第計算機基礎知識演示文稿

第計算機基礎知識演示文稿本文檔共84頁；當前第1頁；編輯于星期二\21點35分優(yōu)選第計算機基礎知識本文檔共84頁；當前第2頁；編輯于星期二\21點35分計算機系統(tǒng)的組成3輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、麥克風等輸出設備：顯示器、打印機、音箱等外存設備：軟盤、硬盤、光盤、U盤等

計算機系統(tǒng)外設系統(tǒng)軟件應用軟件硬件系統(tǒng)運算器(ALU)控制器(CU)主機內(nèi)存CPU隨機存取存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器

(Cache)操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux等語言處理程序：C、C++、Java、Basic等

實用程序：診斷程序、排錯程序等

通用應用軟件、專用應用軟件

軟件系統(tǒng)本文檔共84頁；當前第3頁；編輯于星期二\21點35分2.2計算機硬件系統(tǒng)和工作原理

2.2.1計算機硬件系統(tǒng)4主機外設輸入設備外存設備網(wǎng)絡設備輸出設備計算機硬件包括：主機和外設本文檔共84頁；當前第4頁；編輯于星期二\21點35分計算機的五大部件5馮·諾依曼思想：程序和數(shù)據(jù)以二進制表示程序和數(shù)據(jù)一樣存放在內(nèi)存

按地址尋址五個基本部分組成：運算器控制器存儲器輸入設備輸出設備存儲器數(shù)據(jù)流控制流運算器外存儲器輸出設備內(nèi)存儲器輸入設備控制器演示本文檔共84頁；當前第5頁；編輯于星期二\21點35分中央處理器（CPU）6處理器控制器運算器是計算機的神經(jīng)中樞和指揮中心，控制計算機所有部件的工作算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行算術(shù)運算和邏輯運算CPU的性能：

速率：處理一條指令的時間

字長：同一時間內(nèi)能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)

尋址能力：能夠直接訪問內(nèi)存的最大范圍

指令系統(tǒng)：所有指令的集合本文檔共84頁；當前第6頁；編輯于星期二\21點35分存儲器（Memory）7是計算機存儲程序和數(shù)據(jù)的記憶單元集合，可讀/寫其中的數(shù)據(jù)。存儲器外存儲器（輔存）長期存放大量的程序和數(shù)據(jù)特點：

·速率慢，不能與CPU直接交換數(shù)據(jù)·斷電后信息能長期存放

·價格低，容量大常用：

·磁盤(軟盤、硬盤)

·磁帶·光盤、閃存(U盤)內(nèi)存儲器（主存）信息交流的中心特點：

·速率快，與CPU直接交換數(shù)據(jù)·斷電后信息丟失

·價格高，容量小常用：

·隨機存取存儲器(RAM)

·只讀存儲器(ROM）·高速緩沖存儲器(Cache)本文檔共84頁；當前第7頁；編輯于星期二\21點35分81Byte=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B字節(jié)BYTE76543210位Bit·位(bit)：電子計算機中最小的數(shù)據(jù)存儲單位，

代碼只有0和1·字節(jié)(Byte)：

8個二進制位構(gòu)成一個字節(jié)

是存儲空間的基本計量單位

1個英文字母占用1個字節(jié)

1個漢字占用2個字節(jié)·字(Word)：

由若干個字節(jié)構(gòu)成，字的位數(shù)叫做字長

是計算機進行數(shù)據(jù)處理和運算的單位例如：一臺8位機，1個字由1個字節(jié)構(gòu)成，字長為8位；一臺16位機，1個字由2個字節(jié)構(gòu)成，字長為16位存儲器的有關(guān)術(shù)語本文檔共84頁；當前第8頁；編輯于星期二\21點35分輸入/輸出設備（Input/Output）9常用輸入設備：鍵盤、鼠標、觸摸屏、掃描儀、麥克風等。常用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀、音箱等。本文檔共84頁；當前第9頁；編輯于星期二\21點35分2.2.2計算機的工作原理10指令是能被計算機識別并執(zhí)行的二進制代碼，完成某一種操作。操作碼

操作數(shù)

數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)處理指令程序控制指令輸入輸出指令其它指令

控制程序中指令的執(zhí)行順序算術(shù)、邏輯或關(guān)系運算CPU內(nèi)存I/O設備主機對計算機的硬件進行管理等指令

結(jié)構(gòu)分類操作碼：指明指令要完成的操作類型或性質(zhì)操作數(shù)：指明操作對象的內(nèi)容或所在的地址

數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)本文檔共84頁；當前第10頁；編輯于星期二\21點35分指令的執(zhí)行過程分為以下4個步驟：11①取指令

按照程序計數(shù)器中的地址，從內(nèi)存儲器中取出指令，并送往指令寄存器。②分析指令

對指令寄存器中存放的指令進行分析，由譯碼器對操作碼進行譯碼，將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應的控制電位信號；由地址碼確定操作數(shù)地址。③執(zhí)行指令

