第二章微型計算機系統(tǒng)

第二章微型計算機系統(tǒng)

2.1基本術語和基本概念

1.硬件與軟件

所謂“硬件”是指組成微型機的所有實體部

件。例如鍵盤、顯示器、主機、器件、電阻等。

所謂“軟件”是指建立在硬件基礎之上的所

有程序和文檔的集合。

2.微外理器（簡稱CPU）

?CPU的全稱CentralProcessingUnit.即中央處理

單元，又稱中央處理器。

?微處理器是利用超大規(guī)模集成電路技術，把計算

機的運算器和控制器集成在一小塊硅片上制成的

集成電路器件簡稱為CPU,是整個微型機系統(tǒng)的核

心部件。

?通常，把CPU的型號作為各種檔次微型機的型號的

總稱。例如，PentiumIII（奔騰HI）微型機，其

實PentiumHI就是CPU的型號。有的微處理器中也

包含部分存儲器，如高速緩沖存儲器Cache。

3.時鐘頻率與CPU的

主頻、夕卜頻、倍頻

(1)所謂“時鐘頻率”是指諸如計算機等電子設

備中的時鐘震蕩頻率，通常以赫茲Hz,千赫茲KHz

等單位。

(2)所渭“主頻”是指CPU的時鐘頻率，英文全稱

為CPUClockSpeedo它是衡量CPU運行速度的最

重要的指標。例如，PentiumIII850,其中的

850指的就是CPU的主頻850MHz。一般說來，主頻

越高，一個時鐘周期里面完成的指令數(shù)也越多，

當然CPU的速度也就越快了。

(3)所渭“外頻”是指CPU的外部時鐘頻率又叫外

頻。所謂“倍頻”是指CPU外頻與|■1a|倍

數(shù)。三者是有十分密切的關系的：主頻二外頻X倍

4.高速健存(Cache)

?CPU在進行運算時，所需的指令和數(shù)據(jù)都是從內(nèi)

存中讀串的。由于CPU的速度要比內(nèi)存快很多，

因此，CPU等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存需要

一段時間。為了減少這種等待時間，制造商在

CPU和內(nèi)存之間增設了高速緩存(Cache),它的

讀隼速度比系統(tǒng)內(nèi)存快很多，在高速緩存中保存

著CPU近期執(zhí)行程序時所使用的內(nèi)存副本，因而

CPU執(zhí)行程序過程中所需要的信息可以從高速緩

存中獲得，這樣大大提高了CPU工作效率。

?高速緩存分為：一級高速緩存和二級高速緩

存。（1）一級高速緩存與CPU集成在一塊

芯片上，所以速度和CPU一樣快。但這種設

計成本很高，一般只安裝幾十KB。

?（2）二級高速緩存一般做在主板上靜態(tài)內(nèi)

存（SRAM）,價格也很高，因此系統(tǒng)中一

般只安裝幾百KB。

5.微型計算機

微型計算機簡稱為微型機或電腦。

微型計算機是以微處理器為核心，配備上隨機存儲

器（RAM）和只讀存儲器（ROM）、輸入/播出接口

電路以及系統(tǒng)總線（包括控制總線、地址總線和

數(shù)據(jù)總線）和總線接口等就構成了微型計算機。。

6.微型機系統(tǒng)

?微型計算機系統(tǒng)是以微型計算機為主體、并配

備相應的外圍設備和系統(tǒng)軟件就構成了微型計

算機系統(tǒng)。

7.BIOS

?BIOS是BasicInput/OutputSystem.基本輸入/

輸出系統(tǒng)的縮寫。它其實是一個程序，主要用

于控制管理系統(tǒng)信息設置程序、開機上電自檢

程序和系統(tǒng)啟動自舉程序、反饋回系統(tǒng)安裝的

設備類型和數(shù)量等信息，是微機主板必不可少

的初始化程序。

?BIOS是集成在主板上的一個只讀存儲器（ROM）

芯片。

CMOS是主板上一塊可讀寫的RAM芯片，用于保存當

前系統(tǒng)的硬件配置信息和用戶設定的某些參數(shù)。

CMOSRAM由主板上的電池供電，即使系統(tǒng)掉電，信

息也不會丟失。對CMOS中各項參數(shù)的設定和更新可

通過開機時特定的按鍵實現(xiàn)（一般是Del鍵）。進

入BIOS設置程序可對CMOS進行設置，一般CMOS設置

習慣上也叫做BIOS設置。

2.2微機系統(tǒng)的

組成、結(jié)構與配置

微型計算機系統(tǒng)是一種不需要人工宜接干預,

能夠?qū)Ω鞣N信息進行自動、高速處理和存儲

的電子設備。

微型機系統(tǒng)的組成：「硬件系統(tǒng)

i軟件系統(tǒng)

