器和控制器共同構成中央處理器（cpu）。）。372.2.1 計算機系統(tǒng)的邏輯結構計算機系統(tǒng)的邏輯結構l運算器運算器：用來對計算機內(nèi)部的二進制信息和數(shù)據(jù)：用來對計算機內(nèi)部的二進制信息和數(shù)據(jù)

28、進行處理和計算進行處理和計算l控制器控制器：是整臺計算機的控制中心，負責協(xié)調(diào)和：是整臺計算機的控制中心，負責協(xié)調(diào)和指揮整個計算機系統(tǒng)的工作指揮整個計算機系統(tǒng)的工作l存儲器存儲器：存放程序和數(shù)據(jù)：存放程序和數(shù)據(jù)l輸入設備輸入設備：將現(xiàn)實生活中的信息轉(zhuǎn)換為計算機所：將現(xiàn)實生活中的信息轉(zhuǎn)換為計算機所能識別的二進制信息能識別的二進制信息l輸出設備輸出設備：將二進制形式的計算機處理結果轉(zhuǎn)換：將二進制形式的計算機處理結果轉(zhuǎn)換為人類或其他設備可以識別的信息形式為人類或其他設備可以識別的信息形式382.2.1 計算機系統(tǒng)的邏輯結構計算機系統(tǒng)的邏輯結構l計算機內(nèi)部各個組成部分之間通過計算機內(nèi)部各個組成部分之間通

29、過總線總線傳輸彼傳輸彼此間的數(shù)據(jù)和信號。此間的數(shù)據(jù)和信號。中央處理器中央處理器（運算器及其控制）（運算器及其控制）內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器輸入設備輸入設備外存儲器外存儲器總線總線存儲控制器存儲控制器控制器控制器輸出設備輸出設備控制器控制器控制器控制器i/o接口接口i/o接口接口外存儲器接口外存儲器接口392.2.2 計算機系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)的物理物理組成組成1、主機箱內(nèi)部組成部件、主機箱內(nèi)部組成部件l系統(tǒng)板（主板，系統(tǒng)板（主板，mainboard）：計算機的所有部）：計算機的所有部件都是直接或間接的安裝在主板上的件都是直接或間接的安裝在主板上的l中央處理器（中央處理器（cpu）l各類存儲器各類存儲器l內(nèi)

30、存：內(nèi)存：ddr2/ddr3l外存：硬盤、光驅(qū)外存：硬盤、光驅(qū)l擴展卡：常用外圍設備（顯示器、音箱等）需要擴展卡：常用外圍設備（顯示器、音箱等）需要通過擴展卡與主板相連，常用擴展卡（顯卡、聲通過擴展卡與主板相連，常用擴展卡（顯卡、聲卡、網(wǎng)卡）的功能已集成在了主板上卡、網(wǎng)卡）的功能已集成在了主板上l其他設備和線路：例如電源、風扇等其他設備和線路：例如電源、風扇等40412.2.2 主板的構成主板的構成lcpu插座插座l內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽l總線總線l擴展槽擴展槽li/0接口接口l芯片組（南橋芯片和北橋芯片）芯片組（南橋芯片和北橋芯片）lbios芯片芯片lcmos芯片和電池芯片和電池42pcipci總

31、線擴總線擴展槽展槽雙通道內(nèi)存雙通道內(nèi)存插槽插槽cpucpu插座插座pci-e x1pci-e x1顯顯卡擴展槽卡擴展槽主板電池主板電池satasata硬盤接口硬盤接口北橋芯片北橋芯片南橋芯片南橋芯片pci-e x16pci-e x16顯顯卡擴展槽卡擴展槽432.2.2 主板的構成主板的構成l總線總線(bus)(bus)是連接計算機中是連接計算機中cpucpu、內(nèi)存、輔存、各、內(nèi)存、輔存、各種輸入輸出設備的一組物理信號線及其相關的控種輸入輸出設備的一組物理信號線及其相關的控制電路，它的功能是在計算機各部件間運載傳輸制電路，它的功能是在計算機各部件間運載傳輸信號。信號。l總線分成總線分成: : l

