微型計(jì)算機(jī)的硬件組成

1、微型計(jì)算機(jī)的硬件組成一、CPU、內(nèi)存、接口和總線的概念點(diǎn)擊折疊視頻： CPU、內(nèi)存、接口和總線的概念1 微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)包含了多種系列、檔次和型號(hào)等。這些計(jì)算機(jī)的共同特點(diǎn)是體積小，適合放在辦公桌上使用，而且每個(gè)時(shí)刻只能一人使用，因此又稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）。圖1-3是PC的典型結(jié)構(gòu)。2 主板主板是固定在微型計(jì)算機(jī)主機(jī)箱箱體上的一塊電路板。主板上裝有大量的有源電子元件。其中主要組件有CMOS、基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）、高速緩沖存儲(chǔ)器（cache）、內(nèi)存插槽、CPU插槽、鍵盤接口、軟盤驅(qū)動(dòng)器接口、硬盤驅(qū)動(dòng)器接口、總線擴(kuò)展插槽（提供ISA、PCI等擴(kuò)展槽）、串行接口

2、（COM1、COM2）、并行接口（打印機(jī)接口LPT1）、USB接口等。因此，主板是計(jì)算機(jī)各種部件相互連接的紐帶和橋梁。 3 中央處理器中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的核心，包括運(yùn)算器、控制器和寄存器等。計(jì)算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是在CPU的指揮控制下實(shí)現(xiàn)的，所有的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算都是由它完成的。因此，CPU是決定計(jì)算機(jī)速度、處理能力和產(chǎn)品檔次的關(guān)鍵部件。 圖1-3 PC的典型結(jié)構(gòu)4 內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，通常分別簡(jiǎn)稱為內(nèi)存和外存。內(nèi)存是計(jì)算機(jī)的主要工作存儲(chǔ)器，是計(jì)算機(jī)用于直接存取程序和數(shù)據(jù)的地方。計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序前必須將程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存中，這種裝入信息的操作稱為“寫入”

3、；所執(zhí)行的 指令及處理的數(shù)據(jù)，也必須從內(nèi)存取出，這種取出信息的操作稱為“讀出”。存儲(chǔ)器讀出信息后，原內(nèi)容保持不變；向存儲(chǔ)器寫入信息，則原內(nèi)容被新內(nèi)容所代替。 由于內(nèi)存是由半導(dǎo)體器件構(gòu)成的，沒有機(jī)械裝置，所以內(nèi)存的讀寫速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外存，但容量也相對(duì)較小，主要用來存放計(jì)算機(jī)正在使用的程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)存又分如下兩種： （1）只讀存儲(chǔ)器ROM只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）存儲(chǔ)的內(nèi)容由廠家一次性寫入，并永久保存下來，用戶只能從ROM讀出原有內(nèi)容，不能再向其寫入新內(nèi)容，因此稱為只讀存儲(chǔ)器。它一般用來存儲(chǔ)固定的系統(tǒng)軟件和字庫等內(nèi)容，其中的信息不會(huì)因斷電而消失。（2）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM

4、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM）可以進(jìn)行任意的讀或?qū)懖僮?。它主要用來存放操作系統(tǒng)、各種應(yīng)用軟件、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、中間計(jì)算結(jié)果以及與外存交換的信息等。由于RAM用半導(dǎo)體器件組成，一旦斷電，其中信息就會(huì)丟失，不能永久保留。 內(nèi)存容量是反映計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)，一般個(gè)人電腦標(biāo)配內(nèi)存容量從2G-8G不等。 5 接口接口作為計(jì)算機(jī)主機(jī)與外部設(shè)備之間的橋梁，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間交換信息的重要工作。其作用有以下幾點(diǎn)： · 匹配主機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)形式。一般來說，數(shù)據(jù)在不同介質(zhì)上存儲(chǔ)的形式不一定完全相同，接口可擔(dān)負(fù)起它們之間的協(xié)調(diào)任務(wù)。&#

