微型计算机组成及应用.ppt

概要 6学时 2 1 1微型计算机系统的层次及分类 1 三个层次 微处理器 2 分类 按主机 I 0接口等组成部件所在位置划分为 单片机 单板机和个人计算机 在一片集成电路芯片上集成微处理器 存储器 I O接口电路 从而构成了单芯片微型计算机 即单片机 用于控制仪器仪表和家用电器等 单片机 单硅晶片 控制电路 单片机 单片机内部构图 将CPU芯片 存储器芯片 I O接口芯片和简单的I O设备 小键盘 LED显示器 等装配在一块电路板上 构成一台单板微型计算机 简称单板机 常用于实验控制 工业机床控制等 单板机 CPU CPU芯片 内存条 存储器接口 存储器芯片 输入输出接口 输入输出接口芯片 定时计数器芯片 A D D A芯片 印刷电路板 单板机结构图 将MPU 存储器 I O接口电路和总线接口等组装在一块主机板 即微机主板 上 各种适配板卡插在主机板的扩展槽上并与电源 软 硬盘驱动器及光驱等装在同一机箱内 再配上系统软件 就构成了一台完整的微型计算机系统 也称多板机 是目前应用最广泛的计算机 个人计算机 PC机 PC框架图 PC机由多块印刷电路板构成 多板机 三类微机 单板机 单片机 个人 多板 计算机 个人计算机 PersonalComputer 硬件从外表看有四部分 主机箱 显示器 键盘和鼠标 重新启动按钮Reset 电源按钮Power 简称主板 是一块用于连接和插接各个部件的电路板 主板通过总线将CPU 内存条等各种器件和外部设备有机地结合起来 形成一套完整的硬件系统 主板是微机系统的硬件框架 它决定整台计算机的硬件性能 档次 运行稳定与否 2 2 1系统主板 北桥芯片 CPU插座 内存条插槽 PCI E显卡插槽 PCI插槽 BIOS芯片 南桥芯片 SATA接口 IDE插槽 外部接口区 CMOS电池 单击鼠标显示各部件标识 主板上部件采用固化和插接两种方式安装 插接方式 是将部件 如CPU 内存条等 带金属针的一边插入到系统主板上的相关插槽中 好处是 更换容易 若部件破损时 不会导致更换系统主板或其他部件 固化方式 是将部件焊接在系统主板上 如控制芯片组 南 北桥芯片 BIOS芯片等 缺点是部件与系统主板一体 不容易更换部件 2 2 2常用部件及其作用 CPU及其插座运算器 控制器等被制作在同一块芯片上 称为微处理器 MPU 通过芯片引脚与主板外部电路相连 可控制总线上其它设备 PC机CPU的主导产品来自Intel和AMD公司 多核处理器技术已经面向普通用户 它将两个或多个内核集成在一个处理器中 操作系统将每个内核作为独立的逻辑处理器 从而提高程序运行的并行性 南 北桥芯片 系统主板的核心部件 主要用于协调和控制CPU 内存和各部件间的数据传输 南桥芯片 主要协助CPU对键盘控制器 USB接口 磁盘驱动器和电源管理控制器等进行管理 北桥芯片 主要协助CPU对内存储器 显示器 PCI插槽等进行管理 PCI E插槽 显示卡专用 PCI插槽 可接声卡或网卡等 图形显卡插槽 理论上比传统的AGP传输率快4倍 接口是外部设备与计算机连接的端口 外部设备接口图 音频I O接口 音箱 耳麦 2 2 3常见外部接口及其作用 USB接口 PS 2键盘接口 并行接口 同时传输8路信号 打印机 Midi和手柄接口 投影仪 外接显示器 绿色 声道输出蓝色 声道输入粉红色 麦克风输入 串行接口双排 9根针D型接口 常称为异步通信接口 RS 232 这种接口支持要求串行数据传输 每条线每次传输一位数据 的设备 连接 IC卡读写器 条形码扫描器等 2 2 3常见外部接口及其作用 串行接口插针分配表 双排25孔D型接口 该I O接口以并行格式 在一条电缆的8条单独线路上同时发送8个数据位 即一个字节 发送数据 常用于连接打印机 通常用LPT1表示并行接口 并行接口 并行接口插针分配表 通用串行总线接口 主要用于连接各种USB兼容外部设备 支持热插拔 USB接口 USB接口插针编号图 USB接口插针分配表 可连接 键盘 鼠标 U盘 移动硬盘 打印机及扬声器等 是6孔DIN接口 见插针编号图 PS 2键盘和鼠标接口 键盘接口插针分配表 鼠标接口插针分配表 IEEE1394接口 用于连接高速串行通信的外部设备 如 移动硬盘 打印机 扫描仪 DVD驱动器和数码摄像机等 2 3 1内存储器影响微机性能的重要因素 