如下圖所示。

微契計算機系統(tǒng)如圖2」所示:

，［中央處理器信藕

刃Lt左做奧JROM（只讀存儲器）

內(nèi)存儲器,RAM（讀寫存儲器）

，外存儲器｛器（軟、硬）

外部設備，輸入設備（鍵盤、光筆等）

'輸出設備（顯示器、打印機等）

微機系統(tǒng)外圍設霏盤轉(zhuǎn)換器

［操作系統(tǒng)｛需,wsNT

（系統(tǒng)軟件1語言編譯程序制JJ

I軟件〔服務性程序

應用軟件：面向問題的程序設計語言

I應用程序包

1.硬件系統(tǒng)

?在微型機系統(tǒng)中，硬件系統(tǒng)是指構成微型計算

機系統(tǒng)各功能部件的集合。而軟件系統(tǒng)是微機

系統(tǒng)的各種程序的集合。硬件部件是微型計算

機進行工作的物質(zhì)基礎，任何軟件都是建立在

硬件基礎之上的。離開了硬件，軟件一事無成。

如果把硬件系統(tǒng)比做微機的軀體，那么軟件系

統(tǒng)就是微機的頭腦和靈魂。這兩者是互相依存、

密不可分的。

2.軟件系統(tǒng)

?軟件系統(tǒng)是指在硬件系統(tǒng)上運行的各種

程序及有關資料。它是為了充分發(fā)揮硬

件結(jié)構中各部分的功能和方便用戶使用

微機而編制的各種程序。

?軟件包括：系統(tǒng)軟件和應用軟件。軟件

系統(tǒng)結(jié)構如圖2-2所示。

軟件系統(tǒng)結(jié)構如圖2-2所示。

粳件

(1)系統(tǒng)軟件

?系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和作為軟件研究開發(fā)工

具的編譯程序、調(diào)試程序、裝配程序和

連接程序、測試程序等。

操作系統(tǒng):

操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件中的核心軟件，對微機進行

存儲管理、設備管理、文件管理、處理器管理等,

以提高系統(tǒng)使用效能和方便用戶使用微型計算機。

注意：操作系統(tǒng)屬于系統(tǒng)軟件，但是所有的軟件

（系統(tǒng)軟件和應用軟件）都必須在操作系統(tǒng)的支

持下才能安裝運行。

?微機中必須裝入操作系統(tǒng)才能工作。當

用戶打開微機電源時，微機就能啟動，

就是因為微機中已經(jīng)安裝了Windows2000

操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件。

語言處理程序:

語言處理程序包括：匯編程序、編譯程序和解

釋程序等。

計算機只能接受機器語言程序。例如，用匯編

語言和高級語言編寫的程序計算機無法執(zhí)行，

必須經(jīng)過“翻譯程序”將它們翻譯成機器語言

程序，計算機才能執(zhí)行。語言處理程序就是完

成這種“翻譯程序”的軟件。

數(shù)據(jù)庠系統(tǒng):

?數(shù)據(jù)庫技術是針對大量數(shù)據(jù)的處理而產(chǎn)生發(fā)展起

來的，至今仍不斷地發(fā)展。主要是面向解決數(shù)據(jù)

處理的非數(shù)值計算問題，目前主要用于圖書館管

理、財務管理、人事管理、材料管理等方面的數(shù)

據(jù)處理。

?數(shù)據(jù)庫的特點：數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容

是數(shù)據(jù)的存儲、查詢、修改、排序、統(tǒng)計等。

?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由計算機硬件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管

理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫應用程序組成。

?目前，常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有VisualFoxPro.

