PC主机-主板、芯片组与BIOS

1、2.3 PC主机主机 2.3.1 主板、芯片组与主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器内存储器 2.3.3 I/O总线和总线和I/O接口接口 2 台式台式PC的物理组成的物理组成 台 式 机 台式台式PC 主机主机外部设备外部设备 机箱、电源机箱、电源 主板主板 CPU 内存条内存条 显示卡显示卡 芯片组芯片组 BIOS ROM CMOS PCI插槽插槽(I/O总线总线) 网卡网卡 输入设备输入设备 外存储器外存储器 键盘键盘 鼠标器鼠标器 麦克风麦克风 摄像头摄像头 输出设备输出设备 U盘、移动硬盘盘、移动硬盘 显示器显示器 打印机打印机 音箱音箱/耳机耳机 声卡声卡 插头和插座插头和

2、插座(I/O接口接口) 硬盘、软驱硬盘、软驱 光盘驱动器光盘驱动器 3 1 音箱音箱 5 CPU 2 调制解调器调制解调器 6 键盘键盘 3 麦克风麦克风 7 鼠标器鼠标器 4 内存条内存条 8 CD驱动器驱动器 9 软驱软驱 10 硬盘驱动器硬盘驱动器 11 打印机打印机 12 I/O接口接口 13 CRT显示器显示器 14 扩展卡扩展卡 4 2.3.1 主板、芯片组与主板、芯片组与BIOS 5 台式台式PC机机(立式立式)的主机箱的主机箱 扩展扩展 空间空间 6 (1) 主板主板 n主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件 n主板安装内容：见

3、上图主板安装内容：见上图 nROM BIOS：存放最基础的软件：存放最基础的软件基本输入基本输入/输出系统输出系统(BIOS) nCMOS存储器：存放硬件配置信息和系统的基本参数（日期、时间、存储器：存放硬件配置信息和系统的基本参数（日期、时间、 口令等）口令等） 存储器插座存储器插座 处理器处理器 插槽插槽 外部设备插口外部设备插口(I/O接口接口) 光驱及硬盘的光驱及硬盘的 IDE连接器连接器 电源连接器电源连接器 PCI总线槽总线槽 CPU插座插座 显示卡的显示卡的 插槽插槽 南桥南桥 芯片芯片 ROM BIOS CMOS 存储器存储器 北桥北桥 芯片芯片 7 例：华硕例：华硕P5Q主板

4、主板 CPU插座插座 内存条插座内存条插座 硬盘硬盘 IDE连接器连接器 PCI插槽插槽 芯片组芯片组 各种各种I/O插口插口 显卡插槽显卡插槽 PCI-E插槽插槽 8 (2) 芯片组的作用芯片组的作用 y ALU 寄存器组寄存器组 CPU总线接口总线接口 R6 CPU(前端前端)总线总线 I/O 总线总线 主板扩展槽主板扩展槽 PCI接口接口 南桥芯片南桥芯片 I/O 总线总线 寄寄 存存 器器 组组 运运 算算 器器 中央处理器中央处理器 指令计数器指令计数器 指令寄存器指令寄存器 控制器 磁盘控制器磁盘控制器以太网卡以太网卡 USB 控制器和接口控制器和接口 鼠标器鼠标器键盘键盘 网线网

5、线 disk 声卡声卡视频卡视频卡 光驱光驱 主存储器主存储器 0 A 北桥芯片北桥芯片 y 存储器总线存储器总线 显卡 9 芯片组的作用芯片组的作用 n芯片组芯片组是是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽机各组成部分相互连接和通信的枢纽 n北桥芯片：北桥芯片： 1. 存储器控制功能；存储器控制功能；2. 连接连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽 n南桥芯片：南桥芯片： 1. 多种多种I/O设备的控制功能；设备的控制功能；2. I/O总线总线(PCI总线总线) 功能；功能；3. 提供了各种提供了各种I/O接口接口 CPU芯片芯片 CPU前端总线前端总线 北桥北

6、桥 MCH 图形卡接口图形卡接口 双通道双通道 南桥南桥 ICH5 USB 2.0接口接口(x8) 以太网接口以太网接口 PCI 插槽插槽(6个个) ROM BIOS 硬盘接口硬盘接口(x2) 音频音频Codec Super I/O 键盘键盘,鼠标鼠标,软驱软驱, 并口并口,串口等串口等 电话电话Modem DDR 2 电源管理、时钟生成电源管理、时钟生成 DDR 2 存储器存储器 10 关于芯片组的一些说明关于芯片组的一些说明 n芯片组与芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就，就 有什么样的芯片组与之配套有什么样的芯片组与之配套 n由于集

