第2章 計算機系統(tǒng)的硬件

1、第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件本章要點與學(xué)習(xí)要求：CPUCPU的組成和技術(shù)指標(biāo)的組成和技術(shù)指標(biāo) （熟悉）（熟悉）主存儲器的組成和技術(shù)指標(biāo)主存儲器的組成和技術(shù)指標(biāo) （掌握）（掌握）輔助存儲器的分類和特點輔助存儲器的分類和特點 （熟悉）（熟悉）輸入輸出設(shè)備的分類輸入輸出設(shè)備的分類 （掌握）（掌握）輸入輸出控制方式輸入輸出控制方式 （掌握）（掌握）指令系統(tǒng)和總線指令系統(tǒng)和總線 （熟悉）（熟悉）計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （了解）（了解）第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件教學(xué)章節(jié)教學(xué)章節(jié)中央處理器（中央處理器（CPU）2.1主存儲器主存儲器2.2輔助存儲器輔助存儲

2、器2.3輸入輸入/ /輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng)2.4計算機的整機結(jié)構(gòu)計算機的整機結(jié)構(gòu)2.5第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件教學(xué)目的：教學(xué)目的： 學(xué)習(xí)計算機硬件裝置中的中央處理器的組成及簡單工作原理 學(xué)習(xí)計算機存儲系統(tǒng)中的主存儲器的組成及簡單工作原理教學(xué)重點：教學(xué)重點： 運算器； 控制器； 主存儲器的組成 CPU、主存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件運算器：進行算術(shù)運算和邏輯運算。運算器：進行算術(shù)運算和邏輯運算。 控制器：對指令進行分析譯碼，產(chǎn)生控制信號控制器：對指令進行分析譯碼，產(chǎn)生控制信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)與邏輯運算實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)與邏輯運算實現(xiàn)取指令、分

3、析指令和執(zhí)行指令操作的控制實現(xiàn)取指令、分析指令和執(zhí)行指令操作的控制實現(xiàn)異常處理及中斷處理等。實現(xiàn)異常處理及中斷處理等。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 簡化的運算器結(jié)構(gòu)圖 P46 算術(shù)邏輯單元 多路選擇器通用寄存器標(biāo)志寄存器 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件運算器的基本功能：運算器的基本功能：算術(shù)運算和邏輯運算算術(shù)運算和邏輯運算（1）傳送操作：）傳送操作：MOV R2,R1 控制器將發(fā)出下列有效信號控制器將發(fā)出下列有效信號R1 A=1Mov=1SiDB=1CP2=1 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬

4、件計算機系統(tǒng)的硬件（二）加法操作：（二）加法操作：ADD R2，R1 控制器將通過控制器將通過CBUS發(fā)出下列發(fā)出下列有效信號：有效信號：R1A=1R2B=1Add=1SiDB=1CP2=1 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件功能功能 根據(jù)指令在存儲器中的存放地址，從存儲器中取出指令，進行分析，以判別取出的指令是一條什么指令。 根據(jù)判別的結(jié)果 ，按一定的時序發(fā)出執(zhí)行該指令所需要的一組操作控制信號。執(zhí)行完一條指令后，自動從存儲器中取出下一條要執(zhí)行的指令。組成組成指令部件 程序計數(shù)器PC、指令寄存器IR、指令譯碼器ID及地址形成器AGU時序部件微

5、操作控制部件 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 程序計程序計數(shù)器數(shù)器指令寄指令寄存器存器指令譯指令譯碼器碼器時標(biāo)發(fā)生器時標(biāo)發(fā)生器主脈沖主脈沖振蕩器振蕩器地址形成地址形成器器 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件主頻主頻：CPUCPU內(nèi)部工作的時鐘頻率內(nèi)部工作的時鐘頻率, ,是是CPUCPU運行運算時的工作頻率。運行運算時的工作頻率。外頻：外頻：主板上提供一個基準(zhǔn)節(jié)拍供各部件使用，主板提供的節(jié)拍稱主板上提供一個基準(zhǔn)節(jié)拍供各部件使用，主板提供的節(jié)拍稱為外頻。為外頻。倍頻倍頻：CPUCPU作頻率以外頻的若干倍工作。作頻率以外頻的若干倍工作。CPU

6、CPU主頻是外頻的倍數(shù)稱為主頻是外頻的倍數(shù)稱為CPUCPU的倍頻。這樣的倍頻。這樣 CPUCPU工作頻率倍頻工作頻率倍頻外頻外頻基本字長：基本字長：CPUCPU一次一次處理處理的二進制數(shù)的位數(shù)的二進制數(shù)的位數(shù)地址總線寬度：地址總線寬度：地址總線寬度（地址總線的位數(shù)）決定了地址總線寬度（地址總線的位數(shù)）決定了CPUCPU可以可以訪問的存儲器的容量訪問的存儲器的容量，不同型號的，不同型號的CPUCPU總線寬度不同，因而使用的總線寬度不同，因而使用的內(nèi)存的最大容量也不一樣。內(nèi)存的最大容量也不一樣。 數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)總線寬度：數(shù)據(jù)總線寬度決定了數(shù)據(jù)總線寬度決定了CPUCPU與內(nèi)存、輸入輸出設(shè)備與內(nèi)存

7、、輸入輸出設(shè)備之間一次之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘繑?shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊?上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件高速緩存：高速緩存：是可以進行高速是可以進行高速數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存于的存儲器，它先于內(nèi)存于CPU CPU 交換數(shù)據(jù)。交換數(shù)據(jù)。 L1L1高速緩存：高速緩存：存取速度比一般內(nèi)存快38倍。L1緩存也稱片內(nèi)緩存，容量一般在64KB 218KB之間。 L2L2高速緩存高速緩存：通常做在主板上，目前有些CPU將二級緩存也做到了CPU芯片內(nèi)。容量一般在512KB 1024KB之間，有的甚至在1M以上。 CPU CPU 的接口方式：的接口方

