第2章计算机组成

1、计算机系统结构计算机系统结构 计算机系统结构计算机系统结构 2 2. . 计算机的硬件系统计算机的硬件系统1 1 计算机的软件系统计算机的软件系统3 3 微型计算机及其硬件系统微型计算机及其硬件系统输入设备：键盘、鼠标、扫描仪输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机输出设备：显示器、打印机 外外 存：软、硬盘、光盘、闪存存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等网络设备：网卡、调制解调器等 计计算算机机系系统统软件软件外部设备外部设备系统软件系统软件应用软件应用软件硬件硬件运算器运算器寄存器寄存器控制器控制器主机主机内存内存CPUCPU随机存储器随机存储器(RAM)(

2、RAM)只读存储器只读存储器(ROM)(ROM)高速缓冲存储器高速缓冲存储器 操作系统：操作系统：WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux语言处理程序：语言处理程序：C C、JavaJava、VBVB等等 实用程序：诊断程序、排错程序等实用程序：诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统办公软件包、数据库管理系统 1 1 计算机系统计算机系统计算机硬件和软件是一个完整的计算机系统互相计算机硬件和软件是一个完整的计算机系统互相依存依存的两的两个组成部分个组成部分。（1）硬件和软件互相硬件和软件互相依存依存。硬件硬件是软件赖以工作的物质基是软件赖以工作的物质基础，

3、软件的正常工作是硬件发挥作用的唯一途径。计算机础，软件的正常工作是硬件发挥作用的唯一途径。计算机系统必须要配备完善的软件系统才能正常工作，且充分发系统必须要配备完善的软件系统才能正常工作，且充分发挥其硬件的各种功能。挥其硬件的各种功能。（2）硬件和软件协同发展硬件和软件协同发展 。计算机计算机软件随硬件技术的迅软件随硬件技术的迅速发展而发展，而软件的不断发展与完善又促进硬件的更速发展而发展，而软件的不断发展与完善又促进硬件的更新，两者密切的交织发展新，两者密切的交织发展。（3）硬件和软件无严格界线硬件和软件无严格界线 。计算机的某些功能既可以计算机的某些功能既可以由硬件实现，也可以由软件来实现

4、。由硬件实现，也可以由软件来实现。一、一、 系统软件系统软件二、二、 应用软件应用软件2 2 计算机软件系统计算机软件系统 软件软件(Software)(Software)是各类程序，数据及其有关是各类程序，数据及其有关文档的总和。计算机系统是在硬件的基础上，通过软件文档的总和。计算机系统是在硬件的基础上，通过软件的支持向用户呈现强大的功能和友好的使用界面。通常的支持向用户呈现强大的功能和友好的使用界面。通常软件分为系统软件和应用软件。软件分为系统软件和应用软件。2 2 计算机软件系统计算机软件系统2、计算机、计算机软件软件 系统软件系统软件操作系统操作系统 DOS/Windows95/98/

5、ME/XPDOS/Windows95/98/ME/XP语言处理程序语言处理程序 BASIC, C+BASIC, C+服务性程序服务性程序( (邮件邮件, ,打印，游戏打印，游戏) )数据库管理系统数据库管理系统 OracleOracle、SQL ServerSQL Server网络系统网络系统字处理软件字处理软件 WPS, WordWPS, Word表格处理软件表格处理软件 Excel CellExcel Cell辅助设计软件辅助设计软件 AutoCADAutoCAD实时控制实时控制软件软件 应用软件应用软件软件软件指令指令 ：是对是对计算机发出的计算机发出的完成工作完成工作命令，对应计算机硬

6、件命令，对应计算机硬件能直接实现的能直接实现的基本操作，基本操作，计算机指令是以二进制编码形式计算机指令是以二进制编码形式表示表示, ,也称为机器指令。也称为机器指令。 指令指令由两部分组成由两部分组成, ,既既操作码操作码和和操作数操作数, ,格式如下格式如下: : 操作码操作码是指出该指令要完成什么操作是指出该指令要完成什么操作 操作数操作数是指参加操作的数或是该数存放的地址是指参加操作的数或是该数存放的地址 程序程序: :是为完成某项任务而由指令系统中的若干指令组是为完成某项任务而由指令系统中的若干指令组成的有序集合，编制程序称为程序设计。成的有序集合，编制程序称为程序设计。 操作码操作

