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文檔簡介

1、第四章 微型計算機系統(tǒng),教學內(nèi)容: 4.1 微型計算機概述 4.2 微型計算機硬件組成 4.3 微型計算機的主要性能指標 4.4 如何選擇微型計算機的基本配置 教學重點: 微機的結(jié)構(gòu)、硬件組成 微型計算機的主要性能指標 授課課時:2學時,4.1 微型計算機的概述 微型計算機簡稱微機,也稱為個人計算機(PC)。 4.1.1 微型機的結(jié)構(gòu) 從外觀看,微機由主機、顯示器、鍵盤、鼠標、音箱、打印機等組成。,CPU,主板,內(nèi)存,硬盤,光驅(qū),顯示器,鍵鼠,顯卡,網(wǎng)卡,硬件系統(tǒng),主機內(nèi)部,從結(jié)構(gòu)上看,分為主機和外設兩部分。,4.1.2 微型計算機的分類 按組成結(jié)構(gòu)分類 單片機、單板機、多板機 按用途分類 臺

2、式、便攜式、手持式等 4.1.3 微型計算機的發(fā)展方向 1. 高速化 2. 超小型化 3. 多媒體化 4. 網(wǎng)絡化 5. 隱形化,4.2 微型計算機硬件組成,2. 主板 主板也稱為主機板、系統(tǒng)板、母板。主板上裝有中央處理器CPU或CPU插座、只讀存儲器ROM、隨機存儲器RAM或RAM插座、一些專用輔助電路芯片、輸入輸出擴展槽、鍵盤接口以及一些外圍接口和控制開關(guān)等。主板的類型和檔次代表整個微機系統(tǒng)的類型和檔次,主板的性能影響整個微機系統(tǒng)性能.,1. CPU(中央處理器) CPU是微型計算機硬件系統(tǒng)的核心部件,是微機主板的核心,計算機處理數(shù)據(jù)的能力和速度都主要取決于CPU,其型號常常代表主機的基本

3、性能水平,決定微型機的型號和速度.目前CPU用得最多的是Pentium 、Pentium。CPU的生產(chǎn)廠家主要是Intel、AMD、賽揚等公司。,主板,3、總線,微型機硬件結(jié)構(gòu)的最重要特點是總線結(jié)構(gòu)。 各部件之間通過總線(BUS)來傳送信息。一次傳輸信息的位數(shù)則稱為總線寬度。 總線分為內(nèi)部總線和外部總線。 內(nèi)部總線是指CPU內(nèi)部的總線。 外部總線是指CPU和其他部件之間的總線。,按總線上傳送信息類型的不同,將總線分為: (1)數(shù)據(jù)總線DB:傳送數(shù)據(jù)信息,具體傳送方向由CPU控制。 (2)地址總線AB:傳送地址信息,CPU通過地址總線把需要訪問的內(nèi)存地址或外設地址傳送出去。 (3)控制總線CB:

4、傳送控制信號,以協(xié)調(diào)各部件的操作。 包括CPU對內(nèi)存和接口電路的讀寫信號、中斷響應信號等,還包括其他部件送給CPU的中斷申請信號、準備就緒信號等,最普通的總線是ISA總線,即工業(yè)標準結(jié)構(gòu)總線。16位ISA總線頻率為8MHz左右,PCI是一套局部總線系統(tǒng),它支持32位或64位的總線寬度,頻率通常是33MHz。目前最快的PCI2.0總線速度是66MHz。,4. 內(nèi)存 內(nèi)存是計算機系統(tǒng)必不可少的基本部件。CPU需要的信息要從內(nèi)存讀出來,CPU運行的結(jié)果要暫存到內(nèi)存中,CPU與各種外部設備打交道,也要通過內(nèi)存才能進行,內(nèi)存在電腦中擔任的任務就是“記憶”。,2. RAM,叫做隨機讀寫存儲器,可讀可寫,斷