8、式：指指CPU CPU 安裝在電腦主板上時使用的插座類型，主安裝在電腦主板上時使用的插座類型，主要有針腳式的要有針腳式的Socket Socket 和插卡式的和插卡式的Slot Slot 兩種。兩種。工作電壓：工作電壓：工作電壓是指工作電壓是指CPUCPU正常工作時所需要的電壓。正常工作時所需要的電壓。協(xié)處理器：協(xié)處理器：含有內(nèi)置協(xié)處理器的含有內(nèi)置協(xié)處理器的CPUCPU可以加快特定類型的數(shù)值計算?？梢约涌焯囟愋偷臄?shù)值計算。某些需要進行復(fù)雜運算的軟件系統(tǒng)需要協(xié)處理器支持。某些需要進行復(fù)雜運算的軟件系統(tǒng)需要協(xié)處理器支持。PentiumPentium以上以上的的CPUCPU都內(nèi)置了協(xié)處理器。都內(nèi)置

9、了協(xié)處理器。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 Pentium II:1997Pentium II:1997年將多媒體技術(shù)年將多媒體技術(shù) 擺上臺面的擺上臺面的CPUCPU賽揚賽揚/ /奔奔3:19993:1999年多事之秋！至強齊聚首年多事之秋！至強齊聚首Pentium 4:2000Pentium 4:2000年空前強大經(jīng)久不衰的年空前強大經(jīng)久不衰的系列系列CPUCPU 80386:198580386:1985年帶領(lǐng)我們進入年帶領(lǐng)我們進入3232位時代的位時代的CPUCPU 80486:1989 80486:1989年首嘗年首嘗RISCRI

10、SC性能提升性能提升4 4倍的倍的CPUCPU Pentium:1993 Pentium:1993年第一款與數(shù)字無關(guān)的年第一款與數(shù)字無關(guān)的CPUCPU Pentium Pro:1995 Pentium Pro:1995年首款為服務(wù)器設(shè)計年首款為服務(wù)器設(shè)計CPUCPU Itanium :2001Itanium :2001年年 里程碑似的里程碑似的6464位位時代到來時代到來 Pentium M :2003Pentium M :2003年年 移動、網(wǎng)絡(luò)、移動、網(wǎng)絡(luò)、節(jié)能的鐵騎節(jié)能的鐵騎 雙核處理器雙核處理器:2005:2005年開創(chuàng)雙核處理器年開創(chuàng)雙核處理器新紀(jì)元新紀(jì)元 4004:Intel400

11、4:Intel歷史上的首款微處理器歷史上的首款微處理器 8008: 8008:最早的家用電腦使用的最早的家用電腦使用的CPUCPU 8086:1978 8086:1978年確立年確立x86x86地位創(chuàng)造商業(yè)奇跡地位創(chuàng)造商業(yè)奇跡的的CPUCPU 80286:1982 80286:1982年俗稱年俗稱“286286”CPUCPU 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件8008 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件8

12、086和8088 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件80286 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件80386芯片 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件80486芯片 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Pentium 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Pentium Pro 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬

13、件計算機系統(tǒng)的硬件Pentium II 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Celeron(賽揚)處理器 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Pentium III 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Pentium 4、Celeron 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Itanium 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件Pentium M 上一

14、頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件雙核處理器Core Yonah 65nm核心照片 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 P3裝裝CPU裝裝CPU和風(fēng)扇和風(fēng)扇裝裝CPU電源線電源線第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件主存儲器：，也稱內(nèi)主存儲器：，也稱內(nèi)存，存儲直接與存，存儲直接與CPU交換的信息，由半導(dǎo)交換的信息，由半導(dǎo)體存儲器組成。體存儲器組成。 輔助存儲器：也稱輔助存儲器：也稱外存，存放當(dāng)前不立外存，存放當(dāng)前不立即使用的信息，它與即使用的信息，

15、它與主存儲器批量交換信主存儲器批量交換信息，由磁帶機、磁盤息，由磁帶機、磁盤機及光盤機組成。機及光盤機組成。 計算機存儲計算機存儲器是存放數(shù)器是存放數(shù)據(jù)和程序的據(jù)和程序的設(shè)備設(shè)備定義定義分類分類地位地位要求要求 隨機訪問；隨機訪問； 工作速度快；工作速度快； 具有一定的存具有一定的存儲容量儲容量主存儲器是能主存儲器是能由由CPU直接編程直接編程訪問的存儲器，訪問的存儲器，它存放需要執(zhí)行它存放需要執(zhí)行的程序與需要處的程序與需要處理的數(shù)據(jù)。理的數(shù)據(jù)。 只能臨時存放只能臨時存放數(shù)據(jù)，不能長久數(shù)據(jù)，不能長久保存數(shù)據(jù)。保存數(shù)據(jù)。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 寫信號，該信號將寫信號，該信號將數(shù)據(jù)

16、寫入存儲體數(shù)據(jù)寫入存儲體地址總線，傳送地址總線，傳送指令和操作數(shù)的指令和操作數(shù)的地址碼地址碼DBUS DBUS 數(shù)據(jù)總線，傳數(shù)據(jù)總線，傳送讀出送讀出/ /寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)讀信號，該信讀信號，該信號將數(shù)據(jù)從存號將數(shù)據(jù)從存儲體讀出儲體讀出片選信號。該信號有效，片選信號。該信號有效，表示存儲器芯片被選中；表示存儲器芯片被選中；否則，該芯片不工作否則，該芯片不工作 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件存儲體（MB：Memory Bank）由存儲單元組成，每個單元包含若干個存儲元件，每個存儲元件可存儲（“”或“”）。每個存儲單元有一個編號,稱之為，簡稱“

17、地址”。 通常一個存儲單位由8個存儲元件組成，可存放一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，存儲體所包含的存儲單元總數(shù)稱之為。地址寄存器（MAR）：地址寄存器由若干個觸發(fā)器組成，用來存放訪問存儲器的地址。地址寄存器的長度（即位數(shù)）應(yīng)該與寄存器的容量相匹配。如寄存器的容量為1K，這地址寄存器的長度至少為2i=1K,即i=10。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件地址譯碼和驅(qū)動器地址譯碼和驅(qū)動器實現(xiàn)對地址寄存器所提供的地址碼進行譯碼，經(jīng)驅(qū)動器的電流放大“選中”某一存儲單元。如地址寄存器所提供的地址碼為“000100”，則選中存儲體的第4號存儲單元。數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器(