SQLServer、Oracal、SyBase和My;

‘《

仲世筆■

楣。巴

&筆小

培

或決世時

M某

網(wǎng)筆翼

M

4怵

S口，

甘4蝌

由，&

爵世殺倏

。

太匐谿蒸時

。

濟&

世名D毆

k

照M中照

I

"左

*

中V附

歐，O

日世*電

0

耳筆4世前

皿二

即岫

&雜世盥

』

嘲

世氏豳篇曲K

4

拈#

膽瞧生

拓4

成K盛世

二0出

盥

歐世0瑞

0

/

4

毒筱M

谿Z

耳P

品儂N

氏J

O世話

(

-S-

耳代M我

Z

)

?

?

2.2.2微超計算機的基本結(jié)構

?1.微型計算機的基本結(jié)構

?微機的制造技術從微機出現(xiàn)到今天已經(jīng)發(fā)

生了極大的變化，但在基本的結(jié)構方面仍

沿用馮?諾依蔓設計的傳統(tǒng)結(jié)構。微機硬

件系統(tǒng)包括運算器、控制器、存儲器和輸

入輸出設備五部分。

。鵬

田

總

'犁

領

掩

埔

名

W

然

本

潮

嘲

2.微型計算機的外部結(jié)構

從外觀看微機主要由以下幾部分組成：

(1)主機

(2)顯示器

(3)鍵盤

(4)鼠標

微機硬件系統(tǒng)的基本結(jié)構如圖2-4所示。

2.2.2主機

?主機是微機的核心部件，主要包括主機板、微

處理器、內(nèi)存條、I/O擴展槽和各種接口等。下

面分別介紹主機的各個硬件及其功能。

1.主機板

?主機板又稱為系統(tǒng)主板，是位于主機箱內(nèi)一塊大

型多層印刷電路板。如果把CPU比作微機的心臟，

那么主板就是血管神經(jīng)等循環(huán)系統(tǒng)。在微機的主

板上有中央學理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存

儲器ROM、6—8個長形擴展槽（用于插接顯示卡、

聲卡等），還有內(nèi)存擴充插槽，用來插擴充內(nèi)存

的內(nèi)存條。它們之間通過系統(tǒng)總線交換數(shù)據(jù)。

?微機采用了總線結(jié)構，其主要特點是工藝簡單、

擴展性好，提高了微處理器與內(nèi)存和外設之間信

息傳輸?shù)乃俣取蚀_性和可靠性。

2.微處理器

?微處理器由運算器和控制器組成。它是微機系

統(tǒng)重要的元件。但不同的CPU需要搭配不同的主

板。在早期的微機系統(tǒng)里，CPU都是直接焊接在

主板上的。到了486時代，為了便于微機升級，

將焊接的CPU改裝成能插拔的CPU。

?CPU的主要性能指標有兩項：時鐘頻率和字長。

P4-2.4GIntelCPU圖：

——8F嗯EAL

OJ88ESJU":

ie?t.sem叫B，—

(1)運算器

?運算器的主要部件是算術邏輯單元，是計算機對

數(shù)據(jù)加工處理的部件。運算器的主要功能是對二

進制數(shù)進行算術運算加、減、乘、除等。邏輯運

算主要完成邏輯與、邏輯或、邏輯非、邏輯異或、

邏輯比較等。

(2)控制器

?控制器負責從存儲器中隼出指令，確定指令

類型，并對指令進行譯碼；按時間的先后順序，

負責向其他各部件發(fā)出控制信號，保證務部件協(xié)

調(diào)一致地工作,一步一步地完成各種操作?？刂?/p>

器主要由指令寄存器、譯碼器、程產(chǎn)計等器操

作控制器等組成。I<IA

3.內(nèi)存儲器

?存儲器是用來存放數(shù)據(jù)和程序信息的部件。

計算機中的全部信息，包括指揮計算機運行

的各種程序、原始的輸入數(shù)據(jù)、經(jīng)過初步加

工的中間數(shù)據(jù)以及最后的結(jié)果都存放在存儲

器中。它是微機的主要工作存儲區(qū)，待執(zhí)行

的程序和數(shù)據(jù)必須先從外存儲器裝入內(nèi)存儲

器后才能執(zhí)行。

?內(nèi)存包括：「RAM隨機存儲器

Y

ROM只讀存儲器

??

