微机类型与结构.ppt

计算机维修技术计算机维修技术 第第2 2版版 教学课件教学课件 易建勋易建勋 编著编著 清华大学出版社 2009年9月 课件制作人声明 本课件随教材免费赠送免费赠送给读者，读者可自由播放、 复制、分发本课件，也可对课件内容进行修改。 课件版权属于作者和清华大学出版社，其他任何单 位和个人都不得对本课件进行销售或修改后销售。 课件下载：/ 教学资源：71/wlkt 课件制作人：易建勋 2009 年8月 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第4页 共54页 第第1 1章章 微机类型与结构微机类型与结构 1.1 微机发展的历史 1.2 微机的定义与类型 1.3 计算机系统结构【重点重点】 1.4 微机的基本组成 1.5 微机设计规范 1.6 微机主要技术指标【重点重点】 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第5页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.1 微型计算机的诞生 微机的研制起始于20世纪70年代。 19751975年推出的年推出的Altair 8800Altair 8800（牛郎星）微机，是（牛郎星）微机，是 第一台现代意义上的通用型微机。第一台现代意义上的通用型微机。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第6页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.1 微型计算机的诞生 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第7页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.2 苹果微机的发展 1977年苹果公司推出了经典机型Apple IIApple II，微 机从此进入发展史上的黄金时代。 1984年苹果公司推出的Macintosh微机是第一 台具备多媒体功能的微机。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第8页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.2 苹果微机的发展 苹果微机设计目标是：时尚时尚 苹果微机与苹果微机与PCPC在软件和硬件上不兼容在软件和硬件上不兼容 。 苹果微机主要采用Power PC芯片作为系统核 心，少量微机采用Intel CPU芯片。 2008年推出的iMac Pro微机，采用2个64位4核的 Power PC G5处理器，工作频率为2.8GHz、2GB内存 、320GB硬盘、20英寸液晶显示器，配备先进的水 冷系统。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第9页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.2 苹果微机的发展 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第10页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.2 苹果微机的发展 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第11页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.3 个人计算机的发展 1981年IBM公司推出个人计算机IBM PC 5150IBM PC 5150 CPUCPU：Intel 8088Intel 8088（1616位）位） 频率：频率：4.77MHz4.77MHz 内存：内存：16KB16KB 软驱：软驱：160KB 5.25160KB 5.25英寸英寸 显示器：单色显示器：单色11.511.5英寸英寸 操作系统：操作系统：MS-DOS 1.0MS-DOS 1.0 微机价格：微机价格：30453045美元美元 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第12页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.3 个人计算机的发展 ISA总线 8088 CPU 电源插座 键盘 插座 16KB内存 ROM BIOSROM BASIC 时钟 逻辑电路 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第13页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.3 个人计算机的发展 IBM PC最成功之处是继承了开放式系统开放式系统的设 计思想，IBM公司公开了除BIOS之外的全部 技术资料。 IBM PC采用总线扩充总线扩充技术，并且IBM公司放 弃了总线专利权。 1982年康柏公司推出第一台IBM PC兼容机兼容机。 1983年IBM公司发布IBM PC/XTIBM PC/XT微机。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第14页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.3 个人计算机的发展 1984年IBM公司推出IBM PC/ATAT微机。 1985年长城长城05200520微机研制成功，这是中国大 陆第一台自行研制的PC兼容机。 1986年康柏公司推出第一台386386微机。 1987年IBM公司推出IBM PS/2微机。 进入Pentium微机时代后，微机的领导权落到 了英特尔公司和微软公司手中。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第15页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.4 微机典型技术的应用 摩尔定律：微芯片上集成的晶体管数量每微芯片上集成的晶体管数量每1818 个月翻一番。个月翻一番。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第16页 共54页 1.1 微机发展的历史 1.1.4 微机典型技术的应用 微机主流应用技术： 2003年止已售出10亿多台微机。 2007年中国计算机产量达到了1.21亿台。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第17页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.1 微机的定义 早期微机概念：MCS-4微型计算机系统 以机器尺寸大小定义微机 以计算能力定义微机 以计算机结构的观点定义微机 以CPU类型定义微机 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第18页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.1 微机的定义 本教材定义的微机：采用与英特尔x86系列兼 容的CPU，并且可以运行DOS或Windows操作 系统的个人计算机（PC）。 计算机朝巨型化巨型化和微机化微机化两个方向发展。 电脑一词不规范，本教材不使用这一名称。 从386微机开始，CPUCPU成为微机分代的主要标成为微机分代的主要标 志志。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第19页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 台式微机（PC） 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第20页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 笔记本微机（NB） 1984年首台笔记 本微机IBM 5140 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第21页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 超便携移动个人计算机（UMPC） 商用UMPC军用UMPC 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第22页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 个人数字助理和智能手机 PDA智能手机 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第23页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 PDAPDA正在逐步演化为智能手机正在逐步演化为智能手机 智能手机功能 语音通话，收发短信； 开放性的操作系统，可安装和卸载软件； 支持3G无线接入互联网； 支持Wi-Fi无线局域网； 支持GPS（全球卫星定位）功能； 支持QWERTY标准键盘； 笔操作和触摸屏操作等。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第24页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 智能手机的操作系统 Symbian：诺基亚等； Linux：摩托罗拉等； Windows Mobile：多普达、夏新、联想等。 智能手机存在的问题 硬件资源非常有限； 电池续航时间不足； 各种安全威胁。