32、內(nèi)部總線：在內(nèi)部總線：在cpucpu各部件間交換信息各部件間交換信息 l系統(tǒng)總線：在系統(tǒng)總線：在cpucpu、存儲器以及各、存儲器以及各i/oi/o設備間交設備間交換信息換信息l控制總線控制總線-控制信號控制信號l地址總線地址總線-地址信號地址信號l數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線-數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號442.4.3 總線總線l衡量總線的技術指標是總線帶寬（傳輸速率），衡量總線的技術指標是總線帶寬（傳輸速率），即單位時間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量。即單位時間內(nèi)總線上可傳送的數(shù)據(jù)量。l計算公式：計算公式： 總線帶寬（總線帶寬（mb/s)=mb/s)=（數(shù)據(jù)線寬度（數(shù)據(jù)線寬度/8/8）總線工總線工作頻率作頻率l例：例：p

33、4p4的的cpucpu外部數(shù)據(jù)總線為外部數(shù)據(jù)總線為6464位，工作頻率為位，工作頻率為533mhz533mhz 傳輸速率傳輸速率 = = （64b/8) 64b/8) 533mhz 533mhz = 4264 mb/s = 4264 mb/s = 4.3 gb/s = 4.3 gb/s452.2.2 主板的構成主板的構成l計算機中常用計算機中常用i/0i/0總線：總線：lpcipci：外圍設備局部總線：外圍設備局部總線. .lagpagp：加速圖形端口：加速圖形端口. . lpci-expresspci-express：新一代的：新一代的pcipci總線，有總線，有x1x1、x4x4、x8x8

34、、x16x16多種規(guī)格，最終將取代多種規(guī)格，最終將取代pcipci和和agpagp成為統(tǒng)一的總線標準成為統(tǒng)一的總線標準. .462.2.2 主板的構成主板的構成l常用常用i/0接口接口名稱名稱數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸方式數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率標準標準通常連接的設備通常連接的設備usb串行串行1.560mb/susb-if鼠標、鍵盤、數(shù)鼠標、鍵盤、數(shù)碼產(chǎn)品碼產(chǎn)品ieee 1394串行串行12.5100mb/sfirewire數(shù)字視頻設備數(shù)字視頻設備ide并行并行66133mb/sultra ata硬盤、光驅(qū)硬盤、光驅(qū)sata串行串行150300mb/ssata硬盤、光驅(qū)硬盤、光驅(qū)顯示器接口顯示器接

35、口并行并行200500mb/svga顯示器顯示器ps/2接口接口串行串行低速低速ibm鍵盤、鼠標鍵盤、鼠標47usblusb: universal serial bus,usb: universal serial bus,即通用串行總線，是一種高即通用串行總線，是一種高速的、可連接多個設備、串行傳輸?shù)慕涌谒俚?、可連接多個設備、串行傳輸?shù)慕涌趌usbusb接口的傳輸速率：接口的傳輸速率：lusbusb的的1.11.1版：最高版：最高12 mb/s12 mb/slusb2.0usb2.0版：最高版：最高480mb/s480mb/s（60mb/s60mb/s）lusb3.0usb3.0版版: : 最

36、高最高5gb/s5gb/sl使用使用4 4線連接器，體積小，符合即插即用規(guī)范（線連接器，體積小，符合即插即用規(guī)范（plug & plug & play,play,即即pnppnp）l最多可同時連接最多可同時連接127127個設備個設備l可通過可通過usbusb接口由主機向外設提供接口由主機向外設提供+5v+5v電源電源lwin2000win2000以上版本無需另裝驅(qū)動即可使用以上版本無需另裝驅(qū)動即可使用 48芯片組芯片組l北橋芯片：靠近北橋芯片：靠近cpu和內(nèi)存條，主要對不同和內(nèi)存條，主要對不同cpu提供支持，還負責管理和支持提供支持，還負責管理和支持內(nèi)存內(nèi)存的類型的類型和最大

