第二章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

第二章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1第一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第2章微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)主要是指?jìng)€(gè)人電腦PC(PersonalComputer)，微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本硬件配置有主機(jī)、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等。

第二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.1主機(jī)系統(tǒng)中央處理器（CPU）主板內(nèi)存儲(chǔ)器輸入/輸出接口總線第三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一.中央處理器1.中央處理器（CPU），又稱(chēng)為微處理單元（MPU）2.主要組成1)運(yùn)算器2)控制器3)寄存器組第四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.主要技術(shù)指標(biāo)1)主頻:(Mhz)2)外頻:CPU與周邊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的頻率，具體是指CPU到芯片組之間的總線速度3)字長(zhǎng):32位，64位等4)執(zhí)行速度:(MIPS，百萬(wàn)個(gè)指令每秒)5)指令系統(tǒng):CISC(復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)),RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))6)Cache:高速緩沖存儲(chǔ)器，介于CPU和內(nèi)存之間一.中央處理器第五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四主板上集成了計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，并具有各種擴(kuò)展插槽

CPU插座內(nèi)存插槽主板芯片組CMOS芯片：存放系統(tǒng)基本配置信息的CMOS部分和存放系統(tǒng)基本輸入/輸出信息的BIOS軟硬盤(pán)插槽其他二.主板第六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四二.主板第七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四在一般計(jì)算機(jī)中主要有兩種存儲(chǔ)系統(tǒng)Cache存儲(chǔ)系統(tǒng)主存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器硬件存儲(chǔ)系統(tǒng)主存儲(chǔ)器磁盤(pán)存儲(chǔ)器三.內(nèi)存儲(chǔ)器第八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.內(nèi)存儲(chǔ)器(1)特點(diǎn)存取速度較快，容量相對(duì)較小，(2)分類(lèi)1)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)系統(tǒng)關(guān)機(jī)后其存放的信息會(huì)丟失2)只讀存儲(chǔ)器(ROM)系統(tǒng)關(guān)機(jī)后其存放的信息不會(huì)丟失第九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.內(nèi)存儲(chǔ)器其他形式的只讀存儲(chǔ)器：可編程只讀存儲(chǔ)器PROM可擦除的可編程的只讀存儲(chǔ)器E-PROM閃存（flash）ROMCMOS(Complementarymetaloxide互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)存儲(chǔ)器第十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.內(nèi)存儲(chǔ)器第十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四四.系統(tǒng)總線（BUS）(1)各部件之間傳輸信息的通道。(2)按層次結(jié)構(gòu)分類(lèi)1)CPU總線:地址總線（AB）數(shù)據(jù)總線（DB）控制總線（CB）2)系統(tǒng)總線:I/O通道，也有３類(lèi)第十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四四.系統(tǒng)總線（BUS）第十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四四.系統(tǒng)總線（BUS）數(shù)據(jù)總線DB 雙向，DB寬度稱(chēng)為字長(zhǎng)，傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)地址總線AB 單向，AB寬度決定最大內(nèi)存容量，傳輸 地址信息控制總線CB 單向，但必須成對(duì)出現(xiàn)，傳輸控制信號(hào)內(nèi)存分為許多存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的編號(hào)，這個(gè)編號(hào)就叫做地址。第十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3)外部總線:主機(jī)與外設(shè)的接口IDEEIDESATASCSI（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）USB(通用串行總線)IEEE1394主要用于硬盤(pán)、光驅(qū)等設(shè)備接口可連接多種外設(shè)四.系統(tǒng)總線（BUS）第十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.3外存儲(chǔ)器聯(lián)機(jī)外存——脫機(jī)外存硬磁盤(pán)軟磁盤(pán)光盤(pán)可移動(dòng)磁盤(pán)……第十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一.軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與軟盤(pán)存儲(chǔ)器

