第3章微型计算机硬件组成.ppt

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1、1/22,第三章 微型计算机硬件组成,3.1微型计算机3.1.1 微型计算机概述3.1.2 微型计算机的主要性能指标3.2 微型计算机硬件系统3.2.1 总线与系统主板3.2.2 CPU3.2.3 存储器3.2.4 外部设备,2/22,教学目的与要求,了解微型计算机的发展方向和主要性能指标；掌握在总线的有关概念,了解系统主板；熟悉CPU的主要性能指标掌握存储器的分类及存储容量的计算方法,熟悉各类存储器；了解各种输入输出设备,3/22,常见微机系统,计算机、电视、影音三模式,平板电脑,家庭网络计算机,移动计算机,4/22,3.1 微型计算机3.1.1 微型计算机概述,1微型计算机基本结构,系统主

2、板（又称母板）CPU硬盘驱动器DVD-ROM驱动器软盘驱动器显示器适配器内存电源,5/22,2 微型计算机的发展方向,高速化 处理器主频 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。多媒体化 全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体系统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多媒体通信等。网络化 网络计算机、具有联网功能的PDA以及各种类型的个人计算机等正在飞速发展。隐形化 今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形像，电视计算机、影音计算机等将大量出现。,6/22,微型计算机发展-摩尔定律,7/22,3.1.2 微型计算机主要性能指标,1）字长 计算机一次能够并行处理的二进制数据的位数，字长直接影响到计

3、算机的功能、用途及应用领域。2）主频速度 计算机的时钟频率，主频在很大程度上决定了计算机的运算速度。3）运算速度 计算机每秒钟能执行的指令数。常用的单位有 MIPS（每秒百万条指令）。目前已达每秒 2 5亿条指令。4）存储容量内存储器能够存储信息的总字节数。,8/22,微型计算机主要性能指标,5)存储周期 存储器连续两次读取（或写入）所需的最短时间，半导体存储器的存储周期约为几十到几百毫微秒之间。6）可靠性 在给定时间内计算机系统能正常运转的概率，通常用平均无故障时间表示，无故障时间越长表明系统的可靠性越高。7）可用性 计算机的使用效率，它以计算机系统在执行任务的任意时刻所能正常工作的概率表示

4、。8）可维护性 计算机的维修效率，通常用平均修复时间来表示。还有一些评价计算机的综合指标，例如性能价格比、兼容性、系统完整性、安全性等。,9/22,总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路,3.2 微型计算机硬件系统 3.2.1 总线与系统主板,10/22,总线分类,地址总线:传输地址信息数据总线:传输数据信息控制总线:传输控制信息,内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）系统总线：连接计算机中各大部件外部总线：连接计算机和外部设备,连接对象,传输对象,并行总线:通信速度快、实时性好串行总线:简易、方便、灵活,通信方式,11/22,总线,微处理器,微处理器、总线、存储器、接口电路和

5、外设逻辑关系,12/22,系统主板,内存,总线插槽,接口卡,CPU,串行接口,USB接口,13/22,系统主板,芯片组决定了主板的结构及CPU的使用。根据芯片的功能，可分为南桥芯片和北桥芯片。,南桥芯片主要负责I/O接口控制、IDE设备（硬盘等）控制以及高级能源管理等；北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输，由于北桥芯片的发热量较高，所以芯片上会装有散热片。,14/22,3.2.2 CPU,CPU字长：内部各寄存器之间一次能够传递的数据位 位宽 与外部设备之间一次能够传递的数据位 x位CPU 通常用CPU字长和位宽来称呼CPU。例如，Pentium CPU字长是

6、32位，位宽是64位，称为超32位CPU。CPU外频：CPU总线频率 CPU主频：CPU内核电路的实际工作频率 生产工艺技术：通常用微米数字来描述,15/22,内部存储器访问速度快信息暂时性相对价格高,外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低,3.2.3 存储器,微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器,16/22,（1）随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)RAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。CPU对它们既可读出又可写入数据。（2）只读存储器(Read only Memory，简称ROM)CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。

7、断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。（3）高速缓冲存储器Cache是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，,内部存储器,17/22,（1）软盘,用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB新型磁盘具有100MB250MB容量,（2）光盘,衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/秒常用：只读型光盘CD-ROM一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入后继产品DVD-ROM，DVD-ROM一倍速率是1.3MB/秒,外部存储器,18/22,磁盘容量=磁头数

8、柱面数扇区数扇区字节数,硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定,硬盘,19/22,移动存储产品,磁光技术移动存储产品磁盘技术与光技术结合,Flash存储设备 闪存芯片为存储介质采用USB的接口可擦写100万次以上,20/22,3.2.4 外部设备,1.输入设备,计算机中常用的输入设备是键盘、鼠标、轨迹球、扫描仪、光笔、触摸屏、数字化仪、游戏操作杆，专用于多媒体处理的数码设备等。,轨迹球,光笔,扫描仪,21/22,1）显示系统 显示系统由显示器和显示适配器（也称显示卡）。显示器的主要技术参数有：像素 点距(Dot Pitch)显示分辨率（Resolution）刷新频率（Refresh Rate）2）打印机 针式打印机、喷墨打印机、激光打印机,1.输出设备,22/22,思 考 题,微型计算机的基本结构由哪内务部分组成？主机包括哪些部件？微型计算机的发展方向是什么？微型计算机有哪些主要性能指标？微型计算机的存储器分为哪几类？外部存储器上的数据能否被CPU直接处理？什么是总线？按总路线传输的信息特征可将总路线分为哪几类？各自的功能是什么？什么是接口？计算机常见的接口有哪些？常用的外部设备有哪些？高速缓冲存储器的作用是什么？系统主板主要包括哪些部件？,