5、183; 匹配主機(jī)與外設(shè)之間的工作速度。主機(jī)與外設(shè)之間、不同外設(shè)之間，其工作速度相差極為懸殊。為了提高系統(tǒng)效率，接口在它們之間起到了平衡作用。 · 在主機(jī)與外設(shè)之間傳遞控制信息。為使主機(jī)對(duì)外設(shè)的控制作用盡善盡美，主機(jī)的控制信息或外設(shè)的某些狀態(tài)信息，需要互相交流，接口便在其間協(xié)助完成這種交流。接口的類型決定數(shù)據(jù)傳輸方式，主要有并行接口和串行接口兩種。其中，并行接口主要用于連接高速外設(shè)（如打印機(jī)等），傳輸信息是按字節(jié)方式進(jìn)行，多采用Centronics連接標(biāo)準(zhǔn)；串行接口多用于連接低速外設(shè)（如modem等），傳輸信息是按比特順序進(jìn)行，采用最廣泛的是EIA RS-232C連接標(biāo)準(zhǔn)。 6

6、60;系統(tǒng)總線總線（bus）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間相互連接、傳送信息的公共通道，由一組物理導(dǎo)線組成。在總線中，一次傳輸信息的位數(shù)稱為總線的寬度。按照傳送的信息類型可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。 · 數(shù)據(jù)總線（Data Bus，DB）為雙向總線，用于實(shí)現(xiàn)在CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳送；數(shù)據(jù)總線的寬度等于計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。· 地址總線（Address Bus，AB）為單向總線，用于傳送CPU所要訪問的存儲(chǔ)單元或I/O端口的地址信息。地址總線的位數(shù)決定了系統(tǒng)所能直接訪問的存儲(chǔ)器空間的容量。· 控制總線（Control Bus，CB）為雙向總線，用于控制總

7、線上的操作和數(shù)據(jù)傳送的方向；實(shí)現(xiàn)微處理器與外部邏輯部件之間的同步操作。微型計(jì)算機(jī)中，總線按照位置分為芯片總線（局部總線）、系統(tǒng)總線（又稱板總線）和外總線（又稱通信總線）。微處理器內(nèi)部的總線，即局部總線。系統(tǒng)總線是用來連接各種插件板，以擴(kuò)展系統(tǒng)功能的總線。在大多數(shù)微機(jī)中，顯示適配器、聲卡、網(wǎng)卡等都是以插件板的形式插入系統(tǒng)總線擴(kuò)展槽的。外總線是用來連接外部設(shè)備的總線，如SCSI、IDE、USB等。 在微型計(jì)算機(jī)中常用的系統(tǒng)總線有IBM PC總線、ISA總線、EISA總線及PCI總線等。 PCI總線是一種高性能的系統(tǒng)總線，構(gòu)成了CPU與外部設(shè)備之間的高速通道。它支持多個(gè)外部設(shè)備，與CPU時(shí)鐘無關(guān)，并

8、用嚴(yán)格的規(guī)定來保證高度的可靠性和兼容性。其主要特點(diǎn)有：高性能、兼容性好、高效益、與處理器CPU無關(guān)、預(yù)留發(fā)展空間和自動(dòng)配置等。目前在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，基本上都使用PCI總線，并保持一定數(shù)量的ISA總線插槽。 二、微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念點(diǎn)擊折疊1 微處理器微處理器是微型計(jì)算機(jī)的核心部分，是由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的，具有運(yùn)算器和控制器功能的中央處理器（CPU）。2 微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)是以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制成的存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路及系統(tǒng)總線所組成的計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱微型計(jì)算機(jī)。3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是以微型計(jì)算機(jī)為

9、中心，配以相應(yīng)的外部設(shè)備、電源和輔助電路，以及指揮微型計(jì)算機(jī)工作的系統(tǒng)軟件構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。練習(xí)題 【查看詳細(xì)】111. 微型計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間的信息傳輸方式有(    )。· A僅串行方式 · B串行方式或并行方式 · C連接方式 · D僅并行方式 正確答案：B112. 固定在計(jì)算機(jī)主機(jī)箱箱體上的、起到連接計(jì)算機(jī)各種部件的紐帶和橋梁作用的是(    )。· ACPU · B主板 · C外存 · D內(nèi)存 正確答案：B113. 微型

10、計(jì)算機(jī)中的“奔 3”（P）或“奔 4”（P）指的是(    )。· ACPU的型號(hào) · B顯示器的型號(hào) · C打印機(jī)的型號(hào) · D硬盤的型號(hào) 正確答案：A114. 運(yùn)算器、控制器和寄存器屬于(    )。· A算術(shù)邏輯單元 · B主板 · CCPU · D累加器 正確答案：C115. 下列計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中，讀寫速度最快的是(    )。· A內(nèi)存 · B硬盤 · C光盤