由操作控制線路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作。④一條指令執(zhí)行完成，程序計數(shù)器加1或?qū)⑥D(zhuǎn)移地址碼送入程序計數(shù)器，然后回到①。本文檔共84頁；當前第11頁；編輯于星期二\21點35分指令的執(zhí)行過程（圖示）12演示本文檔共84頁；當前第12頁；編輯于星期二\21點35分132.3計算機軟件系統(tǒng)軟件是指程序、程序運行所需要的數(shù)據(jù)以及開發(fā)、使用和維護這些程序所需要的文檔的集合。軟件分為：系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。2.3.1系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制計算機的運行、管理計算機的各種資源、并為應用軟件提供支持和服務的一類軟件。系統(tǒng)軟件通常包括：操作系統(tǒng)、語言處理程序和各種實用程序。本文檔共84頁；當前第13頁；編輯于星期二\21點35分14為了使計算機系統(tǒng)中的所有軟、硬件資源協(xié)調(diào)一致，有條不紊地工作，就必須有一個軟件來進行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，這種軟件就是操作系統(tǒng)。

一般而言，引入操作系統(tǒng)的目的：首先，從用戶角度來看，操作系統(tǒng)將裸機改造成一臺功能更強、用戶使用起來更靈活方便的虛擬機，提高了用戶工作效率。其次，為了合理地使用系統(tǒng)內(nèi)包含的各種軟、硬件資源，提高整個系統(tǒng)的使用效率。

目前經(jīng)典的操作系統(tǒng)：Windows、UNIX、Linux等，詳見第四章。操作系統(tǒng)本文檔共84頁；當前第14頁；編輯于星期二\21點35分15程序設計語言與語言處理程序（1）程序設計語言按照程序設計語言發(fā)展的過程，大概分為三類：機器語言

機器語言是由二進制代碼0和1按一定規(guī)則組成的、能被機器直接理解和執(zhí)行的指令集合。機器語言中的每一條語句實際上是一條二進制形式的指令代碼，指令格式如下：操作碼

操作數(shù)

操作碼要完成的操作類型或性質(zhì)操作數(shù)

操作的內(nèi)容或所在的地址

本文檔共84頁；當前第15頁；編輯于星期二\21點35分例如，計算A=15+10的機器語言程序如下：1011000000001111 ：把15放入累加器A中0010110000001010 ：10與累加器A的值相加，結(jié)果仍放入A中11110100 ：結(jié)束，停機

編程工作量大，難學、難記、難修改，只適合專業(yè)人員使用；由于不同的計算機，其指令系統(tǒng)不同，機器語言隨機而異，通用性差，是面向機器的語言。

機器語言優(yōu)點：程序代碼不需要翻譯，所占空間少，執(zhí)行速度快。現(xiàn)在已經(jīng)沒有人用機器語言直接編程了。

本文檔共84頁；當前第16頁；編輯于星期二\21點35分匯編語言將機器指令的代碼用英文助記符來表示，代替機器語言中的指令和數(shù)據(jù)。例如用ADD表示加、SUB表示減、JMP表示程序跳轉(zhuǎn)等等。因此，匯編語言是使用一些反映指令功能的助記符來代替機器語言的符號語言。例如，計算A=15+10的匯編語言程序：MOV A，15 ：把15放入累加器A中ADD A，10 ：10與累加器A相加，結(jié)果存入A中HLT

：結(jié)束，停機匯編語言克服了機器語言難讀等缺點，保持了其編程質(zhì)量高，占存儲空間少，執(zhí)行速度快的優(yōu)點。常用于過程控制等編程。匯編語言面向機器，使用者需要專業(yè)知識。匯編語言編寫的程序，必須翻譯成機器語言，才能被計算機執(zhí)行。

本文檔共84頁；當前第17頁；編輯于星期二\21點35分高級語言高級語言是一種接近于自然語言和數(shù)學公式的程序設計語言。

高級語言使程序員可以完全不用與計算機的硬件打交道，可以不必了解機器的指令系統(tǒng)，是面向過程的語言。這樣，程序員就可以集中精力來解決問題本身而不必受機器制約，編程效率高；由于與具體機器無關(guān)，因此程序的通用性強。例如，計算A=15+10的BASIC語言程序如下：A=15+10 ‘15與10相加的結(jié)果放入A中PRINTA ‘輸出A

END ‘程序結(jié)束本文檔共84頁；當前第18頁；編輯于星期二\21點35分（2）語言處理程序

19在所有的程序設計語言中，除了用機器語言編制的程序能夠被計算機直接理解和執(zhí)行外，其他的程序設計語言編寫的程序計算機都不能直接執(zhí)行，這種程序成為源程序。源程序必須經(jīng)過一個翻譯過程才能轉(zhuǎn)換為計算機所能識別的機器語言程序，實現(xiàn)這個翻譯過程的工具就是語言處理程序。本文檔共84頁；當前第19頁；編輯于星期二\21點35分匯編程序