37、容量，以及和最大容量，以及顯存顯存間的數(shù)據(jù)交換。由于數(shù)間的數(shù)據(jù)交換。由于數(shù)據(jù)處理量大，通常會覆蓋散熱片。據(jù)處理量大，通常會覆蓋散熱片。l南橋芯片：靠近南橋芯片：靠近pci擴展槽，主要負責外存儲擴展槽，主要負責外存儲器及器及各種各種i/0設備設備及內(nèi)存間的通信，多數(shù)南橋芯及內(nèi)存間的通信，多數(shù)南橋芯片集成了聲卡和網(wǎng)卡功能。片集成了聲卡和網(wǎng)卡功能。492.2.2 主板的構成主板的構成lbios basic input / output system即基本輸入輸出系統(tǒng)，是固化到計算機主板的即基本輸入輸出系統(tǒng)，是固化到計算機主板的romrom（只讀存儲器）芯片（只讀存儲器）芯片中的一組機器語言程序，中的

38、一組機器語言程序，具有具有啟動計算機、診斷計算機故障啟動計算機、診斷計算機故障及及控制低級輸控制低級輸入輸出入輸出的功能，是連接軟件程序和硬件設備之間的功能，是連接軟件程序和硬件設備之間的接口。的接口。biosbios包含程序：包含程序： - post- post（power on self testpower on self test，加電自檢）程，加電自檢）程序；序； - - 系統(tǒng)自舉（裝入）程序；系統(tǒng)自舉（裝入）程序； - cmos- cmos設置程序；設置程序； - - 基本外圍設備的驅(qū)動程序；基本外圍設備的驅(qū)動程序；502.2.2 主板的構成主板的構成lcmos 互補金屬氧化物半導體

39、集成電路互補金屬氧化物半導體集成電路cmoscmos中保存了當前系統(tǒng)中的中保存了當前系統(tǒng)中的硬件配置信息硬件配置信息，包，包括當前的日期和時間，系統(tǒng)的口令，括當前的日期和時間，系統(tǒng)的口令，cpu類型類型與相關參數(shù)，系統(tǒng)中安裝的硬盤和光盤驅(qū)動器與相關參數(shù)，系統(tǒng)中安裝的硬盤和光盤驅(qū)動器的數(shù)目、類型及參數(shù)，系統(tǒng)所連接的外部設備的數(shù)目、類型及參數(shù)，系統(tǒng)所連接的外部設備的參數(shù)等。的參數(shù)等。cmoscmos是是易失性存儲器易失性存儲器，為防止掉電丟失信息，為防止掉電丟失信息，在主板上需配備專門電池供電。在主板上需配備專門電池供電。512.2.2 計算機系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)的物理物理組成組成計算機系統(tǒng)的啟動過程

40、：計算機系統(tǒng)的啟動過程：l加電、復位：主板接通電源，所有部件復位加電、復位：主板接通電源，所有部件復位l啟動啟動bios中的引導程序中的引導程序l自檢：計算機對系統(tǒng)的主要部件進行診斷測試自檢：計算機對系統(tǒng)的主要部件進行診斷測試 l讀入操作系統(tǒng)引導信息，裝入操作系統(tǒng)，并將讀入操作系統(tǒng)引導信息，裝入操作系統(tǒng)，并將系統(tǒng)控制權交給操作系統(tǒng)系統(tǒng)控制權交給操作系統(tǒng)5253pc機工作原理機工作原理l馮馮諾依曼（諾依曼（von neumann）提出的思想）提出的思想:存存儲程序和程序控制儲程序和程序控制l一個問題的求解步驟（程序）連同它所處理的一個問題的求解步驟（程序）連同它所處理的數(shù)據(jù)都使用二進制形式預先存

41、放在存儲器中。數(shù)據(jù)都使用二進制形式預先存放在存儲器中。計算機工作時，計算機工作時，cpu從內(nèi)存中取出從內(nèi)存中取出指令指令和和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，按照指令的規(guī)定，對數(shù)據(jù)進行運算處理，直到按照指令的規(guī)定，對數(shù)據(jù)進行運算處理，直到程序執(zhí)行完畢。程序執(zhí)行完畢。542.3.1 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)l指令指令:是用來指定計算機執(zhí)行的是用來指定計算機執(zhí)行的操作操作和和操作對象操作對象的的一個一個二進制串二進制串。l指令系統(tǒng)指令系統(tǒng):是計算機所有二進制指令的集合，不同是計算機所有二進制指令的集合，不同cpu的指令系統(tǒng)是不相同的的指令系統(tǒng)是不相同的.l常見的兩大指令系統(tǒng)：常見的兩大指令系統(tǒng)：lcisc（復雜指令系統(tǒng)計算機）（