18、MDR) (MDR) 數(shù)據(jù)寄存器由若干為觸發(fā)器組成，用來暫時存放從存儲單元中讀出的數(shù)據(jù)（或指令），或暫存從數(shù)據(jù)總線來的即將寫入存儲單元的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寄存器的寬度（W）應(yīng)該與存儲單元的長度相匹配。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件讀寫放大電路讀寫放大電路實現(xiàn)信息電平的轉(zhuǎn)換，即將存儲元件表示“1”和“0”的電平轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)寄存器中觸發(fā)器所需的電平； 反之亦然。讀讀/ /寫控制電路寫控制電路根據(jù)計算機的控制器發(fā)來的“存儲器讀/寫”信號發(fā)出實現(xiàn)存儲器讀寫操作的控制信號。 片選信號：是由若干位地址碼經(jīng)譯碼而形成的。當(dāng)CS=1時，該存儲器芯片工作；否則，該

19、芯片不工作。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件讀操作過程步驟：讀操作過程步驟： 2.發(fā)讀命令；發(fā)讀命令；3.從存儲器讀出數(shù)據(jù)從存儲器讀出數(shù)據(jù)1.送地址；送地址； 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件寫操作過程步驟：寫操作過程步驟： 2.送數(shù)據(jù)；送數(shù)據(jù)；3.將數(shù)據(jù)寫入存儲器將數(shù)據(jù)寫入存儲器1.送地址；送地址； 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件存儲容量存儲容量一般指存儲體所包含的存儲單元數(shù)量（W），通常稱為“實際裝機容量”存儲器容量越大，所能

20、存放程序和數(shù)據(jù)就越多，計算機解題能力就越強。 存取時間和存儲周期存取時間和存儲周期是表征存儲器工作速度的兩個技術(shù)指標(biāo)。 取數(shù)時間（TA）是指存儲器從接受命令到被讀出數(shù)據(jù)穩(wěn)定在數(shù)據(jù)寄存器（MDR）的輸出端所需之時間。 存儲周期（TMC）是指兩次獨立的存取操作之間所需的最短時間。通常，TMC要比TA時間長。存取速率存取速率 單位時間內(nèi)主存與外部 （如CPU） 之間交換信息的總位數(shù)WT1CMC 可靠性可靠性 用平均故障間隔時間MTBF來描述，即兩次故障之間的平均時間間隔。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件半導(dǎo)體存儲器的分類（按材料分）半導(dǎo)體存儲器

21、的分類（按材料分） 雙極型TTL：高速. 單極型MOS：容量大、集成度高、制造簡單、成本低、功耗小應(yīng)用廣泛。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件雙極型雙極型TTLTTL：高速：高速單極型單極型MOSMOS：容：容量大、集成度高、量大、集成度高、制造簡單、成本低制造簡單、成本低功耗小應(yīng)用廣泛功耗小應(yīng)用廣泛按材料按材料分分 類類按存取按存取分類分類ROMROMText in here 可以讀出、也可以寫入；可以讀出、也可以寫入； 隨機存取，意味著存取任一隨機存取，意味著存取任一單元所需的時間相同；單元所需的時間相同； 當(dāng)斷電后，存儲內(nèi)容立即消當(dāng)斷

22、電后，存儲內(nèi)容立即消失，稱為易失性失，稱為易失性隨機存儲器（隨機存儲器（RAMRAM）只讀存儲器（只讀存儲器（ROMROM） ROM中一旦有了信息，就不能輕易改變，也不會中一旦有了信息，就不能輕易改變，也不會在掉電時丟失，是只供讀出的存儲器。在掉電時丟失，是只供讀出的存儲器。 結(jié)構(gòu)簡單，所以位密度比可讀寫存儲器高結(jié)構(gòu)簡單，所以位密度比可讀寫存儲器高 具有非易失性，所以可靠性高具有非易失性，所以可靠性高RAMRAM 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件這類ROM的內(nèi)部信息是在制作集成電路新芯片時，用定做的掩模寫入的，制作后用戶不能再修改。固定掩模

23、型固定掩模型ROMROMPROMPROM可編程只讀存儲器可編程只讀存儲器E2PROM是電擦除是電擦除可編程只讀存儲器可編程只讀存儲器EPROM可擦除可可擦除可編程只讀存儲器編程只讀存儲器這類ROM的內(nèi)部信息是由用戶按需要寫入的，但只允許編程一次這類ROM的內(nèi)部信息可多次改寫。它的內(nèi)容通過紫外光照射可以擦除，這種靈活性使EPROM得到廣泛的應(yīng)用包含了 EPROM的全部功能，而在擦除與編程方面更加方便這就使E2PROM比EPROM有更大的靈活性和更廣泛的適應(yīng)性 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件固定卡口內(nèi)存顆粒顆粒空位PCB 基板金手指 上一頁上

24、一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 運算器的組成及工作原理；運算器的組成及工作原理； 控制器的組成及工作原理；控制器的組成及工作原理； CPUCPU的主要性能指標(biāo)的主要性能指標(biāo) 返返 回回 上一頁上一頁第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件教學(xué)目的教學(xué)目的 本小節(jié)主要介紹輔助儲器的組成及簡單工作原理。教學(xué)重點教學(xué)重點 磁表面存儲器的存儲原理； 光盤存儲器 PC存儲卡 計算機的存儲體系 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件分類：分類：磁帶存儲器、磁盤存儲器及光盤存儲器。磁帶存儲器、磁盤存儲器及光盤存儲器。特點：特點：存放當(dāng)前不參與

