03-2 计算机硬件基础

计算机硬件基础（二）,宋燕林songyl64884677，86432472,二、外存,外存用于存放暂时不需要使用的信息。分为两种：磁表面存储器光存储器,1.磁表面存储器,磁表面存储器是将磁性材料涂在载体上，利用磁头和磁表面的磁化效应，在磁表面形成很多小的磁化单元，每一个单元可以有两种不同的磁化方向，分别表示0和1，以此来存储数据。写数据时，用磁头按照数据磁化每个磁化单元，改变每个单元的磁化方向。读数据时，通过磁头在不同单元感应到的电流，转化成0、1数据。,1.磁表面存储器,磁带磁盘软磁盘硬磁盘,图1-1磁盘,软盘驱动器安装在机箱的前面。软盘直径是3.5英寸的软盘，简称3寸盘。3寸盘的存储容量是1.44MB。,写保护口,在软盘片的一个角上有一个滑动块(写保护口),如果堵住这个小孔,则该软盘既能读也能写;如果移动该滑动块露出一个小孔,则该软盘只能读不能写.,硬盘及其内部结构,硬盘,2.光存储器,也叫光盘驱动器，介质是光盘CDCD-ROMCD-RWDVD-ROMDVD-RW,3.磁盘空间的划分,软盘硬盘,软磁盘格式化（1.44M）,磁盘结构及磁道扇区划分,磁道（cylinders,同心圆）079，最外圈是0道。扇区（Sectors,为512字节）。017软盘有两个面。磁道和扇区是在格式化时划分的,软磁盘容量,容量=磁盘面数磁道数/面扇区数/磁道字节数/扇区,容量=28018512（字节）,=1474560（字节B）,1024,=1440（KB）,=1.44（MB）,硬盘划分,硬盘和软盘的划分基本类似。硬盘包含多个盘片，所以它的面数更多，可以看成多个软盘的叠加，每个面上都有磁头。硬盘上不同面上的相同磁道一起称为柱面。每个磁道包含的扇区数为63。硬盘因为空间很大，可以划分出若干个逻辑磁盘。,硬盘划分,在DOS和Win98操作系统下，一块硬盘可以被划分成两个磁盘分区(Partion)，分别是：主分区和扩展分区。主分区就对应系统中的C盘。在扩展分区中还可以划分出多个逻辑盘，依次是系统中的D盘，E盘，F盘等。DOS操作系统下使用FDISK软件对硬盘进行分区。,硬盘分区,在Win2000和WinXP操作系统下，一块硬盘可以和Win98一样划分磁盘分区。也可以对硬盘只划分主分区，一块儿硬盘最多可以划分4个分区。其中可以有一个，并且只能有一个扩展分区。,4.数据在磁盘上的存储,文件系统FAT12、FAT16、FAT32NTFS、NTFS5.0WinfsExt2、Ext3,磁盘低级格式化和高级格式化,在低级格式化过程中，格式化程序将磁盘的磁道分成特定数量的扇区，创建扇区间和磁道间的间隙并写入扇区头和尾信息。在高级格式化过程中，操作系统（例如windows95、WindowsNT或DOS）将管理文件和数据必需的结构写入磁盘。FAT分区在每个己格式化的逻辑盘上有一个卷自举扇区（VBS）、两份文件分配表（FAT）和一个根目录。利用这些数据结构，操作系统管理磁盘空间及文件，甚至管理那些有缺陷的区域以免出现问题。,用FDISK对硬盘分区,启动Dos，使用Fdisk进行磁盘分区。具体见书上操作。,实验-用FDISK对硬盘分区,新建一个虚拟机，硬盘空间为8G。在DOS下启动，使用FDISK软件把硬盘划分成两个磁盘分区(Partion)，分别是：主分区和扩展分区。主分区分配4G，扩展分区分配其余。在扩展分区中划分出2个逻辑盘，D盘2个G，E盘分配其余空间。重新启动，使用Format命令格式化各个盘，对C盘安装Dos启动文件。,实验-用Win2000的磁盘管理器对硬盘分区,用VMware打开从服务器上复制下来的Win2000虚拟机。编辑虚拟机设置，增加一个新的4G硬盘。启动2000，打开控制面板-管理工具-计算机管理，然后找到磁盘管理。对第二块硬盘进行分区，划分3个区，2个主分区，分别是1个G，划分一个扩展分区，在扩展分区中建立2个逻辑盘，分别是1个G。对这些磁盘进行格式化，文件系统为FAT32。,第四节输入输出设备,一、输入设备二、输出设备三、输入输出接口,一、输入设备,键盘上的每个键有一个键开关。键开关有机械触点式、电容式、薄膜式等多种，其作用是检测出使用者的击键动作，并转换成编码，输入到计算机的键盘缓冲区，由CPU处理。,一、输入设备,鼠标、轨迹球、操纵杆鼠标器是一种控制显示器屏幕上光标位置的输入设备，有机械式和光电式。