42、復雜指令系統(tǒng)計算機）l如如intel公司的公司的80486、pentium、酷睿，、酷睿，amd公司的公司的athlon這些通用這些通用cpulrisc（精簡指令系統(tǒng)計算機）（精簡指令系統(tǒng)計算機）l如如sun,hp, 蘋果蘋果等等公司生產(chǎn)的專用公司生產(chǎn)的專用cpu552.3.1 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)l指令分類指令分類（1）算術邏輯指令）算術邏輯指令（2）傳送指令）傳送指令（3）轉(zhuǎn)移指令）轉(zhuǎn)移指令（4）控制指令）控制指令（5）輸入）輸入/輸出指令輸出指令（6）浮點運算指令）浮點運算指令（7）字符串處理指令）字符串處理指令562.3.1 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)l機器指令組成：由操作碼和地址碼組成，其中：機器

43、指令組成：由操作碼和地址碼組成，其中：l操作碼操作碼指明了本條指令的指明了本條指令的功能功能l地址碼地址碼則提供則提供操作數(shù)所在的內(nèi)存單元操作數(shù)所在的內(nèi)存單元 例：例：l一條指令一般有一條指令一般有03個地址碼個地址碼操作碼操作碼 地址碼地址碼1 地址碼地址碼2572.3.1 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)指令執(zhí)行舉例：計算簡單算術題指令執(zhí)行舉例：計算簡單算術題 5+4=?5+4=?執(zhí)行操作執(zhí)行操作操作碼操作碼取數(shù)取數(shù)0100加法加法0010存數(shù)存數(shù)0101打印打印1010地址地址存放的數(shù)存放的數(shù)000101010010010000111001582.3.1 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)用二進制表示的計算程序用二進制表

44、示的計算程序指令指令存儲單元地址存儲單元地址 存儲單元內(nèi)容存儲單元內(nèi)容00010001001000100011001101000100010101010110011001110111100010005 54 4計算結果計算結果取數(shù)指令取數(shù)指令加法指令加法指令存數(shù)指令存數(shù)指令打印輸出指令打印輸出指令存儲器布局存儲器布局592.3.2 中央處理器（中央處理器（cpu）l中央處理器（中央處理器（central processing unit）：）：計算機中能夠執(zhí)行各種指令以完成對數(shù)據(jù)進行計算機中能夠執(zhí)行各種指令以完成對數(shù)據(jù)進行處理的部件處理的部件lcpu內(nèi)部包括：內(nèi)部包括：l運算器運算器l控制器控制

45、器l寄存器寄存器l高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器cache602.3.2 中央處理器（中央處理器（cpu）l運算器運算器(arithmetic logic unit,(arithmetic logic unit,算術邏輯部件算術邏輯部件, ,簡稱為簡稱為alu)alu)：用加法器和移位操作完成算術四則運算，用邏輯位操作和邏用加法器和移位操作完成算術四則運算，用邏輯位操作和邏輯移位完成邏輯運算輯移位完成邏輯運算l寄存器組寄存器組：暫存操作數(shù)、運算結果和程序計數(shù)器的值：暫存操作數(shù)、運算結果和程序計數(shù)器的值l控制器控制器(controller)(controller)l程序計數(shù)器（程序計數(shù)器（pcpc

46、）：存放當前正在執(zhí)行指令的地址）：存放當前正在執(zhí)行指令的地址l指令寄存器（指令寄存器（irir）：存儲當前正在執(zhí)行的指令）：存儲當前正在執(zhí)行的指令l中斷處理器：暫停中斷處理器：暫停cpucpu當前執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去處理異常或輸當前執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去處理異常或輸入輸出請求入輸出請求l指令譯碼器：對指令內(nèi)容進行分析譯碼指令譯碼器：對指令內(nèi)容進行分析譯碼l時鐘發(fā)生器：產(chǎn)生時鐘周期時鐘發(fā)生器：產(chǎn)生時鐘周期l控制信號器：產(chǎn)生計算機各部件需要的控制信號控制信號器：產(chǎn)生計算機各部件需要的控制信號612.3.2 中央處理器（中央處理器（cpu）lcache(cache(高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器/ /快存）：工

