計(jì)算機(jī)硬件組成與原理

計(jì)算機(jī)硬件組成與原理

宋燕林

songyl@

644677,

計(jì)算機(jī)硬件組成與原理

第一部分計(jì)算機(jī)基本工作原理

第二部分微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

第一部分計(jì)算機(jī)基本工作原理

第一章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

第二章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

，、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。

?硬件系統(tǒng)指由電子部件和機(jī)電裝置組成的

實(shí)體，分為主機(jī)和外圍設(shè)備。

?軟件系統(tǒng)指裝在硬件中的各種程序以及全

部的應(yīng)用技術(shù)資料，分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用

軟件。

中央處理箭

生板）內(nèi)存體器

fee

件

夕卜奇儲能S

r系

統(tǒng)輸入設(shè)備

夕卜國設(shè)備

輸出設(shè)備

計(jì)

,輸入輸中接口

機(jī)V

系（攆作系統(tǒng)

統(tǒng)

系統(tǒng)較f牛1系統(tǒng)服務(wù)軟件

［榮評及好釋程療

較

I件廣文字理車文件

系m

統(tǒng)圖形處理較仔

［應(yīng)用軟/牛Y考娛《本軟件

數(shù)據(jù)庫軌仔

（鋪劭設(shè)計(jì)較件

圖i-i計(jì)算機(jī)系統(tǒng)白勺組成

二、馮?諾依曼計(jì)算機(jī)

?采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令

?采用存儲程序方式

?由運(yùn)算器、存儲器、控制器、輸入裝置和

輸出裝置等五大部件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并

規(guī)定了這五部分的基本功能

圖1-2馮?塔依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)

二馮?諾依曼計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)應(yīng)該由五個(gè)基本部分組成：

?運(yùn)算器進(jìn)行算術(shù)（加、減、乘、除）和邏

輯（與、或、非、比較、移位）等運(yùn)算操

作

?控制器控制、協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件的工作

?存儲器存儲程序和數(shù)據(jù)

?輸入設(shè)備輸入程序和數(shù)據(jù)

?輸出設(shè)備輸出程序執(zhí)行結(jié)果

:、馮?諾依曼計(jì)算機(jī)

A控制器和運(yùn)算器往往集成在一塊芯片上，

稱為CPU(CentralProcessorUnit),中

央處理單元，是計(jì)算機(jī)的核心器件。

:、馮?諾依曼計(jì)算機(jī)

工作原理：

?程序開始啟動后，控制器將從存儲器中逐條

順序取出指令分析并執(zhí)行，指令執(zhí)行的結(jié)果

可以放到存儲器中，然后通過輸出設(shè)備輸出。

?輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)放入存儲器中，運(yùn)算器

需要數(shù)據(jù)時(shí)從存儲器讀取，并把結(jié)果放回存

儲器。

▲、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

1.系統(tǒng)軟件

2.應(yīng)用軟件

3.用戶軟件

圖1-3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成和層次結(jié)構(gòu)

1、系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是用于計(jì)算機(jī)的管理、維護(hù)、控制

和服務(wù)的基本程序，負(fù)責(zé)和硬件系統(tǒng)直接

溝通。

?操作系統(tǒng)

?設(shè)備驅(qū)動程序

?維護(hù)工具軟件

?語言處理程序

操作系統(tǒng)

?OperatingSystem—OS

?是用來控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源,

合理組織計(jì)算機(jī)工作流程并方便用戶充分

且有效使用計(jì)算機(jī)資源的程序的集合。

?計(jì)算機(jī)啟動后，會自動把OS最基本的部分

調(diào)入內(nèi)存并運(yùn)行，管理計(jì)算機(jī)硬件，并為

其它程序提供基礎(chǔ)支持，其它程序都是建

立在OS之上，并通過OS訪問硬件系統(tǒng)。

操作系統(tǒng)

?OS避免了其它程序直接訪問系統(tǒng)硬件，為

它們提供了更簡單的訪問硬件的方式。

?常見的OS：DOS、Window2000>Unix、

Linux,OS/2等。

語言處理程序

?計(jì)算機(jī)語言是人和計(jì)算機(jī)交換信息的工具，

處理計(jì)算機(jī)語言的程序被稱為語言處理程序。

?計(jì)算機(jī)語言分類：

?機(jī)器語言

＞匯編語言

?高級語言(Basic,PASCAL,C,C++,Java)