1.軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)：存儲(chǔ)容量低（只有1.44MB）、存取速度慢、便于保存、攜帶和交換；組成：軟磁盤(pán)系統(tǒng)由軟盤(pán)、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和軟驅(qū)適配器組成；作用：用于讀取軟盤(pán)上的數(shù)據(jù)。從功能上講，軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器是由盤(pán)片驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、磁頭定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)抹電路系統(tǒng)和狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)等四部分組成的。

第十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一.軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與軟盤(pán)存儲(chǔ)器

2.軟磁盤(pán)存儲(chǔ)器:以扇區(qū)為存儲(chǔ)單位用柔軟的聚醋酸材料制成圓形底片，在兩個(gè)表面涂有磁性材料(1)塑料外殼：由ABS塑料注塑而成，耐沖擊、抗彎曲、起保護(hù)盤(pán)片的作用。(2)金屬環(huán)：它與驅(qū)動(dòng)器主軸精密配合以帶動(dòng)盤(pán)片隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)盤(pán)片：是磁盤(pán)的核心，記錄數(shù)據(jù)的載體，它在塑料外殼內(nèi)。(4)快門(mén)：當(dāng)磁盤(pán)插入時(shí)軟驅(qū)時(shí)，快門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，露出讀寫(xiě)窗口以便磁頭讀寫(xiě)。(5)寫(xiě)保護(hù)：處于寫(xiě)保護(hù)狀態(tài)時(shí)只能讀出數(shù)據(jù)而不能進(jìn)行寫(xiě)入操作。第十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四寫(xiě)保護(hù)孔打開(kāi)時(shí)不能寫(xiě)入第十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一.軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與軟盤(pán)存儲(chǔ)器

§

分兩個(gè)面、間隔相等的同心圓劃分磁道、圓心角相等的扇形（稱(chēng)扇區(qū)）。扇區(qū)字節(jié)數(shù)為512B。0磁道在外圈，最里圈79道。磁面（Side）磁道（Track）扇區(qū)（Sector）§

軟盤(pán)存儲(chǔ)容量=磁盤(pán)面數(shù)×磁道數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512即：2×80×18×512=1474560B=1.4MB（習(xí)慣稱(chēng)1.44MB)每扇區(qū)存儲(chǔ)的信息量均為512B第二十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四二.硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與硬盤(pán)存儲(chǔ)器

1.磁盤(pán)工作原理信息存儲(chǔ)格式1)記錄面=磁頭數(shù)2)磁道:

3)柱面：4)扇區(qū)：每個(gè)扇區(qū)容量:512字節(jié)第二十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四硬盤(pán)存儲(chǔ)容量計(jì)算公式：扇區(qū)容量×扇區(qū)數(shù)×柱面數(shù)×磁頭數(shù)例：已知某硬盤(pán)磁頭數(shù)為16，柱面數(shù)為4096，扇區(qū)數(shù)為63硬盤(pán)容量=512×63×4096×16＝2.1GB二.硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與硬盤(pán)存儲(chǔ)器

硬盤(pán)第二十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)：硬盤(pán)外部結(jié)構(gòu)：接口：包括電源接口插座和數(shù)據(jù)接口插座兩部分控制電路板：它包括主軸調(diào)速電路、磁頭驅(qū)動(dòng)與伺服定位電路、讀寫(xiě)電路、高速緩存、控制與接口電路、ROM芯片、緩存（Cache）等硬盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：由磁頭、盤(pán)片、主軸、電機(jī)、接口及其他附件組成磁頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)盤(pán)片：盤(pán)片是硬盤(pán)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體主軸組件：包括主軸部件如軸承和馬達(dá)等二.硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與硬盤(pán)存儲(chǔ)器

第二十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.硬盤(pán)參數(shù)：容量數(shù)據(jù)傳輸率平均尋道時(shí)間硬盤(pán)高速緩存硬盤(pán)主軸轉(zhuǎn)速單碟容量二.硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與硬盤(pán)存儲(chǔ)器

柱面數(shù)

磁頭數(shù)

登陸區(qū)

扇區(qū)數(shù)