47、作方法是將當前快存）：工作方法是將當前頻繁訪問的指令頻繁訪問的指令和和要處理的數(shù)據(jù)要處理的數(shù)據(jù)復制到復制到cachecache中，中，cpucpu需要從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)或指令時會先訪問需要從內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)或指令時會先訪問cachecache，如果，如果cachecache中有就不再訪問內(nèi)存了，這樣可減少中有就不再訪問內(nèi)存了，這樣可減少cpucpu訪問內(nèi)訪問內(nèi)存的次數(shù)，提高程序運行速度。存的次數(shù)，提高程序運行速度。cpucache內(nèi)存內(nèi)存l1 l1 一級一級cache ,cache ,容量小容量小l2 l2 二級二級cache, cache, 容量大容量大cachecache62圖圖2-4 cpu2-

48、4 cpu組成框圖組成框圖 總總線線接接口口部部件件指令預取指令預取指令譯碼指令譯碼控制器控制器整數(shù)整數(shù)alu1整數(shù)整數(shù)alu2浮浮 點點運算器運算器指令指令cache運運算算器器地地址址轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換部部件件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)cacherom內(nèi)內(nèi)存存系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線控控制制器器寄存器組寄存器組632.3.2 中央處理器（中央處理器（cpu）lcpu主要技術參數(shù)主要技術參數(shù)l字長（位）：運算器和寄存器的寬度（字長（位）：運算器和寄存器的寬度（p4的字的字長為長為32位，雙核位，雙核cpu的字長為的字長為64位）位）l主頻（主頻（mhz)： cpu內(nèi)核工作的時鐘頻率，即內(nèi)核工作的時鐘頻率，即cpu內(nèi)數(shù)字脈沖信號

49、震蕩的速度，對內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，對cpu運算運算速度有直接影響速度有直接影響 l運算速度（運算速度（mips)：每秒鐘完成機器語言的指：每秒鐘完成機器語言的指令數(shù)令數(shù)642.3.3 微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展l兩大微處理生產(chǎn)商：兩大微處理生產(chǎn)商：intel和和amdlintel公司各時期的微處理器代表產(chǎn)品公司各時期的微處理器代表產(chǎn)品l8086、80286、80386、80486lpentium、pentium ii、pentium iii、pentium 4lcore 2 duo(雙核雙核)、core 2 quad(四核四核)lcore i3 (雙核雙核)、 i5 (四核四核)、 i

50、7 (四核四核)：將內(nèi)存控：將內(nèi)存控制器與制器與pci-e控制器集成到了控制器集成到了cpu上上 6566 2.4 存儲器存儲器l計算機系統(tǒng)的重要特性計算機系統(tǒng)的重要特性: :具有極強的具有極強的“記憶記憶”能能力力, ,它能夠把大量的數(shù)據(jù)、程序存儲起來，具有它能夠把大量的數(shù)據(jù)、程序存儲起來，具有這種這種功能的部件就是功能的部件就是存儲器存儲器l內(nèi)存內(nèi)存primary memoryprimary memory（主存）：存取速度快（主存）：存取速度快但容量較小，但容量較小，直接與直接與cpucpu交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)，是計算，是計算機的工作存儲器。機的工作存儲器。l外存外存second memory

51、second memory（輔存）：存取速度慢（輔存）：存取速度慢但容量大，存放著計算機中幾乎所有信息，但容量大，存放著計算機中幾乎所有信息，其中的信息需要先送入內(nèi)存，才能被其中的信息需要先送入內(nèi)存，才能被cpucpu使使用。用。67內(nèi)存和外存的關系內(nèi)存和外存的關系內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器輸出設備輸出設備運算器運算器控制器控制器cpu輸入設備輸入設備外存儲器外存儲器682.4.1 內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器l內(nèi)存（主存）：內(nèi)存（主存）：由半導體材料制成。每個存由半導體材料制成。每個存儲單元都有一個編號儲單元都有一個編號地址，地址，cpucpu按地址來按地址來存取數(shù)據(jù)，存取速度快，價格貴，因此容量存取數(shù)據(jù)，存取速

