微型計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)課件

1、筆記本電腦平板電腦微型計(jì)算機(jī)和其他計(jì)算機(jī)一樣，也是由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備 5 大部件組成的。隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，將運(yùn)算器和控制器集成在一片很小的半導(dǎo)體芯片上，這種芯片稱為微處理器（ CPU ）。以微處理器為基礎(chǔ)，配以存儲器、 I/O 設(shè)備、連接各部件的總線和足夠的軟件就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 簡單地說，微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。其中硬件系統(tǒng)主要包括 CPU 、主板、存儲器和輸入輸出設(shè)備等；軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，它們也包括了若干種分類。2、微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)硬件是指看得見摸得著的物理裝置

2、，即機(jī)械器件、電子線路等設(shè)備， 它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ) ，也是軟件系統(tǒng)得以正常運(yùn)行的平臺。 從外觀上看，微型計(jì)算機(jī)硬件主要包括主機(jī)箱、顯示器、常用 I/O 設(shè)備（如鼠標(biāo)、鍵盤等）。其中，主機(jī)箱里裝著微型計(jì)算機(jī)的大部分重要硬件設(shè)備，如 CPU 、主板、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)、各種板卡，電源及各種連線等。 如果再配置聲卡、音箱等，就構(gòu)成了一臺多媒體計(jì)算機(jī)。為了特殊用途，還需配置打印機(jī)、掃描儀等常用設(shè)備。 2.1 主機(jī)箱與電源主機(jī)箱是指計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中用于放置主板及其他主要部件的容器（mainframe）。通常包括 CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、電源、以及其他輸入輸出控制器和接口，如 USB 控制器、

3、顯卡、網(wǎng)卡、聲卡等等。位于主機(jī)箱內(nèi)的通常稱為內(nèi)設(shè)，而位于主機(jī)箱之外的通常稱為外設(shè)（如顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、外接硬盤、外接光驅(qū)等）。主機(jī)箱保護(hù)這些組件不受到碰撞，減少灰塵吸附，減小電磁輻射干擾。 計(jì)算機(jī)電源是一種安裝在主機(jī)箱內(nèi)的封閉式獨(dú)立部件，它的作用是將交流電通過一個(gè)開關(guān)電源變壓器換為5V，-5V，+12V，-12V，+3.3V等穩(wěn)定的直流電，以供應(yīng)主機(jī)箱內(nèi)CPU、主板、光驅(qū)、硬盤驅(qū)動(dòng)及各種適配器擴(kuò)展卡等系統(tǒng)部件使用。其性能的好壞，直接影響到其他設(shè)備工作的穩(wěn)定性，進(jìn)而會影響整機(jī)的穩(wěn)定性。電源2.2 CPUCPU(Central Processing Unit) 中文名稱是中央處理器，微型計(jì)算機(jī)的

4、 CPU 又稱為微處理器，是計(jì)算機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 CPU 是判斷計(jì)算機(jī)性能高低的首要標(biāo)準(zhǔn)，它一般安插在主板的 CPU 插座上。 CPU 的主要性能指標(biāo)有芯片型號，如 Pentium P III ；時(shí)鐘頻率，如 800MH Z ；字長，即計(jì)算機(jī)一次能處理的二進(jìn)制位數(shù)，通常計(jì)算機(jī)的字長為16位（早期），32位、64位，字長越長，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和效率越高。CPU 目前主要生產(chǎn)廠商有美國的 Intel( 英特爾 ) 、 AMD( 超微 ) 公司等， Intel 公司是 CPU 市場的老大。2.3 主板主板(Mainboard或Motherboard，簡稱M/

5、B)實(shí)際上就是一塊電路板，是計(jì)算機(jī)最基本也是最重要的部件之一。主板上集成了各式各樣的電子零件并布滿了大量的電子線路。主板是整個(gè)計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，無論是 CPU 、內(nèi)存、顯卡還是鼠標(biāo)、鍵盤、聲卡、網(wǎng)卡都是靠主板來協(xié)調(diào)工作的。因此，主板的好壞，將直接影響計(jì)算機(jī)性能的發(fā)揮。 CPU插座內(nèi)存插槽AGP插槽PCI插槽軟驅(qū)接口IDE接口STAT接口61234主板電源插座CPU電源插座 I/O接口 BIOS芯片電池北橋芯片南橋芯片578910111213142.4 I/O 接口 I/O 接口即輸入（ Input ）、輸出（ Output ）接口，是主機(jī)與外部設(shè)備交換信息的渠道。例如，顯示器通過顯卡接入主

