第3章微型計算機硬件組成 ppt課件

1、第三章第三章 微型計算機硬件組成微型計算機硬件組成 3.13.1微型計算機微型計算機3.1.1 3.1.1 微型計算機概述微型計算機概述3.1.2 3.1.2 微型計算機的主要性能指標微型計算機的主要性能指標3.2 3.2 微型計算機硬件系統(tǒng)微型計算機硬件系統(tǒng)3.2.1 3.2.1 總線與系統(tǒng)主板總線與系統(tǒng)主板3.2.2 CPU3.2.2 CPU3.2.3 3.2.3 存儲器存儲器3.2.4 3.2.4 外部設備外部設備12常見微機系統(tǒng)常見微機系統(tǒng)計算機、電視、影音三模式 平板電腦 家庭網絡計算機 移動計算機 33.1 3.1 微型計算機微型計算機3.1.1 3.1.1 微型計算機概述微型計算

2、機概述 1 1微型計算機基本結構微型計算機基本結構 系統(tǒng)主板又稱母板）系統(tǒng)主板又稱母板）CPUCPU硬盤驅動器硬盤驅動器DVD-ROMDVD-ROM驅動器驅動器軟盤驅動器軟盤驅動器顯示器適配器顯示器適配器內存內存電源電源42 2 微型計算機的發(fā)展方向微型計算機的發(fā)展方向 高速化高速化 處理器主頻處理器主頻 超小型化超小型化 典型的標志是筆記本電腦和典型的標志是筆記本電腦和PDAPDA的流行。的流行。 多媒體化多媒體化 全新的多媒體處理芯片、多媒體和超媒體系全新的多媒體處理芯片、多媒體和超媒體系統(tǒng)的開發(fā)和標準化、虛擬現實技術和發(fā)展多媒體通信等。統(tǒng)的開發(fā)和標準化、虛擬現實技術和發(fā)展多媒體通信等。

3、網絡化網絡化 網絡計算機、具有聯(lián)網功能的網絡計算機、具有聯(lián)網功能的PDAPDA以及各種類以及各種類型的個人計算機等正在飛速發(fā)展。型的個人計算機等正在飛速發(fā)展。 隱形化隱形化 今后將擺脫顯示屏、鍵盤加主機的傳統(tǒng)形像，今后將擺脫顯示屏、鍵盤加主機的傳統(tǒng)形像，電視計算機、影音計算機等將大量出現。電視計算機、影音計算機等將大量出現。5微型計算機發(fā)展微型計算機發(fā)展-摩爾定律摩爾定律晶晶體體管管數數目目4004奔騰奔騰2,30042,000,00032 年年P43,500,000晶晶體體管管數數10K100K1M10M100M1975 19801985201919902000單單位位時時間間執(zhí)執(zhí)行行的的指

4、指令令數數百萬條百萬條/每秒每秒0.1110255004004Pentium每每2 2年芯片能力增長一倍年芯片能力增長一倍808080888286838684862000年的年的微處理器微處理器63.1. 2 3.1. 2 微型計算機主要性能指標微型計算機主要性能指標1 1字長字長 計算機一次能夠并行處理的二進制數據的位數，字長直接影響到計計算機一次能夠并行處理的二進制數據的位數，字長直接影響到計算機的功能、用途及應用領域。算機的功能、用途及應用領域。 2 2主頻速度主頻速度 計算機的時鐘頻率，主頻在很大程度上決定了計算機的運算速度。計算機的時鐘頻率，主頻在很大程度上決定了計算機的運算速度。

5、3 3運算速度運算速度 計算機每秒鐘能執(zhí)行的指令數。常用的單位有計算機每秒鐘能執(zhí)行的指令數。常用的單位有 MIPS MIPS （每秒百萬條（每秒百萬條指令）。目前已達每秒指令）。目前已達每秒 2 2 5 5億條指令。億條指令。4 4存儲容量存儲容量內存儲器能夠存儲信息的總字節(jié)數。內存儲器能夠存儲信息的總字節(jié)數。7微型計算機主要性能指標微型計算機主要性能指標5) 5) 存儲周期存儲周期 存儲器連續(xù)兩次讀取或寫入所需的最短時間，半導體存儲器的存儲存儲器連續(xù)兩次讀取或寫入所需的最短時間，半導體存儲器的存儲周期約為幾十到幾百毫微秒之間。周期約為幾十到幾百毫微秒之間。6 6可靠性可靠性 在給定時間內計算