脩

(1)衡量內(nèi)存儲器的指標:

?衡量內(nèi)存儲器的指標包括存儲容量、存儲

速度和價格。

?微機的程序和數(shù)據(jù)必須裝入內(nèi)存(RAM)才

能運行，因此內(nèi)存的大小，質(zhì)量的好壞直

接影響程序的運行?，F(xiàn)在的微機中使用RAM

是一4—個的內(nèi)存條，引腳數(shù)有72線和168

線，內(nèi)存容量為128M或256M,內(nèi)存速度為

80ns、70ns、60ns等。,

(2)版機存儲器RAM(Random

AccessMemory)

?隨機存儲器RAM又稱為讀/寫存儲器或內(nèi)存，通常

所說的微機內(nèi)存容量就是指內(nèi)存RAM的容量。用

于存儲待執(zhí)行的程序或待處理的數(shù)據(jù)。

?內(nèi)存RAM的特點：斷電后程序和數(shù)據(jù)會全部丟失。

?除了主板上的RAM條外，許多板卡（顯示卡、網(wǎng)

卡）上也使用RAM芯片，如顯示內(nèi)存可以作為CPU

與顯示器之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)站，從而加快顯示

信息的速度。

(3)RAM分類:

?RAM可分為靜態(tài)SRAM和動態(tài)DRAM兩大類。

?所謂動態(tài)DRAM是靠MOS電路中的柵極電容來記憶信

息的。由于電容會放電，所以需要定時充電以維持

存儲器內(nèi)容的正確。例如每隔2nls刷新一次，因此

稱之為動態(tài)DRAM。目前，微機上配置的主存儲器均

采用動態(tài)DRAM,其接口多為168線的DIMM類型。

?所謂靜態(tài)DRAM是靠雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來記憶信息的。由

于它沒有電容放電造成的刷新問題。只要有電源正

常供電，就能穩(wěn)定地存儲數(shù)據(jù)，因此稱之為靜態(tài)

SRAMO

目前，常見的有兩種DRAM,一種稱為

EDO(ExtendDataOutput)動態(tài)內(nèi)存，另一種則

是SDRAM(同步動態(tài)內(nèi)存)。EDO內(nèi)存是在原

先的普通DRAM之后出現(xiàn)的，它的存隼速度等性

能比普通DRAM有了很大的提高。SDRAM是繼

EDO之后出現(xiàn)的，它采用同步技術，使內(nèi)存工作

頻率與系統(tǒng)的外部總線頻率相同，性能又有了很

大的提高。SDRAM內(nèi)存條是168腳的，比EDO

要長許多，而且沒有成對使用的限制，插幾條都

可以。

(4)只讀存儲器ROM

主機板上有只讀存儲器ROM花片，ROM所存儲的信

息在制造時就固化在ROM中，使用時只能讀不能寫。

例如CMOS芯片就是一塊只讀存儲器ROM花片。

?特點：只能讀出不能寫入，斷電后程序和數(shù)據(jù)不

會丟失。

?只讀存儲器ROM通常分為EPROM(Erasablly

ProgrammableROM可擦寫的只讀存儲器)和

EEPROM(ElectricallyErasablePROM)來存儲

BIOS程序。EEPROM可以以字節(jié)為單位重復寫入，

而EPROM必須將數(shù)據(jù)全部沖掉才能寫入?，F(xiàn)在，

BIOS所用的ROM一般是FlashROM{<|f成

EEPROM的一種，兩者的界限并不很乩退

4.輸入/輸出接口

?什么是輸入/輸出接口?

在機器內(nèi)部，各個部件是通過總線連接；對于外

部設備，則是通過總線連接相應輸入/輸出設備的

接口電路，然后再與輸入/輸出設備設備連接。一

般接口電路又叫適配器或接口卡。接口卡是一塊

印刷電路板，它是系統(tǒng)I/O設備控制器功能的擴展

和延伸，因此，也稱為功能卡。

常見的接口卡有：顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡。

接口卡的作用:

?CPU與外部設備的工作方式、工作速度、信

號類型都不相同，通過接口電路的變換作用，

把兩者匹配起來。接口電路中包含一些專業(yè)