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第25页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 PC服务器 机柜式PC服务器机架式PC服务器 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第26页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 工业控制微机（IPC） 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第27页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.2 微机的类型 其他微机 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第28页 共54页 1.2 微机的定义与类型 1.2.3 关于兼容机 兼容机兼容机是指仿造某一原型机、并且可以运行 原型机软件的模仿机型。 所有微机都有兼容机的问题。 目前国内市场只有品牌机品牌机和组装机组装机。品牌机 有一定的质量保证和良好的售后服务；组装 机有较好的性价比。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第29页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.1 计算机结构与组成 计算机结构结构指计算机系统的逻辑设计方案逻辑设计方案， 它是以软件运行角度去看计算机系统信号的 存储和处理过程。 微机系统结构较少发生变化系统结构较少发生变化，一旦发生变化 ，必然造成微机硬件之间的不兼容。 微机发展的一贯方向是保持最大兼容性保持最大兼容性。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第30页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.1 计算机结构与组成 计算机组成组成指计算机硬件的物理设计方案物理设计方案， 组成的目的是实现系统结构规定的具体功能 。 计算机组成更关心实现功能的芯片单元芯片单元，以 及它们之间的连接总线连接总线。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第31页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.2 微机控制中心结构 三总线结构 将微机部件和外部设备都挂接在一条ISA总线上。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第32页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.2 微机控制中心结构 控制中心结构 1-3-5-71-3-5-7结构结构 1个CPU 3大芯片 5大接口 7大总线 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第33页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.2 微机控制中心结构 1个CPU：CPU控制系统运行，下面的数据必 须逐级上传到CPU进行处理。 3大芯片：MCH（北桥芯片）、ICH（南桥芯 片）、FWH（BIOS芯片）等。 北桥北桥芯片的好坏决定了主板性能 性能的高低。 南桥南桥芯片的接口越多，微机功能 功能越强。 BIOSBIOS芯片解决硬件与软件的兼容性 兼容性。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第34页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.2 微机控制中心结构 5大接口：SATASATA、eSATA、IDE、SIOSIO、LANLAN 、HADHAD/AC97、TPM、VGA/DVI DVI/HDMI等（ 不同产品有所增减）。 7大总线：FSBFSB、QPI、MBMB、DMIDMI、 LPCLPC、 PCI-EPCI-E、PCIPCI、PCI-X、USBUSB、IEEE 1394等（ 不同产品有所增减）。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第35页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.3 新型计算机系统的研究 集群计算机 神经网络计算机 超导计算机 量子计算机 光子计算机 生物计算机 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第36页 共54页 1.3 计算机系统结构 1.3.3 新型计算机系统的研究 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第37页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.1 微机系统的组成 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第38页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.1 微机系统的组成 PC主机系统 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第39页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.1 微机系统的组成 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第40页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.1 微机系统的组成 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第41页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.1 微机系统的组成 苹果主机系统 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第42页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.2 微机外部接口与连接 微机系统的外部接口 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第43页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.2 微机外部接口与连接 外部接口名称标标注数量色彩接口规规格 键盘PS/2 KB1紫紫圆形6孔 鼠标PS/2 MS1绿绿圆形6孔 通用串行接口USB4黑黑扁形4针 串口COM1蓝蓝D形2排9针 并口LPT1桃红桃红D形2排25孔 音频输出SPK1绿绿圆形孔 线性输出Line Out1天蓝天蓝圆形孔 麦克风MIC1粉红粉红圆形孔 游戏口MIDI/Game1黄黄D形15孔 局域网接口LAN1黑黑梯形孔 CRT显示器接口VGA1 蓝蓝 D形3排15孔 LCD显示器接口DVI1 白白 矩形3排24孔 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第44页 共54页 1.4 微机的基本组成 1.4.3 微机常用外部设备 传统外设定义 与CPU直接进行数据交换的设备为内部设备 ，不能与CPU直接进行数据交换的设备为外 部设备，简称为“外设”。 本教材外设定义 内部设备是微机正常使用必不可少的设备正常使用必不可少的设备， 其他为外部设备。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第45页 共54页 1.5 微机设计规范 常见微机设计主要规范 设计规设计规 范主要制定组织组织说说 明 PC 2002微软、英特尔等公司微机总体设计要求 PnP v1.0a微软、英特尔等公司操作系统、BIOS、设备即插即用规范 ACPI v2.0英特尔等公司电源、操作系统电源管理规范 ATX12V v2.31英特尔等公司ATX电源设计规范 PCI v2.3英特尔等公司主板中内置板卡并行总线规范 PCI-E v2.0英特尔等公司主板中内置板卡串行总线规范 SATA v2.5英特尔等公司串行硬盘接口规范 USB v3.0英特尔等公司高速串行总线规范 DDR3/DDR2JEDEC标准化组织内存技术规范 HDA/AC97英特尔等公司主板集成声卡设计规范 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第46页 共54页 1.5 微机设计规范 1.5.1 微机设计的基本思想 微型化微型化的设计方法 如：短、小、轻、薄 OEMOEM的生产方式 如：DIY 开放式开放式的设计思想 如：总线开放 微机软件软件地开发 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第47页 共54页 1.5 微机设计规范 1.5.3 PnP设计规范 PnP（即插即用）的作用是自动配置自动配置微机中硬 件板卡和其他硬件设备。 实现PnP的基本条件 符合PnP标准的BIOSBIOS、符合PnP标准的操作系操作系 统统、符合PnP标准的设备设备和符合PnP标准的驱驱 动程序动程序。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第48页 共54页 1.5 微机设计规范 1.5.3 PnP设计规范 实现PnP的基本条件：符合PnP标准的BIOSBIOS、 符合PnP标准的操作系统操作系统、符合PnP标准的设设 备备和符合PnP标准的驱动程序驱动程序。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第49页 共54页 1.5 微机设计规范 1.5.3 PnP设计规范 即插即用工作过程 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第50页 共54页 1.6 微机主要技术指标 1.6.1 微机性能指标 性能主要指微机的速度速度