52、度快，價格貴，因此容量較小。較小。l隨機存儲器（隨機存儲器（radomradom access memory access memory，簡稱，簡稱ramram）l只讀存儲器（只讀存儲器（read only memoryread only memory，簡稱，簡稱romrom）692.4.1 內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器uram:ram:可讀可寫，掉電后數(shù)據(jù)丟失可讀可寫，掉電后數(shù)據(jù)丟失nsram(sram(靜態(tài)靜態(tài)ram): ram): 容量小，速度快，造價高，主要用容量小，速度快，造價高，主要用于制作于制作cachecache（高速緩沖存儲器，封裝在（高速緩沖存儲器，封裝在cpucpu內(nèi)部）內(nèi)部）ndr

53、am(dram(動態(tài)動態(tài)ram)ram)：容量大，速度相對較慢，造價低，：容量大，速度相對較慢，造價低，內(nèi)存采用內(nèi)存采用. .nsdram(sdram(同步動態(tài)隨機存儲器同步動態(tài)隨機存儲器 ) )：目前特指第一代：目前特指第一代sdr sdram sdr sdram nddr(ddr(雙倍速率雙倍速率sdram):sdram):目前內(nèi)存的主流產(chǎn)品是目前內(nèi)存的主流產(chǎn)品是ddr2ddr2和和ddr3ddr3urom:rom:只能讀取數(shù)據(jù)，不能寫入，數(shù)據(jù)永久保存。只能讀取數(shù)據(jù)，不能寫入，數(shù)據(jù)永久保存。n掩模掩模romromn可擦寫可擦寫rom rom nflash romflash rom（ u u

54、盤的主要材料，主板上的盤的主要材料，主板上的biosbios信息也信息也保存在保存在flash romflash rom中）中）702.4.1 外存儲器外存儲器l外存儲器主要有：硬盤、光盤、外存儲器主要有：硬盤、光盤、u盤、移動硬盤、移動硬盤、存儲卡、軟盤等盤、存儲卡、軟盤等l特點：特點：l容量大，讀寫速度較慢；容量大，讀寫速度較慢；l大都由磁性材料制成，價格較低；大都由磁性材料制成，價格較低；l數(shù)據(jù)可永久保存數(shù)據(jù)可永久保存71硬盤（硬盤（hard diskette）硬盤是在一個軸上裝上若干個同樣大小的磁盤盤硬盤是在一個軸上裝上若干個同樣大小的磁盤盤片的裝置，盤片由鋁合金或玻璃材料制成，上下片

55、的裝置，盤片由鋁合金或玻璃材料制成，上下兩表面都涂有磁性材料，通過磁性材料例子的磁兩表面都涂有磁性材料，通過磁性材料例子的磁化來記錄數(shù)據(jù)?；瘉碛涗洈?shù)據(jù)。l接口標準：接口標準：ide（并行（并行ata ），），sata（串行（串行ata）l邏輯盤（分區(qū)）：邏輯盤（分區(qū)）：c，d72硬盤（硬盤（hard diskette）l硬盤上的數(shù)據(jù)需要三個參數(shù)來硬盤上的數(shù)據(jù)需要三個參數(shù)來定位定位l磁道：每個同心圓稱為一個磁道磁道：每個同心圓稱為一個磁道l扇區(qū)：每個磁道被劃分為若干弧扇區(qū)：每個磁道被劃分為若干弧段，即扇區(qū)，容量通常為段，即扇區(qū)，容量通常為512bl柱面：組成硬盤的各個盤片上相柱面：組成硬盤的各個