芯片、輔助芯片以及各種外部設備適配器和

通信接口電路等。不同的夕卜部設備與主機相

連都要配備不同的接口?，F(xiàn)在常用的幾中接

口卡都做成標準件，以便于選用。

?微機與外部設備之間的信息傳輸方式：一種是串

行方式，另一種是并行方式。

?串行方式是按二進制位逐位傳輸，傳輸速度較慢,

但省器材。

?并行方式一次可以傳輸若干個二進制位的信息，

傳輸速度比串行方式快，但器材投入較多。在微

機內(nèi)部都是采用并行方式傳送信息。微機與外設

之間的信息傳送，兩種方式均有采用。

(1)串行接口

微型機中采用串性通信協(xié)議的接口稱為

串行端口，也稱為RS-232接口。一般微

型機有兩個串口,被標記為C0M1和COM2。

微型機中使用串口的設備主要有鼠標、

掃描儀、數(shù)碼照相機和調(diào)制解調(diào)器等。

(2)并行接口

?并行端口信稱為“井口”,用一組線同

時傳送一組數(shù)據(jù)。在微型機中，一般配

置一個并行端口，被標記為LPT1或PRN。

微型機中使用并行端口的設備主要有打

印機、外置式光驅(qū)和掃描儀。

(3)ISA接口

?ISA(industrialstandardarchitecture)總

線標準是IBM公司1984年為推出PC/AT機而建立

的系統(tǒng)總線標準，所以也叫AT總線。它是對XT總

線的擴展，以適應8/16位數(shù)據(jù)總線要求。它在

80286至80486時代應用非常廣泛，以至于現(xiàn)在奔

騰機中還保留有ISA總線插槽。

?ISA系統(tǒng)總線接口是微機上即將要淘汰的接口，

由于許多如聲卡，MODEM等老設備還是離不開它，

所以VIA的主板芯片組依然提供了對它的支持。

(4)PCI接口

?PCI是系統(tǒng)總線接口的國際標準。目前，PCI接口

的最大傳輸率可達266Mbit/s。顯卡、聲卡、網(wǎng)

卡、MODEM等接口大部分為PCI接口。

?PCI(Peripheralcomponentinterconnect)總

線插槽是主板上最常見的接口插槽，它是由

Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位

數(shù)據(jù)總線，且可擴展為64位。它的工作頻率為

33MHzo

PCI總線主板插槽的體積比原ISA總線插槽還

小，其功能比VESA、ISA有極大的改善，支持

突發(fā)讀寫操作，可同時支持多組外圍設備。

其功能比VESA、ISA有極大的改善，支持突發(fā)

讀寫操作，最大傳輸速率可達132MB/s,可同

時支持多組外圍設備。

(5)AGP圖形加速接口

(AcceleratedGraphicsPort)

?AGP接口是近幾年主板上發(fā)展起來的最重要的接

口之一。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。

?AGP接口的發(fā)展經(jīng)歷了AGP1X/2X/PR0/4X/8X等等

階段，其傳輸速度也從最早的AGP1X的266MB/s的

帶寬發(fā)展到了AGP8X的2GB/S。

(6)USB接口

.USB接口即符合通用串行總線硬件標準的接口，

用于外部設備。USB能使相關外設在機箱外連

接，允許“熱插拔”（連接外設時不必關閉電

源），實現(xiàn)安裝自動化。它比傳統(tǒng)串口快100倍,

能提供的傳輸速率最高達12Mbps。例如，掃描

儀、鼠標、調(diào)制解調(diào)器、游戲控制和鍵盤等。

5.總線和擴展槽

（1）總線

?總線：微機各功能部件相互傳輸數(shù)據(jù)時，需

要有連接它們的通道，這些公共通道就稱為

總線（BUS）o一次傳輸信息的位數(shù)則稱為總

線寬度。

?內(nèi)部與外部總線：CPU本身也有若干個部件組

成，這些部件之間也是通過總線連接，通常

把CPU花片內(nèi)部的總線稱為內(nèi)部總線，而連接

系統(tǒng)各部件間的總線稱為外部總線或稱為系

統(tǒng)總線。I/I、—

總線的分類:

的不同，可將總線分為：

數(shù)據(jù)總浮、地址總線和控制總線。

?數(shù)據(jù)息泡:

用來傳福^據(jù)信息，它是CPU同各部件交換信

息的通道。數(shù)據(jù)總線都是雙向的，而具體輸送

信息的方向，則由CPU來控制。

?地址總線：

用來傳送地址信息的，CPU通過地址總線把需要訪問

的內(nèi)存單元地址或外部設備的地址傳送出去。

通常地址總線是單方向的。地址總線的寬度與尋址的

范圍有關，即決定了尋址的范圍，如尋址1MB的地址

空間，就需要有20條地址線。

?控制總線：

控制總線來傳輸控制信號，以協(xié)調(diào)各部件的操作，它

包括CPU對內(nèi)存儲器和接口電路的讀寫信息、中斷響

應信號等。||a

(2)擴展槽

目前，微機均采用總線結(jié)構將各部件組成一個系

統(tǒng)。主機與其它外圍硬件是以擴充總線相連的，

一般擴充總線在主板上的接口稱為擴展槽。擴展

槽主要用于插接各種功能的板卡。目前，微機上

主要使用兩種總線擴展槽規(guī)格：

?ISA總線擴展槽：

這是微機中使用最普遍的擴展槽，CPU與接口硬

件之間數(shù)據(jù)傳輸速度為8MHz,數(shù)據(jù)總線的位數(shù)為

16位。ISA總線是一種逐漸被淘汰的總線，存在

它只是為了兼容已有的大量硬件產(chǎn)品，如ISA總

線插卡。

PCI總線擴展槽:

?PCI總線是一種不依附于某個具體處理

器的局部總線。PCI擴展槽為白色、長

度較短的插槽。它是Intel公司提出屬

于它自己的先進的局部總線。它的工作

頻率為33MHz,數(shù)據(jù)總線達到32位

（PCI2.0標準總線達到64位，總線工作

頻率66MHz），其最大的優(yōu)點是箱化主板

與芯片組的設計。

2.2.4外存儲器

軟盤和硬盤是微機的外部存儲器，磁盤驅(qū)動器則

兼?zhèn)淞溯斎?、輸出兩種功能，它們實現(xiàn)了對磁盤

上記錄信息的讀、寫操作。

一、軟盤及軟盤驅(qū)動器

一個完整的軟盤存儲系統(tǒng)是由軟盤、軟盤驅(qū)動器組

成。軟盤記錄的信息是通過軟盤驅(qū)動器進行讀寫

的。軟盤驅(qū)動器與主機的連接是通過將軟盤驅(qū)動

卡插入主板的某個擴展槽中，并用驅(qū)動卡專用連

線將軟盤驅(qū)動器與驅(qū)動卡連接在一起。

軟盤:

?目前微機所

配置通用軟

盤驅(qū)動器大

多數(shù)是3.5英

寸的1.44MB

薄型軟盤驅(qū)

動器，適用

于1.44MB軟

盤。如圖2-9

所示。

1.軟盤的結(jié)構和存儲原理

?3.5英寸軟盤片是軟盤的核心，是記錄數(shù)據(jù)

的載體，它由一種塑料物構成，表面涂著一

層由鐵氧化物構成的磁性材料。這與錄音機

中使用的磁帶有點相似，盤片在軟盤驅(qū)動器

中水平旋轉(zhuǎn)并通過磁頭來讀寫盤片上的信息,

寫的過程是以電脈沖將磁頭下方磁道上那一

點磁化，而讀的過程則將磁頭下方磁道上那

一點的磁化信息轉(zhuǎn)化為電信號，并通過電信

號的強弱來判斷為“0”還是“1"C

2.軟盤格式化的原理

?軟盤只有經(jīng)過格式化后才可以使用。格式

化是為存儲數(shù)據(jù)作準備，在此過程中，軟

盤被劃分為若干個磁道，磁道又被劃分為

若干個扇區(qū)。例如，3.5英寸軟盤共有80個

磁道，18個扇區(qū)，每個扇區(qū)的容量均為512

個字節(jié)，兩面的總?cè)萘考s為1.44MB。軟盤

的容量可以用下列公式計算。

?軟盤的容量=記錄面數(shù)x磁道數(shù)/面x扇區(qū)