11、 · D軟盤 正確答案：A116. 計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量可能不同，而計(jì)算容量的基本單位都是(    )。· A字 · B頁 · C字節(jié) · D位 正確答案：C117. 中央處理器（CPU）可直接讀寫的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)部件是(    )。· A內(nèi)存 · B硬盤 · C軟盤 · D外存 正確答案：A118. 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的內(nèi)容(    )。· A可以是數(shù)據(jù)和指令 · B只能

12、是數(shù)據(jù) · C只能是程序 · D只能是指令 正確答案：A119. ROM中的信息是(    )。· A由計(jì)算機(jī)制造廠預(yù)先寫入的 · B在計(jì)算機(jī)通電啟動(dòng)時(shí)寫入的 · C根據(jù)用戶需求不同，由用戶隨時(shí)寫入的 · D由程序臨時(shí)寫入的 正確答案：A120. 下列各類計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中，斷電后其中信息會(huì)丟失的是(    )。· AROM · BRAM · C硬盤 · D軟盤 正確答案：B121. 下列敘述中，正確的一條是( 

13、;   )。· A鼠標(biāo)既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備 · B激光打印機(jī)屬于擊打式打印機(jī) · C使用殺毒軟件可以防止網(wǎng)絡(luò)黑客 · D溫度是影響計(jì)算機(jī)正常工作的重要因素 正確答案：D122. 以微處理器為核心，配上存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路及系統(tǒng)總線可以組成(    )。· ACPU · B微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) · C微型計(jì)算機(jī) · D軟件系統(tǒng) 正確答案：C123. 下列諸因素中，對(duì)微型計(jì)算機(jī)工作影響最小的是(    )。&

14、#183; A塵土 · B噪聲 · C溫度 · D濕度 正確答案：B124. 下列敘述中錯(cuò)誤的是(    )。· A計(jì)算機(jī)要長(zhǎng)期使用，不要長(zhǎng)期閑置不用 · B為了延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)的壽命，應(yīng)避免頻繁開關(guān)機(jī) · C計(jì)算機(jī)使用幾小時(shí)后，應(yīng)關(guān)機(jī)一會(huì)兒再用 · D計(jì)算機(jī)使用幾小時(shí)后，應(yīng)關(guān)機(jī)一會(huì)兒再用 正確答案：C125. 在微型計(jì)算機(jī)中，微處理器的主要功能是進(jìn)行(    )。· A算術(shù)運(yùn)算 · B邏輯運(yùn)算 · C算術(shù)邏輯運(yùn)算

15、83; D算術(shù)邏輯運(yùn)算及全機(jī)的控制 正確答案：D126. 決定微處理器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)是(    )。· A內(nèi)存的大小 · B微處理器的尺寸 · C主頻 · D內(nèi)存儲(chǔ)器 正確答案：C127. 在微型計(jì)算機(jī)中，微處理器芯片上集成的是(    )。· A控制器和運(yùn)算器 · B控制器和存儲(chǔ)器 · CCPU 和控制器 · D運(yùn)算器和 I/O 接口 正確答案：A128. 當(dāng)運(yùn)行某個(gè)程序時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)容量不夠，最直接和有效的解決辦法是(

16、0;   )。· A把磁盤換成光盤 · B把軟盤換成硬盤 · C使用高容量磁盤 · D擴(kuò)充內(nèi)存 正確答案：D三、常用的外部設(shè)備點(diǎn)擊折疊1 外存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器包括CD、DVD、藍(lán)光碟、U盤、移動(dòng)硬盤等。外存的信息存儲(chǔ)量大，但由于大多數(shù)外存讀寫時(shí)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所以存取速度要比內(nèi)存慢得多。由于外存具有相對(duì)大的存儲(chǔ)容量，因此它可以存放大量信息。它不但存有計(jì)算機(jī)開機(jī)后立即要調(diào)入的操作系統(tǒng)，而且還存有用戶的應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)等。由于外存大都由非電子器件構(gòu)成（例如磁介質(zhì)、光介質(zhì)），所以外存中的信息從原理上講可以長(zhǎng)期保留。外存中存放的程