25、運行的程序、數(shù)據(jù)。它與運算器、控制器不能直接進行信息交換，必須先調(diào)入內(nèi)存,然后再與運算器、控制器交換信息，所以存取速度慢。 存儲容量大，存儲的信息能長期保留，斷電也不消失 。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件磁表面存儲器:是用某些磁性材料涂在金屬鋁片或塑料片的表面上作為載磁體來存儲信息的存儲器。1、磁表面存儲器存儲原理、磁表面存儲器存儲原理 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件磁帶存儲器的組成與工作原理：讀/寫磁頭2、 磁帶存儲器磁帶存儲器 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章

26、章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件技 術(shù) 參 數(shù)帶速：磁帶穩(wěn)定移動帶速：磁帶穩(wěn)定移動的速度，用的速度，用“米米/ /秒秒”或或“英寸英寸/ /秒秒”表示。表示。 記錄密度：磁帶每英記錄密度：磁帶每英寸所能記錄的字節(jié)數(shù)，寸所能記錄的字節(jié)數(shù)，單位是單位是BPIBPI。 數(shù)據(jù)傳輸速度：磁帶數(shù)據(jù)傳輸速度：磁帶機在單位時間內(nèi)所能傳機在單位時間內(nèi)所能傳送信息的數(shù)量，它是記送信息的數(shù)量，它是記錄密度與帶速之積。錄密度與帶速之積。特 點順序存取順序存取磁帶存取時間較長磁帶存取時間較長 速度較慢速度較慢 存儲的信息容量大存儲的信息容量大 價格便宜價格便宜 便于攜帶便于攜帶 互換性好互換性好12 上一頁上一頁

27、返返 回回下一頁下一頁 扇區(qū)：每個磁道分為許多成為扇區(qū)的小區(qū)段。1.1.磁盤機的結(jié)構(gòu)磁盤機的結(jié)構(gòu)( (圖圖) ) 由磁盤驅(qū)動器、磁盤機接口板及磁盤所組成。讀取或?qū)懭朐摫P面上的信息 實現(xiàn)讀/寫操作 2.2.磁盤片磁盤片( (圖圖) ) 磁道：磁盤的每一面劃分的若干個形如同心圓的軌道，這些磁道是磁頭讀寫數(shù)據(jù)的路徑。磁道磁道扇區(qū)n n磁道磁道0 0磁道磁道 柱面：所有盤面上相同半徑的磁道組合在一起叫做一個柱面。 簇：要存取信息塊的長度。連接CPU與磁盤驅(qū)動器 3、磁盤存儲器、磁盤存儲器 存儲信息的載磁體 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件磁盤機的主

28、要技術(shù)指標(biāo)磁盤機的主要技術(shù)指標(biāo)記錄密度 記錄密度:又稱存儲密度，一般用磁道密度和位密度來表示。 磁道密度:是指沿磁盤半徑方向，單位長度內(nèi)磁道數(shù)，其單位是“道/英寸”。 位密度:是指沿磁道方向，單位長度內(nèi)存儲二進制信息的個數(shù)，其單位是位/英寸。存儲容量 :是指它所能夠存儲的有用信息的總量,其單位是“字節(jié)”。 計算公式： C=NKSB （n為盤面數(shù)，K為磁道數(shù)/面，S為扇區(qū)數(shù)/磁道，B為字節(jié)數(shù)/扇區(qū)）。尋址時間：尋址時間：是指磁頭從啟動位置到達所要求的讀/寫位置所經(jīng)歷的全部時間它由尋道時間ts和平均等待時間tw兩部分組成。 尋道時間：是指磁頭找到目的磁道所需在的時間。 平均等待時間：是指所讀/寫的

29、扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所用時間，也稱延遲時間。數(shù)據(jù)傳輸速率：是指磁頭找到地址后，每秒讀出或?qū)懭氲淖止?jié)數(shù)。 計算方法是：磁道字節(jié)數(shù)/旋轉(zhuǎn)周期 3、磁盤存儲器（序）、磁盤存儲器（序） 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 記錄密度記錄密度:用磁道密度和位密度來表示。用磁道密度和位密度來表示。 磁道密度磁道密度:指沿磁盤半徑方向，單位長度內(nèi)磁道數(shù)。指沿磁盤半徑方向，單位長度內(nèi)磁道數(shù)。 位密度位密度:沿磁道方向，單位長度內(nèi)存儲二進制信息個數(shù)。沿磁道方向，單位長度內(nèi)存儲二進制信息個數(shù)。是指它所能夠存儲的有用是指它所能夠存儲的有用信息的總量信息的總量,其單位是

30、字節(jié)其單位是字節(jié) 計算公式計算公式C=NKSB其中其中n為盤面數(shù)，為盤面數(shù)，K為磁道為磁道數(shù)數(shù)/面，面，S為扇區(qū)數(shù)為扇區(qū)數(shù)/磁道，磁道，B為字節(jié)數(shù)為字節(jié)數(shù)/扇區(qū)）扇區(qū)）尋址時間：磁頭從啟動位置到達所要求尋址時間：磁頭從啟動位置到達所要求讀讀/寫位置所經(jīng)歷全部時間，由尋道時間寫位置所經(jīng)歷全部時間，由尋道時間和平均等待時間兩部分組成。和平均等待時間兩部分組成。 尋道時間：磁頭找到目的磁道需要時間。尋道時間：磁頭找到目的磁道需要時間。 平均等待時間：所讀平均等待時間：所讀/寫的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到寫的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所用時間，也稱延遲時間。磁頭下方所用時間，也稱延遲時間。 磁頭找到地址后，每秒讀出或?qū)懭胱止?jié)

31、數(shù)磁頭找到地址后，每秒讀出或?qū)懭胱止?jié)數(shù) 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 分析：分析：容量=磁盤面數(shù)磁道數(shù)/面扇區(qū)數(shù)/磁道字節(jié)數(shù)/扇區(qū)例例3：求軟磁盤的磁盤容量。：求軟磁盤的磁盤容量。解：容量 = 2 80 18 512（字節(jié)）= 1474560（字節(jié)B） 1024= 1440（KB）= 1.4（MB） 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件硬盤硬盤(HARD DISK)(HARD DISK)是以鋁合金圓盤為基片，上下兩是以鋁合金圓盤為基片，上下兩面涂有磁性材料而制成的磁盤。面涂有磁性材料而制

