第三章微機(jī)硬件及其擴(kuò)展(T)(通知改了)(小改動(dòng))

1、第三章第三章 微機(jī)硬件及其擴(kuò)展微機(jī)硬件及其擴(kuò)展v微機(jī)的基本組成部件微機(jī)的基本組成部件v主板的功能與組成主板的功能與組成v主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口v存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器v外部設(shè)備外部設(shè)備微機(jī)的基本組成部件微機(jī)的基本組成部件v微型計(jì)算機(jī)的主機(jī)微型計(jì)算機(jī)的主機(jī)安裝在機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱有臥式和立式兩種安裝在機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱有臥式和立式兩種v微機(jī)主機(jī)箱內(nèi)的組成部件微機(jī)主機(jī)箱內(nèi)的組成部件主機(jī)板主機(jī)板硬盤、光驅(qū)、（軟驅(qū)）硬盤、光驅(qū)、（軟驅(qū)）電源電源擴(kuò)展卡擴(kuò)展卡線纜線纜微機(jī)的基本組成部件微機(jī)的基本組成部件返回主板主板的功能與組成主板的功能與組成v主板主板 主板又稱母板，是電腦系統(tǒng)中最大、最重主板又稱母板，是電腦系統(tǒng)

2、中最大、最重要的一塊電路板要的一塊電路板v主板的功能主板的功能實(shí)現(xiàn)各主要系統(tǒng)部件之間的信息連接和通實(shí)現(xiàn)各主要系統(tǒng)部件之間的信息連接和通信管理信管理電腦整體運(yùn)行速度和穩(wěn)定性在相當(dāng)程度上電腦整體運(yùn)行速度和穩(wěn)定性在相當(dāng)程度上取決于主板的質(zhì)量取決于主板的質(zhì)量主板的功能與組成主板的功能與組成v主板的組成主板的組成微處理器微處理器(CPU)中央處理器中央處理器CPU在微機(jī)中就稱為微處理器在微機(jī)中就稱為微處理器內(nèi)存內(nèi)存其他各種芯片其他各種芯片總線擴(kuò)展槽總線擴(kuò)展槽輸入輸入/輸出接口輸出接口電源接口電源接口v主板的組成主板的組成支持芯片和其他支持芯片和其他部件，如計(jì)算機(jī)部件，如計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘的電源實(shí)時(shí)時(shí)鐘的電源

3、許多擴(kuò)展卡包許多擴(kuò)展卡包括端口，提供括端口，提供到外設(shè)的連接到外設(shè)的連接稱為稱為“總線總線”的電路的電路系統(tǒng)負(fù)責(zé)在主板上部系統(tǒng)負(fù)責(zé)在主板上部件之間傳輸數(shù)據(jù)件之間傳輸數(shù)據(jù)ROM芯片包含芯片包含啟動(dòng)計(jì)算機(jī)、運(yùn)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)、運(yùn)行系統(tǒng)診斷，以行系統(tǒng)診斷，以及控制低層輸入及控制低層輸入和輸出活動(dòng)等的和輸出活動(dòng)等的程序程序有些芯片被插到稱作有些芯片被插到稱作“擴(kuò)擴(kuò)展卡展卡”的小電路板上，擴(kuò)的小電路板上，擴(kuò)展卡插到主板的插槽中展卡插到主板的插槽中RAM芯片臨時(shí)性保存芯片臨時(shí)性保存數(shù)據(jù)；內(nèi)存條插到主數(shù)據(jù)；內(nèi)存條插到主板的內(nèi)存插槽中板的內(nèi)存插槽中微處理器插微處理器插到主板的到主板的CPU插槽中插槽中I/O端口，提

4、端口，提供到外設(shè)的連供到外設(shè)的連接接電源接口電源接口主板的功能與組成主板的功能與組成華碩華碩 P5P800S主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口v擴(kuò)展卡擴(kuò)展卡擴(kuò)展卡的功能擴(kuò)展卡的功能CPU同外設(shè)的工作方式、工作速度、信號(hào)類型同外設(shè)的工作方式、工作速度、信號(hào)類型等都不相同，通過擴(kuò)展卡的變換作用，把兩者等都不相同，通過擴(kuò)展卡的變換作用，把兩者匹配起來匹配起來擴(kuò)展卡是擴(kuò)展卡是CPU與外設(shè)之間的連接緩沖，它通過與外設(shè)之間的連接緩沖，它通過總線與總線與CPU相連相連主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口常見的常見的I/O擴(kuò)展卡（接口卡擴(kuò)展卡（接口卡/適配器）適配器）顯卡顯卡聲卡聲卡網(wǎng)卡網(wǎng)卡USB接口卡接口