17、序或數(shù)據(jù)必須調(diào)入內(nèi)存后，才能被執(zhí)行和處理。按照接入方式不同可分為兩類，一是采用光驅(qū)接入，常見設(shè)備是CD、DVD、藍(lán)光碟；二是采用USB接入的存儲(chǔ)設(shè)備，有U盤、移動(dòng)硬盤。 CD最先出現(xiàn)于1980年，截至2007年，CD已成為個(gè)人電腦業(yè)界最為廣泛采用的儲(chǔ)存媒體之一。DVD即“數(shù)字通用光盤”，是CD/LD/VCD的后繼產(chǎn)品，較它們具有更高的性能和更高的存儲(chǔ)密度。藍(lán)光光碟（Blue-ray Disc，簡(jiǎn)稱BD）是DVD之后的下一代光盤格式之一，用以存儲(chǔ)高品質(zhì)的影音以及高容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。一個(gè)單層的藍(lán)光光碟的容量為25或是27GB，足夠錄制一個(gè)長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的高解析影片。U盤有體積小、存儲(chǔ)量大、讀取速度快、便

18、攜等特點(diǎn)，U盤作為新一代的存儲(chǔ)設(shè)備由于無須外接電源、支持即插即用和熱插拔等方便性已經(jīng)被廣泛使用。截至2012年，主流U盤容量發(fā)展為816G，相當(dāng)于24張DVD光盤的容量。U盤的最大容量已達(dá)到1T，相當(dāng)于240余張DVD光盤的容量。 移動(dòng)硬盤的尺寸分為1.8寸、2.5寸和3.5寸三種，目前常見的移動(dòng)硬盤容量從500GB到2TB，最大容量可達(dá)12TB。 2 鍵盤鍵盤是用戶用來鍵入命令、程序、數(shù)據(jù)的主要輸入設(shè)備。常用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤按鍵的個(gè)數(shù)有101鍵、103鍵和105鍵等。按鍵開關(guān)類型分為機(jī)械式、薄膜式、電容式和導(dǎo)電橡膠式4種。微機(jī)上配置的鍵盤多數(shù)是電容式鍵盤或薄膜式鍵盤。3 鼠標(biāo)鼠

19、標(biāo)是快速輸入設(shè)備，可以取代傳統(tǒng)鍵盤的光標(biāo)移動(dòng)鍵，對(duì)于現(xiàn)代的圖形用戶界面軟件（例如Windows 2000、Windows XP、Windows 7）更是不可缺少，能方便、準(zhǔn)確、快速地操作。一般鼠標(biāo)有左、右兩個(gè)鍵，一些鼠標(biāo)有左、中、右三個(gè)鍵，大部分操作使用左鍵，根據(jù)不同軟件要求有時(shí)使用右鍵、中鍵。目前使用的鼠標(biāo)有機(jī)械式和光電式兩種。機(jī)械式靈敏度較低，但價(jià)格便宜；光電式靈敏度高，價(jià)格也貴。近幾年還出現(xiàn)了無線鼠標(biāo)，它與主機(jī)之間通過紅外線或“藍(lán)牙”等技術(shù)進(jìn)行通信。4 掃描儀掃描儀是一種用來輸入紙介質(zhì)上的圖片和文字資料的輸入裝置，有彩色和黑白兩種，一般是作為一個(gè)獨(dú)立的裝置與計(jì)算機(jī)連接。目前市場(chǎng)

20、供應(yīng)的掃描儀，面積為A4紙張大小，分辨率可達(dá)28800dpi（點(diǎn)/英寸）。5 顯示器顯示器是用戶用來顯示鍵入的命令、程序、數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)運(yùn)算的結(jié)果或系統(tǒng)給出的提示信息等的輸出設(shè)備。顯示器按顯示顏色分彩色顯示器和單色顯示器兩種，目前絕大部分計(jì)算機(jī)都采用彩色顯示器。在微型機(jī)中，陰極射線顯示器件（CRT）的顯示器大多數(shù)用于臺(tái)式機(jī)；便攜式微型機(jī)和筆記本式微型機(jī)則使用液晶顯示器LCD。但液晶顯示器正逐步取代CRT顯示器。顯示器上的字符和圖形是由一個(gè)個(gè)像素組成的。像素是顯示器屏幕上可控制的最小光點(diǎn)，整個(gè)屏幕上總的像素點(diǎn)數(shù)稱為分辨率，其數(shù)值為整個(gè)屏幕上光柵的列數(shù)與行數(shù)的乘積。這個(gè)乘積越大，分辨率就