,鼠标,一、输入设备,图像输入设备：数码相机、摄像机、扫描仪等。声音采集设备：光学字符识别（OCR）设备条形码读入器触摸屏,二、输出设备,显示器：CRT（阴极射线管）显示器LCD液晶显示器,显示器,显示器和显卡有关的几个术语,分辨率640*480800*6001024*7681280*1024灰度级（颜色数）用几个bit表示一个像素：8位（256色），16位（65535色），24位（16777216色，真彩）刷新频率：60Hz、70Hz、75、80、90显存（存放屏幕显示内容的存储器）,实验-设置屏幕颜色数和刷新率,在桌面空白处点击鼠标右键，选择属性选择“设置”TAB页分别可以设置颜色数和分辨率点击“高级”按钮，选择监视器，可以设置刷新率。选择适配器，然后点击“列出所有模式”按钮，可以同时设置颜色数、分辨率和刷新率。,二、输出设备,打印机：打印机也是计算机中最常用的输出设备。按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷墨打印机为主流。,打印机,二、输出设备,针式打印机(wireprinter)用一组细针，在电路的驱动下击打色带，在纸上留下墨迹。由打印机针头的数量可分为9针打印机和24针打印机。一个西文字符可以由89点阵组成，用9针打印机一次就可以打印一行。一个汉字则需要由1616、2424或更多的点阵组成,二、输出设备,喷墨式打印机(ink-jetprinter)是将墨水通过细小的喷嘴喷到纸上，打印质量较点阵式打印机好，噪音也较小。但是，它只能使用质量较好的单页纸，有的更限制为一种规格(一般是A4)的复印纸。激光打印机(laserprinter)使用电子照相及静电复印的原理打印，打印质量最好，速度快，噪声低，但价格比前两种高。,输入输出设备,调制解调器网络适配卡（网卡）硬盘驱动器软盘驱动器光盘驱动器,三、输入输出接口,输入输出设备通过输入输出接口和计算机连接。不同的设备有不同的数据传输速度，可能使用不同的I/O接口和计算机相连。,三、输入输出接口,并行接口：并口，25芯D型插座，8根数据线，一次传送8位二进制数，常用来连接打印机，设备名称为LPT，多个并口时：LPT1，LPT2。串行接口：用来连接串行设备，一次传输一个位，为9针或者25针插座，常用来连接调制解调器或者串行打印机、串口鼠标等，可有多个串口，设备名依次为COM1，COM2,三、输入输出接口,USB接口，可连接127台各种设备。1.1标准传输速度为：12Mbps2.0标准传输速度为：480Mbps,三、输入输出接口,ISA总线扩展接口：连接在ISA系统总线上的接口，ISA扩展槽。PCI总线扩展接口：PCI扩展槽。,三、输入输出接口,AGP扩展槽：是显示卡和CPU和内存之间的高速通道。,三、输入输出接口,IDE，EIDE接口：连接硬盘微机里一般有2个或者4个IDE接口，成为IDE1、IDE2；每个接口可以连接2个IDE设备，分别称为主设备和从设备。SCSI接口，连接SCSI设备，SCSI硬盘，SCSI磁带机等。SATA接口（SATAII）,第二部分微型计算机硬件系统,主机,音箱,鼠标,键盘,显示器,主机箱,立式机箱,卧式机箱内部构造,第二部分微型计算机硬件系统,主机箱面板结构：电源开关，复位开关，软驱口，光驱口，电源指示灯，硬盘指示灯等。主机箱背面接口：电源接口键盘接口，鼠标接口显示器接口串口，并口，USB接口音频接口,第二部分微型计算机硬件系统,主机箱内部包括：主机板电源CPU内存条各种扩展卡（显卡，网卡，Modem卡，声卡）软驱光驱（刻录机等）,第二部分微型计算机硬件系统,电源：为主机板和各种部件提供电力，把220伏交流电转换为12伏和5伏直流电。AT电源，ATX电源带有一个风扇。电源的稳定性对微机的稳定性有重要作用。,第二部分微型计算机硬件系统,主机板（母板）：是微机的核心部件，微机所有其它的部件都是要连接在主机板上的，由主机板上的CPU指挥各个部件。CPU接口内存接口（内存扩展槽）软驱接口、硬盘IDE接口串口、并口、USB接口、音频接口ISA扩展槽，PCI扩展槽，AGP扩展槽电源接口（插槽）电源开关接口，复位开关接口，指示灯,主板控制芯片组,控制芯片组（chipset）与主板的关系就象CPU与整机一样，它提供主板上的核心逻辑。