6、機(jī)，打印機(jī)通過 LPT( 并口 ) 接入主機(jī)，鼠標(biāo)通過 COM( 串口 ) 、 PS/2 或 USB 接口接入主機(jī)等。I/O 接口是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，其主要功能一是承擔(dān)主機(jī)與外設(shè)之間數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，例如：顯示器使用的是模擬信號，而主機(jī)使用的是數(shù)字信號，顯卡使二者實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換；二是協(xié)調(diào)主機(jī)與外部設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸速度不匹配的矛盾，使之能同步地工作。VGA接口USB2.0接口DVI數(shù)字視頻接口 HDMI數(shù)字視頻/音頻接口 eSATA接口 USB2.0接口USB3.0接口RJ45接口 Spdif數(shù)字音頻接口后置環(huán)繞喇叭接頭 音頻輸入端口 麥克風(fēng)端口 音頻輸出端口 中置/重低音喇叭接頭 PS/2接口 2

7、.5 總線 總線是連接微型機(jī) CPU 、內(nèi)存儲器和外部設(shè)備（ I/O 設(shè)備）的公共信息通道。在總線上傳送數(shù)據(jù)、地址和控制三種信號。傳送數(shù)據(jù)信號的線稱為數(shù)據(jù)總線 DB(Data Bus) ，傳送地址信號的線稱為地址總線 AB(Address Bus) ，傳送控制信號的線稱為控制總線 CB(Control Bus) ，目前微型計(jì)算機(jī)的總線由這三種總線構(gòu)成。 微型計(jì)算機(jī)常用的總線有以下幾種 : ISA 總線 ISA(Industry Standard Architecture) 總線 , 簡稱 AT 總線。為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)總線，是一種 16 位總線，用于 80286 微機(jī)。EISA 總線 EISA

8、 （ Extension Industry Standard Architecture ）總線 , 為擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)總線，是 ISA 總線的擴(kuò)展，是一種 32 位總線，目前這種總線用在服務(wù)器系統(tǒng)板上。VESA 總線 VESA （ Video Electronics Standard Architecture ）總線 , 簡稱 VL 總線 , 是一種 32 位總線 , 主要用于 386 、 486 微型機(jī)。PCI 總線 PCI （ Peripheral Component Interconnect ）總線 , 是一種 32 位總線 , 也支持 64 位數(shù)據(jù)傳送。這種總線具有一個(gè)管理層，用來

9、協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸，可以支持 3 4 個(gè)擴(kuò)展槽，數(shù)據(jù)傳送率較高，目前主要用在服務(wù)器和 Pentium 微型機(jī)系統(tǒng)板上。USB 總線 USB （ Universal Serial Bus ）總線，它是由 Intel 公司提出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)。利用它可以將一些低速設(shè)備（如鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、掃描儀）連接在一起。 USB 總線支持多個(gè)并行操作，能為設(shè)備提供電源。2.6 存儲器存儲器（Memory）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)中全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都保存在存儲器中。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器，計(jì)算機(jī)才有記憶功能，

10、才能保證正常工作。按用途存儲器可分為主存儲器（內(nèi)存）和輔助存儲器（外存）,也有分為外部存儲器和內(nèi)部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤等，能長期保存信息。內(nèi)存指主板上的存儲部件，用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序，但僅用于暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù)，關(guān)閉電源或斷電，數(shù)據(jù)會丟失。2.61 內(nèi)部存儲器 內(nèi)部存儲器即內(nèi)存，安裝在主板上。是具有“記憶”功能的物理部件，由一組高集成度的 COMS 半導(dǎo)體集成電路組成，用來存放數(shù)據(jù)和程序。 下圖為內(nèi)存儲器的一般外形。 內(nèi)存儲器通常分為只讀存儲器（ Read Only Memory 簡稱 ROM ）和隨機(jī)存儲器（ Random Access Memory 簡稱

11、RAM ）。只讀存儲器用于存儲由計(jì)算機(jī)廠家為該機(jī)編寫好的一些基本的檢測、控制、引導(dǎo)程序和系統(tǒng)配置等，如系統(tǒng)的 BIOS 即為 ROM 存儲器。只讀存儲器的特點(diǎn)是存儲的信息只能讀出，不能寫入，斷電后信息不會丟失。隨機(jī)存儲器的特點(diǎn)是既可以讀出數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)，因此隨機(jī)存儲器又稱為可讀寫存儲器。用于存放當(dāng)前正在使用或常要使用的程序和數(shù)據(jù)。隨機(jī)存儲器只能在加電后保存數(shù)據(jù)和程序，一旦斷電則其內(nèi)所保存的所有信息將自然消失。 存儲器的容量單位有：位 (Bit) 、字節(jié)（ Byte ）、千字節(jié)（ KB ）、兆字節(jié)（ MB ）、吉字節(jié) (GB) 和太字節(jié)（TB）。 Bit 是最小的存儲單位，可存放一位二進(jìn)制

12、數(shù)， 8 個(gè) Bit 組成一個(gè) Byte ，一個(gè) Byte 可存放一個(gè) 8 位的二進(jìn)制數(shù)或一個(gè)英文字符的編碼，兩個(gè)字節(jié)存放一個(gè)漢字編碼。目前一般微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)存配置為： 512M 、 1G 、 2G、 4G 等。存儲容量的換算關(guān)系是：1 B =8 bit1 KB=210 B =1 024 B1 MB=2101KB= 1 024 KB = 210210 B1 GB=2101 MB= 1 024 MB = 210210210 B 1TB=2101GB=1 024GB 2.62 外部存儲器外存儲器又稱輔助存儲器，它既是輸入設(shè)備、又是輸出設(shè)備，用于存放等待運(yùn)行或處理的程序或文件，存放在外存儲器中的程序