7、成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集 成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能 n生产芯片组的公司：生产芯片组的公司： nIntel芯片芯片(如如X48、P43、P45和和G41、G43、G45、B43、Q43、 Q45；ICH7、ICH8、ICH9和和ICH10等）等） nVIA（威盛，中国台湾）（威盛，中国台湾） nnVIDIA（美国）（美国） nAMD（美国）（美国） 11 (3) BIOS n什么是什么是BIOS （Basic Input/Output System）

8、？ n中文名为中文名为“基本输入基本输入/输出系统输出系统”，它是存放在主板上它是存放在主板上 只读存储器只读存储器（ROM）芯片中的芯片中的一组机器语言程序一组机器语言程序 n功能：功能： n诊断计算机故障诊断计算机故障 n启动计算机工作启动计算机工作 n控制基本外设的输入输出操作控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、键盘、鼠标、磁盘读写、 屏幕显示等屏幕显示等) nBIOS 芯片芯片 n保存保存BIOS的只读存储器的只读存储器(ROM)芯片芯片 12 BIOS 芯片中包含的程序芯片中包含的程序 n加电自检程序加电自检程序程序（程序（POST） (Power On Self Te

9、st)用于用于检测计算机硬件故障检测计算机硬件故障 n系统自举程序（系统自举程序（Boot） 启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态 nCMOS设置程序设置程序 设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等 n常用外部设备的驱动程序常用外部设备的驱动程序（Driver） 实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输 入输出操作的控制入输出操作的控制 13 2.3.2 内存储器内存储器 14 内存与外存的关系及比较内存与外存的关系及比较 n内存储器内存储器(简称内

10、存或主存简称内存或主存) n存取速度快存取速度快 n成本高、容量相对较小成本高、容量相对较小 n直接与直接与CPU连接，连接，CPU(指令指令)可以可以 对对内存中的指令及数据进行读、写内存中的指令及数据进行读、写 操作操作 n属于挥发性存储器属于挥发性存储器( (volatile) )，用于，用于 临时存放正在运行的程序和数据临时存放正在运行的程序和数据 内存储器内存储器 外存储器外存储器 CPU 指令指令1 指令指令2 指令指令k 指令指令n 程序程序 数据数据1 数据数据2 数据数据m 数据数据 任务启动时，执行任务启动时，执行 该任务的程序和数据该任务的程序和数据 将从外存成批传送到将

11、从外存成批传送到 内存内存 CPU从内存中逐条从内存中逐条 读取该程序的指令及读取该程序的指令及 相关的数据相关的数据 将指令的运算处理将指令的运算处理 结果送回内存保存结果送回内存保存 任务完成后，将处任务完成后，将处 理得到的全部结果成理得到的全部结果成 批传送到外存以长久批传送到外存以长久 保存保存 逐 条 执 行 逐 条 执 行 指 令 ， 按 指指 令 ， 按 指 令 要 求 完 成令 要 求 完 成 对 数 据 的 运对 数 据 的 运 算和处理算和处理 n外存储器外存储器(简称简称外存外存或辅存或辅存) n存取速度慢存取速度慢 n成本低、容量很大成本低、容量很大 n不与不与CPU

12、直接连接，直接连接，计算机运行程序计算机运行程序 时，外存中的程序及相关数据必须先时，外存中的程序及相关数据必须先 传送到内存，然后才能被传送到内存，然后才能被CPU使用。使用。 n属于不挥发性存储器属于不挥发性存储器( (Nonvolatile) )， 用于长久存放系统中几乎所有的信息用于长久存放系统中几乎所有的信息 15 内存储器的分类及应用内存储器的分类及应用 n内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型：内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型： 半导体半导体 存储器存储器 只只 读读 存储器存储器 (ROM) 随机存取随机存取 存储器存储器 (RAM) 静态随机存取存储器静态随机存

13、取存储器SRAM 动态随机存取存储器动态随机存取存储器DRAM 不可在线改写内容的不可在线改写内容的ROM 快擦除存储器（快擦除存储器（Flash ROM） （用作（用作Cache存储器存储器） （用作（用作主存储器）主存储器） 每个存储单元每个存储单元(cell)由由6个晶体管组成个晶体管组成 只要加上电源，信息就能一直保持只要加上电源，信息就能一直保持 对电器干扰相对不很敏感对电器干扰相对不很敏感 比比DRAM更快，也更贵更快，也更贵 每个存储单元由每个存储单元由1个电容和个电容和1个晶体管组成个晶体管组成. 每每10-100 ms必须刷新一次必须刷新一次 对电器干扰比较敏感对电器干扰比较

