計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)課件

低

■

一、微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖

,微型計(jì)算機(jī)由微處理器、存儲器、總線、

I/O接口及其相應(yīng)設(shè)備組成，它也屬于馮?諾依

曼型計(jì)算機(jī)。其基本結(jié)構(gòu)框圖：

微處理器

CPU

內(nèi)存外存輸入輸出其它外

接口接口接口設(shè)接口

盤

硬

鍵盤顯示器各種外設(shè)

驅(qū)

光

鼠標(biāo)器打印機(jī)

驅(qū)

國O第猊軟

5-2

鍵盤

主

機(jī)

板

電源

5-3

整2.2中央處理器

二、主機(jī)

主機(jī)通常有CPU、內(nèi)存、系統(tǒng)主板、總線、

擴(kuò)展槽及其接口電路等。

1.CPU

CPU由運(yùn)算器和控制器組成的，它決定了

微機(jī)的檔次。微機(jī)1-CP次勺主要性能指標(biāo)。

2.內(nèi)存

內(nèi)存是用來存放運(yùn)行的程序和當(dāng)前使用的

數(shù)據(jù)）內(nèi)存的大小直接影響程序的運(yùn)行?，F(xiàn)在

系統(tǒng)主板多采用內(nèi)存條結(jié)構(gòu)，宥8MB、16MB、

32MB、64MB等多種容量的內(nèi)存條。

5-4

3.擴(kuò)展槽和總線

系統(tǒng)主板上有一系列的擴(kuò)展槽，用來連接

各種接口板。任何接口板插入擴(kuò)展槽后，就可

通過系統(tǒng)總線與CPU連接。

總線是一種內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)的控制

信號和處理的數(shù)據(jù)通過總線從系統(tǒng)的一部分傳

送到另一部分。在總線上通常傳送三種信號：

數(shù)據(jù)、地址和控制信號,相應(yīng)地也分為數(shù)據(jù)總

線（DB）、地址總線（AB）、控制總線（CB）。

總線接口：ISA,EISA,PCI,IDE,SCSI

5-5

餐2.3存儲系統(tǒng)

存儲系統(tǒng)包括高速緩沖存儲器(Cache)、

主存儲器(MainMemory)＞輔助存儲器

(AuxiliaryStorage)和海量存儲器(Mass

Storage),這樣可采用多種類型的存儲器建立

存儲層次體系。

1.內(nèi)存

(l)RAM-RandomAccessMemory

隨機(jī)存取存儲器)其特點(diǎn)是存放的內(nèi)容

可隨時(shí)讀寫，但斷電后RAM存放的內(nèi)容全丟失。

5-6

應(yīng)用技72.3存儲系統(tǒng)

⑵ROM-ReadOnlyMemory

只讀存儲器）其特點(diǎn)是存放的內(nèi)容只能讀

出不能寫入，但斷電后ROM存放的內(nèi)容仍存在。

通常在系統(tǒng)主板上裝有ROM-BIOS,它是固

化在ROM芯片中的系統(tǒng)引導(dǎo)程序，完成系統(tǒng)加電

自檢。

一MROM--掩膜ROM

PROM一可編程ROM

ROM

EPROM-可擦除可編程ROM

-E2PROM-電可擦除可編程ROM

5-7

備2.3存儲系統(tǒng)

^i1

⑶Cache

高速緩沖存儲器，它通常采用與CPU速度

相接近的RAM。其工作方法是將當(dāng)前要執(zhí)行的

程序段和要處理的數(shù)據(jù)復(fù)制到Cache中，CPU讀

寫時(shí)，首先訪問Cache。

FCPU內(nèi)部Cache,一級Cache,容量小

Cache—

-CPU外部Cache,二級Cache,容量大

從PentiumPro開始）一級和二級Cache都

集成在CPU芯片中。

5-8

2.3存儲系統(tǒng)

2.外存

目前常用的外存有硬盤、光盤和軟盤。

⑴硬盤

硬盤存儲器是由若干個(gè)同樣大小的、涂有

磁性材料的鋁合金圓盤片環(huán)繞一個(gè)共同的軸心

組成。每個(gè)盤片上下兩面各有一個(gè)讀寫磁頭，

磁頭傳動裝置將磁頭快速準(zhǔn)確地移到指定的磁

道。硬盤驅(qū)動器采用溫徹斯特技術(shù)，即把磁頭、

盤片及執(zhí)行機(jī)構(gòu)都密封在一個(gè)容器內(nèi)。

硬盤的特點(diǎn)是存儲容量大、存取速度快、

可靠性高、每兆字節(jié)成本低等。

5-9

42.3存儲系統(tǒng)