20匯編程序是將匯編語言編制的程序（源程序）翻譯成機器語言程序（目標程序）的工具。匯編語言源程序匯編程序機器語言程序匯編程序的具體翻譯工作步驟：①用機器操作碼代替符號化的操作符。②用數(shù)值地址代替符號名稱。③將常數(shù)翻譯為機器的內(nèi)部表示。④

分配指令和數(shù)據(jù)的存儲單元。

本文檔共84頁；當前第20頁；編輯于星期二\21點35分高級語言翻譯程序

21解釋方式

解釋方式的翻譯工作由解釋程序來完成。解釋程序?qū)υ闯绦蜻M行逐句分析，若沒有錯誤，將該語句翻譯成一個或多個機器語言指令，然后立即執(zhí)行這些指令；若解釋時發(fā)現(xiàn)錯誤，會立即停止，報錯并提醒用戶更正代碼。解釋方式不生成目標程序。

數(shù)據(jù)高級語言源程序解釋程序計算結(jié)果本文檔共84頁；當前第21頁；編輯于星期二\21點35分22編譯方式翻譯工作由編譯程序完成。如同筆譯在紙上記錄翻譯后的結(jié)果。編譯程序?qū)φ麄€源程序經(jīng)過編譯處理，產(chǎn)生一個與源程序等價的目標程序；目標程序還可能要調(diào)用一些其他語言編寫的程序和程序庫中的標準子程序，通過連接程序?qū)⒛繕顺绦蚝陀嘘P(guān)的程序庫組合成一個完整的可執(zhí)行程序。執(zhí)行速度快，修改源程序后都必須重新編譯。一般高級語言（C/C++、PASCAL、FORTRAN、COBOL等）都是采用編譯方式。目標程序

源程序可執(zhí)行程序編譯程序連接程序數(shù)據(jù)計算結(jié)果本文檔共84頁；當前第22頁；編輯于星期二\21點35分編譯過程

23詞法分析、語法分析、中間代碼生成、優(yōu)化和目標代碼生成

本文檔共84頁；當前第23頁；編輯于星期二\21點35分（3）典型的程序設計語言

FORTRAN語言

COBOL語言

Pascal語言C與C++語言

BASIC語言

Java語言本文檔共84頁；當前第24頁；編輯于星期二\21點35分25實用程序完成一些與管理計算機系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務。最基本的實用程序是下面5種：

（1）系統(tǒng)設置和優(yōu)化軟件（2）診斷程序（3）備份程序（4）反病毒程序（5）文件壓縮程序?qū)嵱贸绦虮疚臋n共84頁；當前第25頁；編輯于星期二\21點35分2.3.2應用軟件（1）辦公軟件：Office、WPS（2）圖形和圖像處理軟件：畫圖、Photoshop、CorelDRAW、Flash（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：Access、FoxPro、SQLServer、Oracle、DB2（4）Internet服務軟件：瀏覽器、電子郵件軟件、文件傳輸軟件（5）娛樂與學習軟件：游戲、CAI軟件應用軟件是利用計算機的軟、硬件資源為某一專門的應用目的而開發(fā)的軟件。本文檔共84頁；當前第26頁；編輯于星期二\21點35分2.4微型計算機硬件系統(tǒng)2720世紀70年代誕生微型計算機。微型計算機與大、中、小型計算機的區(qū)別在于微型機計算機的

CPU采用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)。通常將微型計算機的CPU芯片稱作微處理器（MicroProcessing

Unit，MPU）。微型計算機的發(fā)展是與微處理器的發(fā)展同步的。摩爾定律：CPU性能，每18個月，速度大1倍，價格降1半。

量化和揭示了微型計算機的這一獨特的發(fā)展速度，而如今這一翻番

的周期已縮短為12個月甚至更短。目前，微型計算機CPU已達到了

64位Intel酷睿2四核系列。微型計算機概述本文檔共84頁；當前第27頁；編輯于星期二\21點35分摩爾定律28晶體管數(shù)目4004奔騰2,30042,000,00032年P(guān)43,500,000晶體管數(shù)10K100K1M10M100M197519801985199519902000單位時間執(zhí)行的指令數(shù)百萬條/每秒0.1110255004004Pentium每2年芯片能力增長一倍808080888286838684862000年的微處理器本文檔共84頁；當前第28頁；編輯于星期二\21點35分微型計算機的發(fā)展方向29①

高速化

處理器主頻P4達3.4G②

超小型化

典型的標志是筆記本電腦和PDA的流行。③

多媒體化

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(xiàn)實技術(shù)和發(fā)展多媒體通信等。④

網(wǎng)絡化

網(wǎng)絡計算機、具有聯(lián)網(wǎng)功能的PDA以及各種類型的

個人計算機等正在飛速發(fā)展。⑤

隱形化

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(xiàn)。本文檔共84頁；當前第29頁；編輯于星期二\21點35分微型計算機的分類301、按組成結(jié)構(gòu)分類