21、越高，圖像越清晰?，F(xiàn)在常用的分辨率是640×480、800×600、1024×768、1440×900、1280×1024等。 對(duì)應(yīng)不同分辨率的顯示器，有相應(yīng)的控制電路，即顯示適配器（俗稱顯卡）。顯示器必須配置正確的顯示適配器才能構(gòu)成完整的顯示系統(tǒng)。適配器較早的標(biāo)準(zhǔn)有：CGA標(biāo)準(zhǔn)（320×200，彩色）、EGA標(biāo)準(zhǔn)（640×350，彩色）和VGA標(biāo)準(zhǔn)。VGA適用于高分辨率的彩色顯示器，其圖形分辨率在640×480以上，能顯示256種顏色。其顯示圖形的效果相當(dāng)理想。在VGA之后，又不斷出現(xiàn)SVGA、TVGA卡等，分辨

22、率提高到800×600、1024×768等，而且有些具有16.7兆種顏色，稱為“真彩色”。 顯示適配器的RAM容量也是一個(gè)不可忽視的指標(biāo)。如果希望顯示器具有較強(qiáng)的圖形輸出功能，必須選用RAM容量較大的適配器。6 打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)重要的輸出設(shè)備，通常由一根打印電纜與計(jì)算機(jī)上的并行口相連接。新推出的打印機(jī)也開始采用USB接口。打印機(jī)能將結(jié)果印刷到紙上，從而長(zhǎng)久保存。按打印方式分類，打印機(jī)可分為擊打式和非擊打式兩類。擊打式打印機(jī)利用機(jī)械沖擊力，通過打擊色帶在紙上印上字符或圖形。非擊打式打印機(jī)則用電、磁、光、熱、噴墨等物理、化學(xué)方法來印刷字符和圖形。打印質(zhì)量用打印分辨

23、率來度量，單位是“點(diǎn)數(shù)每英寸”，即dpi（dot per inch）。非擊打式打印機(jī)的打印質(zhì)量通常比擊打式的高，例如激光打印機(jī)分辨率通常是300dpi以上，而點(diǎn)陣打印機(jī)的分辨率不足100dpi。 （1）針式打印機(jī)：針式打印機(jī)為擊打式打印機(jī)，由走紙裝置、控制和存儲(chǔ)電路、打印頭、色帶等組成。其打印頭是關(guān)鍵部件，由若干根鋼針組成，有9針、16針及24針等。打印時(shí)CPU送出信號(hào)使打印頭的一部分鋼針打擊色帶，使色帶接觸打印紙，在紙上打印出若干點(diǎn)，而另一部分鋼針不動(dòng)；通過這些打印點(diǎn)拼成字符。針式打印機(jī)比較靈活、使用方便、質(zhì)量較高，但噪聲比較大，且速度慢。在需要打印正、副本單據(jù)的銀行、稅務(wù)機(jī)關(guān)等是必不可少的

24、。（2）噴墨打印機(jī)：這種打印機(jī)不用色帶，而把墨水儲(chǔ)存于可更換的盒子之中，通過毛細(xì)管作用將墨水直接噴到紙上。噴墨打印機(jī)的打印質(zhì)量較高，分辨率高，打印噪聲很低，價(jià)格便宜。 （3）激光打印機(jī)：激光打印機(jī)由激光發(fā)生器和機(jī)芯組成核心部件。激光頭能產(chǎn)生極細(xì)的光束，經(jīng)由計(jì)算機(jī)處理及字符發(fā)生器送出的字形信息，通過一套光學(xué)系統(tǒng)形成兩束光，在機(jī)芯的感光鼓上 形成靜電潛像，鼓面上的磁刷根據(jù)鼓上的靜電分布情況將墨粉黏附在表面并逐漸顯影，然后印在紙上。激光打印機(jī)輸出速度快、打印質(zhì)量高、無噪聲，目前使用較為廣泛。7 繪圖儀繪圖儀是計(jì)算機(jī)的圖形輸出設(shè)備，分為平臺(tái)式和滾筒式兩種。它是利用畫筆在紙上畫線，所以適合于繪制工程圖，在氣象、地