14、敏感 比比SRAM慢，但便宜慢，但便宜 （用作（用作BIOS存储器）存储器） (图形卡、硬盘控制器图形卡、硬盘控制器) 16 主存储器主存储器(RAM)的功能与原理的功能与原理 n主存是主存是CPU可直接访问的可直接访问的存储器，用于存放供存储器，用于存放供CPU处理的指令和数据处理的指令和数据 n特点：特点： n以字节为单位进行连续编址，每个存储单元为以字节为单位进行连续编址，每个存储单元为1个字节（个字节（8个二进位）个二进位） n存储容量：主存储器中所包含的存储单元的总数（单位：存储容量：主存储器中所包含的存储单元的总数（单位：MB或或GB） n存取时间：从存取时间：从CPU送出内存单元

15、的地址码开始，到主存读出数据并送到送出内存单元的地址码开始，到主存读出数据并送到CPU （或者是把（或者是把CPU数据写入主存）所需要的时间（单位：数据写入主存）所需要的时间（单位：ns，1 ns = 10-9 s） 存存 储储 内内 容容 00001 00000 00010 00011 00100 11110 11111 存储存储 单元单元 地址地址 地址码地址码 存储单元 地址寄存器 地址译码器 读写控制电路 读读/写的数据写的数据 读读/写控制信号写控制信号 (64位) (36位) 17 PC机主存储器的物理结构机主存储器的物理结构 n主存储器由主存储器由1 14 4个内存条组成个内存条

16、组成 n内存条的组成：内存条的组成： 把若干片把若干片DRAM芯片焊装在一小条印制电路板上制成芯片焊装在一小条印制电路板上制成 n内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用 n目前流行的是目前流行的是DDR2和和DDR3内存条：内存条： n均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面 nDDR2 和和DDR3均有均有240个引脚，但不可互换使用个引脚，但不可互换使用 nPC机主板中一般都配备有机主板中一般都配备有2个或个或4个个DIMM插槽插槽 4个内存条插槽个内存条插槽 18 教学参考：教学参考： DDR存储器

17、的类型、速率及相关参数存储器的类型、速率及相关参数 存储器存储器 时钟频率时钟频率 存储器存储器 芯片名称芯片名称 存储器存储器 内部频率内部频率 内存条内存条 名名 称称 每秒每秒 传输次数传输次数 最大最大 传输速率传输速率 100MHz DDR-200100MHzPC-1600200M1.6 GB/s DDR2-400200MHzPC2-3200400M3.2 GB/s DDR3-800400MHzPC3-6400800M6.4 GB/s 133MHz DDR-266133MHzPC-2100266M2.1 GB/s DDR2-533266MHzPC2-4200533M4.2 GB/s

18、DDR3-1066533MHzPC3-85001066M8.5 GB/s 167MHz DDR-333167MHzPC-2700333M2.7 GB/s DDR2-667333MHzPC2-5300667M5.3 GB/s DDR3-1333667MHzPC3-106001333M10.6 GB/s 200MHz DDR400200MHzPC-3200400M3.2 GB/s DDR2-800400MHzPC2-6400800M6.4 GB/s DDR3-1600800MHzPC3-128001600M12.8 GB/s 时钟频率=100MHz 内部频率=200MHz 传输频率=400MHz

19、存储单元 阵列 数据总线 时钟频率=100MHz 内部频率=100MHz 传输频率=200MHz 存储单元 阵列 数据总线 缓冲器缓冲器 缓冲器缓冲器 DDRDDR2 19 存储器与存储器与CPU速度差距愈来愈大速度差距愈来愈大 nDRAM, 硬盘与硬盘与CPU 之间的速度差距愈来愈大：之间的速度差距愈来愈大： 问题：由于问题：由于CPU工工 作速度很快，内存作速度很快，内存 速度比较慢（差速度比较慢（差 12个数量级），个数量级）， 从内存取数或向内从内存取数或向内 存写数时，存写数时，CPU往往 往需要等待往需要等待 20 解决方案解决方案高速缓存高速缓存(cache) ncache是一种