内存储器包括内存条 BIOS CMOS和高速缓存等 内存条 RAM 系统主板上的一种插接部件 目前常用容量在512MB 4GB之间 内存地址 对内存单元进行统一编号 即每个内存单元的地址都是唯一的 查看内存容量 右击我的电脑 属性 常规 BIOS芯片 BasicInput OutputSystem 固化在系统主板上的一个部件 用于存储一组系统程序 CMOS芯片系统主板上一个可读写存储器 RAM 芯片 存储容量较小 靠电池供电 用于保存系统当前配置 虚拟内存通过软件方法 将物理内存和一部分外存空间构成一个整体 提供一个比实际物理内存储器大得多的存储空间 1207555885555959595588559957448484399320202585803285405120755588555595959558855995内存 7448484399320202585803285405120755588555595959558855995缓存 1207555885555959595588559957448484399320202585803285405120755588555595959558855995744848439932020258580328540512075558855559595955885599574484843993202025858032854051207555885555959595588559957448484399320202585803285405外存 188218566885855858585879785858585858559933986969666686969657585855595559595373373733338833393933339394055虚拟内存 查看虚拟内存 右击我的电脑 属性 高级 设置 更改 高速缓存Cache是高速存取信息的芯片 位于CPU与主存之间的随机存储器 但容量不大 主要用于存放当前使用最多的程序段和数据块 以便提高CPU的工作效率 1207555885555959595588559957448484399320202585803285405120755588555595959558855995744848439932020258580328540512075558855559595955885599574484843993202025858032854051207555885555959595588559957448484399320202585803285405内存 74484843993202025858032854051207555885555959595588559957448484399320202585803285405缓存 微机中信息交换关系 存储器多级管理的目的 尽量减少CUP访问低速存储器的次数 节省CPU的时间 距离CPU越近的存储器 具有越高的信息访问速度 但制作成本越高 存储容量越小 2 3 2外存储器 固定硬盘 硬盘容量已可达到TB级 1TB 1024GB 主轴转速可达每分钟数千转 电源接口 跳线插针 数据接口 并行接口 采用多通道传输 在数据总线中一次传输16位信号 IDE接口 硬盘接口标准 优点 价格低廉 兼容性强 性价比高 缺点 数据传输速度慢 线缆长度过短 连接设备少 单数据通道串行接口 支持热插拔 SATA接口 SATA改用串行线路进行信号传输 比IDE的并行总线的工作频率高 SATA具有更简洁方便的布局连线方式 更有利于散热 降低内部电磁干扰 SATA与IDE接口传输线比较 SATA接口与IDE硬盘接口不兼容 供电接口方式也不相同 电源的输入接口也与原来的4pin电源不同 需要经过转换 为便于管理和使用 可以对一块容量大的物理磁盘进行分区 一个分区对应一个逻辑盘 由此产生若干个逻辑盘 包括CD盘和DVD盘 DVD容量大于CD 体积小 耗电量低 支持热插拔的设备 目前容量已达GB级 光盘 U盘 移动硬盘 热插拔设备 与固定硬盘类似 目前容量已达TB级 总线 是计算机中各部件 设备 之间传输信息的一组公用信号线 是各部件的分时 共享传输媒介 2 4总线及其分类 通过公共马路可以连接千家万户 而不用在各家之间都修一条路 总线 各器件 各器件 布线 指总线上每秒能传输的最大数据量 用字节数 秒 Bps 表示 1 总线的主要性能指标 