單片機

組成部分集成在一個超大規(guī)模芯片上，廣泛用于

控制、儀器儀表、通信、家用電器等領(lǐng)域。

單板機

各組成部分裝配在一塊印刷電路板上，常用于

過程控制或作為儀器儀表的控制部件。

多板機

各組成部分裝配在多塊印刷電路板上，如臺式、

便攜式PC機。2、按用途分類微型計算機按用途可分為臺式、便攜式、手持式等。

本文檔共84頁；當前第30頁；編輯于星期二\21點35分31單片機芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便構(gòu)成一個最小的、完整的微型計算機控制系統(tǒng)，它與單板機或個人電腦有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機的應用屬于芯片級應用。

單板機結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、性能較好。使用單片機芯片構(gòu)成的仿真系統(tǒng)。有鏡像功能的單板機本文檔共84頁；當前第31頁；編輯于星期二\21點35分微型計算機的主要性能指標32CPU指標

主要包括CPU字長、時鐘頻率。運算速度

計算機的運算速度通指平均運算速度。內(nèi)存容量

內(nèi)存容量反映了內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力。存儲

容量越大，其處理數(shù)據(jù)的范圍就越廣，并且運算

速度一般也越快。

本文檔共84頁；當前第32頁；編輯于星期二\21點35分33系統(tǒng)主板（又稱母板）

CPU

內(nèi)存硬盤驅(qū)動器DVD-ROM驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器顯示器適配器電源鍵盤微型計算機基本結(jié)構(gòu)本文檔共84頁；當前第33頁；編輯于星期二\21點35分342.4.1主板PC99規(guī)范要求主板各接口必須采用有色標識，方便識別。主板（MainBoard）是微型計算機中最大的一塊集成電路板，是微型計算機中各種設備的連接載體。主板在結(jié)構(gòu)上主要有AT、ATX、MicroATX以及BTX等類型。它們的區(qū)別主要在于板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形狀以及所使用的電源規(guī)格和控制方式的不同。ATX是目前最常用的主板結(jié)構(gòu)，擴展插槽較多，配合ATX電源，可以實現(xiàn)軟關(guān)機和Modem遠程遙控開關(guān)機等功能。

本文檔共84頁；當前第34頁；編輯于星期二\21點35分35系統(tǒng)主板內(nèi)存總線插槽接口卡CPU串行接口USB接口芯片組本文檔共84頁；當前第35頁；編輯于星期二\21點35分36主板圖解（1）線路板（2）北橋芯片（3）南橋芯片（4）CPU插座（5）內(nèi)存插槽（6）

PCI插槽（7）AGP插槽（8）ATA接口（9）軟驅(qū)接口（10）電源插口及主板供電部分（11）BIOS及電池（12）機箱前置面板接頭（13）外部接口（14）主板上的其它主要芯片本文檔共84頁；當前第36頁；編輯于星期二\21點35分37（1）

線路板

PCB印制電路板是所有電腦板卡所不可或缺的東東。它實際是由幾層樹脂材料粘合在一起的，內(nèi)部采用銅箔走線。一般的PCB線路板分有四層，最上和最下的兩層是信號層，中間兩層是接地層和電源層，將接地和電源層放在中間，這樣便可容易地對信號線作出修正。而一些要求較高的主板的線路板可達到6-8層或更多。

本文檔共84頁；當前第37頁；編輯于星期二\21點35分38芯片組芯片組是系統(tǒng)主板的靈魂，決定了主板的結(jié)構(gòu)及CPU的使用。根據(jù)芯片的功能，可分為北橋芯片(MCH)和南橋芯片(ICH)。最常見的芯片組生成廠家有：Intel、VIA等。本文檔共84頁；當前第38頁；編輯于星期二\21點35分39（2）

北橋芯片北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP、PCI數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于北橋芯片的發(fā)熱量一般較高，所以在此芯片上裝有散熱片。本文檔共84頁；當前第39頁；編輯于星期二\21點35分40（3）

南橋芯片南橋芯片主要負責與I/O接口控制、IDE設備(硬盤等)控制以及高級能源管理)等，一般位于離CPU插槽較遠的下方，在靠近PCI槽的位置。本文檔共84頁；當前第40頁；編輯于星期二\21點35分41（4）

CPU插座

CPU插座就是主板上安裝中央處理器的地方。本文檔共84頁；當前第41頁；編輯于星期二\21點35分42（5）內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽是主板上用來安裝內(nèi)存的地方。內(nèi)存插槽有：早期的EDO、SDRAM、DDR、RDRAM內(nèi)存插槽。需要說明的是不同的內(nèi)存插槽它們的引腳，電壓，性能功能都是不盡相同的，不同的內(nèi)存在不同的內(nèi)存插槽上不能互換使用。對于168線的SDRAM內(nèi)存和184線的DDR