7、码 操作数操作数3、指令和指令和程序程序指令指令和程序在计算机中的执行过程和程序在计算机中的执行过程 要执行程序，首先将程序和程序所操作的数据放入内要执行程序，首先将程序和程序所操作的数据放入内存。执行程序就是依次执行组成程序的一条条指令。计算存。执行程序就是依次执行组成程序的一条条指令。计算机在执行程序中的每条指令时，先将要执行的指令从内存机在执行程序中的每条指令时，先将要执行的指令从内存中取出到中取出到CPUCPU内，然后通过控制器对该指令进行分析译码内，然后通过控制器对该指令进行分析译码，向向相关部件发出完成该指令的控制信号以完成相应的操作。相关部件发出完成该指令的控制信号以完成相应的操

8、作。内存内存CPU指令指令取指周期取指周期:执行周期执行周期:有关部件动作有关部件动作CPU 译码译码控制控制信号信号 系统软件系统软件是控制计算机系统并协调管理软硬件资源的是控制计算机系统并协调管理软硬件资源的程序程序，它不针对具体的应用。系统软件，它不针对具体的应用。系统软件可以看作用户与硬可以看作用户与硬件系统的接口，它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件系统的接口，它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的方便手段，使用户和应用软件不必了解具体的硬件细件的方便手段，使用户和应用软件不必了解具体的硬件细节就能操作计算机或开发程序。节就能操作计算机或开发程序。一、一、 系统软件系统软件1 1

9、操作系统操作系统 操作系统操作系统（Operating SystemOperating System，OSOS）是对计算机全部）是对计算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大型程序，是直接运行在软、硬件资源进行控制和管理的大型程序，是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，其他软件必须在操作系统的裸机上的最基本的系统软件，其他软件必须在操作系统的支持下才能运行。它是软件系统的核心。支持下才能运行。它是软件系统的核心。计算机语言分为低级语言和高级语言，其中低级语言包括计算机语言分为低级语言和高级语言，其中低级语言包括机器语言和汇编语言机器语言和汇编语言。 机器语言：机器语言：以二进制代码表示的指令的集

10、合，是计算机以二进制代码表示的指令的集合，是计算机唯一能识别和执行的语言唯一能识别和执行的语言 汇编语言：汇编语言：是用助记符来表示机器指令的语言是用助记符来表示机器指令的语言 高级语言：高级语言：它通用性强，是面向问题的，基本上与机器它通用性强，是面向问题的，基本上与机器无关无关2 2语言处理系统语言处理系统 计算机不能直接识别和执行高级语计算机不能直接识别和执行高级语言源程序，要用翻译的方法把高级语言言源程序，要用翻译的方法把高级语言源程序源程序转化转化成成等价的机器语言程序（称等价的机器语言程序（称为目标程序）才能执行。翻译的方法有为目标程序）才能执行。翻译的方法有两种两种: :“解释解

11、释”：不保留目标程序代码，不保留目标程序代码，“解释一句，执行一句解释一句，执行一句”。“编译编译”：它调用相应语言的编译程它调用相应语言的编译程序，把源程序变成目标程序（以序，把源程序变成目标程序（以. .objobj为为扩展名），然后再用连接程序，把目标扩展名），然后再用连接程序，把目标程序与各类库文件相连接形成可执行文程序与各类库文件相连接形成可执行文件。件。 高级语言源程序（如高级语言源程序（如 C）编译程序编译程序目标程序（目标程序（.obj）执行连接程序执行连接程序可执行程序（可执行程序（.exe）运行可执行程序运行可执行程序显示运行结果显示运行结果初始数据初始数据库函数库函数高级

12、语言程序的开发过程高级语言程序的开发过程2 2语言处理系统语言处理系统 高级语言高级语言源程序源程序解释程序解释语解释程序解释语句并执行源程序句并执行源程序程序执行程序执行结果结果高级语言翻译过程高级语言翻译过程4 4服务程序服务程序 服务程序能够提供一些常用的服务功能服务程序能够提供一些常用的服务功能, ,它为用户开发程序和使用它为用户开发程序和使用计算机提供了方便计算机提供了方便, ,如、如、连接装配程序、测试、诊断程序等。连接装配程序、测试、诊断程序等。 3 3数据库管理系统数据库管理系统 数据库（数据库（DataBaseDataBase，DBDB）是指按照一定数据模型存储的数据集合）是

