计算机基础知识D01-05A.ppt

第一章 计算机的基本知识,第五节 PC系列微型计算机的配置(一),PC（Personal Computer）机即个人计算机。一个典型的PC机系统由主机、显示器、存储器、键盘、打印机和其他的I/O设备组成。 1.5.1 主机 PC机的主机板又称为系统板或母板，它是PC机主机的核心部件，包含有中央处理单元CPU，数值协处理器（插座），只读存储器ROM，随机存储器RAM，还有一些扩展槽和各种接口，开关和跳线。 1、中央处理单元CPU,1.5 PC系列微型计算机的配置,1、中央处理单元CPU PC机的中央处理单元CPU用来执行程序指令、完成各种运算和控制功能。CPU的类型与主频率决定了PC机的基本性能。目前PC机较多使用的微处理器有Pentium系列和AMD系列，至于早期几年较普遍使用的80386、80486已被淘汰。取而代之的是高性能的、有更好的各种技术参数的CPU。 微处理器的主频率往往有一定的范围，主频率愈高，则PC机的运行速度可愈高。,2、只读存储器 ROM 在主机板上有只读ROM芯片，用于存放基本输入/输出系统ROM BIOS。ROM BIOS提供最基本的和初步的操作系统的服务，如上电自检程序、装入引导程序。这些程序永远保留在ROM芯片中，只能读出，不能写入，故不易丢失。,3、随机存储器 RAM 随机存储器RAM作为PC机的内存供操作系统、应用程序以及用户数据使用。与ROM存储器不同，RAM存储器不但能读出存储在芯片上的数据，而且还可以随时写进新的数据，或对原来的数据进行修改。但计算机关闭电源后，RAM中的信息将丢失，且不可恢复，如果需要保存信息，则必须把信息存储在外存设备上。,4、高速缓冲存储器（Cache存储器） 在32位以上的微处理器和微型计算机中，为了加快运算速度，普遍在CPU与常规主存储器之间增设了一级或两级高速小容量存储器，称为高速缓冲存储器（Cache），高速缓冲存储器的存取速度比主存要快一个数量级，大体与CPU的处理速度相当。有了它以后，CPU在对一条指令或一个操作数寻址时，首先要看所需数据是否在高速缓冲器中。若在，就立即送给CPU；否则，就要作一常规的存储器访问，同时将所取的指令和数据复制到高速缓冲器中。前者称为“命中”，后者称为“未命中”。由于程序中相关数据块一般都按顺序存放，并且大都存放在相邻的存储单元中，因此CPU对存储器的访问大都是在相邻的单元中进行。一般来说，CPU对高速缓冲器的命中率可在90%以上，甚至高达99%。,5、总线,总线是连接计算机CPU、主（内）存储器、辅助（外）存储器、各种输入/输出设备的一组物理信号线极其相关的控制电路，它是计算机中运载各部件信息的公共通道。总线在计算机的组成与发展过程中起着重要的作用，因为总线涉及到各部件之间的接口和信息交换规程，它是CPU、存储器、各类I/O设备之间交换信息的枢纽。 微机系统的总线分为数据总线、地址总线和控制总线。 数据总线（Data Bus）用于CPU与I/O设备之间传送数据。 控制总线（Control Bus）用来传送控制器发出的各种控制信号和外设的回控信号。（双向总线）,地址总线（Address Bus）用来传送存储单元或I/O设备的地址信息。地址总线的根数一般反映了一个计算机系统的最大内存容量，不同的CPU芯片，地址总线的数量也不同。例如：8位的CPU芯片，地址总线一般为16位，可寻址内存单元数为216=65536个地址，即内存最大容量为64KB；又如：8088CPU芯片有20根地址线，可寻址内存单元数为220个地址，即内存最大容量为1MB。,为了简化计算机的制造和装配，国际上已定出总线结构的标准，如ISA称为“工业标准体系结构”，MCA（微通道结构）、EISA（扩展工业标准体系结构）、VESI（视频电器标准协会）、PCI（外部设备互连）。 微型计算机采用总线结构，各部分都以同一形式排在总线上，结构简单、易于扩充。如图1.5所示。,CPU,主存,I/O,I/O,I/O,地址总线,数据总线,控制总线,图1.5 微型计算机的总线结构,6. 接口电路 接口电路是CPU与外设之间的连接缓冲，接口电路通过总线与CPU连接。CPU同外设的工作方式、工作速度、信号类型等都不相同，通过接口电路的变换作用，把两者匹配起来。接口电路中包括一些专用芯片、辅助芯片以及各种外充适配器和通信接口电路等。不同的外设通过不同的适配器连接到主板上。 在主板上一般有多个扩充插槽，用于插入各种接口板（适配器）。适配器一般做成电路板的形式，所以又称“适配卡”。常用的适配卡有：,（1）显示器适配卡。它用于与显示器的连接，如 VGA卡、SVGA卡、AGP卡、PCI卡、 PCIE卡等，现在已经有最新款的性能优越终端盒高端的各种显卡显卡。 如中端的： GTX1050Ti（大约比TX960快10%） 和RX470D。 高端的： GTX1060、GTX1070、GTX1080等。 （2）并行打印接口卡。它用于接打印机。 （3）存储器扩充卡。它用于扩充存储容量。 （4）串行通信适配电路。它用于与计算机通信有关的设备的连接，如鼠标、绘图仪等。,（5）多功能卡。它是将多功能的电路做在一块电路板上的复合适配卡。多功能卡的 品种很多，现在PC机上流行的多功能卡可以将软、硬盘适配电路，并行打印口，串行通信口COM1，COM2及游戏口等五大功能电路做在一块板上，称为“超级多级卡”。,（6）其他卡。如网卡、Modem卡，声卡、视频卡等。 （7）USB接口。USB（Universal Serial Bus）的中文含义是“通用串行总线” ，它是一种应用在PC领域的新型接口