20、小容量高速缓冲存是一种小容量高速缓冲存 储器，它由储器，它由SRAM组成组成 ncache直接制作在直接制作在CPU芯片内，芯片内， 速度几乎与速度几乎与CPU一样快一样快 n程序运行时，程序运行时，CPU使用的一部分使用的一部分 数据数据/指令会预先成批拷贝在指令会预先成批拷贝在 cache中，中，cache的内容是主存的内容是主存 储器中部分内容的映象储器中部分内容的映象 n当当CPU需要从内存读需要从内存读(写写)数据或数据或 指令时，先检查指令时，先检查cache中有没有，中有没有， 若有，就直接从若有，就直接从cache中读取，中读取， 而不用访问主存储器而不用访问主存储器 0123

21、 4567 891011 12131415 89143 4 4 410 10 10 主存中的部分信息拷主存中的部分信息拷 贝在贝在cache存储器中存储器中 cache 主存储器主存储器 CPU CPU芯片芯片 21 如何提高如何提高cache的命中率？的命中率？ n增大增大cache容量容量 n采用多级采用多级cache技术技术(2级或级或3级等级等) ncache中采用快速的查找算法，判定是否命中中采用快速的查找算法，判定是否命中 n不能命中时，采用有效的算法将读入的内容替换不能命中时，采用有效的算法将读入的内容替换 cache中暂时不使用的内容中暂时不使用的内容 n编译器优化目标程序编译

22、器优化目标程序 n程序员写出程序员写出cache-friendly的程序的程序 22 小结：计算机存储器的层次结构小结：计算机存储器的层次结构 cache存储器存储器 主存储器主存储器(RAM和和ROM) 外存储器（软盘、硬盘、光盘）外存储器（软盘、硬盘、光盘） 后备存储器（磁带库、光盘库）后备存储器（磁带库、光盘库） 内存储器内存储器 外存储器外存储器 寄存器寄存器 典型容量典型容量 1KB 几个几个MB 几个几个GB 100GB-1TB 10TB-100TB 典型存取时间典型存取时间 1 ns 2 ns 10 ns 10 ms 10 s 分析：速度越快，成本较高。分析：速度越快，成本较高。

23、 为了获得好的性能为了获得好的性能/价格比，计算机中各价格比，计算机中各 种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作 工作过程：工作过程： 1）CPU运行时，需要的操作数大部分来自寄存器运行时，需要的操作数大部分来自寄存器 2）如需要从）如需要从(向向)存储器中取存储器中取(存存) 数据时，先访问数据时，先访问cache，如在，取自，如在，取自cache 3）如操作数不在）如操作数不在cache，则访问，则访问RAM，如在，如在RAM中，则取自中，则取自RAM 4）如操作数不在）如操作数不在RAM，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出，则访问

24、硬盘，操作数从硬盘中读出RAM cache 23 2.3.3 I/O总线与总线与I/O接口接口 24 n 输入的任务：输入的任务： n将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域 n 输出的任务：输出的任务： n将内存储器指定区域的内容送出到输出设备将内存储器指定区域的内容送出到输出设备 （I/O操作也包括外存与内存之间的数据传输）操作也包括外存与内存之间的数据传输） n I/O操作的特点：操作的特点： nI/O操作与操作与CPU的运算可同时进行的运算可同时进行 n多个多个I/O设备的操作也可同时进行工作设备的操作也可同时进行工作 n每类每类I/O设备都

25、有各自的控制器，它们按照设备都有各自的控制器，它们按照CPU的的I/O操作命令，操作命令， 独立地控制独立地控制I/O操作的全过程！操作的全过程！ I/O操作的任务与特点操作的任务与特点 25 关于计算机中的总线关于计算机中的总线 n总线的定义：总线的定义： n用于在用于在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共 享的信息传输通路及其控制部件。享的信息传输通路及其控制部件。 n总线的特点：总线的特点： 1 共享共享 ； 2 高速高速 n总线的性能：数据通路宽度；总线工作频率；每秒传输次数总线的性能：数据通路宽度；总线工作频率；每

26、秒传输次数 总线带宽总线带宽(最高传输速率最高传输速率)(数据通路宽度数据通路宽度/8) x 总线工作频率总线工作频率 x 传输次数传输次数 n总线的类型：总线的类型： nCPU总线（前端总线总线（前端总线FSB） n存储器总线存储器总线 nI/O总线（总线（ 目前使用的是目前使用的是PCI 和和PCI-E 两种）两种） 对应主板上两种扩充插槽：对应主板上两种扩充插槽： PCI插槽插槽 PCI-E插槽插槽 26 PCI 和和 PCI-E 扩充卡插槽扩充卡插槽 各种各种 I/O 插口插口 PCI插槽插槽 工作频率工作频率: 33MHz， 数据线数据线:32位位 传输速率传输速率: 133MB/s