13、指按照一定数据模型存储的数据集合。数据库系统数据库系统（DBSDBS）由数据库、数据库管理系统以及相应的应用程序）由数据库、数据库管理系统以及相应的应用程序组成组成。数据库系统通过。数据库系统通过数据库管理系统数据库管理系统对数据库进行集中存取。对数据库进行集中存取。 DBMSDBMS是是DBSDBS的核心。的核心。 为解决各类实际问题而设计的程序称为应用软件。根据其服务为解决各类实际问题而设计的程序称为应用软件。根据其服务对象，又可分为通用软件和专用软件两类对象，又可分为通用软件和专用软件两类。二、二、 应用软件应用软件1 1通用软件通用软件 字处理软件：字处理软件：WordWord、WPS

14、2000WPS2000 电子表格软件电子表格软件: Excel: Excel、Lotus1-2-3Lotus1-2-3 绘图软件绘图软件: Auto CAD: Auto CAD、3DS3DS 课件制作软件课件制作软件: : PowerpointPowerpoint、 AuthorwareAuthorware 网络通信软件网络通信软件: : OutLookOutLook、Internet MailInternet Mail2 2专用软件专用软件 上述的通用软件或软件包，在市场上可以买到，但有些具有特上述的通用软件或软件包，在市场上可以买到，但有些具有特殊要求的软件是无法买到的。用户为了自己特殊的

15、需要开发的软件殊要求的软件是无法买到的。用户为了自己特殊的需要开发的软件就是专用的应用软件。就是专用的应用软件。2 2 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机计算机硬件的组成硬件的组成 从从19461946年第一台计算机诞生至今，虽然计算机硬年第一台计算机诞生至今，虽然计算机硬件的结构和制造技术都有很大发展，但都没有脱离件的结构和制造技术都有很大发展，但都没有脱离冯冯诺依曼型计算机的基本思想，即计算机硬件由诺依曼型计算机的基本思想，即计算机硬件由运运算器、控制器、存储器、输入设备算器、控制器、存储器、输入设备和和输出设备输出设备组成组成。 从计算机系统的角度看，计算机的硬件也可以描从计算机系统的角

16、度看，计算机的硬件也可以描述成：述成： 主机主机+ +外部设备外部设备硬件系统硬件系统计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成主机主机外部设备外部设备中央处理器中央处理器内存储器内存储器控制器控制器运算器运算器外存储器外存储器输入设备输入设备输出设备输出设备一、计算机一、计算机硬件的组成硬件的组成冯冯. .诺依曼思想：诺依曼思想： 二进制二进制 存储程序存储程序 五大模块五大模块存储器存储器数据流数据流控制流控制流运算器运算器外存储器外存储器输输出出设设备备内存储器内存储器输输入入设设备备控制器控制器5 5个基本功能部件的相互关系个基本功能部件的相互关系计算机计算机硬件的组成硬件的组成1 1运算器

17、（运算器（ALUALU） 运算器运算器（又称为算术逻辑单元（又称为算术逻辑单元（ALUALU），是进行运算的部），是进行运算的部件，主要件，主要由算术逻辑单元和一组寄存器组成。在控制器的控制下，由算术逻辑单元和一组寄存器组成。在控制器的控制下，它对取自内存储器或寄存器组中的数据进行算术或逻辑运算，再它对取自内存储器或寄存器组中的数据进行算术或逻辑运算，再将运算的结果送到内存储器或寄存器组中。将运算的结果送到内存储器或寄存器组中。 2 2控制器控制器 控制器的功能是控制计算机各部件协调工作而自动执行程序。控制器的功能是控制计算机各部件协调工作而自动执行程序。计算机要自动执行一个程序，就是在控制器

18、的控制下，从第一条计算机要自动执行一个程序，就是在控制器的控制下，从第一条指令开始，逐条读取指令、分析指令、执行指令直至执行到程序指令开始，逐条读取指令、分析指令、执行指令直至执行到程序的最后一条停机指令即完成程序。的最后一条停机指令即完成程序。 控制器和运算器合在一起称为控制器和运算器合在一起称为中央处理单元中央处理单元（C Central entral P Processing rocessing U Unitnit，CPUCPU），它是计算机的核心部件。），它是计算机的核心部件。指令系统指令系统：CPU所能识别和执行的全部指令的集合所能识别和执行的全部指令的集合。计算机指令系统分为计算机