數(shù)據(jù)庫管理軟件

?Oracle

?IBMDB2

?MSSQLServer

?Sybase

?Access

2、應(yīng)用軟件

是人們?yōu)榻鉀Q各種實(shí)際問題而編寫的各種計(jì)算機(jī)程序。

?文字處理軟件

?電子表格軟件

?繪圖軟件

?計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件

?統(tǒng)計(jì)軟件

?信息與參考軟件

?網(wǎng)絡(luò)通信軟件

第二章計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)

第一節(jié)系統(tǒng)概述

第二節(jié)中央處理器

第三節(jié)存儲器

第四節(jié)輸入輸出設(shè)備

第五節(jié)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

第六節(jié)多媒體計(jì)算機(jī)

第一節(jié)系統(tǒng)概述

信息流

二指令系統(tǒng)

三.總線結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)硬件基本組成

數(shù)據(jù)流

地址

控制流

工信息流

?數(shù)據(jù)信息

?一般數(shù)據(jù)

?指令數(shù)據(jù)

?控制信息

?地址信息

:、指令系統(tǒng)

?指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件的語言系統(tǒng)，是

CPU能夠接受并執(zhí)行的基本任務(wù)，也稱指

令集，代表了計(jì)算機(jī)所能完成的基本功能。

1.指令格式

2.指令系統(tǒng)的種類

3.指令的分類

4.指令的執(zhí)行

1.指令格式

一般指令包含四部分：

?操作碼（加法，乘法）

?源操作數(shù)

?目的操作數(shù)

?下一條指令的地址

2.指令系統(tǒng)的種類

?CISC復(fù)雜指令集

?RISC精簡指令集

3.指令的分類

?數(shù)據(jù)傳送類

?算術(shù)運(yùn)算類

?邏輯類

?數(shù)據(jù)變換類

?輸入/輸出類

?系統(tǒng)控制類

?控制權(quán)轉(zhuǎn)移類

4.指令的執(zhí)行

?計(jì)算下一條要執(zhí)行的指令地址

?根據(jù)指令地址從內(nèi)存中取出指令

?對指令進(jìn)行譯碼來確定指令要實(shí)現(xiàn)的功能

?計(jì)算操作數(shù)的地址

?根據(jù)地址讀取操作數(shù)

?執(zhí)行操作

?把執(zhí)行后的結(jié)果保存起來

5、程序

?計(jì)算機(jī)程序是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上為完成某

一個(gè)特定任務(wù)而編制的指令的序列。

?源程序：人編寫的某種指令的序列（例如:

C語言編寫的程序，匯編，機(jī)器碼。

?可運(yùn)行程序：機(jī)器指令的序列，就是機(jī)器

碼（一般擴(kuò)展名是：COM或EXE。

?源程序通過編譯鏈接程序可以轉(zhuǎn)換成可運(yùn)

行程序（機(jī)器碼）

三、總線結(jié)構(gòu)

?計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分之間需要傳遞信息流，

信息流的傳遞一般就是通過一些連線來完

成，為了降低電路的復(fù)雜性，這些連線一

般是公用的，多個(gè)部件同時(shí)連接在上面，

稱為總線。

?計(jì)算機(jī)內(nèi)有內(nèi)部總線和系統(tǒng)總線、接口總

線。

1.系統(tǒng)總線概述

?系統(tǒng)總線（外部總線）是連接CPU、存儲

器和輸入輸出設(shè)備的一組信號線，是各個(gè)

部件的公共信息通路，在一個(gè)時(shí)刻只能有

一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上。

?系統(tǒng)總線有大約50?100根信號線組成，這

些信號線可分成3組，分別傳輸數(shù)據(jù)信息、

地址信息和控制信息。

圖3-2總線結(jié)構(gòu)示意圖

1.系統(tǒng)總線概述

?地址總線AB(AddressBus)

?根數(shù)代表了所能訪問的存儲的大小

?20(8086)32(386)

?數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)

?32位機(jī)

?控制總線CB(ControlBus)

總線的主要參數(shù)

1.總線的帶寬

2.總線的位寬

3.總線的工作時(shí)鐘頻率

夕卜設(shè)

3.常用的微機(jī)總線簡介

?ISA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)

?EISA擴(kuò)展的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)

