随机存取存储器实用教案

1、主题(zht) 程序执行过程 微机硬件设备(shbi) CPU 内存 主板 外部存储设备(shbi) 输入、输出设备(shbi) 机箱、电源第1页/共51页第一页，共51页。微型(wixng)计算机硬件组成中央(zhngyng)处理单元存储器输入输出设备输入输出接口总线 第2页/共51页第二页，共51页。23加载程序加载程序执行程序执行程序4输出结果输出结果1输入指令输入指令执行程序的过程(guchng) Hello World！1输入指令输入指令输盘命令被逐一读取到寄存器，然后(rnhu)存放到主存储器中。第3页/共51页第三页，共51页。执行程序的过程(guchng) Hello Worl

2、d！123输入指令输入指令加载程序加载程序执行程序执行程序4输出结果输出结果CPU执行指令（操作系统），将hello程序文件的代码和数据从磁盘(c pn)拷贝到主存，该过程称为加载。第4页/共51页第四页，共51页。执行程序的过程(guchng) Hello World！234装载程序装载程序执行程序执行程序输出结果输出结果1输入指令输入指令内存中的指令序列顺序执行(zhxng)，并将结果写入内存程序(chngx)和数据第5页/共51页第五页，共51页。执行程序的过程(guchng) Hello World！243加载程序加载程序输出结果输出结果执行程序执行程序1输入指令输入指令将“Hello

3、 Worldn”串中的字节从存储器中拷贝到寄存器堆中，再从寄存器中拷贝到显示(xinsh)设备，最终显示(xinsh)在屏幕上。第6页/共51页第六页，共51页。主题(zht) 程序执行过程 微机硬件(yn jin)设备 CPU 内存 主板 外部存储设备 输入、输出设备 机箱、电源第7页/共51页第七页，共51页。CPU的指标(zhbio) WordSize（字长）： CPU一次可以运算的二进制数位数 时钟频率： CPU的运算、处理数据的速度，单位(dnwi)GHz 内核数 高速缓存 制作工艺Quad Core第8页/共51页第八页，共51页。存储器 分为 内存器（主存储器） - 半导体 外存

4、储器 - 磁盘(c pn)、磁带、光盘 存储器由若干存储单元组成 每个存储单元一个地址 大小通常为：1byte第9页/共51页第九页，共51页。内存(ni cn)重要性 数据中转站 存储等待数据 处理(chl) 存储 显示 打印第10页/共51页第十页，共51页。随机存取存储器RAM 分为DRAM和SRAM 静态SRAM（SRAM） 利用 双稳态电路存储数据 在加电后的使用期间，存储的信息不随时间(shjin)而变化 集成度低，适用于所需内存容量较小的系统 高速缓存、单板机、带微处理器或单片机的仪器、仪表及家用电器第11页/共51页第十一页，共51页。随机存取存储器RAM 动态RAM（DRAM

5、） 依靠MOS管栅极(shn j)电容上的电荷保存信息 任何电容都会漏电，所以超过一定时间(一般为12ms)后信息就会丢失 内存条 容量：GB 速度：完成一次数据存取的时间，纳秒（ns，10-9秒） 工作频率：稳定运行的最大频率，数据传输速度第12页/共51页第十二页，共51页。下一代内存(ni cn)RRAM？ReRAM（Resistive RAM），电阻记忆体、记忆电阻具有记忆 的非线性电阻，用阻值高、低的两种状态存储二进制数据(shj)功能性增强更短的随机访存更快的读写速度直接写入、位粒度高耐读写能力第13页/共51页第十三页，共51页。只读存储器ROM ROM，只读不写 存放BIOS，

6、完成计算机系统的加电自检、初始化、加载基本输入/输出的驱动程序以及引导(yndo)操作系统 集成在主板上，制造厂生产 采用电可擦除的可编程只读存储器置E2PROM第14页/共51页第十四页，共51页。主板 连接并控制(kngzh)计算机各部件 芯片组、I/O控制(kngzh)芯片 键盘和面板控制(kngzh)开关接口 指示灯 接插件、扩展槽 直流电源供电接插件等元器件第15页/共51页第十五页，共51页。主题(zht) 程序执行过程 微机硬件(yn jin)设备 CPU 内存 主板 外部存储设备 机箱、电源 输入、输出设备第16页/共51页第十六页，共51页。外部(wib)存储设备 提供“永久

7、”的数据存储硬盘光盘(un pn)移动存储设备第17页/共51页第十七页，共51页。硬盘 采用磁性盘片作为存储介质，与读写部件(bjin)一起密封在一个无尘的封闭体中第18页/共51页第十八页，共51页。磁盘(c pn)相关术语 l 磁道，最外同心圆为0道 l 扇区（Sector）l 柱面（Cylinder）第19页/共51页第十九页，共51页。硬盘主要(zhyo)技术指标 l存储密度，包括道密度和位密度 l存储容量l平均存取时间寻道时间旋转(xunzhun)等待时间l数据传输速率，单位是B/s（字节/秒） 第20页/共51页第二十页，共51页。硬盘特性(txng)参数表DeskStar 18

8、0GXP: Technical Specifications容量80, 120, 160, 250 GB每盘片容量60 GB转速7200 , 10000rpm缓存8MB (180, 120GB) 2MB (120 ,80, 60 GB)平均寻道时间8.5ms接口UltraATA/ 100特点Tagged Command Queuing Fluid Dynamic Bearing (FDB)第21页/共51页第二十一页，共51页。SSD硬盘 Solid State Disk，固态(gti)存储技术 规格：1.8 优点：1.8、2.5英寸 存取速度快 经久耐用、防震抗摔 没有噪音 重量轻第22页/