19、指令系统分为：CISC和和RISC。CISC:复杂指令集复杂指令集 (Complex Instruction Set Computer )RISC:精减指令集精减指令集 (Reduced Instruction Set Computer )计算机指令计算机指令系统系统处理器处理器控制器控制器和和运算器运算器处处理理器器控制器控制器运算运算器器控制整个计算机控制整个计算机所有部件的工作所有部件的工作执行算术运算执行算术运算和逻辑运算和逻辑运算五大模五大模块之一块之一五大模五大模块之二块之二计算机计算机硬件的组成硬件的组成3 3存储器存储器（1 1）内存储器）内存储器 内存储器可以与内存储器可以与

20、CPUCPU直接进行信息交换，用于存放直接进行信息交换，用于存放当前当前CPUCPU要用的数据和程序，存取速度快、价格高、要用的数据和程序，存取速度快、价格高、存存储容量较小。内存储器与储容量较小。内存储器与CPUCPU构成了主机。构成了主机。（2 2）外存储器）外存储器 外存储器用来存放要长期保存的程序和数据，属外存储器用来存放要长期保存的程序和数据，属于永久性存储器，需要时应先调入内存。相对内存而于永久性存储器，需要时应先调入内存。相对内存而言外存的容量大、价格低，但存取速度慢，它连在主言外存的容量大、价格低，但存取速度慢，它连在主机之外故称外存机之外故称外存。 存储器存储器存储器存储器是

21、计算机存储是计算机存储数据和程序数据和程序的记忆单元集合，的记忆单元集合，每个记忆单元由每个记忆单元由8 8位二进制位组成，可读写其中的数据。位二进制位组成，可读写其中的数据。存储器存储器存储器通常分为存储器通常分为内存储器和内存储器和外存储器外存储器CPU只能直接与内存交换数据只能直接与内存交换数据。存放大量信息存放大量信息的外存储器的外存储器信息交流中心信息交流中心内存储器内存储器五大模五大模块之三块之三每个记忆单元由每个记忆单元由8 8位二进制位组成。位二进制位组成。1KB=210B=1024B1MB= 210KB= 1024KB1GB= 210MB= 1024MB1TB= 210GB=

22、 1024GB字节字节BYTEBYTE7 6 5 4 3 2 1 0位位BitBit4 4输入设备输入设备 输入是指利用某种设备将数据转换成计算机可以输入是指利用某种设备将数据转换成计算机可以接收的编码的过程，所使用的设备称为输入设备。接收的编码的过程，所使用的设备称为输入设备。 5 5输出设备输出设备 输出设备的任务是将信息传送输出设备的任务是将信息传送到主机之外到主机之外的介质的介质上，以人们或其他机器所能接受的形式输出上，以人们或其他机器所能接受的形式输出。 输入输出设备输入输出设备常用输入设备：常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常

23、用输出设备：常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。显示器、打印机、绘图仪等。五大模块五大模块之四、五之四、五一、一、 微型计算机概述微型计算机概述二、二、 微型计算机主机微型计算机主机三、三、 微型计算机的外存储器微型计算机的外存储器2.3 2.3 微型计算机及其硬件系统微型计算机及其硬件系统四、四、 微型计算机输入设备微型计算机输入设备五、五、 微型计算机输出设备微型计算机输出设备1 1微型计算机的硬件结构微型计算机的硬件结构 微机的硬件系统采用总线结构，总线就是一组公微机的硬件系统采用总线结构，总线就是一组公共信息的传输线路，由三部分组成：共信息的传输线路，由三部分组成： 数据总线（数据

24、总线（DBDB）、）、 地址总线（地址总线（ABAB）、）、 控制总线（控制总线（CBCB）。总线可以单向传）。总线可以单向传输信息，也可以双向传输信息。输信息，也可以双向传输信息。目前微机结构多采用目前微机结构多采用“面向面向CPUCPU或面向内存的双总线结或面向内存的双总线结构。构。一、一、 微型计算机概述微型计算机概述单单总线结构示意图总线结构示意图存储器存储器内存内存外存外存输入设备输入设备输出设备输出设备运算器运算器控制器控制器总线总线双双总线系统结构示意图总线系统结构示意图CPU主主存存储储器器外存接口外存接口其它其它I/O口口输入接口输入接口输出接口输出接口硬、软盘驱硬、软盘驱动