6、機系統(tǒng)能正常運轉的概率，通常用平均無故障時間表在給定時間內計算機系統(tǒng)能正常運轉的概率，通常用平均無故障時間表示，無故障時間越長表明系統(tǒng)的可靠性越高。示，無故障時間越長表明系統(tǒng)的可靠性越高。 7 7可用性可用性 計算機的使用效率，它以計算機系統(tǒng)在執(zhí)行任務的任意時刻所能正常工計算機的使用效率，它以計算機系統(tǒng)在執(zhí)行任務的任意時刻所能正常工作的概率表示。作的概率表示。 8 8可維護性可維護性 計算機的維修效率，通常用平均修復時間來表示。計算機的維修效率，通常用平均修復時間來表示。 還有一些評價計算機的綜合指標，例如性能價格比、兼容性、系統(tǒng)完整還有一些評價計算機的綜合指標，例如性能價格比、兼容性、系統(tǒng)完

7、整性、安全性等。性、安全性等。8處理器處理器存儲子存儲子系統(tǒng)系統(tǒng)I/OI/O子子系統(tǒng)系統(tǒng)總線：微處理器與各部件和外圍設備共用的連接線路總線：微處理器與各部件和外圍設備共用的連接線路3.2 3.2 微型計算機硬件系統(tǒng)微型計算機硬件系統(tǒng) 3.2.1 3.2.1 總線與系統(tǒng)主板總線與系統(tǒng)主板9總線分類總線分類地址總線地址總線: :傳輸地址信息傳輸地址信息數據總線數據總線: :傳輸數據信息傳輸數據信息控制總線控制總線: :傳輸控制信息傳輸控制信息內部總線：連接內部總線：連接CPUCPU的各個組成部件芯片內部）的各個組成部件芯片內部）系統(tǒng)總線：連接計算機中各大部件系統(tǒng)總線：連接計算機中各大部件外部總線：

8、連接計算機和外部設備外部總線：連接計算機和外部設備連連接接對對象象傳傳輸輸對對象象并行總線并行總線: :通信速度快、實時性好通信速度快、實時性好串行總線串行總線: :簡易、方便、靈敏簡易、方便、靈敏 通通信信方方式式 10總線總線微微處處理理器器地址總線地址總線數據總線數據總線控制總線控制總線內存插槽內存插槽外存接口外存接口I/OI/O接口接口其他其他I/OI/O主存儲器主存儲器硬盤等硬盤等各種外設各種外設鍵盤顯示鍵盤顯示接口電路接口電路微處理器、總線、存儲器、接口電路和外設邏輯關系微處理器、總線、存儲器、接口電路和外設邏輯關系 11系統(tǒng)主板系統(tǒng)主板內存內存總線插槽總線插槽接口卡接口卡CPUC

9、PU串行接口串行接口USB接口接口芯片組芯片組12系統(tǒng)主板系統(tǒng)主板芯片組決定了主板的結構及芯片組決定了主板的結構及CPUCPU的使用。根據芯片的功能，的使用。根據芯片的功能，可分為南橋芯片和北橋芯片?？煞譃槟蠘蛐酒捅睒蛐酒?。南橋芯片主要負責南橋芯片主要負責I/OI/O接口控制、接口控制、IDEIDE設備硬盤等控制設備硬盤等控制以及高級能源管理等；以及高級能源管理等；北橋芯片負責與北橋芯片負責與CPUCPU的聯(lián)系并控制內存、的聯(lián)系并控制內存、AGPAGP、PCIPCI數據在北數據在北橋內部傳輸，由于北橋芯片的發(fā)熱量較高，所以芯片上會橋內部傳輸，由于北橋芯片的發(fā)熱量較高，所以芯片上會裝有散熱片。

10、裝有散熱片。 133.2.2 CPU3.2.2 CPU CPU CPU字長：內部各寄存器之間一次能夠傳遞的數據位字長：內部各寄存器之間一次能夠傳遞的數據位 位寬位寬 與外部設備之間一次能夠傳遞的數據位與外部設備之間一次能夠傳遞的數據位 x x位位CPU CPU 通常用通常用CPUCPU字長和位寬來稱呼字長和位寬來稱呼CPUCPU。例如，。例如，Pentium CPUPentium CPU字長是字長是3232位，位寬是位，位寬是6464位，稱為超位，稱為超3232位位CPUCPU。 CPU CPU外頻：外頻：CPUCPU總線頻率總線頻率 CPU CPU主頻：主頻：CPUCPU內核電路的實際工作頻

11、率內核電路的實際工作頻率 生產工藝技術：通常用微米數字來描述生產工藝技術：通常用微米數字來描述 14內部存儲器內部存儲器訪問速度快訪問速度快信息暫時性信息暫時性相對價格高相對價格高外部存儲器外部存儲器訪問速度慢訪問速度慢信息永久性信息永久性相對價格低相對價格低3.2.3 3.2.3 存儲器存儲器微型計算機存儲器分內部存儲器和外部存儲器微型計算機存儲器分內部存儲器和外部存儲器15（1 1隨機存取存儲器隨機存取存儲器(Random Access Memory(Random Access Memory，簡稱，簡稱RAM)RAM)RAMRAM通常指計算機主存，使用動態(tài)隨機存儲器，制作成內存條形式通常指

