《大学计算机基础》课件第3章

3.1微型计算机概述3.2微型计算机的基本结构3.3微型计算机的总线与接口3.4微型计算机的拆装、性能指标与基本配置第3章微型计算机硬件组成3.1微型计算机概述(自学)摩尔定律。计算机的硬件和软件朝着相互融合、相互渗透的方向发展。

3.2.1主板

最大的一集成电路板，微机中各种设备的载体。

功能:一是提供安装CPU、内存和其他各种功能卡的插座；二是为各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机等提供通用接口优化板上元件布局配合ATX电源，实现软关机MODEM远程遥控开关机需要配合专门的ATX机箱使用目前最常用主板：ATX结构

ATX新型主板结构规范：3.2微型计算机的基本结构2.主板主要部件

(1)芯片组（了解）南桥芯片负责I/O接口控制、IDE设备控制以及高级能源管理。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、显示卡、PCI数据在北桥内部的传输。芯片组:主板的灵魂,控制着整个主板的运作。决定了主板的结构及CPU的使用。根据芯片的功能，可分为南桥芯片和北桥芯片。(2)CPU插槽(3)内存插槽(4)总线扩展槽(5)输入/输出（I/O）接口(6)基本输入输出系统（BasicInput-OutputSystem，BIOS）

BIOS是一组固化存储在母板BIOS芯片上的软件，它直接面向硬件底层，为计算机提供最低级最直接的硬件控制，因此它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，是母板上的核心。主板虽小，五脏俱全，可以比喻为一座城市。有处理器，相当于政府管理部门；有存储器，相当于居民住宅或活动广场；有各种接口，相当于机场、车站、码头；有电源插头，为城市供电。3.2.2中央处理器（CPU）CPU概述主要功能：按照程序给出的指令序列分析指令、执行指令，完成对数据的加工处理。计算机所发生的全部动作都受CPU的控制。CPU划分：通用CPU以及嵌入式CPU之分2.CPU结构控制器运算器寄存器3.CPU主要技术指标CPU字长:CPU内部各寄存器之间一次能够传递的二进制位数位宽：CPU通过外部数据总线与外部设备之间一次能够传递的数据位时钟频率：分为主频和外频。高速缓冲存储器（Cache）的容量和速度CPU制造工艺：通常以μm为单位来描述。4.CPU产品Intel和AMD国产龙芯CPU3.2.3存储器1.内存储器随机存取存储器（RandomAccessMemory，RAM）随机存取的含义是指既能读出数据又可以写入数据。但是缺点是随着计算机断电，RAM中的信息会消失。随机存取存储器可以分为静态RAM（SDRM）和动态RAM（DRAM）两种。只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）内容只能读出而不能随意写入和修改，它里面的信息一般由计算机相关厂商写入并固化处理，计算机断电后，ROM中的信息不会丢失。ROM

常用来存放一些固定的程序、数据和系统软件等，如检测程序、BIOS

等。高速缓冲存储器（Cache）高速缓冲存储器Cache是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，CPUCacheRAM2.外存储器(自学)(1)磁存储介质软盘硬盘假设，每个扇区存放信息为512字节，假设磁盘有32个磁面，4096个柱面，每个磁道有63个扇区：容量计算方法为：32×4096×63×512＝4.2GB。衡量硬盘的常用指标：容量、转速、硬盘自带Cache（高速缓存）的容量等。硬盘使用前准备低级格式化操作，其实质是对硬盘划分磁道和扇区，并在每个扇区的地址域上记录地址信息。硬盘分区。其主要目的是建立系统使用的硬盘分区，并将主引导程序和分区信息表写到硬盘第一个扇区上对每一个分区进行高级格式化操作3.磁盘阵列RAID:廉价冗余磁盘阵列。它由若干硬盘组成，通常用于大容量数据存储。3.3微型计算机的总线与接口

3.3.1.总线(了解)为简化硬件电路设计和系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路就称为总线。信息传输的速率直接依赖于总线的宽度以及质量采用总线结构便于部件和设备的扩充。总线与接口处理器存储子系统I/O子系统总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路数据总线（DataBus，DB）：用于CPU与内存或I/O接口之间的数据传递。数据总线是双向总线。数据总线的带宽，决定了CPU和计算机其它部件之间每次交换数据的位数。地址总线（AddressBus，AB）：用于传送CPU向内存单元或I/O设备发出的地址信息，它是单向的。地址总线的宽度决定了计算机内存空间的范围大小，或者说系统的最大存储能力。控制总线（ControlBus，CB）用来传送控制器的各种控制信息。总线还可分为：内部总线，系统总线和外部总线三个层次。内部总线位于CPU芯片内部，用于CPU各个组成部件的连接，属于芯片一级的互连系统总线是指主板上用于连接各大部件（插件板）的总线，用于插件板一级的互连外部总线是指微型计算机与外部设备之间的连线，微型计算机作为一种设备，通过该总线和其它设备进行信息和数据交换，它用于设备一级的互连。3.3.2外部接口

(了解)串行接口也就是COM接口，是采用串行通信协议的扩展接口。物理连接方式有9针和25针两种方式。较为广泛使用的串行物理接口标准是RS-232-C标准。并行接口是一种增强了的双向并行传输接口，最高传输速度为1.5MbpsUSB通用串行总线接口分为1.1和2.0两个版本，其中1.1版本数据传输速率最高达到12Mb/s，而2.0版本最高速率可达480Mb/s。

IEEE1394接口广泛应用与数字成像领域，支持的产品包括数字相机或摄像机等硬盘接口常用的硬盘接口标准是IDE和SCSI标准3.3.3输入/输出设备(自学)

字符输入设备：键盘；光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机；图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔；图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机；模拟输入设备：语言模数转换识别系统。键盘