5、卡越來越多的擴(kuò)展卡都已集成到主板上越來越多的擴(kuò)展卡都已集成到主板上主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口v主板上的插槽主板上的插槽CPU插座插座內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽接口擴(kuò)充插槽接口擴(kuò)充插槽PCI E插槽（顯卡、視頻采集卡等）插槽（顯卡、視頻采集卡等）PCI插槽（聲卡、網(wǎng)卡）插槽（聲卡、網(wǎng)卡）AGP插槽（圖形加速卡）插槽（圖形加速卡）(ISA插槽插槽)主板上的插槽主板上的插槽主板的功能與組成主板的功能與組成華碩華碩 P5Q PRO返回PCI-E X16PCI-E X16PCI-E X1主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口主板上的插槽主板上的插槽數(shù)據(jù)從主板傳輸?shù)酵鈬O(shè)備數(shù)據(jù)從主板傳輸?shù)酵鈬O(shè)備主板上的插

6、槽與接口主板上的插槽與接口v主機(jī)板上的接口主機(jī)板上的接口種類種類軟盤接口軟盤接口兩個(gè)兩個(gè)IDE硬盤接口（硬盤接口（ 連接硬盤、光驅(qū)、刻錄機(jī)等）連接硬盤、光驅(qū)、刻錄機(jī)等）逐漸被逐漸被SATA接口所取代接口所取代 兩個(gè)兩個(gè)PS/2接口（鍵盤、鼠標(biāo)）接口（鍵盤、鼠標(biāo)）一個(gè)并行接口（老式打印機(jī)）一個(gè)并行接口（老式打印機(jī)）兩個(gè)串行接口（又稱兩個(gè)串行接口（又稱RS232） USB接口（通用串行總線接口）接口（通用串行總線接口）RJ45接口（網(wǎng)線）接口（網(wǎng)線）1394接口（接數(shù)碼攝像機(jī)）接口（接數(shù)碼攝像機(jī)）主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口華碩華碩 P5P800S側(cè)視圖側(cè)視圖PS/2接口接口并口并口串口串

7、口USB接口接口RJ45接口接口軟盤接口軟盤接口IDE接口接口IDE接口接口主板的功能與組成主板的功能與組成華碩華碩 P5Q PROSATA接口接口主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口v硬盤接口硬盤接口不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算機(jī)之間不同的硬盤接口決定著硬盤與計(jì)算機(jī)之間的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤接口的的連接速度，在整個(gè)系統(tǒng)中，硬盤接口的優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能優(yōu)劣直接影響著程序運(yùn)行快慢和系統(tǒng)性能好壞好壞主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口硬盤接口分為硬盤接口分為IDE（集成驅(qū)動(dòng)電子接口）（集成驅(qū)動(dòng)電子接口）IDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中SATASAT

8、A是種新生的硬盤接口類型是種新生的硬盤接口類型SCSISCSI接口的硬盤則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場接口的硬盤則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場SAS新一代的新一代的SCSI技術(shù)，并且提供與技術(shù)，并且提供與SATA硬盤的兼容性硬盤的兼容性光纖通道光纖通道光纖通道只在高端服務(wù)器上光纖通道只在高端服務(wù)器上主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口vUSB接口（通用串行總線接口）接口（通用串行總線接口）USB接口的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率高，接口的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率高，1.1 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)準(zhǔn)可達(dá)12Mb/s，而，而2.0標(biāo)準(zhǔn)高達(dá)標(biāo)準(zhǔn)高達(dá)480Mb/s USB接口可連接接口可連接127種設(shè)備種設(shè)備支持即插即用，熱插拔支持即插即用，熱

