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单击以编辑母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第三章,微型计算机,硬件组成,主讲教师：曾庆森,重庆工学院计算机学院,1,第三章 微型计算机硬件组成,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 CPU,3.2.3 存储器,3.2.4 外部设备,2,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,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,4,3.1 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,5,2 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,微型计算机发展-摩尔定律,晶,体,管,数,目,4004,奔腾,2,300,42,000,000,32 年,P4,3,500,000,晶,体,管,数,10K,100K,1M,10M,100M,1975,1980,1985,1995,1990,2000,单,位,时,间,执,行,的,指,令,数,百万条/每秒,0.1,1,10,25,500,4004,Pentium,每2年芯片能力增长一倍,8080,8088,8286,8386,8486,2000年的,微处理器,7,3.1. 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,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。,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,处理器,存储子,系统,I/O子,系统,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,总线与系统主板,10,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,总线,微处理器,地址总线,数据总线,控制总线,内存插槽,外存接口,I/O接口,其他I/O,主存储器,硬盘等,各种外设,键盘显示,接口电路,微处理器、总线、存储器、接口电路和外设逻辑关系,12,系统主板,内存,总线插槽,接口卡,CPU,串行接口,USB接口,芯片组,13,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。,14,3.2.2 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,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,存储器,微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器,16,（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,CPU,Cache,RAM,17,（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,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一倍速率是秒,外部存储器,18,磁盘容量,=磁头数柱面数扇区数扇区字节数,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,19,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,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,21,1）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,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？,23,
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