同方PC機(jī)的主機(jī)PPT教案

1、同方同方PC機(jī)的主機(jī)機(jī)的主機(jī)1 音箱音箱 5 CPU 2 調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器 6 鍵盤(pán)鍵盤(pán)3 麥克風(fēng)麥克風(fēng) 7 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器 4 內(nèi)存條內(nèi)存條 8 CD驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器9 軟驅(qū)軟驅(qū)10 硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器11 打印機(jī)打印機(jī)12 I/O接口接口13 CRT顯示器顯示器14 擴(kuò)展卡擴(kuò)展卡第1頁(yè)/共33頁(yè)第2頁(yè)/共33頁(yè)擴(kuò)展擴(kuò)展空間空間第3頁(yè)/共33頁(yè) 存儲(chǔ)器插座存儲(chǔ)器插座 處理器處理器插槽插槽外部設(shè)備插口外部設(shè)備插口(I/O接口接口)軟驅(qū)及硬盤(pán)的軟驅(qū)及硬盤(pán)的IDE連接器連接器電源連接器電源連接器 PCI總線槽總線槽 CPU插座插座顯示卡的顯示卡的AGP插槽插槽南橋南橋芯片芯片 ROM BIOS C

2、MOS 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器北橋北橋芯片芯片第4頁(yè)/共33頁(yè)CPUCPU插座插座內(nèi)存條插座內(nèi)存條插座軟驅(qū)、硬盤(pán)軟驅(qū)、硬盤(pán)IDEIDE連接器連接器電源連接器電源連接器PCIPCI總線插槽總線插槽 芯片組芯片組 I/O I/O端口端口第5頁(yè)/共33頁(yè)yALU寄存器組寄存器組CPU總線接口總線接口R6CPU(前端前端)總線總線I/O 總線總線主板擴(kuò)展槽主板擴(kuò)展槽PCI接口接口南橋芯片南橋芯片I/O 總線總線寄寄存存器器組組運(yùn)運(yùn)算算器器中央處理器中央處理器指令計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令寄存器指令寄存器控制器磁盤(pán)控制器磁盤(pán)控制器以太網(wǎng)卡以太網(wǎng)卡USB控制器和接口控制器和接口鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器鍵盤(pán)鍵盤(pán)網(wǎng)線網(wǎng)線disk聲卡聲卡

3、視頻卡視頻卡光驅(qū)光驅(qū)主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器0A北橋芯片北橋芯片y存儲(chǔ)器總線存儲(chǔ)器總線顯卡第6頁(yè)/共33頁(yè)P(yáng)entium 4CPU前端總線前端總線北橋北橋82865PMCH圖形卡接口圖形卡接口雙通道雙通道南橋南橋82801E ICH5USB 2.0接口接口(x8)以太網(wǎng)接口以太網(wǎng)接口PCI 插槽插槽(6個(gè)個(gè))ROM BIOS硬盤(pán)接口硬盤(pán)接口(x2)音頻音頻CodecSuper I/O鍵盤(pán)鍵盤(pán),鼠標(biāo)鼠標(biāo),軟驅(qū)軟驅(qū),并口并口,串口等串口等電話電話ModemDDR 2電源管理、時(shí)鐘生成電源管理、時(shí)鐘生成DDR 2存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器CPU第7頁(yè)/共33頁(yè)第8頁(yè)/共33頁(yè)l第9頁(yè)/共33頁(yè)第10頁(yè)/共33頁(yè)第11頁(yè)/

4、共33頁(yè)第12頁(yè)/共33頁(yè)第13頁(yè)/共33頁(yè)內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器CPU指令指令1指令指令2指令指令k指令指令n程序程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)m數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)任務(wù)啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行任務(wù)啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)將從外存成批傳送到將從外存成批傳送到內(nèi)存內(nèi)存CPU從內(nèi)存中逐條從內(nèi)存中逐條讀取該程序的指令及讀取該程序的指令及相關(guān)的數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)將指令的運(yùn)算處理將指令的運(yùn)算處理結(jié)果送回內(nèi)存保存結(jié)果送回內(nèi)存保存任務(wù)完成后，將處任務(wù)完成后，將處理得到的全部結(jié)果成理得到的全部結(jié)果成批傳送到外存以長(zhǎng)久批傳送到外存以長(zhǎng)久保存保存 逐 條 執(zhí) 行逐 條 執(zhí) 行指 令 ， 按 指指 令 ，