?VESA局部總線

?PCI總線

?接口總線：IDE、SCSI、USB、AGP

第二節(jié)中央處理器

?中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的大腦，由

它根據(jù)程序指令指揮計(jì)算機(jī)的各個(gè)部分完

成信息處理和計(jì)算。

第二節(jié)中央處理器

?中央處理器（CPU）能完成的工作:

?讀取指令

?解釋指令

?讀取數(shù)據(jù)

?處理數(shù)據(jù)

?保存結(jié)果

第二節(jié)中央處理器

?CPU由三部分組成：

?算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU）

?控制單元（CU）

?寄存器組（Register）

控制單元（CU）

?控制器是計(jì)算機(jī)的核心。

?控制器從存儲器讀取指令碼并進(jìn)而對該指

令碼翻譯識別、安排操作時(shí)序，向計(jì)算機(jī)

各有關(guān)部件發(fā)出一系列執(zhí)行該指令所需要

的微操作控制信號，使指令得到執(zhí)行。

?控制器是計(jì)算機(jī)按程序控制原理有條不紊

工作的關(guān)鍵部件。

控制器

控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。

?控制器按照計(jì)算機(jī)的工作節(jié)拍（主頻）產(chǎn)

生各種控制信號，以指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)有條

不紊地自動執(zhí)行程序。

?工作節(jié)拍是由計(jì)算機(jī)內(nèi)的時(shí)鐘電路產(chǎn)生的,

它的頻率稱為主頻。

寄存器組

?用戶可見的寄存器

?通用寄存器

?數(shù)據(jù)寄存器

?地址寄存器

?標(biāo)志寄存器

?狀態(tài)控制寄存器

寄存器組

?狀態(tài)控制寄存器

?程序計(jì)數(shù)器（PC）

?指令寄存器（舊）

?存儲器緩沖寄存器（MBR）

?存儲器地址寄存器（MAR）

?程序狀態(tài)字（PSW）

?進(jìn)位標(biāo)志

?相等標(biāo)志

?符號位

影響CPU性能的因素

?字長

位,16位,32位，64位

?王頻

4.77MHz

100MHz

2.4G,3.2GP4

位、字節(jié)和字長

?位：在數(shù)字電路和微機(jī)技術(shù)中采用二進(jìn)制，代碼

只有“0”和其中無論是“0”或是"1”在

CPU中都是一“位”。

?字節(jié)和字長：微機(jī)技術(shù)中對CPU在單位時(shí)間內(nèi)（同

一時(shí)間）能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。所

以能處理字長為8位數(shù)據(jù)的CPU通常就叫8位的

CPUo同理32位的CPU就能在單位時(shí)間內(nèi)處理字

長為32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

?由于常用的英文字符用8位二進(jìn)制就可以表示，所

以通常就將8位稱為一個(gè)字節(jié)。

位、字節(jié)和字長

?位和字節(jié)的長度是固定的，對于不同的

CPU、字長的長度則不一樣。

?8位的CPU一次只能處理一個(gè)字節(jié)，而32位

的CPU一次就能處理4個(gè)字節(jié)，同理字長為

64位的CPU一次可以處理8個(gè)字節(jié)。

第三節(jié)存儲器

?在主機(jī)里，用來存放數(shù)據(jù)的部件是存儲器。

?存儲器分為兩種，內(nèi)存儲器和外存儲器，簡稱內(nèi)

存（主存）和外存（輔存）。

?主存儲器是能由CPU直接編程訪問的存儲器，它

存放需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)。因?yàn)樗?/p>

通常位于所謂主機(jī)的范疇之內(nèi)，所以常稱為內(nèi)存。

第三節(jié)存儲器

?由于主存容量有限（受地址位數(shù)、成本、

速度等因素制約），在大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

中設(shè)置一級大容量存儲器，如磁盤、磁帶、

光盤等，作為對主存的補(bǔ)充與后援。它們

位于傳統(tǒng)主機(jī)的邏輯范疇之外，常稱為外

存儲器，簡稱外存。

第三節(jié)存儲器

它們的區(qū)別在于：

?內(nèi)存的數(shù)據(jù)存儲速度快，而外存相對比較

慢；

?內(nèi)存的容量比較小，而外存的容量可以很

大；內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在關(guān)閉計(jì)算機(jī)后就消失

了，外存中的數(shù)據(jù)可以永久保存。

1級存儲系統(tǒng)

