《微机结构组成》PPT课件.ppt

第2章 微机结构组成,2.1 微机主机的结构组成 2.2 微机外部设备 2.3 系统CMOS设置 练习与思考题,2.1 微机主机的结构组成,典型微机的硬件系统包括主机、输入设备、输出设备、存储设备和功能卡(如声卡、显卡等)。整个硬件系统采用总线结构，利用总线将各部分连接成一个有机整体，如图2-1所示。,图2-1 典型微机系统,1.主机箱主机箱分为立式和卧式两种，它们之间没有本质的区别，只是机箱内部各部件的安放位置不一样而已，用户可以根据自己的爱好选择主机箱。从主机箱的正面可以看到软盘驱动器和光盘驱动器，从中可以插入软盘和光盘。主机箱的正面还有若干开关和指示灯，用于控制微机的开、关和显示微机的运行状态。电源开关：用于接通或者关闭主机电源。硬盘指示灯：灯亮表示硬盘正在进行读/写操作。电源指示灯：灯亮表示电源已接通。Reset开关：用于重新启动微机，相当于关机后重新开机的效果。,主机箱的背面由一些接口组成，用于实现主机和各种外部设备间的连接。显示器插座：位于显卡(显示适配器)上，用于连接显示器的信号电缆。键盘插座：位于主板上，通过键盘电缆可以连接键盘。并行端口：用于连接打印机等外部设备。串行端口：用于连接鼠标、调制解调器等串行设备。电源插座：位于电源箱上，用于外接交流电源。功能卡接口：用于外接各种外部设备。,2.主机箱的内部主机箱的内部有主板、显卡、硬盘驱动器、软盘驱动器、CD-ROM驱动器、电源和各种功能卡(如声卡等)，如图2-2、图2-3所示。,图2-2 主机箱内部结构示意图,图2-3 主机箱内主要部件分解示意图,1)主板主板由微处理器(CPU)、芯片组(Chipset)、高速缓存(Cache)、总线扩展槽和接口电路等组成，用于控制微机的运行。,2)微处理器(CPU)微处理器是微机的核心部件，微机的运算处理功能主要由CPU完成，同时CPU还实现对微机其它部件的控制，从而使微机各部件能统一协调工作。微处理器的型号有8086、80286、80386、80486、Pentium、Pentium Pro、Pentium、Pentium、Pentium 4代(简写为P4)等多种，通常所说的486、586即是由此而来。在一块比火柴盒还小的芯片上，集成有运算器和控制器电路。运算器用于对信息进行加工(加、减、乘、除等)，控制器通过执行指令，控制微机有条不紊地工作。,3)内存内存是CPU可以直接寻址的存储器，专门用于存放程序及待处理的数据，是微机的记忆中心。内存分为只读存储器ROM(Read Only Memory)和随机存储器RAM(Random Access Memory)两种。(1)只读存储器。ROM是指只能从中读出信息，而不能向其中写入信息，断电时信息仍保持不变的内存。ROM中的信息是由厂家预先写入的系统引导程序、自检程序以及输入/输出驱动程序等组成的。,(2)随机存储器。微机运行时，系统程序、应用程序和用户数据都临时存放在RAM中，断电时RAM中的信息会随之消失。随机存储器又分静态(SRAM)和动态(DRAM)两种。SRAM通常用作高速缓存(Cache)，Cache又分为L1 Cache(一级高速缓存或片内高速缓存)和L2 Cache(二级高速缓存或外部高速缓存)两种。L1 Cache通常内嵌于CPU中，而L2 Cache通常位于主板上，容量为256 KB(千字节)，可以扩充到512 KB。SRAM的读/写速度是DRAM的4倍，甚至更高。通常所说的内存大小是指DRAM的大小。DRAM容量以MB(兆字节)表示。DRAM可以扩充到256 MB(1 MB1024 KB)，甚至更高。,4)显卡显卡(又称显示卡或显示适配器)负责主板和显示器之间的通信。CPU首先将要显示的数据送往显卡的显示缓冲区(VRAM)，然后再由显卡将它们送往显示器进行显示。显卡通常插在主板的总线扩展槽上。除此之外主机箱内还有网卡、视频捕捉卡、Modem卡、声卡等功能卡。