5、 按 指令 要 求 完 成令 要 求 完 成對(duì) 數(shù) 據(jù) 的 運(yùn)對(duì) 數(shù) 據(jù) 的 運(yùn)算和處理算和處理n外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱外存外存或輔存或輔存)n存取速度慢存取速度慢n成本低、容量很大成本低、容量很大n不與不與CPU直接連接，直接連接，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，外存中的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先時(shí)，外存中的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先傳送到內(nèi)存，然后才能被傳送到內(nèi)存，然后才能被CPU使用。使用。n屬于不揮發(fā)性存儲(chǔ)器屬于不揮發(fā)性存儲(chǔ)器( (Nonvolatile) )，用于長(zhǎng)久存放系統(tǒng)中幾乎所有的信息用于長(zhǎng)久存放系統(tǒng)中幾乎所有的信息第14頁(yè)/共33頁(yè)cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器(RAM和和R

6、OM)外存儲(chǔ)器（軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)）外存儲(chǔ)器（軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)）后備存儲(chǔ)器（磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù)）后備存儲(chǔ)器（磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù)）內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器寄存器寄存器典型容量典型容量1KB1MB256MB-1GB40GB-200GB10TB-100TB典型存取時(shí)間典型存取時(shí)間1 ns2 ns10 ns10 ms10 s 分析：速度越快，成本較高。分析：速度越快，成本較高。 為了獲得好的為了獲得好的性能性能/價(jià)格比價(jià)格比，計(jì)算機(jī)中各，計(jì)算機(jī)中各種存儲(chǔ)器組成一個(gè)層狀的塔式結(jié)構(gòu)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，協(xié)調(diào)工作種存儲(chǔ)器組成一個(gè)層狀的塔式結(jié)構(gòu)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，協(xié)調(diào)工作 工作過(guò)程：工作過(guò)程：1）CPU運(yùn)行時(shí)，需要的操作數(shù)大部分

7、來(lái)自寄存器運(yùn)行時(shí)，需要的操作數(shù)大部分來(lái)自寄存器2）如需要從）如需要從(向向)存儲(chǔ)器中取存儲(chǔ)器中取(存存) 數(shù)據(jù)時(shí)，先訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，先訪問(wèn)cache，如在，取自，如在，取自cache3）如操作數(shù)不在）如操作數(shù)不在cache，則訪問(wèn)，則訪問(wèn)RAM，如在，如在RAM中，則取自中，則取自RAM4）如操作數(shù)不在）如操作數(shù)不在RAM，則訪問(wèn)硬盤(pán)，操作數(shù)從硬盤(pán)中讀出，則訪問(wèn)硬盤(pán)，操作數(shù)從硬盤(pán)中讀出RAM cache第15頁(yè)/共33頁(yè)半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器只只 讀讀存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(ROM)隨機(jī)存取隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(RAM)靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRA

8、M 不可在線改寫(xiě)內(nèi)容的不可在線改寫(xiě)內(nèi)容的ROM快擦除存儲(chǔ)器（快擦除存儲(chǔ)器（Flash ROM）（用作（用作Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器） （用作（用作主存儲(chǔ)器）主存儲(chǔ)器） 每個(gè)存儲(chǔ)單元每個(gè)存儲(chǔ)單元(cell)由由6個(gè)晶體管組成個(gè)晶體管組成 只要加上電源，信息就能一直保持只要加上電源，信息就能一直保持 對(duì)電器干擾相對(duì)不很敏感對(duì)電器干擾相對(duì)不很敏感 比比DRAM更快，也更貴更快，也更貴 每個(gè)存儲(chǔ)單元由每個(gè)存儲(chǔ)單元由1個(gè)電容和個(gè)電容和1個(gè)晶體管組成個(gè)晶體管組成. 每每10-100 ms必須刷新一次必須刷新一次 對(duì)電器干擾比較敏感對(duì)電器干擾比較敏感 比比SRAM慢，但便宜慢，但便宜（用作（用作BIOS存儲(chǔ)器