25、器动器键盘键盘鼠标鼠标显示器显示器打印机打印机各种各种外存外存 中央处理器（中央处理器（CPUCPU）主要包括运算器和控制器两大部件，）主要包括运算器和控制器两大部件，是计算机的核心部件。是计算机的核心部件。CPUCPU是一个体积不大而元件集成度非是一个体积不大而元件集成度非常高、功能强大的芯片，也称为常高、功能强大的芯片，也称为微处理器。微处理器。（1 1）CPUCPU性能指标性能指标 计算机内所有操作都受计算机内所有操作都受CPUCPU控制，控制，CPUCPU的性能指标直接的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标。决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标。CPUCPU的性能的

26、性能指标主要有指标主要有字长字长和时钟和时钟主频主频。字长表示。字长表示CPUCPU一次处理数据的一次处理数据的能力；时钟主频以能力；时钟主频以MHzMHz（兆赫兹）为单位来度量，通常，时（兆赫兹）为单位来度量，通常，时钟主频越高其处理数据的速度相对也就越快。钟主频越高其处理数据的速度相对也就越快。二、二、 微型计算机主机微型计算机主机1 1中央处理器中央处理器（2 2）CPUCPU的发展过程的发展过程 自自19781978年年6 6月月IntelIntel公司推出它的第一个公司推出它的第一个1616位微处理器位微处理器80868086以来，以来，计算机技术就开始进入飞速发展的时期。经历了计算

27、机技术就开始进入飞速发展的时期。经历了8028680286、8038680386、8048680486、PentiumPentium、PentiumPentium（奔腾）、（奔腾）、Pentium Pentium （奔腾（奔腾代）、代）、Pentium Pentium 、Pentium 4Pentium 4处理器，酷睿、酷睿双核、酷睿处理器，酷睿、酷睿双核、酷睿4 4核等核等（3 3）高速缓冲存储器（）高速缓冲存储器（CacheCache） 随着随着CPUCPU速度的不断提高，大大超过了内存的速度，使得速度的不断提高，大大超过了内存的速度，使得CPUCPU在进在进行数据存取时都需要进行等待，从

28、而降低了整台计算机系统的运行速行数据存取时都需要进行等待，从而降低了整台计算机系统的运行速度，为解决这一问题引入了度，为解决这一问题引入了CacheCache技术。技术。 CacheCache就是一个容量小、速度快的特殊存储器。将内存中被就是一个容量小、速度快的特殊存储器。将内存中被CPUCPU频频繁存取的数据存入繁存取的数据存入CacheCache，当，当CPUCPU要读取这些数据时，则直接从要读取这些数据时，则直接从CacheCache中中读取，加快了读取，加快了CPUCPU访问这些数据的速度，从而提高了整体运行速度。访问这些数据的速度，从而提高了整体运行速度。二、二、 微型计算机主机微型

29、计算机主机1 1中央处理器中央处理器存储器的分类存储器的分类 内存储器内存储器RAMRAM（随机存取存储器）（随机存取存储器）ROMROM（只读存储器）（只读存储器）磁鼓机磁鼓机磁盘机磁盘机磁带机磁带机硬盘硬盘(C(C：、：、D D：.).)软盘软盘(A:(A:、B:B:）光盘光盘固态盘固态盘(U(U盘盘,MP3,MP3、存储卡、存储卡、移动硬盘移动硬盘) ) 外存储器外存储器存存储储器器二、二、 微型计算机主机微型计算机主机2 2微型计算机的内存储器微型计算机的内存储器 内存中的内存中的ROMROM和和RAMRAM 随机存储器（随机存储器（RAMRAM）: :RAMRAM用于存放输入设备输入

