（计算机硬件组成及原理）最终版.doc

内存基础知识：什么是内存，它怎样存储数据？内存一般指的是随机存取存储器，简称RAM，分为静态内存和动态内存。静态内存(SRAM)用作系统的高速缓存，而我们平常所提到的电脑的内存指的是动态内存,即DRAM。动态内存中所谓的“动态”,指的是当我们将数据写入DRAM后，经过一段时间，数据会丢失，因此需要一个内存刷新(Memory Refresh)的操作，这要额外设计一个电路。我们可以这样理解:一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷，有电荷代表1，无电荷代表0。但时间一长,代表1的电容会放电，代表0的电容会吸收电荷，这就是数据丢失的原因； 刷新操作定期对电容进行检查，若电量大于满电量的1/2，则认为其代表1，并把电容充满电；若电量小于1/2，则认为其代表0,并把电容放电，籍此来保持数据的连续性。有了刷新操作，动态内存的存取速度比静态内存要慢很多。内存的速度： 内存的速度用纳秒(ns)表示，普通的SDRAM的速度为10纳秒，符合PC-100标准的 SDRAM速度达到8纳秒。每个程序都有内存要求，这因程序的不同而有差异。一般内存越大，程序运行时就越快捷。有些程序设计为在内存不够时可以用硬盘代替，即虚拟内存，但它的速度实在是慢得多。常见的内存：内存条是内存芯片焊接在一定规格的印刷电路板(PCB)上,通常叫SIMM，意即单列直插式存储器模块，目前已将不再使用，结构如图：目前多采用DIMM内存、DDR内存、DDR2、DDR3内存。DIMM也就是我们通常所说的168线内存。也叫做SDRAM，同步动态内存。现在，市面上出售的主板几乎都只有DIMM内存插槽。常见的单条容量有64MB、128MB等。DIMM内存条可单条使用,不同容量的DIMM标准内存条也可以混用。单条的DIMM内存可以插在主板上的任何一个DIMM插槽中。DIMM内存插槽如图：DDRDouble Data Rate：从字面就能看出他的含义，简单的说就是双倍传输速率的SDRAM。普通SDRAM内存的工作方式是在一个时钟周期的上升沿触发进行工作。也就是说在一个时钟周期内，内存将工作一次。而DDR的技术使得内存可以在每一个时钟周期的上升沿和下降沿分别触发一次，这样就使得在一个时钟周期内内存可以工作两次，这样就使得DDR内存在相同的时间内能够完成普通内存一倍的工作量。DDR SDRAM分为PC1600和PC2100两种，其中PC1600 DDR SDRAM运行在100MHz(相当于200MHz)下，它的理论传输速率最高可以达到1.6GB/s，；PC2100 DDR SDRAM的工作频率为133MHz DDR(相当于266MHz)，最大带宽可以达到2.1GB/s。DDR的物理指标与SDRAM是不同的，在针脚数目上面，SDRAM的为168线，DDR的为184线。DDR SDRAM只需2.5V的电压，要比SDRAM的3.3V低，这也更加节能。184针DIMM插槽DDR2与DDR的区别 与DDR相比，DDR2最主要的改进是在内存模块速度相同的情况下，可以提供相当于DDR内存两倍的带宽。它可以并行存取。目前最好的内存为双通道的DDR400内存。240针DDR2 DIMM插槽硬盘接口知识：硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种。IDE接口硬盘多用于家用产品中，也部分应用于服务器，SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。SATA是种新生的硬盘接口类型，目前应用也比较广泛。IDE IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度，数据传输的可靠性得到了增强。IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。主板IDE接口SCSI SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。光纤通道 光纤通道的英文拼写是Fiber Channel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。光纤通道是为在像服务器这样的多硬盘系统环境而设计，能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。SATA 使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，它采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。什么是FDD 插槽？FDD是Floppy disk drive的简称，就是软驱，软盘驱动器。AGP插槽：AGP图形加速端口(Accelerated Graphics Port)是专供3D加速卡(3D显卡)使用的接口。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，将图像最终在显示器上显示出来。目前AGP插槽结构如图所示：什么是PCI插槽？PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect)的扩展插槽，其颜色一般为乳白色，位于主板上AGP插槽的下方。其位宽为32位或64位，工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以获得多种功能。结构如图：AMR、CNR插槽：AMR(Audio Modem Riser，声音和调制解调器插卡)，由Intel公司发起制定的标准，目的是将声卡和调制解调器功能集成在主板上。AMR插槽的位置一般在主板上PCI插槽（白色）的附近，较短（约5厘米），外观呈棕色。可插接AMR声卡或AMR Modem卡，由于主板大都集成声卡所以AMR插槽主要是与AMR Modem配合使用。但由于AMR Modem卡比一般的内置软Modem卡更占CPU资源，使用效果并不理想，而且价格上也不比内置Modem卡占多大优势，故此AMR插槽很快被CNR所取代。 CNR，即Intel定义的Communication NetWork Riser(通信和网络插卡)，它是专为宽频网络时代设计的产物，除可以连接专用的MODEM卡外，还能使用专用的家庭电话网络(PHONE PNA)，支持10/100MB局域网功能。从外观上看，CNR插槽与AMR插槽很相似（也呈棕色），但前者要略长一点，针脚数也不同，两者并不兼容。但从目前市场上的情况看，AMR、CNR都是失败的产品，已经被淘汰。外部接口：USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。USB接口可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱等外部设备。PS/2接口：是目前最常见的鼠标接口，最初是IBM公司的专利，俗称“小口”。这是一种鼠标和键盘的专用接口，是一种6针的圆型接口。但鼠标只使用其中的4针传输数据和供电，其余2个为空脚。是目前应用最为广泛的鼠标接口之一。 需要注意的是，在连接PS/2接口鼠标时不能错误地插入键盘PS/2接口（当然，也不能把PS/2键盘插入鼠标PS/2接口）。一般情况下，符合PC99规范的主板，其鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色。串行接口：串行接口，简称串口，也就是COM接口，是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在1980年前后，数据传输率是115kbps230kbps，串口一般用来连接鼠标