32、成的磁盤。 特點：體積小、重量輕、防塵性好、可靠性高、存特點：體積小、重量輕、防塵性好、可靠性高、存儲容量大、存取速度快儲容量大、存取速度快(7200(7200轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)) )等優(yōu)點。等優(yōu)點。 但硬盤多固定于主機箱內(nèi)，故不便于攜帶，價格也但硬盤多固定于主機箱內(nèi)，故不便于攜帶，價格也高于軟盤。高于軟盤。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 電源接口電源接口接線口接線口IDE口口硬盤控制芯片硬盤控制芯片控制電路板控制電路板緩存緩存 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 硬盤主軸電機硬盤盤片磁頭驅(qū)動機構(gòu)浮動磁頭組件前置控制電路 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機

33、系統(tǒng)的硬件硬硬 盤盤 性性能能 指指 標(biāo)標(biāo)緩存緩存單碟容量單碟容量平均尋平均尋道時間道時間發(fā)熱量發(fā)熱量傳輸模式傳輸模式轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速容量容量超頻超頻性能性能 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 軟盤軟盤(FOPPY DISK)(FOPPY DISK)是以塑料圓盤為基片，上下兩面是以塑料圓盤為基片，上下兩面涂有磁性材料而制成的磁盤。涂有磁性材料而制成的磁盤。 特點特點: :與硬盤相比，軟盤的存儲容量較小、存取速與硬盤相比，軟盤的存儲容量較小、存取速度較慢；但軟盤攜帶方便、價格低廉、便于保存。度較慢；但軟盤攜帶方便、價格低廉、便于保存。 上一頁上一頁

34、返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件軟盤的結(jié)構(gòu)軟盤標(biāo)簽標(biāo)簽讀/寫保護口軸空索引空磁頭讀/寫窗口 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件只讀型光盤存儲器只讀型光盤存儲器:以燒孔形式記錄信息，不能改寫。以燒孔形式記錄信息，不能改寫。 一次性寫入光盤一次性寫入光盤:允許用戶作一次性寫入。允許用戶作一次性寫入。 可擦除型光盤可擦除型光盤:激光束使介質(zhì)產(chǎn)生物理變化是可逆的，可多次寫入激光束使介質(zhì)產(chǎn)生物理變化是可逆的，可多次寫入數(shù)據(jù)傳輸率：數(shù)據(jù)傳輸率：CD-ROM 驅(qū)動驅(qū)動器每秒鐘能夠讀取多少器每秒鐘能夠讀取多少KB的的數(shù)

35、據(jù)量。數(shù)據(jù)量。平均搜尋時間：激光讀取頭平均搜尋時間：激光讀取頭移到指定那一點并讀取該點數(shù)移到指定那一點并讀取該點數(shù)據(jù)的時間。據(jù)的時間。 存儲容量非常大存儲容量非常大 可靠性高可靠性高 存取速度高存取速度高利用激光束的熱作用改變介質(zhì)上局部磁場的方向利用激光束的熱作用改變介質(zhì)上局部磁場的方向來記錄信息來記錄信息,并根據(jù)激光束反射光的強弱來讀出信息并根據(jù)激光束反射光的強弱來讀出信息 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件耳機插孔耳機插孔音量控制音量控制指示燈指示燈播

36、放跳道按鈕播放跳道按鈕緊急出盒孔緊急出盒孔打開關(guān)閉停止打開關(guān)閉停止按鈕按鈕 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件旋轉(zhuǎn)馬達激光頭組件電路件 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 DVD-RDVD-RW 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 CD-R/W(刻錄機)光驅(qū)CD-R第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件刻錄機就是能夠刻錄光盤的一種驅(qū)動器?？啼洐C就是能夠刻錄光盤的一種驅(qū)動器。 分類分類: :功能普通的刻錄機 Combo DVD 刻錄機 選購指標(biāo)選購指標(biāo) 讀寫速度 緩存容量 刻錄機 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章

37、章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件可移動可移動外存儲器外存儲器閃存盤閃存盤PCPC存儲卡存儲卡USBUSB硬盤硬盤 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 存儲層次（存儲層次（Memory Hierarchy）的概念：）的概念：CPU高速緩存（Cache)主存輔存海量存儲存儲容量更小單位價格容量更小存儲速度更快內(nèi)存外存 存儲層次是在綜合考慮容量、速度、價格的基礎(chǔ)上建立的存儲組合，以便同時滿足系統(tǒng)對存儲器在性能與經(jīng)濟兩個方面的要求。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件高速緩沖存儲器是由存取速度較常規(guī)內(nèi)存高速緩沖存儲器是由存取速度較常規(guī)內(nèi)存存取速

38、度更快存取速度更快的電路組的電路組成的小容量的存儲單元。即在內(nèi)存的基礎(chǔ)上，再增加一層稱為高成的小容量的存儲單元。即在內(nèi)存的基礎(chǔ)上，再增加一層稱為高速緩沖存儲器速緩沖存儲器(Cache)(Cache)的存儲器，高速緩沖存儲器簡稱高速緩存的存儲器，高速緩沖存儲器簡稱高速緩存CatheCathe的存取速度比主存的存取速度比主存快快5 51010倍倍. .CPUCPU看到的是看到的是CACHECACHE，每次訪問是，每次訪問是CACHECACHE。由系統(tǒng)負(fù)責(zé)將內(nèi)存的信息移入（移出）由系統(tǒng)負(fù)責(zé)將內(nèi)存的信息移入（移出）CACHECACHE，而用戶感覺不到，而用戶感覺不到各級存儲器的速度差別各級存儲器的速度