CPU

主存儲器

外存儲器

高速緩沖存儲器

?為了解決CPU與主存之間的速度匹配問題,

許多計(jì)算機(jī)設(shè)置一種高速緩沖存儲器

(Cache),高速緩存中存放著最近要使

用的程序與數(shù)據(jù)，作為主存中當(dāng)前活躍信

息的副本。

高速緩沖存儲器

?通常所指的高速緩沖存儲器是在CPU的外部，但

80386以上的微處理器中為了進(jìn)一步提高CPU的

運(yùn)行效率，在CPU的內(nèi)部又設(shè)置了一個(gè)高速緩存。

?為了與傳統(tǒng)意義上的高速緩存加以區(qū)別，我們將

CPU內(nèi)部的高速緩存稱為一級高速緩存（L1

Cache）,而將CPU外部的高速緩存稱為二級高

速緩存（L2Cache）。

、內(nèi)存

1.內(nèi)存的種類

2.內(nèi)存編址和尋址能力

3.對內(nèi)存的操作

1.內(nèi)存的種類

內(nèi)存主要分成兩種

?只讀存儲器（ROM）

?隨機(jī)讀寫存儲器（RAM）。

(1).只讀存儲器(ROM)

是一種只能讀出而不能寫入和修改信息的存

儲器。其存儲信息在制作該存儲器時(shí)被寫入。計(jì)算

機(jī)斷電后，ROM中的數(shù)據(jù)不會丟失。

ROM、PROM、EPROM、E2PROMxFM閃存

(2).隨機(jī)存儲器(RAM)

是一種隨機(jī)讀寫存儲器，其內(nèi)容可以讀出，也可

以隨時(shí)重新寫入。計(jì)算機(jī)斷電后，RAM中數(shù)據(jù)全部

消失。

隨機(jī)存儲器可以分為靜態(tài)隨機(jī)存儲器和動態(tài)隨

機(jī)存儲器。

只讀存儲器與隨機(jī)存儲器的區(qū)別

類別對信息的修改斷電后信息情況用途

ROM只讀不丟失永久存放特殊專用信息

RAM可讀、可寫全部丟失存放臨時(shí)程序和數(shù)據(jù)

2.內(nèi)存編址和尋址能力

?內(nèi)存中以一個(gè)字節(jié)(Byte)為存儲單位，存

取的最小單位也是字節(jié)，內(nèi)存中的每個(gè)字節(jié)都

有一個(gè)地址來標(biāo)識，CPU要存取某個(gè)單元里

的數(shù)據(jù)，必須先發(fā)出一個(gè)地址。

?內(nèi)存地址從0開始編，如果系統(tǒng)中有64M內(nèi)存

(226),貝IJ內(nèi)存的編址是從0至IJ3FFFFFFH。

?4G貝IJ是：0至UOFFFFFFFFH232個(gè)Byte。

2,內(nèi)存編址和尋址能力

?計(jì)算機(jī)所能管理的內(nèi)存大小由計(jì)算機(jī)總線中地

址線的根數(shù)決定，可稱為計(jì)算機(jī)的尋址能力,

例如：086機(jī)器地址線是20根，則它的尋址

能力為22。，能編址的最大內(nèi)存量為1MB。

?32位奔騰機(jī)器的地址線都是32位的，它的尋

址能力貝I」是：4GB,0至ij0FFFFFFFFH232個(gè)

Byteo

3、對內(nèi)存的操作

?讀取數(shù)據(jù)

?寫入數(shù)據(jù)

?堆棧和堆棧操作

堆棧和堆棧操作

?堆棧是一種按特定順序進(jìn)行存取的存儲區(qū),

這種特定順序可歸結(jié)為“后進(jìn)先出”