30、的数据和用于存放输入设备输入的数据和程序，存放的内容可随时读、写。但断电后，程序，存放的内容可随时读、写。但断电后，RAMRAM中存放的中存放的内容全部丢失。内容全部丢失。RAMRAM又可分为静态随机存储器（又可分为静态随机存储器（SRAMSRAM）、动）、动态随机存储器（态随机存储器（DRAMDRAM）只读存储器（只读存储器（ROMROM）: :ROMROM中存放的信息固定不变，只能读中存放的信息固定不变，只能读出不能写入，但断电后出不能写入，但断电后ROMROM中的内容保持不丢失。常见的只中的内容保持不丢失。常见的只读存储器有读存储器有EPROMEPROM（紫外线擦除）和（紫外线擦除）和E

31、EPROMEEPROM（电擦除）（电擦除）二、二、 微型计算机主机微型计算机主机2 2微型计算机的内存储器微型计算机的内存储器 （2 2）内存条）内存条 微机中的微机中的RAMRAM基本上是以内存条的形式进行组装的，由于内存条可基本上是以内存条的形式进行组装的，由于内存条可随意拆装，使得内存的维修和扩展十分方便，如果用户需要增加内存，随意拆装，使得内存的维修和扩展十分方便，如果用户需要增加内存，只需购买相应的内存条，然后将其插在主板上的内存插槽中即可。只需购买相应的内存条，然后将其插在主板上的内存插槽中即可。上一页上一页下一页下一页二、二、 微型计算机主机微型计算机主机2 2微型计算机的内存储

32、器微型计算机的内存储器 3 3总线总线 所谓总线（所谓总线（BusBus）就是系统部件之间传送信息的公共通道，各个部）就是系统部件之间传送信息的公共通道，各个部件由总线连接并经它相互通信。件由总线连接并经它相互通信。 二、二、 微型计算机主机微型计算机主机 总线在发展过程中也形成了许多标准，如总线在发展过程中也形成了许多标准，如ISAISA、PCIPCI、AGPAGP等。等。PCI PCI 总线总线 ：并行处理能力，支持自动配置，：并行处理能力，支持自动配置，I/OI/O过程不依赖过程不依赖CPUCPU，满，满足多媒体要求，在足多媒体要求，在CPUCPU控制下，通过总线来沟通计算机所有部件之间

33、信控制下，通过总线来沟通计算机所有部件之间信息的流通。息的流通。 USB USB 总线：串行总线。可使微机与各种低速的外部设备相连接，达总线：串行总线。可使微机与各种低速的外部设备相连接，达到到“即插即用即插即用”的目的。的目的。USBUSB能以树状结构连接能以树状结构连接127127个外设。个外设。计算机存储结构层次计算机存储结构层次把把各种不同存储容量，存取速度和价格的存储器按照层次结各种不同存储容量，存取速度和价格的存储器按照层次结构组成多层构组成多层存储器存储器。目前目前，在计算机系统中通常采用三级层，在计算机系统中通常采用三级层次结构来构成次结构来构成存储系统存储系统：高速缓冲存储器

34、高速缓冲存储器cache、主存储主存储器，器，、辅助存储器。辅助存储器。Cache - 主存：主要对主存：主要对CPU访问主存起加速作用。即从整体访问主存起加速作用。即从整体运行的效果上，运行的效果上，CPU访存内存速度加快，接近于访存内存速度加快，接近于Cache的速的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存主存-辅存：主要起扩容作用，即从程序员的角度看，其所使辅存：主要起扩容作用，即从程序员的角度看，其所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，速度接近于主存。用的存储器其容量和位价接近于辅存，速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，达到了速度快、容量大

35、、位综合上述两个存储层次的作用，达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。价低的优化效果。4 4输入输入/ /输出接口输出接口 由于主机中的由于主机中的CPUCPU和内存都是由大规模集成电路组成的，而和内存都是由大规模集成电路组成的，而I/OI/O设备设备是由机电装置组合而成，它们之间在速度、时序、信息格式和信息类型是由机电装置组合而成，它们之间在速度、时序、信息格式和信息类型等方面存在着不匹配。等方面存在着不匹配。 I/OI/O接口的功能就是解决上述这些不匹配，使主机与外部设备能协调接口的功能就是解决上述这些不匹配，使主机与外部设备能协调地工作。由于这些地工作。由于这些I/OI/O接口一般制作