39、差別 CPU- CACHE-MEMORY-DISK-BAKCPU- CACHE-MEMORY-DISK-BAK 小于小于1ns 60ns ms s1ns 60ns ms s 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件虛擬存儲器是建立在虛擬存儲器是建立在主存主存- -輔存輔存物理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，由附加硬件裝置及操物理結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)之上，由附加硬件裝置及操作系統(tǒng)存儲管理軟件組成的一種存儲體系作系統(tǒng)存儲管理軟件組成的一種存儲體系, ,它將主存和輔存的地址空間統(tǒng)它將主存和輔存的地址空間統(tǒng)一編址一編址, ,形成一個龐大的存儲空間。形成一個龐大的存儲空間。編好的程序由計

40、算機操作系統(tǒng)裝入輔助存儲器，程序運行時，附加的輔編好的程序由計算機操作系統(tǒng)裝入輔助存儲器，程序運行時，附加的輔助硬件機構(gòu)和存儲管理軟件會把輔存的程序一塊塊自動調(diào)入主存由助硬件機構(gòu)和存儲管理軟件會把輔存的程序一塊塊自動調(diào)入主存由CPUCPU執(zhí)執(zhí)行或從主存調(diào)出。行或從主存調(diào)出。因為實質(zhì)上因為實質(zhì)上CPUCPU只能執(zhí)行調(diào)入主存的程序，所以這樣的存儲體系稱為只能執(zhí)行調(diào)入主存的程序，所以這樣的存儲體系稱為“虛虛擬存儲器擬存儲器”。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件主主 存存 儲儲 器器外外 存存 儲儲 器器類型類型ROMRAM軟盤軟盤硬盤硬盤光盤光盤

41、造價造價高高高高低低+低低低低+速度速度快快快快慢慢+慢慢慢慢+容量容量小小+小小斷電斷電有有無無有有有有有有 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件磁表面存儲器的存儲原理；光盤存儲器PC存儲卡計算機的存儲體系 返返 回回 上一頁上一頁第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件教學(xué)目的教學(xué)目的本講主要介紹幾種常用的輸入、輸出設(shè)備，簡要說明輸入輸出設(shè)備接口的組成及工作原理和幾種主要的輸入輸出控制方式。教學(xué)重點教學(xué)重點 輸入輸出設(shè)備 輸入輸出設(shè)備的接口 輸入輸出控制方式第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 輸入設(shè)備的作用輸入設(shè)備的作

42、用將各種原始信息轉(zhuǎn)換為計算機所能識別處理的信息形式，并輸入計將各種原始信息轉(zhuǎn)換為計算機所能識別處理的信息形式，并輸入計算機。算機。 常見的輸入設(shè)備常見的輸入設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、光字符閱讀器，攝像機、傳真機等鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、光字符閱讀器，攝像機、傳真機等。 重點重點 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件圖像圖像圖形圖形模擬模擬光學(xué)光學(xué)閱讀閱讀 光學(xué)標(biāo)記閱讀機光學(xué)標(biāo)記閱讀機 光學(xué)字符閱讀機光學(xué)字符閱讀機 鍵鍵 盤盤 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器 操縱桿操縱桿 光筆光筆 語音語音 模數(shù)轉(zhuǎn)換模數(shù)轉(zhuǎn)換 攝影機攝影機 掃描儀掃描儀 傳真機傳真機 上一頁

43、上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件定義：由一組開關(guān)矩陣組成，包括數(shù)字鍵，字母鍵、符號鍵、功定義：由一組開關(guān)矩陣組成，包括數(shù)字鍵，字母鍵、符號鍵、功能鍵及控制鍵等。每個按鍵在計算機中都有它的唯一代碼。能鍵及控制鍵等。每個按鍵在計算機中都有它的唯一代碼。 鍵鍵盤接口多采用單片微處理器，由它控制整個鍵盤的工作。盤接口多采用單片微處理器，由它控制整個鍵盤的工作。分類：分類：PS/2 PS/2 接口鍵盤、接口鍵盤、USB USB 接口鍵盤和無線鍵盤接口鍵盤和無線鍵盤 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件104

44、104鍵的鍵盤鍵的鍵盤107鍵的鍵盤 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件換檔鍵字母鎖定鍵空格鍵退格鍵功能鍵光標(biāo)鍵制表定位鍵控制鍵小鍵盤數(shù)字鎖定鍵鍵盤簡介 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件機械式鼠標(biāo)機械式鼠標(biāo) 光電式鼠標(biāo)光電式鼠標(biāo)一種手持式屏幕一種手持式屏幕坐標(biāo)定位設(shè)備坐標(biāo)定位設(shè)備常用下拉式菜單常用下拉式菜單中選擇操作項或中選擇操作項或計算機輔助設(shè)計計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)中的作圖系統(tǒng)中的作圖定定 義義按內(nèi)部按內(nèi)部構(gòu)造分類構(gòu)造分類按鍵數(shù)按鍵數(shù)分類分類接口類接口類型分類型分類PS/2接口接口USB接

45、口接口兩鍵鼠標(biāo)兩鍵鼠標(biāo)三鍵鼠標(biāo)三鍵鼠標(biāo)Title安安 裝裝與鍵盤相仿與鍵盤相仿 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件普通雙鍵鼠標(biāo)三鍵鼠標(biāo) 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件PS/2接口的鼠標(biāo)接口的鼠標(biāo)USB接口的鼠標(biāo)接口的鼠標(biāo) 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件機械式鼠標(biāo) 光電式鼠標(biāo) 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 輸入器輸入器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 語音識別器語音識別器一種可以將人的一

46、種可以將人的語音轉(zhuǎn)換為計算語音轉(zhuǎn)換為計算機接收的數(shù)字信機接收的數(shù)字信號并加以識別的號并加以識別的設(shè)備設(shè)備定定 義義主要部件主要部件應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 語音聽寫機語音聽寫機 聲控系統(tǒng)聲控系統(tǒng) 電話的語音撥號電話的語音撥號Title安安 裝裝 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件輸出設(shè)備的作用：輸出設(shè)備的作用：是將計算機處理結(jié)果從數(shù)字代碼轉(zhuǎn)換成人或其他系統(tǒng)所能識別的信息形式。 常見的輸出設(shè)備常見的輸出設(shè)備顯示器、打印機、繪圖儀、復(fù)印機、電傳機、音箱等。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件非擊打式打印