(LIFO)或“先進(jìn)后出”(FILO)o

?堆棧操作包括進(jìn)棧和出棧操作。

?演示用堆棧保護(hù)寄存器，以及交換寄存器

內(nèi)容。

二、外存

外存用于存放暫時(shí)不需要使用的信息。分

為兩種：

?磁表面存儲器

?光存儲器

1.磁表面存儲器

?磁表面存儲器是將磁性材料涂在載體上，利

用磁頭和磁表面的磁化效應(yīng)，在磁表面形成

很多小的磁化單元，每一個(gè)單元可以有兩種

不同的磁化方向，分別表示0和1,以此來存

儲數(shù)據(jù)。

?寫數(shù)據(jù)時(shí)，用磁頭按照數(shù)據(jù)磁化每個(gè)磁化單

元，改變每個(gè)單元的磁化方向。

?讀數(shù)據(jù)時(shí)，通過磁頭在不同單元感應(yīng)到的電

流，轉(zhuǎn)化成0、1數(shù)據(jù)。

1.磁表面存儲器

?磁帶

?磁盤

?軟磁盤

?硬磁盤

軟盤驅(qū)動器安裝在機(jī)箱的前面。

軟盤直徑是3.5英寸的軟盤,

簡稱3寸盤。

3寸盤的存儲容量是L44MB。

硬盤及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.光存儲器

也叫光盤驅(qū)動器，介質(zhì)是光盤

?CD

?CD-ROM

?CD-RW

?DVD-ROM

?DVD-RW

3.磁盤空間的劃分

?軟盤

?硬盤

軟磁盤格式化（1.44M）

?磁道（cylinders,同心圓）

>==?磁道

0-79,最外圈是0道。

?扇區(qū)（Sectors,為512字節(jié)）。

0-17

?軟盤有兩個(gè)面。

?磁道和扇區(qū)是在格式化時(shí)劃分的

磁盤結(jié)構(gòu)及磁道扇區(qū)劃分

軟磁盤容量

容量二磁盤面數(shù)X磁道數(shù)/面X扇區(qū)數(shù)/磁道X字節(jié)數(shù)/扇區(qū)

容量=2X80X18X512(字節(jié))

=1474560(字節(jié)B)+1024

=1440(KB)

=1.44(MB)

硬盤劃分

?硬盤和軟盤的劃分基本類似。

?硬盤包含多個(gè)盤片，所以它的面數(shù)更多，可

以看成多個(gè)軟盤的疊加，每個(gè)面上都有磁頭。

?硬盤上不同面上的相同磁道一起稱為柱面。

?每個(gè)磁道包含的扇區(qū)數(shù)為63o

?硬盤因?yàn)榭臻g很大，可以劃分出若干個(gè)邏輯

磁盤。

4.數(shù)據(jù)在磁盤上的存儲

?文件系統(tǒng)

?FAT12、FAT16、FAT32

?NTFS、NTFS5.0

?Winfs

?Ext2、Ext3

磁盤低級格式化和高級格式化

?在低級格式化過程中，格式化程序?qū)⒋疟P的磁道

分成特定數(shù)量的扇區(qū)，創(chuàng)建扇區(qū)間和磁道間的間

隙并寫入扇區(qū)頭和尾信息。

?在高級格式化過程中，操作系統(tǒng)（例如windows

95、WindowsNT或DOS）將管理文件和數(shù)據(jù)必

需的結(jié)構(gòu)寫入磁盤。FAT分區(qū)在每個(gè)己格式化的

邏輯盤上有一個(gè)卷自舉扇區(qū)（VBS）、兩份文件

分配表（FAT）和一個(gè)根目錄。利用這些數(shù)據(jù)結(jié)