SDRAM內(nèi)存，其主要外觀區(qū)別在于SDRAM內(nèi)存金手指上有兩個缺口，而DDR

SDRAM內(nèi)存只有一個。本文檔共84頁；當前第42頁；編輯于星期二\21點35分43（6）

PCI插槽PCI(peripheral

component

interconnect)總線插槽它是由Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位并行數(shù)據(jù)總線，且可擴展為64位。它為顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、電視卡、MODEM等設備提供了連接接口，它的基本工作頻率為33MHz或66MHz，最大傳輸速率可達532MB/s。本文檔共84頁；當前第43頁；編輯于星期二\21點35分44（7）

AGP插槽AGP圖形加速端口(Accelerated

Graphics

Port)是專供3D加速卡(3D顯卡)使用的接口。它直接與主板的北橋芯片相連，且該接口讓視頻處理器與系統(tǒng)主內(nèi)存直接相連，避免經(jīng)過窄帶寬的PCI總線而形成系統(tǒng)瓶頸，增加3D圖形數(shù)據(jù)傳輸速度，而且在顯存不足的情況下還可以調(diào)用系統(tǒng)主內(nèi)存，所以它擁有很高的傳輸速率，這是PCI等總線無法與其相比擬的。AGP接口主要可分為AGP1X/2X/PRO/4X/8X等類型。本文檔共84頁；當前第44頁；編輯于星期二\21點35分45（8）

ATA接口

ATA接口是用來連接硬盤和光驅(qū)等設備而設的。

主流的IDE接口有ATA33/66/100/133。本文檔共84頁；當前第45頁；編輯于星期二\21點35分46（9）軟驅(qū)接口

軟驅(qū)接口共有34根針腳，顧名思義它是用來連接軟盤驅(qū)動器的，它的外形比IDE接口要短一些。

本文檔共84頁；當前第46頁；編輯于星期二\21點35分47（10）電源插口及主板供電部分

電源插座主要有AT電源插座和ATX電源插座兩種，AT插座應用已久現(xiàn)已淘汰。而采用20口的ATX電源插座，采用了防插反設計，不會像AT電源一樣因為插反而燒壞主板。除此而外，在電源插座附近一般還有主板的供電及穩(wěn)壓電路。主板的供電及穩(wěn)壓電路也是主板的重要組成部分，它一般由電容，穩(wěn)壓塊或三極管場效應管，濾波線圈，穩(wěn)壓控制集成電路塊等元器件組成。此外，P4主板上一般還有一個4口專用12V電源插座。本文檔共84頁；當前第47頁；編輯于星期二\21點35分48（11）

BIOS及電池

BIOS(BASIC

INPUT/OUTPUT

SYSTEM)基本輸入輸出系統(tǒng)是一塊裝入了啟動和自檢程序的EPROM或EEPROM集成塊。實際上它是被固化在計算機ROM(只讀存儲器)芯片上的一組程序，為計算機提供最低級的、最直接的硬件控制與支持。在BIOS芯片附近一般還有一塊電池組件，它為BIOS提供了啟動時需要的電流。目前市面上較流行的主板BIOS主要有Award

BIOS、AMI

BIOS、Phoenix

BIOS三種類型。本文檔共84頁；當前第48頁；編輯于星期二\21點35分49（12）機箱前置面板接頭

機箱前置面板接頭是主板用來連接機箱上的電源開關(guān)、系統(tǒng)復位、硬盤電源指示燈等排線的地方。一般來說，ATX結(jié)構(gòu)的機箱上有一個總電源的開關(guān)接線(Power

SW)，其是個兩芯的插頭，它和Reset的接頭一樣，按下時短路，松開時開路，按一下，電腦的總電源就被接通了，再按一下就關(guān)閉。本文檔共84頁；當前第49頁；編輯于星期二\21點35分50（13）外部接口

ATX主板的外部接口都是統(tǒng)一集成在主板后半部?，F(xiàn)在的主板一般都符合PC‘99規(guī)范，用不同的顏色表示不同的接口，便于區(qū)別。

鍵盤和鼠標一般采用PS/2圓口，鍵盤接口為紫色，鼠標接口為綠色；

USB接口為扁平狀，可接U盤，光驅(qū)，掃描儀等USB接口的外設，最大可以支持127個外設，并且可以獨立供電；

串口(COM)可連接外置MODEM和串行方口鼠標等；

并口(LPT)有25個導電小孔，一般連接打印機，可同時傳輸8路信號；音頻接口：綠色是聲道輸出，藍色是聲道輸入，粉紅色是麥克風輸入。主要包括：鍵盤、鼠標、USB、RS232、聲音輸入輸出等接口。本文檔共84頁；當前第50頁；編輯于星期二\21點35分51顯示器接口：藍色的為SUB接口，傳輸?shù)氖悄M信號，白色的是DVI接口，傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。HDMI（高清晰度多媒體接口）接口：是首個也是業(yè)界唯一支持的不壓縮全數(shù)字的音頻/視頻接口。HDMI通過在一條線纜中傳輸高清晰、全數(shù)字的音頻和視頻內(nèi)容，極大簡化了布線，為消費者提供最高質(zhì)量的家庭影院體驗。HDMI在單線纜中提供任何音頻/視頻源（如機頂盒、DVD播放機或A/V接收器）與音頻和/或視頻監(jiān)視器（如數(shù)字電視DTV）之間的接口。本文檔共84頁；當前第51頁；編輯于星期二\21點35分52（14）主板上的其它主要芯片AC97聲卡芯片

網(wǎng)卡芯片I/O控制芯片

頻率發(fā)生器芯片本文檔共84頁；當前第52頁；編輯于星期二\21點35分532.4.2CPU主要性能指標

?