笔记本电脑将主机、显示器、键盘等都集成在一起，突出便携的特点。典型的笔记本电脑如图2-4所示。,图2-4 笔记本电脑,2.2 微机外部设备,2.2.1 输入设备1.键盘键盘是用户向微机输入数据和命令的工具。键盘上有一条电缆引出线，用来与主板后面的键盘插座相连接，该电缆线包括四条芯线：5 V电源线、地线和两条信号线。电缆线大约有1.8m长，并绕成了螺旋型，如同电话机的听筒线一样。,2.鼠标鼠标是微机的一种常用输入设备，用于增强或者代替键盘的光标移动键等的功能。目前，鼠标已经得到了广泛应用，在Windows等具有GUI(图形用户界面)的系统环境中，若没有鼠标就发挥不出软件的优越性能。常见的鼠标主要有机械式和光电式两种类型。,2.2.2 输出设备1.显示器显示器又称监视器(Monitor)，主要用于显示各种数据或者画面，是人与微机之间交换信息的窗口。显示器可以及时地反映出微机的工作情况和运行结果，并提示用户下一步应做的操作，其工作原理与电视机相似。显示器的种类很多，不同类型显示器的分辨率和所能显示的颜色种类也不同。显示器的分辨率是指显示器在水平方向和垂直方向上所能显示的像素点的多少，数字越大，表明分辨率越高，当然显示效果也就越好。,2.打印机打印机是微机的主要输出设备，用于打印结果、图形、票据和文字资料。常用的打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机等。针式打印机有宽行和窄行之分，这种类型的打印机价格适中、技术成熟，打印成本低，但打印时速度较慢，且噪音大。激光打印机是目前最好的打印机，打印效果极佳，但价格较贵。喷墨打印机是当前发展最快的打印机，其价格与针式打印机相当，但打印效果比针式打印机好得多，而且打印时噪音小，主要的缺点是必须使用专门的打印墨水，所以打印成本较高。,2.2.3 存储设备1.软盘和软盘驱动器软盘是在塑料盘片外再加一个保护套的活动磁盘，用于保存和交换数据。根据盘片的直径大小软盘可以分为5寸盘(5.25英寸)和3寸盘(3.5英寸)。常用的5寸盘的容量是1.2 MB，3寸盘的容量是1.44 MB，目前主要使用的软盘是3寸盘。软盘驱动器的作用是读/写软盘。和录音机上使用的磁带一样，软盘也只有插入软盘驱动器中才能工作。软盘驱动器是通过专用的连线与主板上的接口连接在一起的。,目前市场上主要的软盘驱动器有以下几种：5.25英寸1.2 MB薄型高密软盘驱动器，适用于5.25英寸360 KB及1.2 MB软盘；3.25英寸1.44 MB薄型高密驱动器，适用于3.25英寸720 KB及1.44 MB软盘。,2.硬盘和硬盘驱动器软盘虽具有携带方便等特点，但由于其存储容量小，且读/写速度慢，因而难以满足大量数据读/写的需要。硬盘正好可以弥补软盘的不足，它具有读/写速度快、存储容量大的优点。另外，硬盘及其读/写驱动器是全部封装在一起的，可以显著提高硬盘的可靠性。,3.光盘和CD-ROM驱动器CD-ROM驱动器是多媒体微机的主要外部设备，其作用与软盘驱动器类似，接法也类似于软盘驱动器，区别在于CD-ROM驱动器采用了激光扫描的方法从光盘上读取信息。光盘具有存储容量大(每片可达650 MB)、读取速度快、可靠性高、使用寿命长等特点，它既可以存储声音，也可以存储文字、图形和动画等。通过CD-ROM驱动器，既可以欣赏CD音乐，也可以观看VCD影碟。CD-ROM驱动器根据其传输速率的不同，可以分为单速、倍速、4倍速、6倍速、8倍速、12倍速、16倍速、24倍速和32倍速等；根据其放置位置的不同，又可以分成外置式和内置式两种。,2.2.4 多媒体设备1.音箱音箱是多媒体微机中不可缺少的组成部分，用于将接收到的信号转变成优美动听的声音。多媒体微机中的音箱一般要求是有源和防磁的，前者可以对较小功率的声音进行放大，后者能防止音箱中的磁场干扰显示器等其它电子设备的正常工作。,2.麦克风麦克风用于现场录音、演唱卡拉OK、实现语音输入等。3.