構(gòu)，操作系統(tǒng)管理磁盤空間及文件，甚至管理那

些有缺陷的區(qū)域以免出現(xiàn)問題。

第四節(jié)輸入輸出設(shè)備

一、輸入設(shè)備

二、輸出設(shè)備

三、輸入輸出接口

、輸入設(shè)備

?鍵盤上的每個(gè)鍵有一個(gè)鍵開關(guān)。鍵開關(guān)有

機(jī)械觸點(diǎn)式、電容式、薄膜式等多種，其

作用是檢測出使用者的擊鍵動作，并轉(zhuǎn)換

成編碼，輸入到計(jì)算機(jī)的鍵盤緩沖區(qū)，由

CPU處理。

＞輸入設(shè)備

?鼠標(biāo)、軌跡球、操縱桿

?鼠標(biāo)器是一種控制顯示器屏幕上光標(biāo)位置

的輸入設(shè)備，有機(jī)械式和光電式。

一、輸入設(shè)備

?圖像輸入設(shè)備：數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、掃

描儀等。

?聲音采集設(shè)備：

?光學(xué)字符識別（OCR）設(shè)備

?條形碼讀入器

?觸摸屏

二輸出設(shè)備

?顯示器：

?CRT（陰極射線管）顯示器

?LCD液晶顯示器

顯示器有關(guān)的幾個(gè)術(shù)語

?分辨率

?640*480800*6001024*7681280*1024

?灰度級（顏色數(shù)）

?用幾個(gè)bit表示一個(gè)像素：

?8位（256色）,16位（65535色），24位

（16777216色,真彩）

?刷新頻率:60Hz、70Hz、75、0、90

?顯存（存放屏幕顯示內(nèi)容的存儲器）

二輸出設(shè)備

?打印機(jī)：打印機(jī)也是計(jì)算機(jī)中最常用的輸

出設(shè)備。按輸出方式可分為擊打式和非擊

打式，擊打式以針式打印機(jī)為主要代表，

非擊打式以激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)為主

二輸出設(shè)備

針式打印機(jī)(wireprinter)用一組細(xì)針，在電

路的驅(qū)動下?lián)舸蛏珟?，在紙上留下墨跡。由打

印機(jī)針頭的數(shù)量可分為9針打印機(jī)和24針打印機(jī)。

一個(gè)西文字符可以由8義9點(diǎn)陣組成，用9針打印

機(jī)一次就可以打印一行。一個(gè)漢字則需要由

16x16^24義24或更多的點(diǎn)陣組成

二輸出設(shè)備

噴墨式打印機(jī)（ink-jetphnter）是將墨水通過細(xì)小

的噴嘴噴到紙上，打印質(zhì)量較點(diǎn)陣式打印機(jī)好，噪音

也較小。但是，它只能使用質(zhì)量較好的單頁紙，有的

更限制為一種規(guī)格（一般是A4）的復(fù)印紙。

激光打印機(jī)（loserphnterH吏用電子照相及靜電復(fù)

印的原理打印，打印質(zhì)量最好，速度快，噪聲低，但

價(jià)格比前兩種高。

輸入輸出設(shè)備

?調(diào)制解調(diào)器

?網(wǎng)絡(luò)適配卡（網(wǎng)卡）

?硬盤驅(qū)動器

?軟盤驅(qū)動器

?光盤驅(qū)動器

三、輸入輸出接口

?輸入輸出設(shè)備通過輸入輸出接口和計(jì)算機(jī)

連接。

?不同的設(shè)備有不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，可能

使用不同的I/O接口和計(jì)算機(jī)相連。

三、輸入輸出接口

?并行接口：并口，25芯D型插座，8根數(shù)據(jù)線，一

次傳送8位二進(jìn)制數(shù)，常用來連接打印機(jī)，設(shè)備名

稱為LPT,多個(gè)并口時(shí)：LPT1,LPT2o

?串行接口：用來連接串行設(shè)備，一次傳輸一個(gè)位,

為9針或者25針插座，常用來連接調(diào)制解調(diào)器或

者串行打印機(jī)、串口鼠標(biāo)等，可有多個(gè)串口，設(shè)

備名依次為C0M1,COM2……

3、輸入輸出接口

?USB接口，可連接127臺各種設(shè)備。

?1/1標(biāo)準(zhǔn)傳輸速度為：12Mbps

?2.0標(biāo)準(zhǔn)傳輸速度為：480Mbps

二輸入輸出接I

?ISA總線擴(kuò)展接口：連接在ISA系統(tǒng)總線上

的接口，ISA擴(kuò)展槽。

?PCI總線擴(kuò)展接口：PCI擴(kuò)展槽。

二輸入輸出接I

?AGP擴(kuò)展槽：是顯示卡和CPU和內(nèi)存之間

的高速通道。

.一——一---------______________，_____A4_二一

■?4??，??

三、輸入輸出接口

?IDE,EIDE接口：連接硬盤

?微機(jī)里一般有2個(gè)或者4個(gè)IDE接口，成為

IDE1>IDE2……；每個(gè)接口可以連接2個(gè)

IDE設(shè)備，分別稱為主設(shè)備和從設(shè)備。

?SCSI接口，連接SCSI設(shè)備，SCSI硬盤，

SCSI磁帶機(jī)等。

?SATA接口(SATAII)

第二部分微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

鼠標(biāo)

主機(jī)箱

臥式機(jī)箱內(nèi)部構(gòu)造

立式機(jī)箱

廠一■

第二部分微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

?主機(jī)箱面板結(jié)構(gòu)：

?電源開關(guān)，復(fù)位開關(guān)，軟驅(qū)口，光驅(qū)口，電源

指示燈，硬盤指示燈等。

?主機(jī)箱背面接口：

?電源接口

?鍵盤接口，鼠標(biāo)接口

?顯示器接口

?串口，并口，USB接口

?音頻接口

第二部分微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

?主機(jī)箱內(nèi)部包括：

?主機(jī)板

?電源

?CPU

?內(nèi)存條

?各種擴(kuò)展卡（顯卡，網(wǎng)卡，Modem卡，聲卡）

?軟驅(qū)