第二十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

1.光驅(qū)(CD-ROM)的發(fā)展歷程第一代光驅(qū)：標(biāo)準(zhǔn)型

第二代光驅(qū)：提速型第三代光驅(qū)：發(fā)展型第四代光驅(qū)：成熟型第二十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

2.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的分類(lèi)(1)只讀光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器CD-ROM(2)一次可寫(xiě)光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器CD-R(3)可擦寫(xiě)光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器CD-R/W(4)DVD光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器第二十六頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

3.光驅(qū)的結(jié)構(gòu)由外托架、激光頭、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、內(nèi)部機(jī)芯、程序芯片、Fireware（固件）等組成主要分控制面板（圖2-13）和內(nèi)部部件兩大部分其中內(nèi)部機(jī)芯、程序芯片是決定光驅(qū)性能的主要部分第二十七頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

光驅(qū)的工作原理由激光頭發(fā)出激光，根據(jù)反射信號(hào)來(lái)確定數(shù)據(jù)凸凹區(qū)域的跳變來(lái)表示數(shù)據(jù)“1”凸凹跳變之間的區(qū)域表示數(shù)據(jù)“0”，根據(jù)區(qū)域長(zhǎng)度來(lái)確定“0”的個(gè)數(shù)光驅(qū)讀取數(shù)據(jù)的方式有CLV（恒定線速度）和CAV（恒定角速度）兩種第二十八頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

光盤(pán)數(shù)據(jù)能否被準(zhǔn)確地讀出主要取決于三個(gè)主要因素：磁道聚焦，即聚焦于適當(dāng)磁道的能力徑向聚焦，光束停留于某一磁道的能力恒定的速率——從螺旋狀磁道上得到的恒定讀出速率

第二十九頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

4.光盤(pán)的分類(lèi)按照物理格式劃分按照應(yīng)用格式劃分按照讀寫(xiě)限制劃分按照工作原理的不同

第三十頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三.光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與光盤(pán)存儲(chǔ)器

5.CD光盤(pán)的物理構(gòu)造CD（CompactDisc）意為高密盤(pán)，稱(chēng)之為CD光盤(pán)，通過(guò)光學(xué)方式來(lái)記錄和讀取二進(jìn)制信息的第三十一頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四四.移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備

移動(dòng)存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)后可以隨意移動(dòng)、攜帶且即插即用的存儲(chǔ)器產(chǎn)品USB移動(dòng)硬盤(pán)U盤(pán)閃存卡（FlashMemory）(1)CF卡（CompactFlash）(2)SM卡（SmartMedia）(3)記憶棒（MemoryStick）(4)MMC卡（MulitiMediaCard）(5)SD卡（SecureDigital）第三十二頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.3輸入、輸出設(shè)備

輸入設(shè)備：外界信息(數(shù)據(jù)、程序、命令及各種信號(hào))送入計(jì)算機(jī)的裝置1.鍵盤(pán)2.鼠標(biāo)3.掃描儀4.其他輸入設(shè)備第三十三頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.3輸入、輸出設(shè)備

輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)處理和計(jì)算后所得的結(jié)果以一種人們便于識(shí)別的形式(如字符、數(shù)值和圖表等)記錄、顯示或打印出來(lái)的設(shè)備

1.顯示器、顯卡2.打印機(jī)多媒體設(shè)備及其他輸入、輸出設(shè)備第三十四頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.4個(gè)人計(jì)算機(jī)配置(自學(xué))第三十五頁(yè)，共三十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四主要部件的選購(gòu)CPU的選購(gòu)：考慮價(jià)格的同時(shí)，兼顧架構(gòu)類(lèi)型、緩存大小等主板的選購(gòu)：前端總線頻率(是否和CPU相符)、擴(kuò)展性能、品質(zhì)（材質(zhì)）等內(nèi)存的選購(gòu)：時(shí)鐘頻率、通道類(lèi)型等硬盤(pán)的選購(gòu)：接口類(lèi)型