第2章計算機硬件

1、第第2 2章章 計算機硬件計算機硬件本章內(nèi)容本章內(nèi)容2.2 2.2 中央處理器中央處理器2.3 2.3 存儲器存儲器2.42.4總線與接口總線與接口添加文本添加文本2.6 2.6 常用輸出設(shè)備常用輸出設(shè)備添加文本添加文本2.5 2.5 常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備2.12.1計計算算機機組組成成2.7 PC2.7 PC機組成機組成計算機組成計算機組成馮馮諾依曼計算機諾依曼計算機 一個典型現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的硬件組成一個典型現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的硬件組成 計算機組成計算機組成-馮馮諾依曼計算機諾依曼計算機典型的馮典型的馮諾依曼計算機結(jié)構(gòu)框圖諾依曼計算機結(jié)構(gòu)框圖計算機組成計算機組成-馮馮諾依曼計算機諾依曼計算機

2、運算器（運算器（Arithmetic UnitArithmetic Unit）完成數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算。完成數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算。算術(shù)運算：加法、減法、乘法、除法以及乘方、開方等算術(shù)運算：加法、減法、乘法、除法以及乘方、開方等 ；邏輯運算：與、或、非等邏輯運算：與、或、非等 ，例如兩個數(shù)的比較等，例如兩個數(shù)的比較等控制器（控制器（Control UnitControl Unit）控制計算機各部件協(xié)調(diào)地工作?？刂朴嬎銠C各部件協(xié)調(diào)地工作?？刂破鞯淖饔檬菍χ噶顖?zhí)行過程的控制。控制器的作用是對指令執(zhí)行過程的控制。存儲器（存儲器（MemoryMemory）存儲程序和各種數(shù)據(jù)，存儲程序和各種數(shù)據(jù)，

3、輸入設(shè)備（輸入設(shè)備（Input DevicesInput Devices） 向計算機輸入數(shù)據(jù)和程序。向計算機輸入數(shù)據(jù)和程序。鍵盤、鼠標、攝像頭、掃描儀、數(shù)碼相機、光筆、手寫輸入板、鍵盤、鼠標、攝像頭、掃描儀、數(shù)碼相機、光筆、手寫輸入板、游戲桿、語音輸入裝置等等。游戲桿、語音輸入裝置等等。輸出設(shè)備（輸出設(shè)備（Output DevicesOutput Devices）把計算機中存儲、處理或傳送來的把計算機中存儲、處理或傳送來的信息以人們熟悉的形式表示出來。信息以人們熟悉的形式表示出來。計算機組成計算機組成-馮馮諾依曼計算機諾依曼計算機例例2-12-1：在馮：在馮諾依曼結(jié)構(gòu)中，假設(shè)計算機在計算表達式

4、諾依曼結(jié)構(gòu)中，假設(shè)計算機在計算表達式3+43+4時，數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)“3 3”和和“4 4”通過鍵盤輸入，計算結(jié)果通過鍵盤輸入，計算結(jié)果“7 7”在顯示器顯示。請回答下列在顯示器顯示。請回答下列問題。問題。（1 1）在）在“存儲程序存儲程序”的工作方式下，分析數(shù)據(jù)線上傳送的信息有哪些。的工作方式下，分析數(shù)據(jù)線上傳送的信息有哪些。（2 2）五大部件中哪一個部件協(xié)調(diào)著數(shù)據(jù)線上的信息有序傳送？）五大部件中哪一個部件協(xié)調(diào)著數(shù)據(jù)線上的信息有序傳送？（3 3）五大部件中哪一個部件具體實現(xiàn)了）五大部件中哪一個部件具體實現(xiàn)了“+ +”操作？操作？計算機組成計算機組成-馮馮諾依曼計算機諾依曼計算機答：（答：（1 1

5、）在數(shù)據(jù)線上流動著）在數(shù)據(jù)線上流動著2 2種信息流：指令流、數(shù)據(jù)流。種信息流：指令流、數(shù)據(jù)流。指令流：指令流：數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流：（2 2）在實現(xiàn)這一功能過程中，控制器協(xié)調(diào)著數(shù)據(jù)線上每種信息的有序流動。）在實現(xiàn)這一功能過程中，控制器協(xié)調(diào)著數(shù)據(jù)線上每種信息的有序流動。（3 3）運算器實現(xiàn)了）運算器實現(xiàn)了“3+43+4”的加法運算。的加法運算。 編寫好的程序：輸入設(shè)備編寫好的程序：輸入設(shè)備運算器運算器存儲器存儲器 執(zhí)行程序時：執(zhí)行程序時： 存儲器存儲器 控制器控制器“3 3”和和“4 4”：鍵盤（輸入設(shè)備）：鍵盤（輸入設(shè)備）運算器；運算器； “7 7”： 運算器運算器顯示器顯示器計算機組成計算機組成-

6、一個典型現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的硬件組成一個典型現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的硬件組成計算機組成計算機組成-一個典型現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的硬件組成一個典型現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的硬件組成中央處理器（中央處理器（Central Processing UnitCentral Processing Unit，CPUCPU），），專門用來執(zhí)行專門用來執(zhí)行指令的部件就是處理器。計算機中的處理器很多，運行系統(tǒng)軟件指令的部件就是處理器。計算機中的處理器很多，運行系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件任務(wù)的處理器稱為中央處理器計算機最核心的部件。和應(yīng)用軟件任務(wù)的處理器稱為中央處理器計算機最核心的部件。 存儲器（存儲器（MemoryMemory）存儲器的種類繁多，例

