微型计算机系统的组成.doc

微型计算机的总线结构微型计算机组成仍然遵循冯诺伊曼结构，它由微处理器、内存储器、输入输出接口和系统总线组成，它采用总线（Bus）结构，如图1所示。微处理器的性能决定了整个微型计算机的各项关键指标，输入输出接口电路是主机与外部设备连接的逻辑控制部件，总线为CPU和其他部件之间提供信息传输通道，包括数据总线（Data Bus，DB）、地址总线（Address Bus，AB）和控制总线（Control Bus，CB）。图1微型计算机的总线结构1地址总线AB传送CPU发出的地址信息，用于传送内存、输入输出接口地址信号，CPU按此地址寻找数据，是单向总线。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。2数据总线DB传送数据信号，是CPU与内存及输入输出接口之间传输数据的通道，是双向总线，CPU既可通过DB从内存或输入设备接口电路读入数据，又可通过DB将CPU内部数据送至内存或输出设备接口电路。3控制总线CB用来传送控制信号和时序信号。控制信号中，有的是CPU向内存及外设I/O接口电路发出的信息，如读/写信号、片选信号、中断响应信号等；有的是外设等其他部件发送给CPU信息的。因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。由于把大规模集成电路技术引入微型计算机的设计中，使得微型计算机中的器件高度集成，器件功能相对独立。特别要提到的是微型计算机的总线结构，它是一个独特的结构。有了总线结构以后，系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系，一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩展。以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就组成了微型计算机系统。微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件主要有：1主板主板（Main board）又称系统板（System board）或母板（Mother board），是微机系统中最大的一块电路板。主板上有芯片组、CPU插槽、内存插槽、扩展插槽、各种外设接口以及BIOS和CMOS芯片等，如图1所示。（1）芯片组（Chip set）。可以比作CPU与周边设备通信的桥梁。（2）CPU插槽和内存插槽。CPU通过插槽与主板连接才可以正常工作。（3）扩展插槽。它是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽，使用扩展插槽是一种增强计算机特性及功能的方法。（4）外设接口。主板上集成了硬盘接口、COM串行口、PS2鼠标键盘接口、LPT并行口、USB接口等，少数主板上集成了IEEE 1394接口。（5）BIOS和CMOS芯片。BIOS是Basic Input Output System（基本输入输出系统）的缩写，是指集成在主板上的一个ROM芯片，其中保存了微机系统最重要的基本输入输出程序、系统参数设置、自检程序和系统启动自举程序。CMOS是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。系统在加电引导机器时，只读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。2中央处理器中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是电子计算机的主要设备之一。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU芯片（见图2）是计算机中的核心配件，计算机中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。图1微型计算机的主板 图2 CPU芯片3内存储器微机的内存储器分为随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）和高速缓冲存储器（Cache）。（1）RAM：可分为静态RAM（Static RAM，SRAM）和动态RAM（Dynamic RAM，DRAM）。静态 RAM 利用其中触发器的两个稳态表示所存储的1和0，这类存储器集成度低、价格高，但存取速度快，常用作高速缓冲存储器。动态RAM用半导体器件中分布电容上有无电荷表示1和0。微机的内存一般采用DRAM，而且是以内存条的形式插于主板上。（2）ROM：主要用于存放系统的引导程序、诊断程序等。目前常用的只读存储器有可擦除和可编程的ROM（Erasable Programmable ROM，EPROM）、电可擦除可编程的ROM（Electrically Erasable Programmable ROM，EEPROM）和闪速存储器（Flash Memory）等类型。（3）Cache：Cache中存放常用的程序和数据，当CPU访问这些程序和数据时，首先从高速缓存中查找，如果所需程序和数据不在Cache中，则到内存中读取数据，同时将数据回写入Cache中。因此，采用Cache可以提高系统的运行速度。Cache通常由静态存储器（SRAM）构成。4外存储器（1）软盘与软盘驱动器：软盘是可移动的存储介质，软盘驱动器是读写软盘的设备。软盘目前已被U盘所取代，多数机器上不装配软盘驱动器。（2）硬盘：硬盘由硬盘驱动器和多张不可更换的硬盘盘片（存储介质）密封而成。硬盘较软盘具有存储容量大、记录密度高、记录速度快、性能与可靠性均好等特点。（3）光盘与光盘驱动器：光盘驱动器是读写设备，可分只读的光盘驱动器和可读写的光盘驱动器；光盘是一种记录密度高、存储容量大的新型存储介质。分3类：只读光盘（CD-ROM）、追记型只读光盘（CD-R）和可改写型光盘（CD-RW）。