13、必須調(diào)入內(nèi)存儲器才能執(zhí)行，因此外存儲器主要用于和內(nèi)存儲器交換信息。與內(nèi)存相比，外存儲器的主要特點(diǎn)是：存儲容量大，價(jià)格便宜，斷電后信息不會丟失，但存取速度慢。 硬盤是計(jì)算機(jī)中不可缺少的存儲設(shè)備。一臺獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)如果沒有硬盤，無論是操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件還是用戶的文件都將無處保存。近年來，硬盤的技術(shù)進(jìn)展速度比其他存儲設(shè)備要快，容量越來越大，速度越來越快，價(jià)格卻越來越低。如今在系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序的功能越來越多、占用存儲空間越來越大的情況下，硬盤的這種發(fā)展趨勢無疑給用戶帶來了很大的好處。 機(jī)械硬盤由金屬磁片制成，而磁片有記功能，所以儲到磁片上的數(shù)據(jù)，不論在開機(jī)，還是關(guān)機(jī)，都不會丟失。硬盤容量很大，目前

14、已達(dá)TB級，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SATA、SCSI等，目前SATA接口的硬盤最普遍。使用硬盤時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： 保持使用環(huán)節(jié)的清潔。 使用環(huán)境：溫度 10 40 ，濕度 20%80% 。 避免震動(dòng)與沖擊。 不要隨意拆卸硬盤。 避免頻繁的開關(guān)機(jī)器電源 。 計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)，不要隨意移動(dòng)計(jì)算機(jī)。 移動(dòng)硬盤是以硬盤為存儲介質(zhì)，強(qiáng)調(diào)便攜性的存儲產(chǎn)品。目前市場上絕大多數(shù)的移動(dòng)硬盤都是以標(biāo)準(zhǔn)硬盤為基礎(chǔ)的，而只有很少部分的是以微型硬盤（1.8英寸硬盤等），但價(jià)格因素決定著主流移動(dòng)硬盤還是以標(biāo)準(zhǔn)筆記本硬盤為基礎(chǔ)。因?yàn)椴捎糜脖P為存儲介質(zhì)，因此移動(dòng)硬盤在數(shù)據(jù)的讀寫模式與標(biāo)準(zhǔn)ID

15、E硬盤是相同的。移動(dòng)硬盤多采用USB、eSATA等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。固態(tài)硬盤用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成。固態(tài)硬盤在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致但是固態(tài)硬盤比機(jī)械硬盤速度更快。軟驅(qū)即軟盤驅(qū)動(dòng)器，與主板用FDD接口連接。其基本作用是存取數(shù)據(jù)，也是數(shù)據(jù)交換的傳遞媒體。所使用的軟驅(qū)主要是 1.44MB 軟驅(qū)，軟盤為 3.5 英寸軟盤?，F(xiàn)已淘汰。光驅(qū)是電腦用來讀寫光碟內(nèi)容的機(jī)器，也是在臺式機(jī)和筆記本便攜式電腦里比較常見的一個(gè)部件。隨著多媒體的應(yīng)用越來越廣泛，使得光驅(qū)在計(jì)算機(jī)諸多配件中已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置。目前，光

16、驅(qū)可分為CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、DVD光驅(qū)（DVD-ROM）、康寶（COMBO）和刻錄機(jī)等。讀寫的能力和速度也日益提升，4 16 32 40 48。 2.7 顯卡、網(wǎng)卡和聲卡顯卡在工作時(shí)與顯示器配合輸出圖形，文字，顯卡的作用是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件，是“人機(jī)對話”的重要設(shè)備之一?，F(xiàn)在主要有ATI和AMD兩家顯卡公司。接口：接顯示器的信號線插頭。芯片：在圖中的風(fēng)扇下面，負(fù)責(zé)圖像處理工作。顯存：是存放圖像數(shù)據(jù)的地方。123聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個(gè)硬件設(shè)備，其作用是當(dāng)發(fā)出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號送到音箱上發(fā)出聲音。網(wǎng)卡是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)路組件，是局域網(wǎng)中連接計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口，不僅能實(shí)現(xiàn)與局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)之間的物理連接和電信號匹配，還涉及幀的發(fā)送與接收、幀的封裝與拆封、介質(zhì)訪問控制、數(shù)據(jù)的編碼與解碼以及數(shù)據(jù)緩存的功能等。網(wǎng)卡的作用是充當(dāng)電腦與網(wǎng)線之間的橋梁，它是用來建立局網(wǎng)并連接到Internet的重要設(shè)備之一。在整合型主板中常把顯卡、聲卡、網(wǎng)卡部分或全部集成在主板上。RJ