27、 PCI-E x1插槽插槽 1个串行传输个串行传输 通道；通道； 最高传输速率最高传输速率: 250MB/s 显卡插槽显卡插槽 (PCI-E x16)16个串行传输通道；个串行传输通道； 最高传输速率最高传输速率:5GB/s 27 教学参考：教学参考： 什么是什么是PCI-E？ n由英特尔提出，原名为由英特尔提出，原名为“3GIO” ，改名为，改名为“PCI-Express” （PCI-E 或或 PCIe）。目标是全面取代现行的）。目标是全面取代现行的PCI和和AGP，实现总线接口的统一，实现总线接口的统一 n采用高速串行传输，以点对点的方式与主机进行通信采用高速串行传输，以点对点的方式与主机

28、进行通信 28 教学参考：教学参考： PCI-E的优点的优点 n传输速率高：传输速率高： x1速率可达速率可达250MB/s， x16速率可达速率可达 5GB/s（2.0版速率提高为版速率提高为2倍倍,3.0版为版为4倍）倍） n适应性好：包括适应性好：包括x1、x4、x8 及及x16， 29 关于关于I/O接口接口 nI/O接口：接口：I/O设备与主机之间的连接器设备与主机之间的连接器 包括：插头包括：插头/插座的形式、通讯规程和电器特性等插座的形式、通讯规程和电器特性等 n分类：分类： n从数据传输方式来分：从数据传输方式来分： n串行（一次只传输串行（一次只传输1位）位） n并行（多位一

29、起进行传输）并行（多位一起进行传输） n从是否能连接多个设备来分：从是否能连接多个设备来分： n总线式（可连接多个设备）总线式（可连接多个设备） n独占式（只能连接独占式（只能连接1个设备）个设备） n从是否符合标准来分：从是否符合标准来分： n标准接口标准接口 （通用接口）（通用接口） n专用接口专用接口 （专用接口）（专用接口） 30 CPU与与I/O设备设备 进行数据交换时存在以下问题进行数据交换时存在以下问题 CPU与与I/O设备进行数据交换时存在以下问题：设备进行数据交换时存在以下问题： n速度不匹配速度不匹配 n时序不匹配时序不匹配 n信息格式不匹配信息格式不匹配 n信息类型不匹配

30、信息类型不匹配 31 I/O接口的功能接口的功能 n设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应设置数据的寄存、缓冲逻辑，以适应CPU与外设之与外设之 间的速度差异间的速度差异 n能够进行信息格式的转换能够进行信息格式的转换 n能够协调能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差和外设两者在信息的类型和电平的差 异异 n协调时序差异协调时序差异 n地址译码和设备选择功能地址译码和设备选择功能 n设置中断和设置中断和DMA控制逻辑控制逻辑 32 I/O接口的控制方式接口的控制方式 n程序查询方式程序查询方式 n中断处理方式中断处理方式 nDMA传送方式传送方式 33 I/O设备接口设备接口 串行口串行口

31、9针针 并行口并行口 VGA 视频口视频口 键盘接口键盘接口 双绞线接口双绞线接口 PS/2接口接口 串行口串行口 25针针 同轴电缆网同轴电缆网 络接口络接口 显示器显示器 接口接口 麦克风麦克风 音音 箱箱 键盘接口键盘接口并行口并行口 USB 接口接口 以太网以太网 双绞线接口双绞线接口 串行口串行口 鼠标器鼠标器 接口接口 (安装在主板上的安装在主板上的I/O设备接口设备接口) 34 常用的常用的I/O接口及其性能参数接口及其性能参数 名名 称称数据传数据传 输方式输方式 数据传输速率数据传输速率标标 准准插头插头/插座插座 形式形式 可连接的可连接的 设备数目设备数目 通常连接的设备