7、如主存儲器、磁盤等存儲器的種類繁多，例如主存儲器、磁盤等 總線（總線（BusBus）提供了計算機部件之間規(guī)范化交換數(shù)據(jù)的方式，包提供了計算機部件之間規(guī)范化交換數(shù)據(jù)的方式，包括一組共享的信息傳輸線和控制邏輯括一組共享的信息傳輸線和控制邏輯 。I/O I/O 設(shè)備設(shè)備 （Input/OutputInput/Output DevicesDevices）I/OI/O接口（接口（Input/OutputInterfaceInput/OutputInterface）每個每個I/OI/O設(shè)備都通過一個控設(shè)備都通過一個控制器或適配卡與制器或適配卡與 I/OI/O總線相連?？刂破髋c適配卡區(qū)別：封裝方式總線相連。

8、控制器與適配卡區(qū)別：封裝方式不同，控制器是置于不同，控制器是置于 I/OI/O設(shè)備本身或系統(tǒng)的主印刷電路板（通常設(shè)備本身或系統(tǒng)的主印刷電路板（通常稱為主板）的芯片組中，而適配卡是一塊插在主板插槽上的卡稱為主板）的芯片組中，而適配卡是一塊插在主板插槽上的卡 。 中央處理器中央處理器存儲器存儲器總線與接口總線與接口添加文本添加文本常用輸出設(shè)備常用輸出設(shè)備添加文本添加文本常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備計計算算機機組組成成PCPC機組成機組成中央處理器中央處理器指令與指令系統(tǒng)指令與指令系統(tǒng) CPU的基本組成的基本組成 程序與指令的執(zhí)行過程程序與指令的執(zhí)行過程 CPU的性能指標的性能指標 微處理器的發(fā)展和分類

9、微處理器的發(fā)展和分類 中央處理器中央處理器-指令與指令系統(tǒng)指令與指令系統(tǒng)機器語言程序示例機器語言程序示例指令指令 二進制形式二進制形式 中央處理器中央處理器-指令與指令系統(tǒng)指令與指令系統(tǒng)指令的基本格式：操作碼、地址碼指令的基本格式：操作碼、地址碼操作碼：指令所要完成的操作，如加法、減法、傳送、移位等。操作碼：指令所要完成的操作，如加法、減法、傳送、移位等。地址碼：操作數(shù)地址、結(jié)果的地址或者下一條指令的地址。地址碼：操作數(shù)地址、結(jié)果的地址或者下一條指令的地址。 例例2-22-2 計算機的一條加法指令：計算機的一條加法指令： MIPS MIPS一條加法指令：一條加法指令： 0000 0001 11

10、11 0000 0111 0000 0000 0000 0000 0001 1111 0000 0111 0000 0000 0000 匯編格式：匯編格式： addadd A A，C C，F(xiàn) F 若若C C和和F F單元分別存放有數(shù)據(jù)單元分別存放有數(shù)據(jù)4 4和和3 3。請問這條指令執(zhí)行后，。請問這條指令執(zhí)行后，A A所在單元存儲的所在單元存儲的數(shù)據(jù)是多少？數(shù)據(jù)是多少？答：根據(jù)題意，該指令是一條加法指令，加法運算的結(jié)果保存在答：根據(jù)題意，該指令是一條加法指令，加法運算的結(jié)果保存在A A單元中，單元中，加法運算的兩個加數(shù)分別是加法運算的兩個加數(shù)分別是3 3和和4 4，3+4=73+4=7，所以，該

11、指令執(zhí)行后，所以，該指令執(zhí)行后A A 所在單元所在單元存儲的數(shù)據(jù)是存儲的數(shù)據(jù)是7 7。操作碼操作碼加數(shù)地址加數(shù)地址結(jié)果地址結(jié)果地址中央處理器中央處理器-指令與指令系統(tǒng)指令與指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)提供了軟件和硬件之間的界面指令系統(tǒng)提供了軟件和硬件之間的界面一臺計算機能執(zhí)行的一臺計算機能執(zhí)行的所有指令所有指令的集合就構(gòu)成這臺計算機的的集合就構(gòu)成這臺計算機的指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) 中央處理器中央處理器-指令與指令系統(tǒng)指令與指令系統(tǒng) 兩種不同的指令集兩種不同的指令集-CPU的不同設(shè)計理念和方法 復(fù)雜指令集CISC（ComplexInstructionSetComputer）精簡指令集RISC（ReducedIns

12、tructionSetComputer）指令系統(tǒng)兼容性指令系統(tǒng)兼容性 同一廠家推出的系列同一廠家推出的系列CPUCPU，通常是保持指令系統(tǒng)的向下兼容性。，通常是保持指令系統(tǒng)的向下兼容性。例如：例如：IntelIntel公司生產(chǎn)的系列公司生產(chǎn)的系列CPUCPU采用的是采用的是x86x86指令集指令集 ： 80868086、8038680386、奔騰、奔騰、奔騰、奔騰IIII、奔騰、奔騰4 4、酷睿、酷睿2 2、corei3corei3、corei3corei3、corei7corei7 不同公司生產(chǎn)的不同公司生產(chǎn)的CPUCPU可能有相同的指令集可能有相同的指令集例如：例如：AMDAMD公司生產(chǎn)的