芯片组是由北桥芯片与南桥芯片所组成的。其中北桥芯片控制的是系统总线、L2cache、AGP总线、内存以及PCI总线，决定着支持内存的类型及最大容量，是否支持AGP高速图形接口及ECC数据纠错等等。南桥则是负责对USB（通用串行总线），UltraDMA/33/66EIDE传输和ACPI（高级能源管理）和大部分的I/O设备（包括键盘、鼠标、串并口、软驱的控制，RTC实时时钟模块和flashbios）控制和支持。,芯片组,Intel系列VIA系列AMD系列Sis系列,微机性能指标,字长主存容量运算速度（MIPS）时钟周期（主频）数据输入输出最高速度性能价格比,微机CPU（MPU微处理器）,微机CPU的发展微机CPU的接口,微处理器的发展：,计算机的中央核心部件称为中央处理单元CPU(CentralProcessingUnit)微机的CPU称为微处理器MPU(MicroProcessingUnit),1.第一代微处器：年代7173特点：字长为4位或8位集成度：2000管/片时钟频率：1MHZ平均指令执行时间：20sIntel的4004，4040，8008(8位),2.第二代MPU：年代7377产品：Intel的8080，8085Zilog的Z80Motorola的6800/6802等特点：字长：8位集成度：5000管/片10000管/片时钟：24MHZ平均指令执行时间：12s,3.第一代VLSI微处理器7879年产品：Intel的8086/8088Zilog的Z8000Motorola的68000特点：字长：16位集成度：2000060000管/片时钟：48MHZ指令时间：0.5s,4.80286类高性能16位MPU(82年)产品：Intel的80286Motorola的68010特点：字长：16位集成度：100000管/片时钟：10MHZ指令时间：0.15s,5.386类(85年）486类（89年）产品：Intel80386Motorola68020特点：字长：32位集成度：15万50万管/片时钟：1640MHZ指令时间0.1s0.05s486时钟可达100MHZ集成度160万,6.奔腾MPU(准64位芯片)93年特点：32位地址总线，64位数据总线。时钟：60,66,75,90,100,120,133,150,166,200MMX：166,200,233集成度：Intelpentium：310万MMX：450万AMDK5：430万CyrixM1：300万,7.P6级：95年Intelpentiumpro600万高能奔腾130M,180M,200MP：750万加入MMX233M,260M,300M,333M,350M,400M,450MCeleron(赛扬):300M,333M,366M433M,466M,500M,PIII:950万500M,450M,500M,600M700，750，800M，933M另外增加70条用于提高多媒体性能和浮点运算能力的新指令。SSE指令集(StreamingSIMDExtensions,数据流单指令多数据扩展指令集),Pentium4(Willamette)2000年6月28日发布，1.4GHz。是Intel对P6架构体系进行彻底改造后的产品。SSE2,AMDK6880万200M,233M,300MK6-2930万300M,333M3DNowK6-III2130万400M,450MK7Cyrix6X86MX.650万200M,233MMMX6x86MediaGX集成声音、图形和内存控制器无L2IDT97年5月推出WinchipC6540万,AMDAthlon(K7)速龙,推出500M,550,600，650，700。测试中Athlon700比PIII700更快速。IBM和COMPAQ宣称在其高端产品中也要使用该芯片,这对AMD还是第一次。集成度2200万个晶体管。3DNow,AMD(K7),新速龙高性能版Athlon处理器Thunderbird(雷鸟)，具有6种不同的运行速度,速度范围从750MHz1GHz。毒龙或钻龙Athlon的低价版本Duron处理器的运行速度为600MHz、650MHz和700MHz。,64位CPU,AMD方面支持64位技术的CPU有Athlon64系列、AthlonFX系列和Optero