32、通常连接的设备 串行口串行口串行串行, 双向双向 5019200 b/sEIA-232 或或EIA-422 DB25F或或 DB9F 1鼠标器，鼠标器，MODEM 并行口并行口 (增强式增强式) 并行并行, 双向双向 1.5MB/sIEEE 1284DB25M1打印机，扫描仪打印机，扫描仪 USB(1.0) USB(1.1) 串行串行, 双向双向 1.5Mb/s(慢速慢速) 1.5MB/s(全速全速) USB-IFA型，型，B型型最多最多127键盘，鼠标器，数码键盘，鼠标器，数码 相机，移动盘等相机，移动盘等 USB(2.0)串行串行, 双向双向 60MB/s(高速高速)USB-IFA型，型，

33、B型，型， Mini型型 最多最多127外接硬盘，数字视频外接硬盘，数字视频 设备，扫描仪等设备，扫描仪等 IEEE 1394a IEEE 1394b 串行串行, 双向双向 50MB/s,100MB/s, 200MB/s FireWire(i.Link)最多最多63数字视频设备数字视频设备 IDE并行并行, 双向双向 66MB/s 100MB/s 133MB/s Ultra ATA/66 Ultra ATA/100 Ultra ATA/133 (E-IDE)14硬盘，光驱，软驱硬盘，光驱，软驱 SATA串行串行, 双向双向 150MB/s 300MB/s SATA1.0 SATA2.0 7针插

34、头针插头/插插 座座 1硬盘硬盘 显示器输出显示器输出 接口接口 并行并行, 单向单向 200500MB/sVGAHDB151显示器显示器 PS/2接口接口串行串行, 双向双向 低速低速IBM1键盘或鼠标器键盘或鼠标器 红外线接口红外线接口 (IrDA) 串行串行, 双向双向 115,000 bps 或或 4 Mbps 红外线数据协会红外线数据协会不需要不需要1键盘，鼠标器，打印键盘，鼠标器，打印 机等机等 35 关于关于USB接口接口 n通用串行总线式接口（通用串行总线式接口（Universal Serial Bus ） n高速、可连接多个设备、串行传输高速、可连接多个设备、串行传输 n传输

35、速率：传输速率： nUSB的的1.1版：版：1.5 Mb/s和和12 Mb/s nUSB2.0版：最高达版：最高达 480Mb/s（60MB/s） nUSB3.0版：最高达版：最高达 3.2Gbps（400MB/s） nUSB2.0使用使用4线连接器，体积小，符合即插即用规范（线连接器，体积小，符合即插即用规范（Plug & Play,即即PnP） n使用使用“USB集线器集线器” 扩展机器的扩展机器的USB接口，最多连接接口，最多连接127个设个设 备备 n可通过可通过USB接口由主机向外设提供电源接口由主机向外设提供电源(5V，100500 mA) USB标识标识 USB 3.0 36 U

36、SB接口的接口的3种类型种类型 接口类型接口类型A,通常通常 在在PC上出现上出现 接口类型接口类型B,通常在通常在 USB设备上出现设备上出现 Mini-USB,数码数码 相机、移动硬盘相机、移动硬盘 等设备经常使用等设备经常使用 USB集线器集线器, 可扩展可扩展PC机的机的USB接口接口 黑黑地地GND4 绿绿数据数据DATA3 白白数据数据DATA2 红红电源电源VCC1 导线颜色导线颜色名名 称称信信 号号引引 脚脚 37 小结小结1： I/O总线总线,I/O控制器控制器,I/O接口与接口与I/O设备的关系设备的关系 nI/O设备通常都是物理上相互独立的设备，它们一般通过设备通常都是

37、物理上相互独立的设备，它们一般通过I/O接接 口与口与I/O控制器控制器(或或I/O总线总线)连接连接 nI/O控制器通过扩展卡或者南桥芯片与控制器通过扩展卡或者南桥芯片与I/O总线连接总线连接 nI/O总线经过北桥芯片与内存、总线经过北桥芯片与内存、CPU连接连接 打印机打印机 扫描仪扫描仪 显示器显示器 麦克风麦克风 网线网线 I/O总线总线 I/O接口接口 硬盘硬盘 光驱光驱 I/O设备设备 CPU 主板主板 I/O设备设备 I/O控制器控制器 （扩充卡）（扩充卡） 机箱机箱 插座插座 板卡板卡 插座插座 I/O控制器控制器 PCI插槽插槽 内存内存 主主 板板 插插 槽槽 机机 箱箱 芯片组芯片组 IDE接口接口 机箱机箱 插座插座 I/O设备设备 键盘键盘 鼠标器鼠标器 38 小结小结2： I/O总线总线,I/O控制器控制器,I/O接口与接口与I/O设备的关系设备的关系 y ALU 寄存器组寄存器组 CPU