9、插拔主板、主板、OS都要支持即插即用，都要支持即插即用，即即PNP（Plug and play）主板上的插槽與接口主板上的插槽與接口串行串行DB-9連接到串行端口連接到串行端口如調(diào)制解調(diào)器如調(diào)制解調(diào)器并行并行DB-25M連接到并行端口連接到并行端口老式打印機(jī)、外掛老式打印機(jī)、外掛CD-ROM驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器USB連接連接USB端口端口IEEE1394連接連接1394端口端口數(shù)碼攝象機(jī)數(shù)碼攝象機(jī)VGA DB-15連接視頻端口連接視頻端口顯示器顯示器返回存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器v多級(jí)存儲(chǔ)體系（一般分為三級(jí)）多級(jí)存儲(chǔ)體系（一般分為三級(jí)）CPU主存主存高速緩存高速緩存虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存存取速度越快存取速度越快單位價(jià)格越

10、高單位價(jià)格越高存儲(chǔ)容量越小存儲(chǔ)容量越小存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器v高速緩存高速緩存Cache引入的原因引入的原因CPU執(zhí)行指令的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)存的讀寫速度執(zhí)行指令的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)存的讀寫速度程序的局部性原理程序的局部性原理作用作用在磁盤高速緩沖管理程序的作用下，用來存放在磁盤高速緩沖管理程序的作用下，用來存放當(dāng)前內(nèi)存中使用最多的程序塊和數(shù)據(jù)塊；并以當(dāng)前內(nèi)存中使用最多的程序塊和數(shù)據(jù)塊；并以接近接近CPU的速度向的速度向CPU提供程序指令和數(shù)據(jù)提供程序指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器v主存主存廣義上講有三種廣泛使用的存儲(chǔ)器廣義上講有三種廣泛使用的存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory）

11、只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM（Read-Only Memory）CMOS RAM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器高速緩存高速緩存分類分類一級(jí)緩存（一級(jí)緩存（片內(nèi)緩存片內(nèi)緩存）一般與一般與CPU封裝在一塊芯片上封裝在一塊芯片上二級(jí)緩存（二級(jí)緩存（片內(nèi)緩存片內(nèi)緩存）容量大于一級(jí)緩存容量大于一級(jí)緩存三級(jí)緩存（三級(jí)緩存（出現(xiàn)早期主板上，后期出現(xiàn)早期主板上，后期CPU內(nèi)內(nèi)）從從Pentium Pro開始，一、二級(jí)緩存都集成在開始，一、二級(jí)緩存都集成在CPU芯片中芯片中CPU高速緩存高速緩存主存主存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主存主存隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM作用作用用于用于存放執(zhí)行的程序存放執(zhí)行的程序和待處理的數(shù)據(jù)和待處理的數(shù)據(jù)還存放控制計(jì)

12、算機(jī)系統(tǒng)基本功能的操作系統(tǒng)指令還存放控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本功能的操作系統(tǒng)指令特點(diǎn)特點(diǎn)可讀可寫、易失性、隨機(jī)存取可讀可寫、易失性、隨機(jī)存取計(jì)算機(jī)所使用的軟件決定了該計(jì)算機(jī)所需要的內(nèi)計(jì)算機(jī)所使用的軟件決定了該計(jì)算機(jī)所需要的內(nèi)存；內(nèi)存的容量也影響著處理速度存；內(nèi)存的容量也影響著處理速度可購買額外的可購買額外的RAM來擴(kuò)充你的內(nèi)存容量，一直到來擴(kuò)充你的內(nèi)存容量，一直到你的計(jì)算機(jī)所能支持的容量達(dá)到最大值你的計(jì)算機(jī)所能支持的容量達(dá)到最大值存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主存主存只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM作用作用存放有助于計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備處理任務(wù)的指令；其中保存了存放有助于計(jì)算機(jī)準(zhǔn)備處理任務(wù)的指令；其中保存了一個(gè)稱為一個(gè)稱為ROM BI