声卡如果没有声卡，就无法充分利用多媒体产品。声卡的主要功能是实现声音和数字信号的转换、播放CD音乐和进行声音编辑(录制、播放和修改等)等。,4.视频卡视频卡主要用于捕捉、数字化、截取、存储、输出、放大、缩小VCD机、录像机或摄像机的图像，同时还可以进行相关的音频处理。视频卡的种类很多，最常见的是视频捕捉卡，主要用于捕捉视频图像。5.扫描仪扫描仪是实现图形输入的主要设备，用于将一幅画或者一张相片转换成数字化图形加以存储，便于进行进一步的处理(如编辑、显示或者打印)。,2.2.5 网络设备1.网卡借助于网卡，可以方便地将微机接入相应的局域网(Local Area Network，LAN)中，从而允许用户访问网络上的各种资源。2.调制解调器借助于调制解调器，可以方便地将微机通过电话线路(PSTN)接入Internet网络，从而实现在Internet上畅游。,2.3 系统CMOS设置,2.3.1 CMOS设置的意义CMOS是微机主板上一块可以读/写的RAM芯片，如图2-5所示。,图2-5 典型的CMOS芯片,该芯片用于保存系统当前的硬件配置和用户对某些参数的设定值。CMOS存储器(CMOS RAM)芯片由主板上的充电电池负责供电，所以即使关机，CMOS中保存的信息也不会丢失。由于CMOS RAM本身只是一块存储器芯片，并不具备修改数据的功能，所以系统必须利用专门的程序即BIOS才能对CMOS中的参数进行设定。BIOS是厂家预先烧录在主板上只读存储器中的软件，此软件不会因计算机的关机而丢失，称为系统的基本输入/输出程序。,2.3.2 常见的CMOS设置方法微机系统中常见的CMOS设置方法有以下几种。(1)开机启动时用热键进入CMOS设置环境。在开机时按下特定组合键即可进入CMOS设置环境。不同类型的计算机进入CMOS设置的按键不同，有的会在屏幕上给出相应提示，有的则不给出提示。常见的BIOS型号芯片如图2-6所示。,图2-6 典型BIOS型号芯片,表2-1 进入BIOS设置程序的方法,(2)利用系统提供的软件进行设置。这是CMOS设置发展的一个趋势。现在，很多主板都支持DOS下对系统CMOS设置信息进行管理的DMI(桌面管理接口)程序。Windows系统中已经包含了如节能保护、电源管理等原本属于BIOS的功能，在Windows 2000中还有很多管理功能都已被集成到操作系统中。(3)利用可读/写CMOS的应用软件进行设置。一些应用程序(如QAPLUS)提供了对CMOS的读、写、修改功能，通过它们可以对一些基本的系统配置进行修改。,2.3.3 CMOS设置选项的应用尽管各种CMOS设置的方法有所不同，但基本的选项概念及用法都非常类似。下面以Award的BIOS界面为例详细介绍CMOS设置选项的应用。系统开机进入BIOS后，首先将看到如图2-7所示的初始画面。,图2-7 CMOS初始画面,通过按下键，进入CMOS设置的主菜单，如图2-8所示。,图2-8 CMOS设置主菜单,选择相应的选项设置。以下将对常用的选项予以重点说明。STANDARD CMOS SETUP(基本CMOS设置)CMOS基本参数包括日期、时间、硬盘驱动器、软盘驱动器、显卡、内存等，如图2-9所示。,图2-9“STANDARD CMOS SETUP”选项界面,BIOS FEATURES SETUP(BIOS特性设置)本项用来设置BIOS的高级特性，如键盘按键速率的设置、系统开机驱动器启动顺序的设置等。CHIPSET FEATURES SETUP(芯片组参数设置)本项用来设置芯片组的参数，属于设备级的设置。建议用户不要随便修改这些参数。POWER MANAGEMENT SETUP(电源管理设置)本项用于设置电源管理的一些参数。,PNP/PCI CONFIGURATION(PNP/PCI参数设置)本项设置PNP(Plug and Play，即插即用)设备的参数。