數(shù)/道X字節(jié)/扇區(qū)一、一

硬盤及硬盤驅(qū)動器

軟盤具有使用攜帶方

便等特點，但其存儲容量

小，讀寫速度慢，對大量

數(shù)據(jù)的存儲顯得力不從心

而硬盤便具有解決以上問

題的全部特點。硬盤作為

微機系統(tǒng)的外存儲器，它

有著軟盤所不可比擬的優(yōu)

勢，所以成為微機的主要

配置之一。如圖2T0所示。

1,硬盤的分類

從外形磁盤直徑尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、

2.5英寸和L8英寸等。從存儲容量上分有8.4GB、

10GBG、20GB、30GB等。從接口分有IDE、EIDE、

ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盤主要用在服

務器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改進的接口，

其傳輸速度有了大幅度的提高。

2.硬盤的結(jié)構和存儲原理

?硬盤與軟盤的工作原理相同。硬盤一般由多個盤

片固定在一個公共的轉(zhuǎn)軸上，構成盤片組。微機

上用的硬盤采用了溫徹斯特技術，它把硬盤、驅(qū)

動電機、讀寫磁頭等組裝并封裝在一起，成為曼

徹斯特驅(qū)動器。硬盤工作時，固定同一個轉(zhuǎn)軸上

的多張盤片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)甚至更高的速度旋轉(zhuǎn),

磁頭在驅(qū)動馬達的帶動下在磁介質(zhì)盤做徑向移動,

尋找定位，完成寫入或讀出數(shù)據(jù)工作。

硬盤經(jīng)過低級格式化、分區(qū)及高級格式化后即可使

用。~~/、~~

■

3.硬盤的存儲容量

硬盤片以硬質(zhì)的鋁合金片為片基，并涂上精細

磁性材料制作而成。磁盤表面也以轉(zhuǎn)軸中心為圓

點，被均勻地劃分為若干個半徑不等的同心圓，

稱為磁道。不同記錄面上相同宜徑的磁道在垂直

方向構成同心圓柱，稱為柱面，柱面數(shù)等于磁道

數(shù)。每個磁道同樣被劃分為若干個扇區(qū)，每個扇

區(qū)的容量均為512字節(jié)。因此，硬盤的容量可用

下式計算：

硬盤容量二記錄面數(shù)x柱面數(shù)x扇區(qū)數(shù)/磁道

x字節(jié)/扇區(qū)

三、光盤與光盤驅(qū)動器

1.光驅(qū)分類

光驅(qū)是多媒體計算機的重要外設，主要用來讀取

光盤上的信息。此外它還可以用來播放CD、VCD

的功能。

光驅(qū)按安裝方式劃分：有內(nèi)置和外置式兩種；

光驅(qū)按數(shù)據(jù)傳輸速度分：20速、24速、32速、40

速、50速等等；

光驅(qū)按接口分類：IDE（或EIDE）接口和SCSI接

口，一般來說，SCSI接口光驅(qū)性能比較好，但價

格比較貴。|二||

2.光盤的存儲原理

光電存儲介質(zhì)俗稱光盤。光盤上有許多可痕，光

電讀隼設備中的光學讀寫頭利用激光束投到光盤

上，根據(jù)可痕的深淺不同，反射的光束也不同，

來表示不同的數(shù)據(jù)。一張光盤可以存儲650兆字

節(jié)的數(shù)據(jù)。

3.光盤的分類

從光盤的使用特性來分：只讀光盤、寫一次光盤、

可重寫光盤三大類。

(1)只讀光盤或稱CD-ROM(CompactDisc

ReadOnlyMemory)o

數(shù)據(jù)信息由生產(chǎn)廠家在制造時寫入到光盤中，

該光盤可反復進行讀操作，但不能進行寫操作，

即光盤中的數(shù)據(jù)不能更改或刪除，而是永久保存。

由于這種光盤具有ROM性質(zhì)，因此又稱為CD-ROM。

目前廣泛使用的是CD-ROM光盤。

(2)一次性寫入光盤

一次性寫入光盤，可以由用戶寫入信息，但只能

寫一次，不能抹除和改寫。這種光盤的信息可反

復讀盤上的信息。

(3)可擦寫型光盤

可擦寫型光盤，用戶可自己寫入