13、公司生產(chǎn)的CPUCPU也采用也采用x86x86指令集，所以與指令集，所以與IntelIntel公司的公司的x86x86指令集的計算指令集的計算機之間軟件兼容。機之間軟件兼容。 不同公司生產(chǎn)的不同公司生產(chǎn)的CPUCPU可能采用各自的指令集可能采用各自的指令集例如：例如：IBMIBM的的Power PCPower PC指令集是指令集是RISCRISC風(fēng)格的，顯然與風(fēng)格的，顯然與IntelIntel公司公司CPUCPU指令集指令集CISCCISC的不的不一樣，所以，這兩種計算機之間不兼容一樣，所以，這兩種計算機之間不兼容。中央處理器中央處理器-數(shù)據(jù)通路數(shù)據(jù)通路控制部件控制部件CPUCPU的邏輯組成的

14、邏輯組成寄存器堆、算術(shù)邏輯單元寄存器堆、算術(shù)邏輯單元ALUALU控制信號生成部件、程序計數(shù)器、指令寄存器、脈沖源控制信號生成部件、程序計數(shù)器、指令寄存器、脈沖源CPU的基本組成的基本組成中央處理器中央處理器-CPU的基本組成的基本組成例例2-22-2中加法指令中加法指令“add Aadd A，C C，F(xiàn) F”的功能實現(xiàn)的功能實現(xiàn): : （C C） ALU ALU /4 /4 ALU ALU （F F） ALU ALU /3 /3 ALU ALU ALUALU執(zhí)行加法運算執(zhí)行加法運算 /3 + 4 = 7 /3 + 4 = 7 ALUALUA A /7 /7 A ACPUCPU是一個時序部件，按

15、是一個時序部件，按照時間順序生成控制信號照時間順序生成控制信號來控制每一步驟的操作。來控制每一步驟的操作。中央處理器中央處理器-程序和指令的執(zhí)行過程程序和指令的執(zhí)行過程編程序編程序執(zhí)行程序執(zhí)行程序“存儲程序”的工作方式“存儲程序”的工作方式“存儲程序存儲程序”的工作方式的工作方式輸入輸入程序：鍵盤（鼠標）程序：鍵盤（鼠標） CPU CPU 主存儲器主存儲器保存程序：主存儲器保存程序：主存儲器磁盤磁盤中央處理器中央處理器-程序和指令的執(zhí)行過程程序和指令的執(zhí)行過程編程序編程序執(zhí)行程序執(zhí)行程序“存儲程序”的工作方式“存儲程序”的工作方式“存儲程序存儲程序”的工作方式的工作方式加加載程序：磁盤主存儲器

16、載程序：磁盤主存儲器逐條執(zhí)行指令：主存儲器逐條執(zhí)行指令：主存儲器CPUCPU執(zhí)行執(zhí)行中央處理器中央處理器-程序和指令的執(zhí)行過程程序和指令的執(zhí)行過程取指令取指令分析指令分析指令一條指令的執(zhí)行一條指令的執(zhí)行 執(zhí)行指令執(zhí)行指令MMAddA,C,FAddA,C,F3477M+1中央處理器中央處理器-CPU的性能指標的性能指標計算機系統(tǒng)性能計算機系統(tǒng)性能 CPUCPU性能性能系統(tǒng)性能系統(tǒng)性能是指系統(tǒng)響應(yīng)時間，是計算機完成某任務(wù)所需的總時間，包是指系統(tǒng)響應(yīng)時間，是計算機完成某任務(wù)所需的總時間，包括硬盤訪問、內(nèi)存訪問、括硬盤訪問、內(nèi)存訪問、I/OI/O操作、操作系統(tǒng)開銷和操作、操作系統(tǒng)開銷和CPUCPU執(zhí)行

17、時間等。執(zhí)行時間等。CPUCPU性能性能主要指主要指CPUCPU運行用戶程序代碼的時間。運行用戶程序代碼的時間。 CPUCPU性能主要有：性能主要有：（1 1）機器字長）機器字長（2 2）主頻年后主頻的提升速度減緩。）主頻年后主頻的提升速度減緩。（3 3）CPUCPU總線速度總線速度（4 4）處理器的微架構(gòu)）處理器的微架構(gòu)（5 5）處理器芯片的集成度）處理器芯片的集成度（6 6）內(nèi)核數(shù)量）內(nèi)核數(shù)量中央處理器中央處理器-微處理器的發(fā)展與分類微處理器的發(fā)展與分類CPUCPU可以集成在一個半導(dǎo)體芯片上，這種具有中央處理器功能的大規(guī)可以集成在一個半導(dǎo)體芯片上，這種具有中央處理器功能的大規(guī)模集成電路器件

18、，被統(tǒng)稱為模集成電路器件，被統(tǒng)稱為“微處理器微處理器”x86x86、ARMARM、MIPSMIPS、POWERPOWER成為全球四大流行處理器架構(gòu)成為全球四大流行處理器架構(gòu)。 4 8 16 32 64 4 8 16 32 64 （位）（位） 197219724004400480088008 80888088198519858038680386 pentiumpentium 20062006CoreCore 2 2 DuoDuo 20082008CoreCore i7i71981198119711971199319931978197880868086IntelIntel公司微處理器的發(fā)展：公司微