47、機非擊打式打印機打印原理：用各種物打印原理：用各種物理或化學(xué)的方法印刷字理或化學(xué)的方法印刷字符。符。分類：激光打印機、分類：激光打印機、噴墨式打印機噴墨式打印機特點：打印速度高、特點：打印速度高、印字質(zhì)量高、運行無噪印字質(zhì)量高、運行無噪聲等，但其價格較高。聲等，但其價格較高。擊打式打印機擊打式打印機打印原理：利用機械動打印原理：利用機械動作打擊作打擊“字體字體”使它與色使它與色帶和打印紙相撞，在紙上帶和打印紙相撞，在紙上印出字符或圖形。印出字符或圖形。分類：活字式打印、點分類：活字式打印、點陣式打印。陣式打印。特點：結(jié)構(gòu)簡單、價格特點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低、打印內(nèi)容不受限制低、打印內(nèi)容不受限制12

48、 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件針式打印機針式打印機 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件噴墨打印機噴墨打印機 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件激光打印機激光打印機 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 定義：用定義：用dpi表示，即每英寸打印點數(shù)，它是衡量打印質(zhì)量表示，即每英寸打印點數(shù)，它是衡量打印質(zhì)量的重要指標(biāo)。不同類型的打印機，其打印質(zhì)量也不同。的重要指標(biāo)。不同類型的打印機，其打印

49、質(zhì)量也不同。 針式打印機的分辨率較低，一般為針式打印機的分辨率較低，一般為180-360dpi。 噴墨打印機分辨率一般為噴墨打印機分辨率一般為300-1440dpi。 激光打印機的分辨率為激光打印機的分辨率為300-2880dpi 針式打印機速度用每秒打印字符數(shù)表示，針式打印機速度用每秒打印字符數(shù)表示，打印速度在不同的字體和文種差別較大打印速度在不同的字體和文種差別較大 噴墨打印機與激光打印機都屬于頁式打噴墨打印機與激光打印機都屬于頁式打印機，打印速度以每分鐘打印頁數(shù)（印機，打印速度以每分鐘打印頁數(shù)（PPM）表示，一般在幾表示，一般在幾PPM到幾十到幾十PPM之間。之間。 并行接口、并行接口、

50、 串行接口、串行接口、 USB接口接口 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件分類：分類： 字符顯示器：只字符顯示器：只能顯示字符，能顯示字符， 不能不能顯示圖形，只有兩種顯示圖形，只有兩種顏色。顏色。 圖形顯示器：可圖形顯示器：可以顯示字符、圖形和以顯示字符、圖形和圖像。圖像。 特點：價格便宜，特點：價格便宜，顏色豐富，響應(yīng)時間顏色豐富，響應(yīng)時間短，體積大，刷新頻短，體積大，刷新頻率要求高，功耗大率要求高，功耗大操作電腦時傳遞各操作電腦時傳遞各種信息的窗口種信息的窗口能夠以數(shù)字、字符、能夠以數(shù)字、字符、圖形、圖像等形式顯圖形、圖像等形式顯示各種

51、設(shè)備的狀態(tài)和示各種設(shè)備的狀態(tài)和運行結(jié)果運行結(jié)果編輯各種文件、圖編輯各種文件、圖形、程序，建立起計形、程序，建立起計算機和用戶之間的聯(lián)算機和用戶之間的聯(lián)系橋梁系橋梁定定 義義陰極射線陰極射線管顯示器管顯示器液晶液晶顯示器顯示器等離子體等離子體顯示器顯示器由顯示單元矩陣組成由顯示單元矩陣組成的，每個顯示單元分的，每個顯示單元分隔成一個個密封的方隔成一個個密封的方格，充入混合氣體和格，充入混合氣體和熒光粉，熒光粉，特點：視角寬、色彩特點：視角寬、色彩還原性好、響應(yīng)速度還原性好、響應(yīng)速度快、不受磁場干擾、快、不受磁場干擾、無閃爍現(xiàn)象，但價格無閃爍現(xiàn)象，但價格很貴。很貴。由顯示單元矩陣組成由顯示單元矩陣

52、組成的，每個顯示單元含的，每個顯示單元含有稱作液晶的特殊分有稱作液晶的特殊分子，它們沉積在兩種子，它們沉積在兩種材料之間。材料之間。 特點：體積小，外特點：體積小，外觀漂亮，功耗小，無觀漂亮，功耗小，無輻射，對刷新頻率要輻射，對刷新頻率要求不高，但其顏色數(shù)求不高，但其顏色數(shù)有限，響應(yīng)時間長。有限，響應(yīng)時間長。安安 裝裝直接接入直接接入電源電源 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件是連接CPU和顯示器的接口電路，負(fù)責(zé)把需要顯示的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻控制信號，將需要顯示的內(nèi)容送到顯示器，控制顯示器顯示該圖像。顯示卡可以處理圖形數(shù)據(jù)，加速圖形顯示等作用

53、。顯示卡的核心部分是顯示卡上的圖形加速芯片。圖形加速芯片是一個固化了一定數(shù)量常用基本圖形程序模塊的硅片。安裝顯卡 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件分辨率分辨率: :指屏幕像素的點陣，即顯示器指屏幕像素的點陣，即顯示器所能顯示的像素個數(shù)，取決于垂直方向和所能顯示的像素個數(shù)，取決于垂直方向和水平方向掃描線的線數(shù)，通常寫做（水平水平方向掃描線的線數(shù)，通常寫做（水平點數(shù)）點數(shù)）（垂直點數(shù)）形式（垂直點數(shù)）形式像素色彩像素色彩: 電子槍是由電子槍是由R、G、B三色組成，屏幕上也相應(yīng)涂上三色組成，屏幕上也相應(yīng)涂上R、G、B三色磷質(zhì)像素，每個三色磷質(zhì)像素