LOAD BIOS DEFAULTS(选用BIOS标准参数设置)为了不必要求用户记忆繁琐的高级设置项(主要是芯片级设置)，可在退出设置前使用此项，系统就把ROM BIOS中相关的内容自动调入，以保证机器能正常运行。,LOAD SETUP DEFAULTS(选用出厂标准参数设置)本项用来装入CMOS出厂时设置的标准参数，这些参数是针对系统做过优化的设定值。当选择本项时系统会出现如下提示信息：“Load SETUP Defaults(Y/N)？N”。如果确定要使用CMOS预定参数，可按“Y”键，再按Enter键。建议用户在修改CMOS参数时，首先选择本项装载Setup预设值后再设置其它CMOS参数。,SUPERVISOR PASSWORD(管理员口令)管理员口令用于控制非法用户修改系统的CMOS参数，以提高系统的安全性。选择此项功能时，在屏幕的正中将出现下面的信息：“ENTER PASSWORD”。当输入不超过8个字符的口令后按Enter键，系统会要求用户确认口令，当再次输入此口令并按Enter键后，系统就用现在输入的口令代替原来设置的口令。此时也可按下Esc键退出，表示不修改原有的口令。如果不需要口令，当屏幕上出现要求输入口令的提示时，按下Enter键即可。此时屏幕上会出现“PASSWORD DISABLED”，表明此项功能无效。,USER PASSWORD(用户口令)用户口令用于控制非法用户进入系统操作，以提高系统的安全性。IDE HDD AUTO DETECTION(IDE硬盘自动检测)选择该项后，BIOS会自动检测当前连接在IDE端口上的所有硬盘的参数，并将这些数据传入“STANDARD CMOS SETUP”下“Hard Disks”的相应参数中。SAVE&EXIT SETUP(保存并退出)当用户已完成所有参数的设置，并想使现有的设置参数生效时，应选择该项，用于将新的参数值存入CMOS芯片中。执行的方式是选中该选项并按键，或按键。,EXIT WITHOUT SAVING(退出不保存)用户若想放弃本次所做的参数设置时可选择此项，也可按键。以上所述BIOS的设置方法是关于Award BIOS界面的，虽然不同厂商和不同版本的BIOS界面略有不同，其选项数量、内容也可能各不相同，但都大同小异，参数设置的方法是类似的。通常越高档的机型，其设置的选项越多。用户可以根据相应主板的使用手册进行具体的CMOS参数设置。,每当参数设置完成并被存入CMOS后，BIOS系统会根据新的设置值计算一个“检查和”，同时写入CMOS中保存起来；下次启动时，系统首先计算当前CMOS中实际的“检查和”，并与CMOS中保存的“检查和”进行比较，若发现两者不同，就报告“检查和”错误(CMOS Checksum Failure)。这时系统将自动进入CMOS SETUP环境，再按键重新确认一次就行了；否则需重新检查CMOS中的各个参数和设置值。,面对灵活的CMOS参数配置，如果不能合理地选择，就会带来麻烦。对用户而言，由于操作不当(比如带电插拔接口卡)或任意修改CMOS参数，都很容易使配置发生改变而引起使用时出现问题。现在微机愈来愈普及，许多用户由于对微机的知识了解较少，极有可能出现这类问题。所以建议使用开机密码，以免让不熟悉的用户随意使用SETUP，并尽可能以公司名称或BIOS内部缺省密码(如“AMI”)来设置密码，以免造成维护时的混乱和不便。在对微机进行维修时，应对BIOS的设置程序非常熟悉，一旦机器出现问题，只有在排除了BIOS的设置错误后才能进行硬件故障的判断，以免引起“误诊”。,练习和思考题,2.1 什么是微机主机？微机的主机系统主要有哪些部件？2.2 微机中常用的输入设备、输出设备有哪些？2.3 微机显示器是如何与主机相连的？2.4 扫描仪有什么作用？2.5 网卡有什么作用？调制解调器有什么作用？2.6 在不知道硬盘参数的情况下，在CMOS中如何正确设置硬盘的参数？2.7 CMOS中如何采用系统优化的默认设置值？2.8 若CMOS设置错误将会产生什么后果？,