19、處理器的發(fā)展：存儲器存儲器存儲器的特性存儲器的特性 半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器 存儲器的性能指標存儲器的性能指標 存儲器的層次結(jié)構(gòu)存儲器的層次結(jié)構(gòu) 主存儲器主存儲器 常用外存儲器常用外存儲器 存儲器存儲器-存儲器的特性存儲器的特性存儲器的分類存儲器的分類 存儲器的存儲介質(zhì)存儲器的存儲介質(zhì) 半導(dǎo)體器件、磁性材料、光介質(zhì)半導(dǎo)體器件、磁性材料、光介質(zhì) 存儲器的存取方式存儲器的存取方式 隨機存取方式、順序存取方式、直接存取方式隨機存取方式、順序存取方式、直接存取方式斷電后存儲信息的可保存性斷電后存儲信息的可保存性 易失性存儲器、非易失性存儲器易失性存儲器、非易失性存儲器 在計算機中的作用在計算機中的作用

20、 高速緩沖存儲器（高速緩沖存儲器（cachecache）、主存儲器、輔助存儲器）、主存儲器、輔助存儲器 CPUCPU的可訪問性的可訪問性 內(nèi)存、外存內(nèi)存、外存 存儲器存儲器-半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器(semi-conductor memory)(semi-conductor memory)是一種以半導(dǎo)體集成電是一種以半導(dǎo)體集成電路作為存儲媒體的存儲器路作為存儲媒體的存儲器隨機存儲存儲器RAM靜態(tài)隨機存儲器SRAM動態(tài)隨機存儲器DRAM不可在線改寫內(nèi)容ROM快擦除存儲器FlashROM高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器主存儲器主存儲器BIOSBIOS存儲器存儲器半導(dǎo)體存儲器只讀

21、存儲器ROM存儲器存儲器-存儲器的性能指標存儲器的性能指標存儲器性能指標存儲器性能指標: :容量、速度、價格容量、速度、價格存儲器容量存儲器容量 容納的二進制信息量，單位是位（容納的二進制信息量，單位是位（bitbit，b b）、字節(jié)（）、字節(jié)（ByteByte，B B）或字等）或字等存儲器速度存儲器速度 存取時間、存儲周期、帶寬存取時間、存儲周期、帶寬存儲器價格存儲器價格 總價格、單位價格，單位價格總價格、單位價格，單位價格= =總價格總價格/ /存儲器容量存儲器容量存儲器存儲器-存儲器的層次結(jié)構(gòu)存儲器的層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)一般只是在相鄰兩層之間復(fù)制傳送。數(shù)據(jù)一般只是在相鄰兩層之間復(fù)制傳送。CPUC

22、PU執(zhí)行程序時，大部分操執(zhí)行程序時，大部分操作數(shù)都來自寄存器。如果需要從存儲器中讀取指令或讀作數(shù)都來自寄存器。如果需要從存儲器中讀取指令或讀/ /寫數(shù)據(jù)時，寫數(shù)據(jù)時，先檢測指令或數(shù)據(jù)是否在先檢測指令或數(shù)據(jù)是否在cachecache中，如果在中，如果在cachecache中，則直接訪問中，則直接訪問cachecache，否則再訪問主存儲器，如果也不在主存儲器，則訪問磁盤。，否則再訪問主存儲器，如果也不在主存儲器，則訪問磁盤。存儲器存儲器-主存儲器主存儲器RAMRAMDRAMDRAM的內(nèi)存條，的內(nèi)存條，插在內(nèi)存插槽插在內(nèi)存插槽用戶程序用戶程序和數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)斷電信息斷電信息丟失丟失ROMROMFlas

23、hROMFlashROM芯片，芯片，插在主板插在主板固定的系固定的系統(tǒng)程序統(tǒng)程序（BIOSBIOS）斷電信息斷電信息不丟失不丟失主存儲器由半導(dǎo)體集成電路芯片組成，包括主存儲器由半導(dǎo)體集成電路芯片組成，包括RAMRAM和和ROMROM PCPC機中主存儲器的組成：機中主存儲器的組成：，存儲器存儲器-主存儲器主存儲器主存儲器容量主存儲器容量 = = 地址數(shù)地址數(shù) 每個存儲單元的位數(shù)每個存儲單元的位數(shù)例如：例如：6 6位地址能夠編址的地址數(shù)為位地址能夠編址的地址數(shù)為2 26 6=64=64個個 每個存儲單元存放每個存儲單元存放8 8位二進制，位二進制， 該存儲器容量為：該存儲器容量為：2 26 6*

24、 *8b=648b=64字節(jié)。字節(jié)。PCPC機中，按字節(jié)編址，即每個地址單元存放機中，按字節(jié)編址，即每個地址單元存放一個字節(jié)信息一個字節(jié)信息 CPUCPU按地址訪問存儲器，對存儲器的訪問：讀操作、寫操作按地址訪問存儲器，對存儲器的訪問：讀操作、寫操作主存儲器的存取時間是指從主存儲器的存取時間是指從CPUCPU給出存儲器地址開始，到存儲器讀給出存儲器地址開始，到存儲器讀出數(shù)據(jù)并送到出數(shù)據(jù)并送到CPUCPU（或把（或把CPUCPU送來的數(shù)據(jù)寫入存儲器）所需要的時間送來的數(shù)據(jù)寫入存儲器）所需要的時間主存儲器的存取時間單位為主存儲器的存取時間單位為nsns。 存儲器存儲器-常用外存儲器常用外存儲器硬磁