5、電后內(nèi)容不能保存。SRAM叫靜態(tài)內(nèi)存,“靜態(tài)”指的是當我們將一筆數(shù)據(jù)寫入SRAM后,除非重新寫入新數(shù)據(jù)或關(guān)閉電源,否則寫入的數(shù)據(jù)保持不變。,1. ROM,叫只讀存儲器,只能讀出不能寫入,斷電后內(nèi)容不會丟失;現(xiàn)在的多數(shù)的主板上的BIOS芯片使用了FLASH ROM,是可用軟件擦寫的ROM,在較高的電壓下可以寫入內(nèi)容.主板上的這塊BIOS芯片就是。,3. 緩存:通常人們所說的Cache就是指緩存。,高速緩存之所以能提高系統(tǒng)的速度是基于一種統(tǒng)計規(guī)律,主板上的控制系統(tǒng)會自動統(tǒng)計內(nèi)存中哪些數(shù)據(jù)會被頻繁的使用,就把這些數(shù)據(jù)存在高速緩存中,CPU要訪問這些數(shù)據(jù)時,就會先到Cache中去找,從而提高整體的運行

6、速度。一般說來,256K的高速緩存能使整機速度平均提高10%左右。,5. 外存儲器 外存儲器又稱輔助存儲器,是計算機系統(tǒng)中除內(nèi)存儲器外,以計算機能接受的形式存儲信息的其他媒體。在微型計算機中,常用的外存有硬盤、軟盤、光盤和磁帶。它們的特點是能長期保存數(shù)據(jù),而且設備價格便宜,存儲量大。 磁盤通過磁盤驅(qū)動器進行信息的讀、寫操作,常見的磁盤驅(qū)動器有軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器。 速度比較: Cache RAM 硬盤 軟盤,. 硬盤存儲器 微機上硬盤存儲器均采用溫徹斯特技術(shù)(故又稱溫盤)。其特點是,硬磁盤和硬磁盤驅(qū)動器整體組裝在密封容器中,二者合為一體,通常簡稱硬盤。硬盤存儲器的特點是:存儲容量大,讀寫速度

7、快,密封性好,可靠性高,使用方便。,現(xiàn)在一般微型機上所配置的硬盤容量通常在幾十個GB至幾百個GB。硬盤在第一次使用時,必須首先進行分區(qū)和格式化。, 軟磁盤存儲器 軟盤存儲器是用一種柔性塑料制成的圓形盤片,盤的兩面涂有磁性物質(zhì)。軟盤存儲器的特點是:成本低,重量輕,價格便宜,易攜帶,易保存。 目前微機上都配置一個3.5英寸*1.44MB軟盤驅(qū)動器。 1) 盤片的結(jié)構(gòu) 圖為3.5英寸軟盤的結(jié)構(gòu)和軟盤的磁道和扇區(qū)示意圖。,圖7 3.5英寸軟盤的外形圖、磁盤的磁道和扇區(qū),快門(向左推),寫保護口,扇區(qū)繞著磁道依次編號,零磁道 末磁道 扇區(qū) 磁盤旋 轉(zhuǎn)方向,當滑塊蓋住孔時,磁盤可讀寫;打開孔時,只能讀不能

8、寫。,圖8 磁盤劃分示意圖,磁道:軟盤的每一面包含許多同心圓,稱為磁道。磁道由外向內(nèi)順序編號,最外面的為零磁道,最里面的為末磁道。 扇區(qū):磁道被若干條直徑分割為若干個扇區(qū)。每個扇區(qū)可以存儲若干個字節(jié)。 軟磁盤的容量可用以下公式來計算: 磁盤容量磁盤面數(shù)每面磁道數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù)每扇區(qū)字節(jié)數(shù) 例如:3.5英寸軟盤有兩面,每面80個磁道,每磁道18個扇區(qū),每個扇區(qū)存儲512個字節(jié),它的容量是: 280 18 512=1440B1.44MB,. 光盤存儲器 光盤存儲器是利用激光記錄和讀出信息的存儲器,它具有存儲容量大、裝卸方便、經(jīng)久耐用等特性,簡稱光盤。光盤的存儲介質(zhì)不同于磁盤,它屬于另一類存儲器。由于