13、OS的小型指令系統(tǒng)的小型指令系統(tǒng)；特點(diǎn)特點(diǎn)只讀、非易失性只讀、非易失性存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主存主存CMOS作用作用保存著計(jì)算機(jī)保存著計(jì)算機(jī)當(dāng)前的系統(tǒng)配置信息當(dāng)前的系統(tǒng)配置信息，如日期和時(shí)間、硬盤，如日期和時(shí)間、硬盤的格式和容量、內(nèi)存容量等等；的格式和容量、內(nèi)存容量等等；這些信息也是在計(jì)算機(jī)調(diào)入操作系統(tǒng)之前必須知道的信息，這些信息也是在計(jì)算機(jī)調(diào)入操作系統(tǒng)之前必須知道的信息，否則就找不到操作系統(tǒng)文件；若放在否則就找不到操作系統(tǒng)文件；若放在ROM中，這些信息中，這些信息就不能被修改，因而就不能升級(jí)硬盤就不能被修改，因而就不能升級(jí)硬盤CMOS使使ROM得不可變形性得到改善得不可變形性得到改善設(shè)置步驟設(shè)置步驟開

14、機(jī)開機(jī)進(jìn)入進(jìn)入CMOS設(shè)置程序（一般按設(shè)置程序（一般按del鍵）鍵） 進(jìn)行各項(xiàng)進(jìn)行各項(xiàng)設(shè)置設(shè)置退出并保存或放棄并退出退出并保存或放棄并退出CMOS芯片由主板上的芯片由主板上的充電電池供電充電電池供電，而對(duì)，而對(duì)CMOS中各中各項(xiàng)參數(shù)項(xiàng)參數(shù)修改要通過修改要通過BIOS設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)設(shè)定程序?qū)崿F(xiàn)CPUROMCMOSRAM硬盤硬盤操作系統(tǒng)文件復(fù)制到操作系統(tǒng)文件復(fù)制到RAM中，進(jìn)行后面的中，進(jìn)行后面的工作工作一旦執(zhí)行指令裝入一旦執(zhí)行指令裝入RAM中，中，CPU就可以就可以開始執(zhí)行它們開始執(zhí)行它們給出日期和時(shí)間、給出日期和時(shí)間、硬盤的格式和容硬盤的格式和容量、內(nèi)存容量等量、內(nèi)存容量等信息信息CPU執(zhí)行執(zhí)行

15、ROM BIOS中的指令來訪問磁盤中的指令來訪問磁盤驅(qū)動(dòng)器和其他外圍設(shè)驅(qū)動(dòng)器和其他外圍設(shè)備，并搜索磁盤上的備，并搜索磁盤上的主要操作系統(tǒng)文件；主要操作系統(tǒng)文件；RAM、ROM、CMOS功能示意圖功能示意圖存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主存主存v虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存利用計(jì)算機(jī)的利用計(jì)算機(jī)的硬盤來模擬內(nèi)存硬盤來模擬內(nèi)存的技術(shù)稱虛擬的技術(shù)稱虛擬內(nèi)存內(nèi)存實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的功能是操作系統(tǒng)完成的實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存的功能是操作系統(tǒng)完成的虛擬內(nèi)存的訪問速度要慢于虛擬內(nèi)存的訪問速度要慢于RAM的訪問速度的訪問速度虛擬內(nèi)存的東西并不永久保留，計(jì)算機(jī)虛擬內(nèi)存的東西并不永久保留，計(jì)算機(jī)掉電掉電時(shí)丟失時(shí)丟失存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器WordWord程序程序OSWo

16、rdWord程序程序ExcelExcel程序程序OSWordExcel虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存RAMRAM計(jì)算機(jī)正執(zhí)行計(jì)算機(jī)正執(zhí)行Word程程序序, ,占較大內(nèi)存；又想占較大內(nèi)存；又想運(yùn)行一運(yùn)行一ExcelExcel程序程序操作系統(tǒng)將操作系統(tǒng)將WordWord軟件中近期最少軟件中近期最少使用的程序段移使用的程序段移動(dòng)到硬盤上的虛動(dòng)到硬盤上的虛擬內(nèi)存中擬內(nèi)存中ExcelExcel程序就可程序就可以加載到內(nèi)存中以加載到內(nèi)存中WordWord程序讓出的程序讓出的位置中位置中存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器v存儲(chǔ)設(shè)備小結(jié)存儲(chǔ)設(shè)備小結(jié)返回外部設(shè)備外部設(shè)備v外存外存外存的種類外存的種類軟盤軟盤硬盤硬盤磁帶