?光驅(qū)（刻錄機(jī)等）

第二部分微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

?電源：為主機(jī)板和各種部件提供電力，

把220伏交流電轉(zhuǎn)換為12伏和5伏直流電o

?AT電源，ATX電源

?帶有一個(gè)風(fēng)扇。

?電源的穩(wěn)定性對微機(jī)的穩(wěn)定性有重要作

用。

第二部分微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

?主機(jī)板（母板）：是微機(jī)的核心部件，微

機(jī)所有其它的部件都是要連接在主機(jī)板上

的，由主機(jī)板上的CPU指揮各個(gè)部件。

?CPU接口

?內(nèi)存接口（內(nèi)存擴(kuò)展槽）

?軟驅(qū)接口、硬盤IDE接口

?串口、并口、USB接口、音頻接口

?ISA擴(kuò)展槽，PCI擴(kuò)展槽，AGP擴(kuò)展槽

?電源接口（插槽）

?電源開關(guān)接口，復(fù)位開關(guān)接口，指示燈

主板控制芯片組

?控制芯片組（chipset）與主板的關(guān)系就象CPU

與整機(jī)一樣，它提供主板上的核心邏輯。

?芯片組是由北橋芯片與南橋芯片所組成的。中北

橋芯片控制的是系統(tǒng)總線、L2cache、AGP總線、

內(nèi)存以及PCI總線，決定著支持內(nèi)存的類型及最

大容量，是否支持AGP高速圖形接口及ECC數(shù)據(jù)

糾錯(cuò)等等。

?南橋則是負(fù)責(zé)對USB（通用串行總線），Ultra

DMA/33/66日DE傳輸和ACPI（高級能源管理）

和大部分的I/O設(shè)備（包括鍵盤、鼠標(biāo)、串并口、

軟驅(qū)的控制，RTC〔實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊）和flash

bios）控制和支持。

芯片組

?Intel系列

?VIA系列

?AMD系歹！J

?Sis系列

微機(jī)性能指標(biāo)

?字長

?主存容量

?運(yùn)算速度

?時(shí)鐘周期（主頻）

?數(shù)據(jù)輸入輸出最高速度

?性能價(jià)格比

微機(jī)CPU（MPU微處理器）

?微機(jī)CPU的發(fā)展

?微機(jī)CPU的接口

微處理器的發(fā)展:

?計(jì)算機(jī)的中央核心部件稱為

中央處理單元

CPU(CentralProcessingUnit)

?微機(jī)的CPU稱為微處理器

MPU(MicroProcessingUnit)

1.第一代微處器：年代71?73

特點(diǎn)：字長為4位或8位

集成度：2000管/片

時(shí)鐘頻率：1MH,

平均指令執(zhí)行時(shí)間：20Pls

Intel的4004,4040,8008（8位）

2.第二代MPU：年代73?77

產(chǎn)品：Intel的8080,8085

Zilog的Z80

Motorola的6800/6802等

特點(diǎn)：字長：8位

集成度：5000管/片?10000管/片

時(shí)鐘：2?4MH7

Lt

平均指令執(zhí)行時(shí)間：1?2JLIS

3.第一代VLSI微處理器78?79

年

產(chǎn)品：Intel的8086/8088

Zilog的Z8000

Motorola的68000

特點(diǎn)：字長：16位

集成度：20000?60000管/片

時(shí)鐘：4?8MHZ

指令時(shí)間：0.5那

4.80286類高性能16位MPU（82年）

產(chǎn)品：Intel的80286

Motorola的68010

特點(diǎn)：字長：16位

集成度：100000管/片

時(shí)鐘：10MHZ

指令時(shí)間：0.15gs

5.386類（85年）?486類（89年）

產(chǎn)品：Intel80386

Motorola68020

特點(diǎn)：字長：32位

集成度：15萬?50萬管/片

時(shí)鐘：16?40MHZ

指令時(shí)間0.05]ns

486時(shí)鐘可達(dá)100MH%集成度160萬

6.奔騰MPU（準(zhǔn)64位芯片）93年

特點(diǎn)：32位地址總線，64位數(shù)據(jù)總線。

時(shí)鐘:60,66,75,90,100,120,133,150,

166,200

MMX