25、盤存儲器由三部分組成：硬磁盤存儲器由三部分組成： （1 1）磁記錄介質(zhì)磁記錄介質(zhì)：保存信息。：保存信息。（2 2）硬磁盤驅(qū)動器硬磁盤驅(qū)動器：提供了對：提供了對磁盤的訪問操作。磁盤的訪問操作。（3 3）磁盤控制器磁盤控制器：主機和硬磁：主機和硬磁盤驅(qū)動器之間的接口，串行盤驅(qū)動器之間的接口，串行ATAATA接接口（即口（即SATASATA）。硬盤上定位數(shù)據(jù)的參數(shù)：硬盤上定位數(shù)據(jù)的參數(shù)：磁頭號（盤面號）磁頭號（盤面號）磁道號磁道號扇區(qū)號扇區(qū)號硬盤格式化后的容量硬盤格式化后的容量=2=2* *盤片數(shù)盤片數(shù)* *每盤磁道數(shù)每盤磁道數(shù)* *每磁道扇區(qū)數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù)* *每扇區(qū)字節(jié)數(shù)。每扇區(qū)字節(jié)數(shù)。硬盤平均

26、存取時間：硬盤平均存取時間：磁頭的尋道時間磁頭的尋道時間磁盤的旋轉(zhuǎn)速度磁盤的旋轉(zhuǎn)速度數(shù)據(jù)的傳輸速率數(shù)據(jù)的傳輸速率 存儲器存儲器-常用外存儲器常用外存儲器光盤：存放文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數(shù)字信息。光盤：存放文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多媒體數(shù)字信息。光盤存儲器組成光盤存儲器組成: :光盤盤片光盤盤片、光盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器在盤片上壓制凹坑來記錄信息，利用光頭發(fā)出的激光光束來進行信息讀寫。在盤片上壓制凹坑來記錄信息，利用光頭發(fā)出的激光光束來進行信息讀寫。光盤按所用的光盤按所用的激光激光類型分：紅光的類型分：紅光的CDCD盤、盤、DVDDVD盤和藍光的盤和藍光的BDBD盤盤 容量：容量

27、： CDCD盤盤 DVD DVD盤盤 BD BD盤片盤片 光盤片按光盤片按讀寫次數(shù)讀寫次數(shù)分分: :只讀型、一次寫入型和可擦寫型只讀型、一次寫入型和可擦寫型 光盤驅(qū)動器：內(nèi)置驅(qū)動器和外接驅(qū)動器光盤驅(qū)動器：內(nèi)置驅(qū)動器和外接驅(qū)動器 只讀光驅(qū)和光盤刻錄機兩大類只讀光驅(qū)和光盤刻錄機兩大類 CD CD類、類、DVDDVD類、類、BDBD類和組合式的類和組合式的光盤驅(qū)動器向下兼容：光盤驅(qū)動器向下兼容：DVDDVD光驅(qū)中可用光驅(qū)中可用CDCD盤，盤，BDBD光驅(qū)中可用光驅(qū)中可用CDCD、DVDDVD盤盤光盤驅(qū)動器的接口光盤驅(qū)動器的接口SATASATA接口、外接驅(qū)動器使用接口、外接驅(qū)動器使用USBUSB接口。

28、接口。存儲器存儲器-常用外存儲器常用外存儲器光盤的速度比硬盤低一個數(shù)量級光盤的速度比硬盤低一個數(shù)量級。硬盤系統(tǒng)與光盤系統(tǒng)的區(qū)別硬盤系統(tǒng)與光盤系統(tǒng)的區(qū)別原理原理數(shù)據(jù)讀寫數(shù)據(jù)讀寫數(shù)據(jù)傳輸速率數(shù)據(jù)傳輸速率存儲容量存儲容量速度速度硬盤系統(tǒng)單靠磁場來更改存儲的數(shù)據(jù)硬盤系統(tǒng)單靠磁場來更改存儲的數(shù)據(jù)光盤系統(tǒng)是利用磁場和激光光束來更改存儲的數(shù)據(jù)光盤系統(tǒng)是利用磁場和激光光束來更改存儲的數(shù)據(jù)硬盤是通過磁頭以感應(yīng)的方式從磁盤上讀寫數(shù)據(jù)，硬盤是通過磁頭以感應(yīng)的方式從磁盤上讀寫數(shù)據(jù)，磁頭與高速旋轉(zhuǎn)的磁盤必須保持一定的間歇，讀寫磁頭與高速旋轉(zhuǎn)的磁盤必須保持一定的間歇，讀寫過程中的震蕩容易造成磁頭碰撞盤片而損壞數(shù)據(jù)過程中的

