微机硬件系统.未完成供参考.ppt

1,第二章 计算机系统,2.1 计算机系统概述 2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.2.1 计算机硬件系统 2.2.2 计算机基本工作原理 2.3 计算机软件系统 2.3.1 系统软件 2.3.2 应用软件 2.4 微型计算机硬件系统 2.4.1 主板 2.4.2 CPU 2.4.3 内存储器 2.4.4 外存储器 2.4.5 总线与接口 2.4.6 输入和输出设备 2.4.7 微型计算机选配,注：5大部件的组成,注：程序由指令组成 指令由操作码和操作数组成 执行：顺序执行 流水线技术,操作系统+语言处理程序+实用程序 原来：程序设计基础独立一章 现在：1小节中一部分 介绍程序设计语言,改 写,从实用的角度 不需要原理、结构 满足购机的需要，看得到指标,2,第二章 计算机系统,1. 主板,注：集成了声卡、网卡、IEEE 1394卡 没有集成显卡 背板上没有串行口和IEEE 1394接口 但是主板上引脚,3,各种指标及相互关系 指标对性能的影响 芯片组： CPU是大脑，芯片组是心脏 南北桥所控制的外设,主板架构 板载功能,第二章 计算机系统,4,2. CPU 主频、外频和前端总线频率 主频外频倍频系数 前端总线频率新引入 CPU和外界交换数据的唯一通道 前端总线数据传输速率前端总线频率前端总线数据宽度8 字长和位数 通常，CPU位数=CPU的字长=通用寄存器位数 高速缓冲存储器容量 核心数量 频率越高，耗电越多，热量越大，问题越多 制造工艺 CPU内电路与电路之间的距离，单位是微米和纳米,第二章 计算机系统,5, Pentium系列 Pentium M 迅驰技术 移动式CPU、相应的芯片组和无线网络芯片,Celeron系列,AMD系列,龙芯,Core系列,服务器CPU： Itanium Xeon,6,3. 内存 CPU能够直接访问，存放正在运行的程序和数据 RAM ROM Cache,第二章 计算机系统,7,3. 内存 CPU能够直接访问，存放正在运行的程序和数据 RAM ROM Cache,第二章 计算机系统,8,难点：硬盘接口 IDE接口是一种并行接口 连接IDE硬盘 连接CD或DVD驱动器 SATA接口是一种串行接口 SATA 1.0 数据传输率达到150MBps SATA 2.0 数据传输率达到300MBps SATA 3.0 数据传输率达到600MBps,4. 外存储器 硬盘接口,9,4. 外存储器 光盘：没有问题 移动硬盘： 目前，笔记本硬盘+带有数据接口电路U盘：没有问题 的外壳组成 数据接口电路有两种： USB 2.0 速度可达480Mbps IEEE 1394 速度目前可达400Mbps,第二章 计算机系统,10,5. 接口与总线 总线是各部件（或设备）之间传输数据的公用通道 (1) 总线的作用,共享总线带宽 如：USB总线 PCI总线,第二章 计算机系统,独享总线带宽 如：AGP总线,11,(2) 串行总线和并行总线,将来：串行总线肯定会逐渐取代并行总线 原因：并行总线高频率的条件下容易出错 串行总线：RS232、PS/2、USB、SATA等,第二章 计算机系统,速度,12,(3) 总线指标： 总线带宽 总线带宽总线工作频率总线位宽传输次数8 总线位宽 工作频率, ISA和LPC 并行总线 PCI Peripheral Component Interconnect，外设组件互连标准 Intel于1991推出的局部总线标准 32位的并行总线，或扩展到64位 总线频率为33MHz或66MHz 最大传输速率可达66M64/8=532MB/s 共享带宽,第二章 计算机系统,南桥 芯片,设备1,设备3,设备2,PCI总线,13,(3) 总线指标： 总线带宽 总线带宽总线工作频率总线位宽传输次数8 总线位宽 工作频率, ISA和LPC PCI 32位的并行总线，共享带宽 PCI-E 串行总线，取代PCI和AGP，实现统一 多通道传输机制，多个通道相互独立 PCI-E x1、x2、x4、x8、x12、x16、x32 南桥与设备之间的点对点的连接 AGP总线 北桥和图形加速显示卡之间的专用通道,第二章 计算机系统,14,各种接口,USB接口： USB 1.1 最高传输速率可达12Mbps 很少见到 USB 2.0 传输速率可达480Mbps 普遍,IEEE 1394：支持的设备有DV、移动硬盘、音响设备 可以达到400Mbps， 将来会800Mbps，1Gbps，1.6Gbps PS/2接口 串行口 并行口,第二章 计算机系统,15,第二章 计算机系统,6. 输入和输出设备,基本输入和输出设备,键盘、鼠标、触摸屏、显示器、打印机,新型数码设备,数码相机、数码摄像机、摄像头、投影仪,其它应用广泛的设备： 磁卡、IC卡、射频卡等许多卡片的读写设备 条形码扫描器 指纹识别器等,16,连接,第二章 计算机系统,6. 输入和输出设备, 基本输入设备,PS/2（紫色）口,键盘,USB口,“蓝牙”技术 无线键盘,PS/2（绿色）口,鼠标,USB口,“蓝牙”技术 无线鼠标,连接,鼠标,机械式的,光电式的,光电鼠标更精确、更耐用、更容易维护,控制鼠标指针：轨迹球（TrackPoint） 触摸板（TouchPad）,触摸板,轨迹球,（笔记本电脑）,触摸屏,17,第二章 计算机系统,6. 输入和输出设备, 基本输出设备,CRT 性能价格比高，技术成熟,分类,LCD 将取代CRT,分辨率 像素的数量 如1024768 12801024,指标,颜色质量 每一个像素占用的位数，真彩色是24位,刷新频率(CRT) 屏幕刷新速度(Hz) 刷新频率越高，闪动就越少 不闪动至少需要75Hz,显示器,注1：显示器颜色质量若为32位， 因为增加了1个字节的透明度注2：LCD在标准分辨率下最清晰,18,第二章 计算机系统,6. 输入和输出设备, 基本输出设备