硬盤存儲格式是按柱面、磁道和扇區(qū)來衡

量的，柱面是由一組盤片上的同一個(gè)磁道垂直形

成的同心圓柱。

硬盤容量=柱面數(shù)X磁道數(shù)X扇區(qū)數(shù)X512B

硬盤使用前需要做：低級格式化、分區(qū)、

高級格式化。

⑵光驅(qū)(CD-ROM,DVD-ROM)

光盤是用激光方式進(jìn)行讀寫信息的盤片，光

驅(qū)的工作原理是:光驅(qū)馬達(dá)帶動光盤高速旋轉(zhuǎn)，

激光讀取頭在光盤表面橫向移動讀取存儲在光

盤數(shù)據(jù)軌跡中的數(shù)據(jù)。

5-10

應(yīng)用技72.3存儲系統(tǒng)

光盤的特點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化、存儲容量大、價(jià)格

低廉、不易損壞。

光盤存儲容量為65OMB,數(shù)據(jù)存取時(shí)間為

550ms,數(shù)據(jù)傳輸率為150kB/s,300kB/s（倍

速）,600kB/s（4倍速），…，7200kB/s（48倍速）

甚至更圖O-CD-ROM只讀型光盤

CD-WORM一次寫入型光盤

光盤存儲器-

CD-R可記錄型光盤

-CD-ETOM可擦寫型光盤

DVD是計(jì)算機(jī)的數(shù)字視盤驅(qū)動器，隨著其物

理格式的兼容和價(jià)格的下降,DVD將取代CD-ROM.

5-11

屈2.3存儲系統(tǒng)

⑶軟驅(qū)

軟盤是一種兩面涂有磁性物質(zhì)的塑料盤片,

軟驅(qū)是讀/寫軟盤信息的裝置。軟盤的特點(diǎn)是

體積小、價(jià)格便宜、攜帶方便。

軟盤是由起保護(hù)作用的塑料封套和盤片組

成，其結(jié)構(gòu)包括塑料外殼、快門、標(biāo)簽、寫保

護(hù)、盤片、金屬環(huán)等。_________

2.3存儲系統(tǒng)

軟盤尺寸3.5〃3.5〃5.25〃5.25〃

類型DSDDDSHDDSDDDSHD

磁面數(shù)2222

磁道數(shù)80804080

每道扇區(qū)數(shù)918915

扇區(qū)字節(jié)數(shù)512512512512

總?cè)萘?20K1.44M360K1.2M

數(shù)據(jù)在軟盤上是按磁道和扇區(qū)來存放的。

一個(gè)軟盤的存儲容量可由下列公式求出：

容量=磁面數(shù)X磁道數(shù)X扇區(qū)數(shù)X扇區(qū)字節(jié)數(shù)

5-13

應(yīng)用技72.4輸入輸出系統(tǒng)

-、輸入設(shè)備

輸入是指將要進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)

的過程。輸入設(shè)備是把程序和原始數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)變

為計(jì)算機(jī)能識別的信息存放到內(nèi)存中的設(shè)備。

輸入設(shè)備有以下幾類：

①字符輸入類：鍵盤

②指點(diǎn)輸入類：鼠標(biāo)器、光筆、觸摸屏

③掃描輸入類：掃描儀、條形碼

④語音輸入類：IBMViaVoice

5-14

2.4出系

?1.鍵盤'"

鍵盤通過一根螺旋形電纜與主機(jī)相連，鍵

盤內(nèi)有一個(gè)單片機(jī)，它負(fù)責(zé)控制整個(gè)鍵盤的工

作。當(dāng)按下某個(gè)鍵時(shí)，單片機(jī)跟據(jù)其位置，將

該鍵的二進(jìn)制代碼送給計(jì)算機(jī)的主機(jī)，并將按

鍵字符顯示在顯示器上。

鍵盤的物理結(jié)構(gòu)有三種形式：機(jī)械式鍵盤、

薄膜式鍵盤和電容式鍵盤。

鍵盤上鍵位的排列有一定規(guī)律，按其用途

可分為四個(gè)區(qū)域。即打字機(jī)鍵區(qū)、功能鍵區(qū)、

全屏幕操作鍵區(qū)和小鍵盤區(qū)。

5-15

2.4出系

*2.鼠標(biāo)器,

鼠標(biāo)器是一種手持式屏幕定位裝置，在圖

形界面中大多數(shù)操作都可用鼠標(biāo)器來完成。

常用的鼠標(biāo)器有以下兩種：

⑴機(jī)械式鼠標(biāo)：移動鼠標(biāo)時(shí)）用滾動小球

來進(jìn)行定位。

⑵光電式鼠標(biāo)：在特定的反射板上移動鼠

標(biāo)，用鼠標(biāo)底部光電轉(zhuǎn)換裝置來定位坐標(biāo)點(diǎn)。

鼠標(biāo)器有兩個(gè)鍵（左，右）或三個(gè)鍵（左，中，

右），通常使用左邊，根據(jù)不同的軟件系統(tǒng)，右

鍵的功能也不一樣。

5-16

應(yīng)用技72.4輸入輸出系統(tǒng)