29、震蕩容易造成磁頭碰撞盤片而損壞數(shù)據(jù)光盤驅(qū)動器中是以激光光束來進行數(shù)讀寫，一般不光盤驅(qū)動器中是以激光光束來進行數(shù)讀寫，一般不會發(fā)生光頭碰撞，安全性較好會發(fā)生光頭碰撞，安全性較好磁盤系統(tǒng)的傳輸率一般是恒定的磁盤系統(tǒng)的傳輸率一般是恒定的光盤系統(tǒng)的傳輸率與激光輸出功率相關(guān)，激光輸出光盤系統(tǒng)的傳輸率與激光輸出功率相關(guān)，激光輸出功率越高，數(shù)據(jù)傳輸率就越快功率越高，數(shù)據(jù)傳輸率就越快硬盤系統(tǒng)的容量以磁盤的格式所限定硬盤系統(tǒng)的容量以磁盤的格式所限定光盤系統(tǒng)的容量與激光波長有關(guān)，激光波長越短，光盤系統(tǒng)的容量與激光波長有關(guān)，激光波長越短，便能縮短間距而提高存儲容量，且盤片易于更換便能縮短間距而提高存儲容量，且盤片易

30、于更換存儲器存儲器-常用外存儲器常用外存儲器（1 1）移動硬盤移動硬盤(Mobile Hard disk)(Mobile Hard disk) 接口：有線接口（接口：有線接口（USB3.0USB3.0、USB2.0USB2.0、eSATAeSATA和和ThunderboltThunderbolt雷電接口）雷電接口） 無線接口（無線接口（WIFI WIFI 或或Blue toothBlue tooth）特點：容量大、體積小、速度高、使用方便、安全可靠、防震功能特點：容量大、體積小、速度高、使用方便、安全可靠、防震功能（2 2）U U盤盤-閃存（閃存（Flash MemoryFlash Memor

31、y）接口：接口：USBUSB特點：體積小、重量輕、可重復(fù)寫入、即插即用、速度較快、性能可靠特點：體積小、重量輕、可重復(fù)寫入、即插即用、速度較快、性能可靠U U盤抗震能力強于移動硬盤，電量比移動硬盤小，容量小于移動硬盤盤抗震能力強于移動硬盤，電量比移動硬盤小，容量小于移動硬盤（3 3）存儲卡存儲卡-閃存閃存 用于手機、數(shù)碼相機、便攜式電腦、用于手機、數(shù)碼相機、便攜式電腦、MP3MP3和其他數(shù)碼產(chǎn)品上的獨立存儲和其他數(shù)碼產(chǎn)品上的獨立存儲介質(zhì)，一般是卡片的形態(tài)，介質(zhì)，一般是卡片的形態(tài)， 特點：體積小、攜帶方便、使用簡單、良好的兼容性特點：體積小、攜帶方便、使用簡單、良好的兼容性 種類：種類：MMCM

32、MC系列、系列、SDSD系列、記憶棒、系列、記憶棒、PClePCle閃存卡、閃存卡、CFCF卡等等卡等等 讀卡器（讀卡器（Card-readerCard-reader）：讀寫存儲卡的接口設(shè)備）：讀寫存儲卡的接口設(shè)備 總線與總線與I/OI/O接口接口總線總線 I/O接口接口 總線與總線與I/OI/O接口接口-總線總線總線是連接多個功能部件的總線是連接多個功能部件的共享的共享的信息傳輸介質(zhì)，提供了信息傳輸介質(zhì)，提供了部件之間部件之間規(guī)范化規(guī)范化的交換數(shù)據(jù)的方式，或者說是以一種通用的的交換數(shù)據(jù)的方式，或者說是以一種通用的方式為各組成部件提供數(shù)據(jù)傳送和控制邏輯。方式為各組成部件提供數(shù)據(jù)傳送和控制邏輯。

33、系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線：連接：連接CPU、存儲器、存儲器和和I/O模塊之間的總線的統(tǒng)稱。模塊之間的總線的統(tǒng)稱。處理器總線處理器總線存儲器總線存儲器總線I/O總線總線I/O總線總線：PCI總線、總線、AGP總總線和線和PCI-Express總線等總線等總線與總線與I/OI/O接口接口-總線總線例例2-4.若某總線在若某總線在一個總線周期一個總線周期內(nèi)傳送一個內(nèi)傳送一個4字節(jié)的數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)據(jù)，總線時鐘頻總線時鐘頻率為率為33MHz，求總線帶寬是多少，求總線帶寬是多少?若改進后，在一個總線周期內(nèi)能傳送若改進后，在一個總線周期內(nèi)能傳送2次數(shù)據(jù)時，則總線帶寬又是多少？次數(shù)據(jù)時，則總線帶寬又是多少？答：根據(jù)上述

34、總線帶寬公式，答：根據(jù)上述總線帶寬公式，在一個總線周期內(nèi)傳送一個在一個總線周期內(nèi)傳送一個4字節(jié)的數(shù)據(jù)時，總線帶寬是：字節(jié)的數(shù)據(jù)時，總線帶寬是：4B33MHz1=132MB/s。在一個總線周期內(nèi)傳送在一個總線周期內(nèi)傳送2次數(shù)據(jù)時，總線帶寬是：次數(shù)據(jù)時，總線帶寬是：4B33MHz2=264MB/s?？偩€帶寬（總線帶寬（MB/s）=（數(shù)據(jù)線寬度（數(shù)據(jù)線寬度/8）總線工作頻率（總線工作頻率（MHz）每個總線周期的傳輸次數(shù)。每個總線周期的傳輸次數(shù)?？偩€與總線與I/OI/O接口接口-總線總線總線標準總線標準：為計算機制造商和：為計算機制造商和I/O設(shè)備制造商提供了一種規(guī)范。設(shè)備制造商提供了一種規(guī)范。目的：