12、計算機主存，使用動態(tài)隨機存儲器，制作成內存條形式出現。出現。CPUCPU對它們既可讀出又可寫入數據。對它們既可讀出又可寫入數據。（2 2只讀存儲器只讀存儲器(Read only Memory(Read only Memory，簡稱，簡稱ROM)ROM)CPUCPU對它們只取不存，其信息用戶無法修改。斷電時信息不會丟失。對它們只取不存，其信息用戶無法修改。斷電時信息不會丟失。ROMROM中一般存放計算機系統(tǒng)管理程序。中一般存放計算機系統(tǒng)管理程序。（3 3高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器CacheCache是介于是介于CPUCPU和內存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它和內存之間的一種可高速存

13、取信息的芯片，用于解決它們之間的速度沖突問題，們之間的速度沖突問題，內部存儲器內部存儲器CPUCacheRAM16（1 1軟盤軟盤用表面涂有磁性材料柔軟的聚酯材用表面涂有磁性材料柔軟的聚酯材料制成料制成讀寫軟盤時，磁頭直接接觸盤面。讀寫軟盤時，磁頭直接接觸盤面。常用軟盤容量為常用軟盤容量為1.44MB1.44MB新型磁盤具有新型磁盤具有100MB250MB100MB250MB容量容量（2 2光盤光盤衡量光盤驅動器傳輸數據速率的指標叫做倍速，一倍速率衡量光盤驅動器傳輸數據速率的指標叫做倍速，一倍速率= 150KB/= 150KB/秒秒常用：常用： 只讀型光盤只讀型光盤CD-ROMCD-ROM一次

14、性可寫入光盤一次性可寫入光盤CD-RCD-R，需要光盤刻錄機完成數據的寫入，需要光盤刻錄機完成數據的寫入后繼產品后繼產品DVD-ROMDVD-ROM，DVD-ROMDVD-ROM一倍速率是一倍速率是1.3MB/1.3MB/秒秒外部存儲器外部存儲器17磁盤容量磁盤容量= =磁頭數磁頭數柱面數柱面數扇區(qū)數扇區(qū)數扇區(qū)字節(jié)數扇區(qū)字節(jié)數柱面柱面扇區(qū)扇區(qū)磁道磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構成硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構成讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉產生的讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉產生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面硬盤容量視具體類型而定硬盤容量視具體類型而定

15、硬盤片硬盤片讀寫磁頭讀寫磁頭硬盤硬盤18移動存儲產品移動存儲產品 磁光技術移動存儲產品磁光技術移動存儲產品磁盤技術與光技術結合磁盤技術與光技術結合 Flash存儲設備存儲設備 閃存芯片為存儲介質閃存芯片為存儲介質采用采用USB的接口的接口可擦寫可擦寫100萬次以上萬次以上 193.2.4 3.2.4 外部設備外部設備 1. 1. 輸入設備輸入設備計算機中常用的輸入設備是鍵盤、鼠標、軌跡球、掃描儀、光筆、計算機中常用的輸入設備是鍵盤、鼠標、軌跡球、掃描儀、光筆、觸摸屏、數字化儀、游戲操作桿，專用于多媒體處理的數碼設備觸摸屏、數字化儀、游戲操作桿，專用于多媒體處理的數碼設備等。等。 軌跡球軌跡球

16、光筆光筆 掃描儀掃描儀 201 1顯示系統(tǒng)顯示系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)由顯示器和顯示適配器也稱顯示卡）。顯示系統(tǒng)由顯示器和顯示適配器也稱顯示卡）。 顯示器的主要技術參數有：顯示器的主要技術參數有： 像素像素 點距點距(Dot Pitch) (Dot Pitch) 顯示分辨率顯示分辨率ResolutionResolution） 刷新頻率刷新頻率Refresh RateRefresh Rate） 2 2打印機打印機 針式打印機、噴墨打印機、激光打印機針式打印機、噴墨打印機、激光打印機 1. 1. 輸出設備輸出設備21思思 考考 題題 微型計算機的基本結構由哪內務部分組成？主機包括哪些部件？微型計算機的基本結構由哪內務部分組成？主機包括哪些部件？ 微型計算機的發(fā)展方向是什么？微型計算機的發(fā)展方向是什么？ 微型計算機有哪些主要性能指標？微型計算機有哪些主要性能指標？ 微型計算機的存儲