17、磁帶光盤光盤優(yōu)盤優(yōu)盤磁介質(zhì)磁介質(zhì)光介質(zhì)光介質(zhì)半導(dǎo)體半導(dǎo)體外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存磁介質(zhì)的工作原理磁介質(zhì)的工作原理外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存光介質(zhì)的工作原理光介質(zhì)的工作原理外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存軟盤存儲(chǔ)器軟盤存儲(chǔ)器軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器適配器（軟盤接口）適配器（軟盤接口）軟盤盤片軟盤盤片是一張柔韌的覆蓋了一層薄的磁氧是一張柔韌的覆蓋了一層薄的磁氧化物的聚脂塑料片化物的聚脂塑料片數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在磁道和扇區(qū)中數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在磁道和扇區(qū)中容量容量面面*磁道磁道/面面*扇區(qū)扇區(qū)/磁道磁道*512Byte2*80*9*512Byte=1.44MB外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存硬盤存儲(chǔ)器

18、硬盤存儲(chǔ)器硬盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤控制適配器（硬盤接硬盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤控制適配器（硬盤接口）口）硬盤盤片硬盤盤片盤片是表面極為平整光滑且涂有磁性物質(zhì)的金屬圓片盤片是表面極為平整光滑且涂有磁性物質(zhì)的金屬圓片在硬盤上尋找文件需知道文件所在的盤片、柱在硬盤上尋找文件需知道文件所在的盤片、柱面、扇區(qū)面、扇區(qū)柱面：是磁道的垂直堆棧，是多片盤面對(duì)應(yīng)磁道形成柱面：是磁道的垂直堆棧，是多片盤面對(duì)應(yīng)磁道形成的同心圓柱面的同心圓柱面外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器光盤、光盤驅(qū)動(dòng)器、控制適配器（接口）光盤、光盤驅(qū)動(dòng)器、控制適配器（接口）光盤是由圓盤形的玻

19、璃或塑料基片及其上面所涂的光盤是由圓盤形的玻璃或塑料基片及其上面所涂的適于光存儲(chǔ)的記錄介質(zhì)組成適于光存儲(chǔ)的記錄介質(zhì)組成光盤的種類光盤的種類只讀型光盤只讀型光盤CDROM（Compact Disk ROM）一次性寫入光盤一次性寫入光盤CDR（Compact Disk Recordable）可擦寫型光盤可擦寫型光盤CDRW（ Compact Disk Rewritable）光盤的倍速光盤的倍速CD-ROM單倍速為：單倍速為：150KB/sDVD-ROM單倍速為：單倍速為：1350KB/s外部設(shè)備外部設(shè)備外存外存優(yōu)盤（優(yōu)盤（U盤）盤）半導(dǎo)體芯片式活動(dòng)硬盤半導(dǎo)體芯片式活動(dòng)硬盤信息存儲(chǔ)在半導(dǎo)體芯片上信息存儲(chǔ)在半導(dǎo)體芯片上優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)由于沒了機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，抗震能力強(qiáng)由于沒了機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，抗震能力強(qiáng)移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤外部設(shè)備外部設(shè)備v顯示器顯示器顯示器的種類顯示器的種類陰極射線管顯示器陰極射線管顯示器CRT顯示器顯示器液晶顯示器液晶顯示器LCD顯示器顯示器等離子體顯示器等離子體顯示器有機(jī)發(fā)光顯示器有機(jī)發(fā)光顯示器OLED外部設(shè)備外部設(shè)備顯示器顯示器幾個(gè)概念幾個(gè)概念幀幀屏幕上的一個(gè)畫面稱為一幀屏幕上的一個(gè)畫面稱為一幀像素像素一個(gè)顯示幀由許多掃描線構(gòu)成，每條掃描一個(gè)顯示幀由許多掃描線構(gòu)成，每條掃描線又由許多顯示點(diǎn)構(gòu)成，這些點(diǎn)稱為線又由許多顯示點(diǎn)構(gòu)成，這些點(diǎn)稱為“像像素素”外部設(shè)備外部設(shè)備顯示器