54、，每個像素是由這三色混合而成像素是由這三色混合而成屏幕尺寸屏幕尺寸: :指屏幕對角線長指屏幕對角線長度，以英寸為單位度，以英寸為單位點距：兩個相鄰像素之點距：兩個相鄰像素之間水平距離稱為點距。間水平距離稱為點距。顯示器主要顯示器主要技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)像素：屏幕上能被獨立控制像素：屏幕上能被獨立控制其顏色和亮度的最小區(qū)域，即其顏色和亮度的最小區(qū)域，即熒光點。由點距決定，它是組熒光點。由點距決定，它是組成畫面的最小單位成畫面的最小單位刷新頻率：每秒屏幕刷新的次數(shù)。刷新頻率：每秒屏幕刷新的次數(shù)。刷新頻率越低，圖像閃爍得就越厲害刷新頻率越低，圖像閃爍得就越厲害 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第

55、2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件是一種常用的圖形輸出設(shè)備，通過專用的繪圖軟件，是一種常用的圖形輸出設(shè)備，通過專用的繪圖軟件，用戶的繪圖要求變?yōu)閷L圖儀的操作指令，包括平板用戶的繪圖要求變?yōu)閷L圖儀的操作指令，包括平板形和滾筒形兩種。形和滾筒形兩種。常用的繪圖儀有兩種：一是平板式繪圖儀，另一是滾常用的繪圖儀有兩種：一是平板式繪圖儀，另一是滾桶式繪圖儀。桶式繪圖儀。 平板式繪圖儀將繪圖紙固定在平板上。 滾桶式繪圖儀是將圖紙卷在一個滾桶上。 與平板式相比較，滾桶式繪圖儀具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、質(zhì)量輕繪圖速度快等優(yōu)點，但對圖紙要求高。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章

56、 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件將計算機處理過的文本信息以語音形式輸出的設(shè)備將計算機處理過的文本信息以語音形式輸出的設(shè)備由下列三個主要部件組成：由下列三個主要部件組成： 語音合成器 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 輸出器 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件聲卡的結(jié)構(gòu)聲卡的結(jié)構(gòu) 麥克風(fēng)輸入揚聲器輸出線性輸入線性輸出游戲桿接口聲音處理芯片CD音頻連接器總線接口 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件主機與外部設(shè)備相連接主機與外部設(shè)備相連接時，不能將外設(shè)直接掛到時，不能將外設(shè)直接掛到系統(tǒng)總線上。系統(tǒng)總線上。外設(shè)品種繁多

57、，工作原外設(shè)品種繁多，工作原理各不相同；理各不相同；大部分外設(shè)的工作速度大部分外設(shè)的工作速度通常比處理器的速度低。通常比處理器的速度低。有些外設(shè)的數(shù)字信息是有些外設(shè)的數(shù)字信息是串行的，有些是并行的；串行的，有些是并行的；不同的外設(shè)產(chǎn)生和使用不同的外設(shè)產(chǎn)生和使用的信號各不相同；的信號各不相同；使用接口電路原因使用接口電路原因外設(shè)接口須具有功能外設(shè)接口須具有功能接口工作過程接口工作過程實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖將外設(shè)的工作狀態(tài)將外設(shè)的工作狀態(tài)“記錄記錄”下來，并下來，并“通知通知”主機，主機，為主機管理外設(shè)提供必要為主機管理外設(shè)提供必要的信息的信息接收主機發(fā)來的各種控制接收主機發(fā)來的各種控制信號，實

58、現(xiàn)對外設(shè)控制操信號，實現(xiàn)對外設(shè)控制操作作判別主機是否適合該接口判別主機是否適合該接口及其所連接的外部設(shè)備及其所連接的外部設(shè)備實現(xiàn)主機與外設(shè)之間的通實現(xiàn)主機與外設(shè)之間的通信控制信控制主機向接口發(fā)送設(shè)備號，經(jīng)主機向接口發(fā)送設(shè)備號，經(jīng)譯碼，選中打印機接口；譯碼，選中打印機接口；主機測試接口狀態(tài)；主機測試接口狀態(tài)；當(dāng)確定打印機可以接收新任當(dāng)確定打印機可以接收新任務(wù)后，主機送入要打印的數(shù)務(wù)后，主機送入要打印的數(shù)據(jù)；據(jù)；主機向接口送入控制字主機向接口送入控制字,驅(qū)動驅(qū)動打印機實現(xiàn)打印；打印機實現(xiàn)打印； 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 上一頁上一頁 返

59、返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件 串行口串行口:（COM1、COM2等，接鼠標(biāo)）等，接鼠標(biāo)） 并行口并行口 : （LPT1、LPT2，接打印機），接打印機） 可編程接口可編程接口 不可編程接口不可編程接口 通用接口通用接口 專用接口專用接口 程序型接口程序型接口 DMA型接口型接口 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 第第2 2章章 計算機系統(tǒng)的硬件計算機系統(tǒng)的硬件北京北方卓立科技有限公司北京北方卓立科技有限公司在I/O設(shè)備準(zhǔn)備期間，CPU將處于查詢等待狀態(tài)。使CPU的工作效率降低。程序查詢方式程序查詢方式中斷控制方式中斷控制方式輸入輸出處理機方式輸入輸

60、出處理機方式直接存儲器存取方式直接存儲器存取方式加快了主存與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換速度。 進一步提高了CPU的工作效率。 增加硬件成本CPU與I/O并行工作； 提高了CPU的工作效率用一臺或多臺外部處理機來管理眾多的I/O設(shè)備，它即可控制I/O設(shè)備的輸入/輸出操作，還可完成輸入/輸出操作有關(guān)的處理及通信控制。 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 主程序CPU工作啟動外設(shè)執(zhí)行數(shù)據(jù)交換CPU查詢等待CPU工作I/O設(shè)備準(zhǔn)備I/O查詢采集I/O設(shè)備狀態(tài)I/O設(shè)備準(zhǔn)備就緒?主機與I/O設(shè)備交換數(shù)據(jù)是否 上一頁上一頁 返返 回回下一頁下一頁 主程序主程序CPU工作工作啟動外設(shè)啟動外設(shè)中斷請求中斷請求CPU