36、成电路板的形式，所以常把它们称为接口一般制作成电路板的形式，所以常把它们称为适配器，简称适配器，简称XXXX卡，如声卡、显示卡、网卡等。卡，如声卡、显示卡、网卡等。 为了将外部设备的适配器连接到微型计算机主机中，在系统主板上为了将外部设备的适配器连接到微型计算机主机中，在系统主板上有一系列的扩展插槽供适配器使用。这些扩展槽与主板上的系统总线相有一系列的扩展插槽供适配器使用。这些扩展槽与主板上的系统总线相连。适配器插入扩展槽后，就通过系统总线与连。适配器插入扩展槽后，就通过系统总线与CPUCPU连接，进行数据的传送。连接，进行数据的传送。PCPC这种开放的体系结构允许用户按照自己的需求选择不同的

37、外部设备装这种开放的体系结构允许用户按照自己的需求选择不同的外部设备装配微机。配微机。二、二、 微型计算机主机微型计算机主机二、二、 微型计算机主机微型计算机主机主板的主要组成部分主板的主要组成部分芯片组芯片组 CPUCPU插座插座 内存储器插槽内存储器插槽BIOSBIOS和和CMOSCMOS总线扩展插槽总线扩展插槽 有些主板还集成有些主板还集成了显卡、声卡和网卡了显卡、声卡和网卡等适配器。等适配器。5 5主板主板 主板是一个提供了各种插槽和系统总线及扩展总线的电路板，又叫主机板或主板是一个提供了各种插槽和系统总线及扩展总线的电路板，又叫主机板或系统板。主板上的插槽用来安装组成微型计算机的各部

38、件，而主板上的总线可实系统板。主板上的插槽用来安装组成微型计算机的各部件，而主板上的总线可实现各部件之间的通信，所以说主板是微机各部件的连接载体。现各部件之间的通信，所以说主板是微机各部件的连接载体。 1 1磁盘存储器磁盘存储器 磁盘存储器包括磁盘驱动器、磁盘控制器和磁盘磁盘存储器包括磁盘驱动器、磁盘控制器和磁盘3 3部分。磁盘分为部分。磁盘分为软磁盘和硬磁盘两大类。软磁盘和硬磁盘两大类。（1 1）软盘）软盘 目前已很少使用的软盘目前已很少使用的软盘（Floppy DiskFloppy Disk）过去曾扮演着重）过去曾扮演着重要角色。软盘包括：盘片、档板、要角色。软盘包括：盘片、档板、读写窗口

39、、轴盘连接孔、写保护口读写窗口、轴盘连接孔、写保护口等。等。注：软盘在进行读写操作时，指示注：软盘在进行读写操作时，指示灯亮。此时，不能将软盘从驱动器灯亮。此时，不能将软盘从驱动器中取出，否则会使数据丢失，或损中取出，否则会使数据丢失，或损坏磁盘。长期存放的磁盘，其中的坏磁盘。长期存放的磁盘，其中的信息也可能丢失，所以，重要的资信息也可能丢失，所以，重要的资料应及时刷新。料应及时刷新。三、三、 微型计算机的外存储器微型计算机的外存储器标签标签软盘标签软盘标签读读/写保护口写保护口轴空轴空磁头读磁头读/写窗口写窗口索引孔索引孔、硬盘存储器、硬盘存储器硬盘存储器的结构硬盘存储器的结构 硬盘机由磁盘

40、组、读硬盘机由磁盘组、读/ /写磁头、定位机构、传动系统等组成。写磁头、定位机构、传动系统等组成。 磁盘组：若干个平行安装、同轴旋转的圆形磁盘片磁盘组：若干个平行安装、同轴旋转的圆形磁盘片 读读/ /写磁头：用来对磁盘上的信息进行读写，每个盘片的两面写磁头：用来对磁盘上的信息进行读写，每个盘片的两面都有一个读都有一个读/ /写磁头，可沿盘片表面做径向同步移动。写磁头，可沿盘片表面做径向同步移动。硬磁盘的种类硬磁盘的种类 按盘片直径分：按盘片直径分：1.81.8、2.52.5、3.53.5、5.255.25英寸英寸 按硬盘机的结构分：盒式硬盘机、可换盘片组硬盘机、固定式按硬盘机的结构分：盒式硬盘