CPU主頻：CPU的時鐘頻率，是CPU內(nèi)核電路的實際工作頻率

單位是Hz

CPU主頻＝外頻×倍頻系數(shù)

?

CPU外頻：系統(tǒng)的時鐘頻率，即系統(tǒng)總線的工作頻率

是CPU和外圍設備傳輸數(shù)據(jù)的頻率

?

前端總線：CPU與北橋芯片之間的總線

是CPU和外界交換數(shù)據(jù)的唯一通道

FSB數(shù)據(jù)傳輸速率＝FSB頻率×FSB數(shù)據(jù)寬度／8本文檔共84頁；當前第53頁；編輯于星期二\21點35分54?

CPU字長：內(nèi)部各寄存器之間一次能夠傳遞的數(shù)據(jù)位?

CPU位寬：與外部設備之間一次能夠傳遞的數(shù)據(jù)位?x位CPU：通常用CPU字長和位寬來稱呼CPU

例如：PentiumCPU字長是32位，位寬是64位，稱為超32位CPU。?高速緩沖存儲器容量：CPU與內(nèi)存之間的Cache?核心數(shù)量：在單一芯片上集成多個功能相同的處理器核心?

制造工藝：CPU內(nèi)電路與電路之間的距離，

單位微米(μm)和納米(nm)本文檔共84頁；當前第54頁；編輯于星期二\21點35分55CPU發(fā)展史Intel4004

1971年1月，Intel公司的霍夫(MarcianE.Hoff)研制成功世界上第一枚4位微處理器芯片Intel4004，標志著第一代微處理器問世，微處理器和微機時代從此開始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國《經(jīng)濟學家》雜志列為“二戰(zhàn)以來最有影響力的7位科學家”之一。

4004當時只有2300個晶體管，時鐘頻率在108KHz，每秒執(zhí)行6萬條指令(0.06MIPs)，10微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存640Bytes。

Intel8008

1972年4月，霍夫等人開發(fā)出第一個8位微處理器Intel8008。主頻200KHz，運算速度0.06MIPs，集成晶體管3500個，10微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存16KB。本文檔共84頁；當前第55頁；編輯于星期二\21點35分56Intel8080

1973年8月，霍夫等人研制出8位微處理器Intel8080，主頻2MHz，運算速度0.64MIPs，集成晶體管6000個，6微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存64KB，第二代微處理器就此誕生。

Intel8085

8位微處理器，主頻5MHz，運算速度0.37MIPs，集成晶體管6500個，3微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存64KB，生產(chǎn)日期1976年。

Intel8086

16位微處理器，主頻4.77/8/10MHZ，運算速度0.75MIPs，集成晶體管29000個，3微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存1MB，生產(chǎn)日期1978年6月，當時售價360美元。標志著第三代微處理器問世。

本文檔共84頁；當前第56頁；編輯于星期二\21點35分57Intel8088由于當時8086過于昂貴，大部分人都沒有足夠的錢購買使用此芯片的電腦，于是Intel在1年之后，推出4.77MHz的8位微處理器8088主頻集成晶體管29000個，3微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存1MB，生產(chǎn)日期1979年6月。

IBM公司1981年生產(chǎn)的第一臺PC就是使用此芯片，標志著x86架構(gòu)和IBMPC兼容電腦的產(chǎn)生。

Intel80186、80188

8086和8088問世后不久，

Intel公司就開始對它們進行改進，將更多功能集成在芯片上，這樣就誕生了80186和80188。

Intel80286

1982年，在80186發(fā)布后的幾周，Intel發(fā)布了80286。集成約13.4萬個晶體管，3微米制造工藝，PGA封裝，最大主頻為20MHz，采用16位數(shù)據(jù)總線和24位地址總線。

本文檔共84頁；當前第57頁；編輯于星期二\21點35分58Intel80386

1985年10月，Intel發(fā)布了劃時代的產(chǎn)品：80386DX微處理器，主頻16/20/25/33MHz，運算速度最高達10MIPs，集成晶體管275000個，

1.5微米制造工藝，可以直接訪問4G字節(jié)的內(nèi)存，并具有異常處理機制，增加了“虛擬86模式”可以同時模擬多個8086處理器來提供多任務處理能力。80386的廣泛應用，將PC機從16位時代帶入了32位時代。

Intel為了擴大市場份額而在1989年推出一種較便宜的普及型CPU：準32位微處理器芯片80386SX，降低整機成本。

Intel80486

1989年，80486芯片面世。這款經(jīng)過四年開發(fā)和3億美元資金投入的芯片的偉大之處在于它首次實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管，使用1微米的制造工藝。80486的時鐘頻率從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。本文檔共84頁；當前第58頁；編輯于星期二\21點35分59IntelPentium