9、共51页第二十二页，共51页。光盘(un pn)存储器原理 l 1980年，飞利浦公司和索尼公司就发明了CD唱盘，可利用光反射原理重放在盘面上记录的音频信息l 1985年以后，CD-ROM应用(yngyng)到PC机l 继CD-ROM之后推出了DVD光盘、蓝光光盘第23页/共51页第二十三页，共51页。CDROM盘的记录(jl)格式 与磁盘不同(b tn)，整张光盘的光道组成一个自内向外逐渐展开的螺旋 第24页/共51页第二十四页，共51页。CD-ROM驱动器的技术指标 l 数据(shj)传输率l 平均访问时间l 缓冲存储器 l CPU占用率l 接口标准 l 光驱的体积l 误码率l 平均无故障

10、时间 第25页/共51页第二十五页，共51页。DVD光盘(un pn)与DVD驱动器 DVD使用的激光(jgung) 波长更短的红色激光(jgung) 可读取更小的凹坑和更密的光道 比CD-ROM驱动器采用的激光(jgung)波长短15%以上 第26页/共51页第二十六页，共51页。光盘(un pn)刻录机(1) 分类 DVD-R（Compact Disc-Recordable）名为“光盘刻录机”， “一次写，多次读” DVD-RW（Compact Disc-Rewrite），“可擦写式光盘刻录机”，所使用的光盘具有(jyu)“可反复读写 ”特点分为(fn wi)CD光盘刻录机、DVD刻录机D

11、VD刻录机，兼容CD刻录第27页/共51页第二十七页，共51页。光盘(un pn)刻录机(2) 速度(sd)指标DVD-R：刻录速度(sd)和读取速度(sd) DVD-RW：刻录速度(sd)、复写速度(sd)和读取速度(sd) 第28页/共51页第二十八页，共51页。蓝光DVD蓝光光盘（Blu-ray Disc） 光盘单面单层盘片的存储容量被定义为23.3GB、25GB和27GB足以存储超过2小时播放时间的高清晰度电视HDTV内容，或超过13小时播放时间的标准电视节目（VHS制式图像质量(zhling)，3.8MB/s）与现存的DVD格式并不兼容 第29页/共51页第二十九页，共51页。移动(

12、ydng)存储器移动硬盘便携式硬盘，采用USB接口( ji ku)U盘存储介质：Flash闪存芯片， USB接口( ji ku)存储卡存储介质：Flash闪存芯片手机、数码相机、便携式计算机、MP3等数码产品第30页/共51页第三十页，共51页。机箱与电源(dinyun)机箱为机箱内的主板、CPU、内存条以及其他外设接口板卡提供(tgng)保护电源将交流电AC转换为直流电DC第31页/共51页第三十一页，共51页。主题(zht) 程序执行过程 微机硬件设备(shbi) CPU 内存 主板 外部存储设备(shbi) 机箱、电源 输入、输出设备(shbi)第32页/共51页第三十二页，共51页。常

13、用(chn yn)外部设备 第33页/共51页第三十三页，共51页。键盘(jinpn) 将字母、数字以及其它符号转换成计算机可处理(chl)的二进制编码组成外壳、按键和内部控制电路第34页/共51页第三十四页，共51页。鼠标 机械鼠标光学(gungxu)鼠标发光二极管光学(gungxu)感应器光学(gungxu)透镜接口微处理器无线鼠标第35页/共51页第三十五页，共51页。光笔(un b) l光笔可拾取CRT屏幕上的光标。光笔与屏幕上的光标配合，可使光标跟踪(gnzng)光笔移动 l在计算机辅助设计中常用光笔画出图形和修改图形，这个过程与人用钢笔画图的过程类似 第36页/共51页第三十六页，

14、共51页。条形码阅读器 选用光电技术对条形码进行扫描根据条的宽窄转换成其记录的信息输入(shr)计算机内部在商业管理信息系统中应用较多 第37页/共51页第三十七页，共51页。数码相机(sh m xin j) DV DC 第38页/共51页第三十八页，共51页。其他(qt)输入设备(1) 三维扫描仪 第39页/共51页第三十九页，共51页。其他(qt)输入设备(2) 摇杆/游戏(yux)杆 第40页/共51页第四十页，共51页。声卡输入(shr)/输出设备音效处理芯片数模转换器CODEC通常集成在主板上AC97 标准Audio Codec97第41页/共51页第四十一页，共51页。输出设备(s

15、h ch sh bi) 显示设备 显卡、显示器 音频输出(shch) 声卡、喇叭 打印第42页/共51页第四十二页，共51页。显卡 独立显卡显示(xinsh)控制芯片 显示(xinsh)内存（256M1G）AGP接口显示(xinsh)BIOS芯片VGA端口主板集成显卡第43页/共51页第四十三页，共51页。显示器 分类(fn li)阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)显示器液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)等离子显示器等 第44页/共51页第四十四页，共51页。显示器主要(zhyo)性能指标 显示屏显示屏 显示屏尺寸22英寸可视角度17

16、0/160是否宽屏是屏幕比例16:10面板特征面板特征 对比度70000:1亮度300cd/显示色彩16.7M点距0.282mm最佳分辨率16801050灰阶响应时间2ms对角线长度(chngd)图象灰度层次(cngc)的色彩表现力屏幕发光程度色彩的分辨力和表现力像素点的发光对输入信号的反应速度第45页/共51页第四十五页，共51页。LED显示器 LCD显示器 CCFL背光源 Cold Cathode Fluorescent Lamps, 冷阴极管 LED背光（Light Emitting Diode，发光二极管 ） 寿命长、亮度高 色彩(sci)纯正 纳秒级延迟第46页/共51页第四十六页，共51页。打印机(1) 针式打印机速度慢、噪音(zoyn)大使用成本低小票打印机