35、計算機系統(tǒng)的可擴充性和可維護性目的：計算機系統(tǒng)的可擴充性和可維護性PCI（PeripheralComponentInterconnect）：）：PC機中的一種高帶寬機中的一種高帶寬I/O總線標準，用于中高速外設(shè)與主機相連?？偩€標準，用于中高速外設(shè)與主機相連。PCIExpress（簡稱（簡稱PCI-E）：）：PC機中一種全新的機中一種全新的I/O總線標準，基于更快總線標準，基于更快的串行通信系統(tǒng)。的串行通信系統(tǒng)。PCI-E總線標準全面取代總線標準全面取代PCI總線和總線和AGP總線，實現(xiàn)總線，實現(xiàn)I/O總線標準的統(tǒng)一。總線標準的統(tǒng)一。PCI-E總線的特點：總線的特點：（1）點對點串行連接。）點對

36、點串行連接。（2）多種規(guī)格，滿足不同設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求。）多種規(guī)格，滿足不同設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求。（3）數(shù)據(jù)傳輸速率高。）數(shù)據(jù)傳輸速率高。（4）支持熱拔插。）支持熱拔插。（5）較短的）較短的PCI-E卡可以插在較長的卡可以插在較長的PCI-E插槽中使用插槽中使用（6）通用性）通用性總線與總線與I/OI/O接口接口-I/O接口接口例如：例如：顯卡顯卡一頭插在一頭插在PCI-Ex16總線插槽中總線插槽中另一頭通過電纜連另一頭通過電纜連接顯示器接顯示器CPU和內(nèi)存（主機）和內(nèi)存（主機）I/O總線總線I/O控制器控制器-插座插座電纜電纜外設(shè)。外設(shè)?？偩€與總線與I/OI/O接口接口-I/O接口

37、接口 常用常用I/OI/O設(shè)備接口有設(shè)備接口有PS/2PS/2接口、接口、USBUSB接口、接口、DVIDVI接口、接口、HDMIHDMI接口、接口、VGAVGA接口接口視頻輸出接口視頻輸出接口 USB2.0USB3.0總線與總線與I/OI/O接口接口-I/O接口接口e-SATA接口IEEE1934接口RJ45網(wǎng)絡(luò)接口光纖音頻接口USB PLUS音頻接口音頻接口 IEEE 1394IEEE 1394接口接口 網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口RJ45 RJ45 e-SATAe-SATA接口接口 USB PLUSUSB PLUS接口接口 常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備鍵盤鍵盤 鼠標器鼠標器 觸摸屏觸摸屏 掃描儀掃描儀數(shù)

38、碼相機數(shù)碼相機 常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備-鍵盤鍵盤鍵盤鍵盤：輸入設(shè)備，通過鍵盤可以將英文字母、數(shù)字、：輸入設(shè)備，通過鍵盤可以將英文字母、數(shù)字、標點符號等輸入到計算機中，從而向計算機發(fā)出命令標點符號等輸入到計算機中，從而向計算機發(fā)出命令、輸入數(shù)據(jù)等、輸入數(shù)據(jù)等。有線鍵盤有線鍵盤：接口有：接口有ATAT接口、接口、PS/2PS/2接口、接口、USBUSB接口，接口，無線鍵盤無線鍵盤：藍牙、紅外線等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸：藍牙、紅外線等技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸 常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備-鼠標器鼠標器鼠標器鼠標器（MouseMouse）：輸入設(shè)備，手持式的定位設(shè)備，能方便地控制屏）：輸入設(shè)備，手持式的定位設(shè)備，能方

39、便地控制屏幕上的光標移動到指定的位置，并通過按鍵完成各種操作幕上的光標移動到指定的位置，并通過按鍵完成各種操作。 鼠標的定位精度：鼠標的定位精度：分辨率，指鼠標移動中，每移動一英寸能準確定位分辨率，指鼠標移動中，每移動一英寸能準確定位的最大信息數(shù)。單位是的最大信息數(shù)。單位是dpidpi或或cpicpi。DpiDpi（dots per inchdots per inch）：鼠標每移動一英寸，指針在屏幕上移動的點）：鼠標每移動一英寸，指針在屏幕上移動的點數(shù)數(shù)CpiCpi（count per inchcount per inch）：每英寸的采樣率，即鼠標每移動一英寸，）：每英寸的采樣率，即鼠標每移動

40、一英寸，鼠標自己能夠從移動表面上采集到多少個點的變化。鼠標自己能夠從移動表面上采集到多少個點的變化。例例: :鼠標向左移動一英寸時，鼠標向左移動一英寸時，400dpi400dpi的鼠標會使屏幕上的指針移動的鼠標會使屏幕上的指針移動400400個點；個點；400cpi400cpi的鼠標會向計算機發(fā)出的鼠標會向計算機發(fā)出400400次次“左移左移”信號。信號。dpidpi的概念中涉及到了顯示器的因素，的概念中涉及到了顯示器的因素，cpicpi屬性完全屬于鼠標自己的性屬性完全屬于鼠標自己的性能能機械鼠標器、光電鼠標器機械鼠標器、光電鼠標器兩鍵鼠標、三鍵鼠標、五鍵鼠標、多鍵鼠標、兩鍵鼠標、三鍵鼠標、五