1993年3月22日：全面超越486的新一代586CPU問世，為了擺脫486時代微處理器名稱混亂的困擾，Intel把自己的新一代產(chǎn)品命名為Pentium（奔騰）以區(qū)別AMD和Cyrix的產(chǎn)品。AMD和Cyrix也分別推出了K5和6x86微處理器來對付芯片巨人，但是由于奔騰微處理器的性能最佳，Intel逐漸占據(jù)了大部分市場。

IntelPentiumMMX為了提高電腦在多媒體、3D圖形方面的應用能力，許多新指令集應運而生，其中最著名的三種是Intel的MMX、SSE和AMD的3DNOW!。MMX（MultiMediaExtensions，多媒體擴展指令集）是Intel于1996年發(fā)明的一項多媒體指令增強技術(shù)，包括57條多媒體指令，這些指令可以一次處理多個數(shù)據(jù)，MMX技術(shù)在軟件配合下，就可以得到更好的性能。

本文檔共84頁；當前第59頁；編輯于星期二\21點35分60IntelPentiumII

PentiumⅡ的中文名稱叫“奔騰二代”，它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等幾種不同核心結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品。為了打敗競爭對手，英特爾第一次在PentiumⅡ中采用了具有專利權(quán)保護的Slot1接口標準和SECC(單邊接觸盒)封裝技術(shù)。64位微處理器，主頻200/233/266/300/333/350/400/450MHz，總線頻率66/100MHz，運算速度達到560~770MIPs，集成晶體管7.5M個，1微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存64GB，L1緩存16KB，L2緩存512KB。

IntelPentiumIII

1999年春節(jié)剛過，Intel發(fā)布采用Katmai核心的新一代微處理器—PentiumⅢ。0.25微米工藝制造，內(nèi)部集成950萬個晶體管，系統(tǒng)總線頻率為100MHz，雙重獨立總線，32K一級緩存和512K二級緩存，包含MMX和SSE指令。本文檔共84頁；當前第60頁；編輯于星期二\21點35分61IntelPentium4

2000年11月21日，Intel在全球同步發(fā)布了其最新一代的微處理器—Pentium4（奔騰4）。Pentium4處理器原始代號為Willamette，采用0.18微米鋁導線工藝，配合低溫半導體介質(zhì)（Low-Kdiclcctric）技術(shù)制成，是一顆具有超級深層次管線化架構(gòu)的處理器。

Pentium4處理器最主要的特點就是拋棄了Intel沿用了多年的P6結(jié)構(gòu)，采用了新的NetBurstCPU結(jié)構(gòu)。NetBurst結(jié)構(gòu)具有不少明顯的優(yōu)點：20段的超級流水線、高效的亂序執(zhí)行功能、2倍速的ALU、新型的片上緩存、SSE2指令擴展集和400MHz的前端總線等等本文檔共84頁；當前第61頁；編輯于星期二\21點35分62Pentium4微處理器和Itanium微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)照片

CPU本文檔共84頁；當前第62頁；編輯于星期二\21點35分63國產(chǎn)CPU——龍芯龍芯，最初的英文名字是Godson，后來正式注冊的英文名為loongson，是中國科學院計算技術(shù)研究所自主開發(fā)的以通用CPU為核心兼顧嵌入式CPU特點的新一代CPU，采用簡單指令集，類似于MIPS指令集。龍芯1號最早在2002年開始使用，32位處理器，速度266MHz。龍芯2號于2003年正式發(fā)布，64位處理器，速度最高為1GHz。龍芯3號于2006年研發(fā)完成，64位處理器，設計目標側(cè)重在多核心。目前中科院有研發(fā)以龍芯為處理器的超級計算機計劃。官方網(wǎng)站為：本文檔共84頁；當前第63頁；編輯于星期二\21點35分64國產(chǎn)CPU——龍芯標志著我國在現(xiàn)代通用微處理器設計方面實現(xiàn)了“零”的突破，打破了我國長期依賴國外CPU產(chǎn)品的無芯的歷史。

本文檔共84頁；當前第64頁；編輯于星期二\21點35分652.4.3存儲器內(nèi)部存儲器訪問速度快信息暫時性相對價格高外部存儲器訪問速度慢信息永久性相對價格低微型計算機存儲器分：內(nèi)部存儲器和外部存儲器本文檔共84頁；當前第65頁；編輯于星期二\21點35分66內(nèi)部存儲器(1)隨機存取存儲器(RandomAccessMemory，簡稱RAM)

RAM通常指計算機主存，CPU對它們既可讀出又可寫入數(shù)據(jù)。

微型計算機上廣泛采用動態(tài)隨機存儲器DRAM，制作成內(nèi)存條形式出現(xiàn)。常用的內(nèi)存條的引腳為168pin、184pin或240pin。用于筆記本電腦內(nèi)存條用于臺式機內(nèi)存條本文檔共84頁；當前第66頁；編輯于星期二\21點35分67內(nèi)部存儲器(2)只讀存儲器(ReadonlyMemory，簡稱ROM)