（4）移动硬盘与闪存盘：移动硬盘是在标准IDE接口硬盘的基础上加装USB或1394接口使之成为移动存储工具；闪存盘俗称U盘或优盘，是一种小体积的移动存储装置。5 输入输出设备常用的输入输出设备有：（1）键盘和鼠标：键盘（见图3左图）是微型计算机必备的标准输入设备，用户的程序、数据以及各种对计算机的命令都可以通过键盘输入；鼠标（见图3右图）也是一种输入设备，分机械式和光电式两类。图3键盘和鼠标（2）显示器与显示适配器：显示器（见图4左图）是用来显示字符和图形的输出设备，包括阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）两大类。显示器的主要技术指标之一是分辨率，即屏幕上纵横两个方向的扫描点（像素）的多少，点数愈多，点距愈小，分辨率愈高，图像愈清晰。显示器与CPU的接口是显示适配器简称显卡（见图4右图），显卡性能的好坏直接影响计算机系统的整体性能。图4显示器与显示适配器（3）打印机（见图5）：是在纸上形成硬拷贝的输出设备。可分为击打式打印机和非击打式打印机两大类。（4）绘图仪（见图6）：是计算机的图形输出设备。绘图仪的性能指标主要有绘图笔数、图纸尺寸、分辨率、接口形式及绘图语言等。（5）扫描仪（见图7）：是一种用来输入纸介质上的文字、图形或图像信息的输入设备。图5 打印机 图6绘图仪图7 扫描仪微型计算机的软件组成一台性能优良的微机能否发挥其应有的功能，取决于为之配置的系统软件是否完善，应用软件是否丰富。因此，在学习使用微机时，不仅要了解硬件系统的组成，而且还必须了解与之相应的各种软件。1微型计算机常用的系统软件（1）常用的操作系统 DOS操作系统：基于字符界面的单用户、单任务的操作系统。 Windows 2000/XP/Vista：基于图形界面的单用户、多任务操作系统。 Linux操作系统：是多用户、多任务、源代码公开的操作系统，常用于网络服务器。（2）常用的程序设计语言随着计算机技术的发展，程序设计语言也由最初的面向机器、面向过程的语言发展到现在面向对象、可视化的语言。常用的程序设计语言有： 传统的面向过程程序设计语言，主要有：BASIC、FORTRAN、Pascal、C、COBOL语言等。 流行的面向对象程序设计语言，主要有：Java、C+等。 常用的可视化程序开发工具环境，主要有：Microsoft公司的Visual Studio开发套件，其中包含了Visual C+、Visual J+、Visual FoxPro、Visual BASIC、InterDev等开发工具；Borland公司的JBuilder、Delphi、C+ Builder；Sybase公司的PowerBuilder、PowerJ。（3）数据库管理系统信息管理是计算机的一个重要应用领域，而信息管理的核心就是数据库管理系统。目前比较常见的数据库管理系统有： 常用的桌面型数据库管理系统：Access、Visual FoxPro等。 常用的大型关系数据库系统：SQL Server、Oracle、Sybase等。 国产的数据库系统：Openbase、DM2等。2微型计算机常用的应用软件（1）办公软件办公套件是日常工作需要用到的一些软件，它主要包括以下几类软件：字处理、电子表格处理、演示文稿制作、个人数据库等。常见的办公套装软件有Microsoft Office、WPS Office等。（2）多媒体处理软件多媒体技术已经成为计算机技术的一个重要方面，因而多媒体处理软件也成为应用软件中的一大种类。多媒体处理软件主要包括图形制作、图像处理、动画制作、音频视频处理、桌面排版等。常用的多媒体处理软件有： 图形制作软件，包括Windows自带的“画图”程序、AutoCAD、Adobe Illustrator、CorelDraw、Macromedia FreeHand等。 图像处理软件，主要有：Adobe Photoshop、Corel Photo等。 动画制作软件，主要有Flash、3ds max、FireWork、Image Animator等。 视频编辑软件，主要有Adobe Premiere、QuickTime、Animator Pro等。（3）Internet工具软件 随着计算机网络和Internet的发展和普及，涌现了许多基于网络环境和Internet环境的应用软件。主要有： Web服务器软件，如Microsoft公司的IIS、Netscape公司的FastTrack等。 Web浏览器，如Netscape公司的Nevigator、Microsoft公司的Internet Explorer等。 文件传送工具FTP。 远程访问工具Telnet。 电子邮件工具，如OutlookExpress、Hotmail等。 网页制作工具，如Microsoft FrontPage、Macromedia Dreamweaver等。（4）常用的工具软件微机中常用的工具软件很多，主要有： 压缩/解压缩软件，如WinRAR、WinZip、ARJ等。 杀毒软件，如金山毒霸、瑞星杀毒软件、KV3000等。 翻译软件，如金山词霸、东方快车等。 多媒体播放软件，如金山影霸、Xing MPEG Play等。 快速复制工具，如Ghost、Hdcopy等。用户可以根据不同的应用目的选择所需要的软件。注意：操作系统是其他软件运行的基础，不同的操作系统环境下，有不同的软件版本，任何软件都有自己所要求的运行环境，选择软件时一定要注意软件运行所需要的操作环境。微型计算机的系统配置系统配置是指对整个计算机系统参数的设置过程，通常是由厂家在出厂前配置好。系统参数作为BIOS的一部分通常存放在主板的CMOS芯片中，每次开机加电时，BIOS都要自动检测计算机的主要部件，并将相应的参数提供给操作系统。此外，该芯片还提供最基本的有关硬盘读写、显示器显示方式及光标设置、RS-232异步通信控制等一组子程序。1启动BIOS设置程序SETUP不同的厂商规定的进入BIOS设置程序SETUP的方法不一样。例如，在启动系统时按“DEL”键或按“Ctrl+Alt+Esc”组合键等，都可以进入设置程序SETUP。2系统配置一旦进入SETUP程序，就可以进行系统配置操作。如硬盘驱动器类型、磁头数量、软盘驱