56、盤片上相同半徑所處的一組磁道同半徑所處的一組磁道硬盤硬盤73硬盤（硬盤（hard diskette）l硬盤的工作原理：硬盤中的所有硬盤的工作原理：硬盤中的所有盤片都固定在主軸上，主軸底部盤片都固定在主軸上，主軸底部有一個電機，當硬盤工作時，電有一個電機，當硬盤工作時，電機帶動主軸，主軸帶動盤片高速機帶動主軸，主軸帶動盤片高速旋轉(zhuǎn)（每分鐘幾千到上萬轉(zhuǎn)），旋轉(zhuǎn)（每分鐘幾千到上萬轉(zhuǎn)），盤片高速旋轉(zhuǎn)時帶動的氣流將盤盤片高速旋轉(zhuǎn)時帶動的氣流將盤片上的磁頭托起，磁頭在移動臂片上的磁頭托起，磁頭在移動臂的帶動下徑向移動，定位到目標的帶動下徑向移動，定位到目標磁道讀寫數(shù)據(jù)磁道讀寫數(shù)據(jù)磁頭磁頭磁道磁道主軸主軸盤

57、片盤片74硬盤（硬盤（hard diskette）l硬盤的主要性能指標硬盤的主要性能指標l容量：通常以容量：通常以gb或或tb為單位為單位l平均存取時間：由硬盤轉(zhuǎn)速、磁頭尋道時間和平均存取時間：由硬盤轉(zhuǎn)速、磁頭尋道時間和數(shù)據(jù)傳輸速率決定數(shù)據(jù)傳輸速率決定l緩存容量：緩存容量：cache越大越好，通常在越大越好，通常在8mb以上以上l數(shù)據(jù)傳輸速率：數(shù)據(jù)傳輸速率：sata接口的數(shù)據(jù)傳輸速率一般接口的數(shù)據(jù)傳輸速率一般為為150mb/s300mb/s75光盤存儲器光盤存儲器l光盤分類：光盤分類：lcdlcd-rom(compact disk-read only memory)（650mb）lcd-r：可

58、寫一次：可寫一次lcd-rw：可多次讀寫：可多次讀寫ldvd(digital video disk)（4.7gb17gb)lbd(blu-ray disk)藍光（藍光（25gb）76光盤存儲器光盤存儲器l光盤的工作原理光盤的工作原理: :l記錄的數(shù)據(jù)是一條由里記錄的數(shù)據(jù)是一條由里向外的螺旋道向外的螺旋道 l利用激光在記錄介質(zhì)上利用激光在記錄介質(zhì)上燒刻出一系列的凹坑來燒刻出一系列的凹坑來記錄信息，凹坑邊緣為記錄信息，凹坑邊緣為“1”1”，凹坑低部和平，凹坑低部和平坦部分為坦部分為“0”0”l利用激光光源照射在凹利用激光光源照射在凹坑邊緣時產(chǎn)生反射變化坑邊緣時產(chǎn)生反射變化將信息讀出將信息讀出77

59、dvd dvd與與vcdvcd不同的是不同的是dvddvd盤光道之間的間距由原來的盤光道之間的間距由原來的1.6m1.6m縮小至縮小至0.74m0.74m，而記錄信息最小凹凸坑長度由原，而記錄信息最小凹凸坑長度由原來的來的0.83m0.83m縮小到縮小到0.4m0.4m。 藍光存儲器采用藍色激光進行讀寫，由于藍光比紅藍光存儲器采用藍色激光進行讀寫，由于藍光比紅光波長更小，單位空間可以記錄的信息就更多。光波長更小，單位空間可以記錄的信息就更多。78移動存儲器移動存儲器lu盤（優(yōu)盤，閃存）盤（優(yōu)盤，閃存）l移動硬盤移動硬盤l存儲卡（存儲卡（sd（tf）、）、cf、ms、mmc）容量：容量：1gb2

60、56gb接口：接口：usb容量：容量：40gb4tb接口：接口：usb、ieee 1394容量：容量：1gb128gb接口：需要相應的讀卡器接口：需要相應的讀卡器79存儲器層次結構存儲器層次結構 alu寄存器寄存器 cache(sram）主存儲器主存儲器(dram)輔助存儲器輔助存儲器(硬盤、光盤、硬盤、光盤、u盤盤)后援存儲器后援存儲器(磁帶庫、光盤庫磁帶庫、光盤庫)容量越來越大容量越來越大速度越來越快速度越來越快80812.5 輸入輸入輸出設備輸出設備l輸入輸出設備：簡稱輸入輸出設備：簡稱i/o(input/output)設備，設備，是用戶與計算機互通信息的橋梁是用戶與計算機互通信息的橋梁l輸入設備用于輸