CPU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。ROM中一般存放計算機系統(tǒng)管理程序，如BIOS。(3)高速緩沖存儲器Cache

是介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度沖突問題，Cache一般采用靜態(tài)隨機存取存儲器SRAM構(gòu)成，訪問速度是DRAM的10倍左右。

一般分為：L1Cache和L2Cache

CPUCacheRAM本文檔共84頁；當前第67頁；編輯于星期二\21點35分68外部存儲器軟盤用表面涂有磁性材料柔軟的圓形聚酯材料制成讀寫軟盤時，磁頭直接接觸盤面。常用軟盤容量為1.44MB

將盤片邏輯地劃分成若干個同心圓，每個同心圓稱為一個磁道

，最外面的一個同心圓為0磁道。

磁道又等分成若干段，每段稱為一個扇區(qū)。一個扇區(qū)一般可存

放512B的數(shù)據(jù)。磁盤的存儲容量可由下面的公式求出：磁盤總?cè)萘?/p>

=磁面數(shù)×磁道數(shù)×扇區(qū)數(shù)×扇區(qū)字節(jié)數(shù)本文檔共84頁；當前第68頁；編輯于星期二\21點35分69硬盤柱面扇區(qū)磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的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片讀寫磁頭本文檔共84頁；當前第69頁；編輯于星期二\21點35分70硬盤主要技術(shù)指標：存儲容量轉(zhuǎn)速：硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)

5400rpm、7200rpm、10000rpm

硬盤接口：在硬盤和主機內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)

IDE并行接口

SATA串行接口

SCSI并行接口

SAS串行接口本文檔共84頁；當前第70頁；編輯于星期二\21點35分71光盤存儲器光盤存儲器是利用光學方式讀/寫數(shù)據(jù)。

光驅(qū)有：CD(CompactDisk)驅(qū)動器

DVD(DigitalVersatileDisk)驅(qū)動器按光盤的讀/寫性能，可分為只讀型與可讀寫型。CD光盤容量一般為650MB，DVD光盤容量為4.7GB—50GB。衡量光驅(qū)傳輸數(shù)據(jù)速率的指標叫做倍速。

CD-ROM一倍速率為150KB/s，DVD-ROM一倍速率為1.3MB/s。如果在一個40倍速CD-ROM光驅(qū)上讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達到40×150KB/s=6000KB/s。本文檔共84頁；當前第71頁；編輯于星期二\21點35分72

（1）Flash存儲設備

FlashMemory是一種非易失性半導體存儲器，即在無電源狀態(tài)仍能保持片內(nèi)信息，不需要特殊的高電流就可實現(xiàn)片內(nèi)信息的擦除和重寫。其名稱來源于TOSHIBA公司用Flash這個詞來描述這種存儲器瞬間的清除能力。

U盤是具有USB接口的Flash存儲器。用FlashMemory芯片構(gòu)成的存儲介質(zhì)，被廣泛地應用于數(shù)字攝像機、數(shù)碼相機、MP3播放器、數(shù)字錄音機、個人數(shù)字助理和計算機等方面。移動存儲產(chǎn)品

本文檔共84頁；當前第72頁；編輯于星期二\21點35分73移動存儲產(chǎn)品

（2）移動硬盤

移動硬盤通常由筆記本電腦硬盤和帶有數(shù)據(jù)接口電路的外殼組成，具有容量大、傳輸速率高、使用方便、可靠性高等優(yōu)點。

按接口類型分為USB1.1、USB2.0和IEEE1394這三種。本文檔共84頁；當前第73頁；編輯于星期二\21點35分2.4.4總線與接口74處理器存儲子系統(tǒng)I/O子系統(tǒng)總線：微處理器與各部件和外圍設備共用的連接線路本文檔共84頁；當前第74頁；編輯于星期二\21點35分總線分類75地址總線:傳輸?shù)刂沸畔?shù)據(jù)總線:傳輸數(shù)據(jù)信息控制總線:傳輸控制信息內(nèi)部總線：連接CPU的各個組成部件（芯片內(nèi)部）系統(tǒng)總線：連接計算機中各大部件，ISA、PCI、AGP外部總線：連接計算機和外部設備連接對象傳輸對象串行總線:簡易方便靈活，例如

RS232、PS/2、USB并行總線:通信速度快、實時性好，如FSB總線數(shù)據(jù)傳輸方式

本文檔共84頁；當前第75頁；編輯于星期二\21點35分76

總線的主要技術(shù)指標（1）總線帶寬：單位時間內(nèi)總線上傳送的數(shù)據(jù)量，

反映了總線數(shù)據(jù)傳輸速率總線帶寬=總線工作頻率×總線位寬×傳輸次數(shù)／8

（2）總線位寬：總線能夠同時傳送的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)