国防科技大学《大学计算机基础》课件-第3章.ppt

第一张 上一张 1 第三章第三章 微型计算机硬件组成微型计算机硬件组成 3.1 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 3.1.1 微型计算机概述微型计算机概述 3.1.2 系统主板系统主板 3.1.3 存储器存储器 3.1.4 总线与输入总线与输入/输出接口电路输出接口电路 3.1.5 输入输入输出设备输出设备 第一张 上一张 2 3.1 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 3.1.1 微型计算机概述微型计算机概述 晶晶 体体 管管 数数 10K 100K 1M 10M 100M 1975 1980 1985 1995 1990 2000 单单 位位 时时 间间 执执 行行 的的 指指 令令 数数 百万条百万条/每秒每秒 0.1 1 10 25 500 4004 8080 8088 8286 8386 8486 Pentium 2000年的年的 微处理器微处理器 每每2 2年芯片能力增长一倍年芯片能力增长一倍 摩尔定律摩尔定律 晶晶 体体 管管 数数 目目 4004 奔腾奔腾 2,300 42,000,000 32 年年 P4 3,500,000 第一张 上一张 3 常见微机系统常见微机系统 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 第一张 上一张 4 微机基本结构微机基本结构 显示器、键盘和主机显示器、键盘和主机 第一张 上一张 5 系统主板（又称母板）系统主板（又称母板）CPU 硬盘驱动器硬盘驱动器 DVD-ROM驱动器驱动器 软盘驱动器软盘驱动器 显示器适配器显示器适配器 内存内存 电源电源 微型计算机主机构成微型计算机主机构成 第一张 上一张 6 PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别 3.1.2系统主板系统主板 内存内存 总线插槽总线插槽 接口卡接口卡 CPUCPU 串行接口串行接口 USB接口接口 芯片组芯片组 优化板上元件布局 配合ATX电源，实现软关机 MODEM远程遥控开关机 需要配合专门的ATX机箱使用 主板：AT结构和ATX结构 ATX新型主板结构规范：第一张 上一张 7 CPU CPU字长字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数。CPU外频外频：CPU总线频率 CPU主频主频：CPU内核电路的实际工作频率 生产工艺技术生产工艺技术：通常用微米数字来描述 第一张 上一张 8 内部存储器内部存储器 访问速度快访问速度快 信息暂时性信息暂时性 相对价格高相对价格高 外部存储器外部存储器 访问速度慢访问速度慢 信息永久性信息永久性 相对价格低相对价格低 3.1.3存储器存储器 微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器 第一张 上一张 9（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。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，内部存储器内部存储器 CPU Cache RAM 第一张 上一张 10（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 外部存储器外部存储器 第一张 上一张 11 硬盘的磁道、硬盘的磁道、扇区、柱面扇区、柱面 柱面 扇区 磁道 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 硬盘片 读写磁头 硬盘硬盘 第一张 上一张 12 移动存储产品移动存储产品 磁光技术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 第一张 上一张 13 3.1.4总线与输入总线与输入/输出接口电路输出接口电路 处理器处理器 存储子存储子 系统系统 I/O子子 系统系统 总线总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路 第一张 上一张 14 总线分类总线分类 地址总线地址总线:传输地址信息传输地址信息 数据总线数据总线:传输数据信息传输数据信息 控制总线控制总线:传输控制信息传输控制信息 内部总线内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）系统总线系统总线：连接计算机中各大部件 外部总线外部总线：连接计算机和外部设备 连连接接对对象象 传传输输对对象象 并行总线并行总线:通信速度快、实时性好通信速度快、实时性好 串行总线串行总线:简易、方便、灵活简易、方便、灵活 通通信信方方式式 第一张 上一张 15 系统总线系统总线 外部设备外部设备 接口电路接口电路 微处理器微处理器 存储器存储器 数据总线数据总线 控制总线控制总线 地址总线地址总线 微处理器、总线、存储器、接口电路和外设逻辑关系 第一张 上一张 16 3.1.5 输入输入输出设备输出设备 I/O设备与处理器间的连接设备与处理器间的连接 数据寄存器数据寄存器P0 控制寄存器控制寄存器P1 状态寄存器状态寄存器P2 I/O设备设备 数据寄存器数据寄存器:用来存放主机与外设之间传送的数据 控制控制寄存器寄存器:用来存放处理器发给外设的命令信息 状态寄存器状态寄存器:用来保存外设及接口的状态信息