二、輸出設(shè)備

輸出是指將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶

需要的形式。輸出設(shè)備是把計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果

以人們或現(xiàn)場所接受的形式表達(dá)出來的設(shè)備。

輸出設(shè)備可分為四大類：

①顯示器：字符方式，圖形方式

②打印機(jī)：擊打式，非擊打式

③繪圖儀：平板式，滾筒式

④語音輸出系統(tǒng)：語音輸出，音樂輸出

5-17

應(yīng)用技72.4輸入輸出系統(tǒng)

1.顯示器

顯示器是用于顯示輸入的程序或數(shù)據(jù)以

及程序的運(yùn)行結(jié)果等。

顯示器的類型可分為：

①陰極射線顯示器件(CRT):臺式微機(jī)

②液晶顯示器件(LCD):便攜微機(jī)

③發(fā)光二極管顯示器件(LED):單板機(jī)

CRT顯示器的尺寸用最大對角線表示，一

般使用12、14英寸，15、17、20英寸為大屏

幕顯示器，用于圖形處理。CRT顯示器的工作

原理與電視機(jī)的工作原理相同。

5-18

2.4出系

?顯示器的主要參數(shù):

①分辨率：顯示器分辨率是用圖象元素（簡

稱象素）來度量，它是指屏幕上水平方向象素的

數(shù)目乘上垂直方向象素的數(shù)目。例如：標(biāo)準(zhǔn)VGA

的分辨率是640*480。

②點(diǎn)距：點(diǎn)距是指某一熒光材料點(diǎn)與其上

下左右同一顏色的熒光點(diǎn)的最近距離。點(diǎn)距越

小,圖象越清晰。比如：0.26,0.28mmo

③掃描方式：它分為隔行掃描和逐行掃描。

顯示卡是主機(jī)與顯示器之間的接口電路，顯.

示標(biāo)準(zhǔn)有CGA、EGA、VGA、TVGAO

5-19

2.4輸入輸出系統(tǒng)

2.打印機(jī)

打印機(jī)是用于打印輸出計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果,

產(chǎn)生計(jì)算機(jī)輸出的硬拷貝，以便在計(jì)算機(jī)之外

也可使用計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果。

打印機(jī)的類型可分為:

L串式打印機(jī)

「擊打式打印機(jī)-----

1-行式打印機(jī)

打印機(jī)-

「激光打印機(jī)

一非擊打式打印機(jī)-噴墨打印機(jī)

匚熱敏打印機(jī)

5-20

應(yīng)用技72.4輸入輸出系統(tǒng)

打印機(jī)的技術(shù)指標(biāo)

①打印速度:用CPS（字符/秒）或LPM（行/分）

來度量。

②印字質(zhì)量:用分辨率即DPI（印點(diǎn)/英寸）

或DMPP（印點(diǎn)/毫米）來衡量,可分為低質(zhì)量（草

稿質(zhì)量〈180DPI）,近似質(zhì)量（仿信函質(zhì)量，180-

300DPI）和印刷質(zhì)量O400DPI）。

③打印噪聲：沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),有些國家規(guī)定

為55dB。

④打印機(jī)壽命:一般用無故障能完整打印

的字符數(shù)或印點(diǎn)數(shù)表示。

5-21

應(yīng)用技72.4輸入輸出系統(tǒng)

激光打印機(jī)是接受由主機(jī)發(fā)出的信息，然

后進(jìn)行激光掃描，將要輸出的信息在磁鼓上形

成靜電潛像，并轉(zhuǎn)換成磁信號，使碳粉吸附到

紙上，經(jīng)加熱定影后輸出。其特點(diǎn)是打印速度

高、印字質(zhì)量高、無噪音，但價(jià)格高。常用的

有HPLaserJet系列、CanonLaserJet系列。

噴墨打印機(jī)是靠墨水通過精制的噴頭射到

紙面上而形成輸出的字符或圖形。其特