9、）存儲(chǔ)器）(圖形卡、硬盤(pán)控制器圖形卡、硬盤(pán)控制器)第16頁(yè)/共33頁(yè)0110100110101010存儲(chǔ)內(nèi)容存儲(chǔ)內(nèi)容00001000000001000011001001111011111存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元單元地址地址地址碼地址碼存儲(chǔ)單元地址寄存器地址譯碼器讀寫(xiě)控制電路讀讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)寫(xiě)的數(shù)據(jù)讀讀/寫(xiě)控制信號(hào)寫(xiě)控制信號(hào)(64位)(36位)第17頁(yè)/共33頁(yè)n目前流行的是目前流行的是DDR和和DDR2內(nèi)存條：內(nèi)存條：n均采用雙列直插式，其觸點(diǎn)分布在內(nèi)存條的兩面均采用雙列直插式，其觸點(diǎn)分布在內(nèi)存條的兩面nDDR條有條有184個(gè)引腳，個(gè)引腳，DDR2有有240個(gè)引腳個(gè)引腳nPC機(jī)主板中一般都配備有機(jī)主板中一般

10、都配備有2個(gè)或個(gè)或4個(gè)個(gè)DIMM插槽插槽 第18頁(yè)/共33頁(yè)問(wèn)題：由于問(wèn)題：由于CPU工作速度很快，內(nèi)存速度比較慢（差工作速度很快，內(nèi)存速度比較慢（差12個(gè)數(shù)量級(jí)），從內(nèi)存取數(shù)或向內(nèi)存寫(xiě)數(shù)時(shí)，個(gè)數(shù)量級(jí)），從內(nèi)存取數(shù)或向內(nèi)存寫(xiě)數(shù)時(shí)，CPU往往需要等待往往需要等待關(guān)于關(guān)于cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器第19頁(yè)/共33頁(yè)012345678910111213141589143444101010主存中的部分信息拷主存中的部分信息拷貝在貝在cache存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)器中Cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器關(guān)于關(guān)于cache存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器第20頁(yè)/共33頁(yè)第21頁(yè)/共33頁(yè)第22頁(yè)/共33頁(yè)命令，獨(dú)立地控制I/O操作的

11、全過(guò)程第23頁(yè)/共33頁(yè)第24頁(yè)/共33頁(yè)次數(shù)第25頁(yè)/共33頁(yè)第26頁(yè)/共33頁(yè)第27頁(yè)/共33頁(yè)串行口串行口9針針并行口并行口VGA視頻口視頻口鍵盤(pán)接口鍵盤(pán)接口雙絞線接口雙絞線接口PS/2接口接口串行口串行口25針針同軸電纜網(wǎng)絡(luò)接口同軸電纜網(wǎng)絡(luò)接口顯示器顯示器接口接口麥克風(fēng)麥克風(fēng)音音 箱箱鍵盤(pán)接口鍵盤(pán)接口并行口并行口USB接口接口以太網(wǎng)以太網(wǎng)雙絞線接口雙絞線接口串行口串行口鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器接口接口(安裝在主板上的安裝在主板上的I/O設(shè)備接口設(shè)備接口)第28頁(yè)/共33頁(yè)第29頁(yè)/共33頁(yè)接口類型接口類型A,通常在通常在PC上出現(xiàn)上出現(xiàn)接口類型接口類型B,通常在通常在USB設(shè)備上出現(xiàn)設(shè)備上出現(xiàn)Mi

12、ni-USB,數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)硬盤(pán)等設(shè)備經(jīng)常使用數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)硬盤(pán)等設(shè)備經(jīng)常使用USB集線器集線器, 可擴(kuò)展可擴(kuò)展PC機(jī)的機(jī)的USB接口接口黑黑地地GND4綠綠數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)DATA3白白數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)DATA2紅紅電源電源VCC1導(dǎo)線顏色導(dǎo)線顏色名名 稱稱信信 號(hào)號(hào)引引 腳腳第30頁(yè)/共33頁(yè)打印機(jī)打印機(jī)掃描儀掃描儀顯示器顯示器麥克風(fēng)麥克風(fēng)網(wǎng)線網(wǎng)線I/O總線總線I/O接口接口硬盤(pán)硬盤(pán)光驅(qū)光驅(qū)I/O設(shè)備設(shè)備CPU主板主板I/O設(shè)備設(shè)備I/O控制器控制器（擴(kuò)充卡）（擴(kuò)充卡）機(jī)箱機(jī)箱插座插座板卡板卡插座插座I/O控制器控制器PCI插槽插槽內(nèi)存內(nèi)存主主板板插插槽槽機(jī)機(jī) 箱箱芯片組芯片組IDE接口接口機(jī)箱機(jī)箱插座插座I/O設(shè)備設(shè)備鍵盤(pán)鍵盤(pán)鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器第31