总线由多条通信线路组成 每条都能传输二进制信号 能同时传输的二进制位数 总线中通信线路的条数 称为总线宽度 常见的总线宽度有16 32或64位 指总线每秒能传输数据的次数 总线带宽 总线宽度 总线频率 8 3者间的关系 总线宽度 总线频率 总线带宽 2 总线的层次 芯片内总线 指芯片内部连接各元件的通信线路 按总线在微机系统中的位置及功能划分 分为4个层次 芯片内总线 芯片间总线 系统总线 系统外总线 芯片间总线 以CPU为核心 与南桥和北桥之间直接相连的通信线路 系统总线 用来连接微机各功能部件 从而构成一个完整的微机系统 微机与外部设备之间的总线 也称为外总线 系统外总线 传输CPU发出的控制信号 指令 其他部件反馈给CPU的状态信息 控制总线是双向总线 3 按传输信息的性质 总线的分类 数据总线 DataBus DB 地址总线 AddressBus AB 控制总线 ControlBus CB 输入设备主要用于计算机系统接收来自用户的数据 程序或命令 并将其转换成计算机可识别和存储的信息 常见输入设备 键盘 鼠标 扫描仪 数码相机 数字摄像机等 2 5常见输入设备的连接与使用 键盘 基本键区 Esc取消键 功能键区 编辑键区 数字小键盘 鼠标 左键 右键 滚动球 无线鼠标遥控器 扫描仪 原件 操作键 触摸屏 其他输入设备 手写输入设备 条形码扫描器 其他输入设备 磁卡读写器 IC卡读写器 输出设备 将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字 字符 文字 图像和声音等形式 常见输出设备 显示器 投影仪 打印机等 2 6常见输出设备的连接与使用 2 6 1显示器显示器通过显示卡与主板连接 显示卡具有图像处理能力 CRT显示器 1 显示器分类 LED显示器 LCD显示器 分辨率 显示器上的像素总和 分辨率越高 图像越细腻 清晰 颜色质量 表示显示器能够输出颜色的数量 位数越高 拥有的颜色越多 如 24位表示能输出224 即 16777216 种颜色 2 显示系统的性能指标 尺寸 指显像管的大小 指每秒刷新的次数 刷新频率越低 图象闪烁和抖动就越厉害 眼睛易疲劳 一般采用75Hz以上的刷新频率时 可基本消除闪烁 是在显示卡上的 与屏幕显示位置对应的随机存储器 用于存储当前屏幕显示的数据 显示内存中某一地址的数据 决定了当前屏幕上某一像素的色彩属性 刷新频率 显示内存 显示内存容量越大 分辨率越高 色彩显示能力越强 显示内存 显示内存的容量 B 分辨率 颜色质量 水平像素数 垂直像素数 颜色质量 8 B 如 显示器的分辨率为1024 768 颜色质量为32位 所需要的显示内存容量至少为 1024 768 32 8B 3145728B 3072KB 弹出 显示属性 对话框 显示内存大小 查看显示的性能指标 右击Windows桌面 属性 单击此按钮 刷新频率 投影机 能将显示卡输出的信息放大后显示在银幕或白墙上 一般用于多媒体教室 会议厅和家庭影院等场所 使用时 将投影机的视频连接线接到笔记本计算机的15孔VGA输出接口即可 打印机 进纸槽 出纸槽 针式打印机 主要用于单色输出 印刷机构由打印头和色带组成 价格便宜 可以一式打印多层纸 用于银行储蓄 财务管理 民航售票等场所的票据打印 喷墨打印机 利用换能器喷出带电的墨水 将文字和图像绘制在纸上 具有彩色印刷能力 耗材较为昂贵 通常在办公场所使用 激光打印机 利用电子成像技术进行印刷 打印快 印刷质量好 无噪声 价格较高 添加本地打印机 单击Windows开始菜单 打印机和传真 在打印机和传真对话框中单击添加打印机 在添加打印机向导的各个步骤中选择相关信息并单击下一步按钮 最后单击完成 2 打印机的安装 添加网络打印机 单击Windows开始菜单 打印机和传真 在打印机和传真对话框中单击添加打印机 在添加打印机向导的各个步骤中选择相关信息并单击下一步按钮 最后单击完成 2 打印机的安装 3 管理打印机 设为默认打印机 双击打印机图标 设为默认打印机 默认打印机图标右上角有 标识 暂停打印 单击打印机菜单 暂停打印 要继续打印 选择继续 3 管理打印机 取消文档 单击打印机菜单 取消所有文档 共享 单击打印机菜单 共享 在打印机属性对话框的共享选项卡上选定共享这台打印机并输入共享名 Windows