9、存儲容量大、存取速度較快、不易受干擾和價格低廉等特點,所以光盤的應用越來越廣泛。,光盤根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類: 1) 只讀光盤(CDROM) 存儲容量約為650MB. 2) 一次性寫入光盤(WORM) 一次性寫入光盤可由用戶寫入一次,寫入后不能擦除或修改,但可以反復多次讀出。 3) 可抹型光盤(MO) 可抹型光盤既可讀出數(shù)據(jù),也可重新寫入數(shù)據(jù)。,6. 輸入/輸出設備 鍵盤:必備的標準輸入設備,向計算機輸入命令、程序和數(shù)據(jù)。, 鼠標 常用的鼠標器有兩種:機械式、光電式和光學機械式,圖3.3 兩鍵、三鍵及滾輪鼠標,7. 輸出設備, 顯示器(又稱監(jiān)視器) 計算機的重要輸出設備

10、之一,顯示器必須配顯示適配器(顯卡)。CRT顯示器,即陰極射線管顯示器,是最早使用的顯示器。 像素:顯示器上的文本和圖像是由點組成的,這些點稱為像素。 分辨率:指屏幕上像素的數(shù)目。,LCD和CRT顯示器, 打印機(并行口) 根據(jù)打印機的工作原理,可將打印機分為3類:針式打印機、噴墨打印機和激光打印機,激光打印機,噴墨打印機,針式打印機,機箱和電源 機箱有立式和臥式兩種。,9. 其他設備 觸摸屏掃描儀筆輸入設備光盤刻錄機DVD-ROM數(shù)碼相機調(diào)制解調(diào)器,4.3 微型計算機的主要性能指標 1. 字長 計算機中,表示信息的最小單位是位;作為一個整體來處理或運算的一組二進制數(shù)稱為計算機字(word)。

11、 字長:是計算機運算部件一次能處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。是一個計算機字中所包含的二進制的位數(shù)。 字長影響機器功能、精度和速度等。計算機字長越長,所表示的數(shù)值有效位數(shù)越多,尋址范圍越大,計算機的精度也就越高,功能也就越強。有16位、32位等。 8 bit = 1 Byte,2. 主頻 主頻指微機CPU的時鐘頻率。主頻單位是MHz(兆赫茲)。 主頻的大小在很大程度上決定了微機運算速度的快慢。主頻越高,微機的運算速度就越快。,3. 存儲容量 存儲容量:是指一個功能完備的基本存儲體所能匯集的字節(jié)最大數(shù)。 主存儲器容量越大,能容納的數(shù)據(jù)和程序量就越多,處理能力就越強,與CPU交換數(shù)據(jù)信息方便且迅速。輔助存

12、儲器容量越大,所存儲信息量的能力也就越強。,4. 運算速度 運算速度是用每秒鐘能執(zhí)行基本指令的操作次數(shù)表示,每秒百萬次記作MIPS。,5. 兼容性 計算機兼容性是指不同廠家生產(chǎn)的硬件和軟件相互適用的性能指標。 兼容性有硬件兼容和軟件兼容之分。硬件兼容是指一種計算機系統(tǒng)中的配件或設備,不需修改就可用于其他計算機系統(tǒng),軟件兼容是指一種計算機系統(tǒng)的軟件系統(tǒng),不需修改就可用于其他計算機系統(tǒng)。,數(shù)據(jù)傳輸速率 數(shù)據(jù)傳輸速率是指數(shù)據(jù)在單位時間內(nèi)主機與外設之間交換信息的量,單位為位/秒,或字節(jié)/秒. 除了上述指標外,還應當考慮計算機系統(tǒng)的可靠性、安全性和可維護性等性能指標。,4.4 如何選擇計算機的基本配置 配置一臺經(jīng)濟實用、性能穩(wěn)定的計算機,存在許多方面的綜合因素,包括用途、功能、性能、市場及價格等。通常情況下需要考慮的問題有: 1. 需求原則 “滿足、到位”原則 2. 衡量取舍原則 功能優(yōu)先,效能次之。,3. 選擇部件應注意的問題 (1)主板 必須與所選的CPU匹配;電源接頭與IDE接口的布線的穩(wěn)定性多測試;兼容性。 (2)CPU 首

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