41、鍵鼠標、多鍵鼠標、3D3D鼠標鼠標有線鼠標有線鼠標: :接口有接口有PS/2PS/2接口、接口、USBUSB接口接口無線鼠標無線鼠標: :應(yīng)用紅外線、藍牙應(yīng)用紅外線、藍牙(Bluetooth)(Bluetooth)技術(shù)技術(shù)常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備-觸摸屏觸摸屏觸摸屏觸摸屏（touch screentouch screen）：輸入設(shè)備，一種定位設(shè)備，用戶可以直接）：輸入設(shè)備，一種定位設(shè)備，用戶可以直接用手向計算機輸入坐標信息。用手向計算機輸入坐標信息。鼠標相對定位：光標移動鼠標相對定位：光標移動觸摸屏絕對定位設(shè)備：使用絕對坐標，觸碰點就是定位點觸摸屏絕對定位設(shè)備：使用絕對坐標，觸碰點就是定位點觸

42、摸屏通常是在顯示器上覆蓋了一層透明的觸摸面板，其對壓力有觸摸屏通常是在顯示器上覆蓋了一層透明的觸摸面板，其對壓力有高敏感度，當觸頭施壓于其上時會產(chǎn)生電流信號，以確定出壓力源高敏感度，當觸頭施壓于其上時會產(chǎn)生電流信號，以確定出壓力源位置，并可對其動態(tài)追蹤。位置，并可對其動態(tài)追蹤。 依靠傳感器來工作依靠傳感器來工作 單點觸摸屏、多點觸摸屏單點觸摸屏、多點觸摸屏 常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備-掃描儀掃描儀掃描儀掃描儀（scannerscanner）：輸入設(shè)備，輸入圖像信息，照片文本頁面）：輸入設(shè)備，輸入圖像信息，照片文本頁面、圖紙、膠片、美術(shù)圖畫等、圖紙、膠片、美術(shù)圖畫等利用光電技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)，以掃

43、描方式捕獲影像，并轉(zhuǎn)換成利用光電技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)，以掃描方式捕獲影像，并轉(zhuǎn)換成計算機的數(shù)字信號，配合光學(xué)字符識別軟件計算機的數(shù)字信號，配合光學(xué)字符識別軟件OCROCR（Optic Character Optic Character RecognizeRecognize）還能將掃描的文稿轉(zhuǎn)換成計算機的文本形式。）還能將掃描的文稿轉(zhuǎn)換成計算機的文本形式。核心部件核心部件: :感光元件、模數(shù)（感光元件、模數(shù)（A/DA/D）轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換器掃描儀工作時發(fā)出的強光照射在稿件上，沒有被吸收的光線將被掃描儀工作時發(fā)出的強光照射在稿件上，沒有被吸收的光線將被反射到光學(xué)感應(yīng)器上。光學(xué)感應(yīng)器接收到這些信號后，將這

44、些信號反射到光學(xué)感應(yīng)器上。光學(xué)感應(yīng)器接收到這些信號后，將這些信號傳送到模數(shù)（傳送到模數(shù)（A/DA/D）轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器再將其轉(zhuǎn)換成計算機能讀）轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器再將其轉(zhuǎn)換成計算機能讀取的信號，然后通過驅(qū)動程序轉(zhuǎn)換成顯示器上能看到的正確圖像。取的信號，然后通過驅(qū)動程序轉(zhuǎn)換成顯示器上能看到的正確圖像。反射稿：不透明文件，如報刊、雜志等反射稿：不透明文件，如報刊、雜志等透射稿：幻燈片（正片）、底片（負片）。透射稿：幻燈片（正片）、底片（負片）。 分辨率、色彩位數(shù)、掃描幅面分辨率、色彩位數(shù)、掃描幅面接口：接口：SCSISCSI接口、接口、EPPEPP接口、接口、USBUSB接口等接口等常用輸入設(shè)備常

45、用輸入設(shè)備-數(shù)碼相機數(shù)碼相機數(shù)碼相機數(shù)碼相機：圖像輸入設(shè)備，集光學(xué)、機械、電子一體化的產(chǎn)品：圖像輸入設(shè)備，集光學(xué)、機械、電子一體化的產(chǎn)品分辨率：像素的數(shù)目，像素是相機成像元件上的感光最小單位分辨率：像素的數(shù)目，像素是相機成像元件上的感光最小單位常用輸出設(shè)備常用輸出設(shè)備顯示器顯示器 打印機打印機 常用輸出設(shè)備常用輸出設(shè)備-顯示器顯示器顯示器顯示器：圖文輸出設(shè)備：圖文輸出設(shè)備 顯示器：監(jiān)視器顯示器：監(jiān)視器+ +顯卡顯卡 陰極射線管顯示器（陰極射線管顯示器（CRTCRT）、液晶顯示器）、液晶顯示器LCDLCD、等離子顯示器、等離子顯示器PDP PDP 3D3D顯示器顯示器 分辨率、尺寸、刷新頻率、可視角度、色彩度分辨率、尺寸、刷新頻率、可視角度、色彩度 、亮度值、亮度值 、對比值、對比值 常用輸出設(shè)備常用輸出設(shè)備-打印機打印機打印分辨率、打印速度、打印成本打