41、机、可换盘片组硬盘机、固定式硬盘机硬盘机1 1磁盘存储器磁盘存储器三、三、 微型计算机的外存储器微型计算机的外存储器磁盘格式化磁盘格式化磁道磁道（cylinders,cylinders,同心圆）同心圆）0 0磁道中存有磁道中存有文件分配表（文件分配表（FATFAT）信息）信息扇区扇区（Sectors,Sectors,为为512512字节）字节）。磁盘容量磁盘容量容量容量= =磁盘面数磁盘面数 磁道数磁道数/ /面面 扇区数扇区数/ /磁道磁道 字节数字节数/ /扇区扇区例如软盘的容量计算：例如软盘的容量计算：容量容量 = 2 = 2 80 80 18 18 512 512（字节）（字节） =

42、1474560= 1474560（字节）（字节） 1024 1024 1440 1440（KBKB）磁盘结构及磁道扇区划分磁盘结构及磁道扇区划分磁道磁道扇区扇区1 1磁盘存储器磁盘存储器三、三、 微型计算机的外存储器微型计算机的外存储器 光盘（光盘（Compact DiskCompact Disk）是大容量辅助存储器，光盘需要有光盘驱动器配合）是大容量辅助存储器，光盘需要有光盘驱动器配合使用，但它不是用电磁转换的机制读写信息，而是用光学的方式进行的。根据使用，但它不是用电磁转换的机制读写信息，而是用光学的方式进行的。根据性能的不同，可将光盘分为性能的不同，可将光盘分为3 3类。类。 只读光盘只

43、读光盘（Compact Disk Read Only MemoryCompact Disk Read Only Memory，CD-ROMCD-ROM）。光盘中的数据是）。光盘中的数据是由生产厂家预先写入的，用户只能读取而无法修改，由生产厂家预先写入的，用户只能读取而无法修改， 一次性写入光盘一次性写入光盘（Write Once Read Many timesWrite Once Read Many times，WORMWORM）。这类光盘用户）。这类光盘用户可以写入信息，但只能写入一次。一旦写入，可多次读取。可以写入信息，但只能写入一次。一旦写入，可多次读取。 可擦写型光盘可擦写型光盘。用户

44、可以多次对其进行读。用户可以多次对其进行读/ /写。写。2 2光盘光盘三、三、 微型计算机的外存储器微型计算机的外存储器光盘的特点光盘的特点: :存储容量大、价格低。存储容量大、价格低。光盘不怕磁性干扰，所以光盘不怕磁性干扰，所以光盘比磁盘的记录密度更高，光盘比磁盘的记录密度更高，也更可靠。也更可靠。 光盘的存取速度高。光盘的存取速度高。 （1 1）移动硬盘）移动硬盘 移动硬盘通过相关设备将移动硬盘通过相关设备将IDEIDE转换成转换成USBUSB或或FirewireFirewire接口连接到计算接口连接到计算机，从而完成读写数据的操作。机，从而完成读写数据的操作。（2 2）U U盘盘 移动闪

45、存盘移动闪存盘是，是，又称为优盘或又称为优盘或U U盘。它具有体积小、使用方便、数盘。它具有体积小、使用方便、数据安全、可靠性高等优点，正被越来越多的用户所青睐据安全、可靠性高等优点，正被越来越多的用户所青睐。三、三、 微型计算机的外存储器微型计算机的外存储器3 3移动存储器移动存储器 2. 2. 鼠标（鼠标（MouseMouse） 有机械式鼠标和有机械式鼠标和光电式鼠标两种。光电式鼠标两种。四、四、 微型计算机输入设备微型计算机输入设备1. 1. 键盘键盘3 3其他输入设备其他输入设备 键盘和鼠标器是微型计算机中最常用的输入设备，此外，还有一键盘和鼠标器是微型计算机中最常用的输入设备，此外，还有一些常用的输入设备。些常用的输入设备。四、四、 微型计算机输入设备微型计算机输入设备图形扫描仪：图形扫描仪：一种图形、图像输入设备，一种图形、图像输入设备，它可以直接将图形、图像、照片或文本输入它可以直接将图形、图像、照片或文本输入计算机中，例如可以把照片、图片经扫描仪计算机中，例如可以把照片、图片经扫描仪输入到计算机中。输入到计算机中。 条形码阅读器：条形码阅读器：是一种能够识别条形码的是一种能够识别条形码的扫描装置，连接在计算机上使用。扫描装置，连接在计算机上使用。 光学字符阅读器光学字符阅读器OCROCR：一种快速字符阅读装：一种快速字符阅读装置。置。