第2章计算机硬件

1、第第2 2章章 计算机硬件计算机硬件本章内容本章内容2.2 2.2 中央处理器中央处理器2.3 2.3 存储器存储器2.42.4总线与接口总线与接口添加文本添加文本2.6 2.6 常用输出设备常用输出设备添加文本添加文本2.5 2.5 常用输入设备常用输入设备2.12.1计计算算机机组组成成2.7 PC2.7 PC机组成机组成计算机组成计算机组成冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机 一个典型现代计算机系统的硬件组成一个典型现代计算机系统的硬件组成 计算机组成计算机组成-冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机典型的冯典型的冯诺依曼计算机结构框图诺依曼计算机结构框图计算机组成计算机组成-冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机

2、运算器（运算器（Arithmetic UnitArithmetic Unit）完成数据的算术运算和逻辑运算。完成数据的算术运算和逻辑运算。算术运算：加法、减法、乘法、除法以及乘方、开方等算术运算：加法、减法、乘法、除法以及乘方、开方等 ；逻辑运算：与、或、非等逻辑运算：与、或、非等 ，例如两个数的比较等，例如两个数的比较等控制器（控制器（Control UnitControl Unit）控制计算机各部件协调地工作。控制计算机各部件协调地工作。控制器的作用是对指令执行过程的控制。控制器的作用是对指令执行过程的控制。存储器（存储器（MemoryMemory）存储程序和各种数据，存储程序和各种数据，

3、输入设备（输入设备（Input DevicesInput Devices） 向计算机输入数据和程序。向计算机输入数据和程序。键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、数码相机、光笔、手写输入板、键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、数码相机、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等等。游戏杆、语音输入装置等等。输出设备（输出设备（Output DevicesOutput Devices）把计算机中存储、处理或传送来的把计算机中存储、处理或传送来的信息以人们熟悉的形式表示出来。信息以人们熟悉的形式表示出来。计算机组成计算机组成-冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机例例2-12-1：在冯：在冯诺依曼结构中，假设计算机在计算表达式

4、诺依曼结构中，假设计算机在计算表达式3+43+4时，数据时，数据“3 3”和和“4 4”通过键盘输入，计算结果通过键盘输入，计算结果“7 7”在显示器显示。请回答下列在显示器显示。请回答下列问题。问题。（1 1）在）在“存储程序存储程序”的工作方式下，分析数据线上传送的信息有哪些。的工作方式下，分析数据线上传送的信息有哪些。（2 2）五大部件中哪一个部件协调着数据线上的信息有序传送？）五大部件中哪一个部件协调着数据线上的信息有序传送？（3 3）五大部件中哪一个部件具体实现了）五大部件中哪一个部件具体实现了“+ +”操作？操作？计算机组成计算机组成-冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机答：（答：（1 1

5、）在数据线上流动着）在数据线上流动着2 2种信息流：指令流、数据流。种信息流：指令流、数据流。指令流：指令流：数据流：数据流：（2 2）在实现这一功能过程中，控制器协调着数据线上每种信息的有序流动。）在实现这一功能过程中，控制器协调着数据线上每种信息的有序流动。（3 3）运算器实现了）运算器实现了“3+43+4”的加法运算。的加法运算。 编写好的程序：输入设备编写好的程序：输入设备运算器运算器存储器存储器 执行程序时：执行程序时： 存储器存储器 控制器控制器“3 3”和和“4 4”：键盘（输入设备）：键盘（输入设备）运算器；运算器； “7 7”： 运算器运算器显示器显示器计算机组成计算机组成-

6、一个典型现代计算机系统的硬件组成一个典型现代计算机系统的硬件组成计算机组成计算机组成-一个典型现代计算机系统的硬件组成一个典型现代计算机系统的硬件组成中央处理器（中央处理器（Central Processing UnitCentral Processing Unit，CPUCPU），），专门用来执行专门用来执行指令的部件就是处理器。计算机中的处理器很多，运行系统软件指令的部件就是处理器。计算机中的处理器很多，运行系统软件和应用软件任务的处理器称为中央处理器计算机最核心的部件。和应用软件任务的处理器称为中央处理器计算机最核心的部件。 存储器（存储器（MemoryMemory）存储器的种类繁多，例

7、如主存储器、磁盘等存储器的种类繁多，例如主存储器、磁盘等 总线（总线（BusBus）提供了计算机部件之间规范化交换数据的方式，包提供了计算机部件之间规范化交换数据的方式，包括一组共享的信息传输线和控制逻辑括一组共享的信息传输线和控制逻辑 。I/O I/O 设备设备 （Input/OutputInput/Output DevicesDevices）I/OI/O接口（接口（Input/OutputInterfaceInput/OutputInterface）每个每个I/OI/O设备都通过一个控设备都通过一个控制器或适配卡与制器或适配卡与 I/OI/O总线相连。控制器与适配卡区别：封装方式总线相连。

8、控制器与适配卡区别：封装方式不同，控制器是置于不同，控制器是置于 I/OI/O设备本身或系统的主印刷电路板（通常设备本身或系统的主印刷电路板（通常称为主板）的芯片组中，而适配卡是一块插在主板插槽上的卡称为主板）的芯片组中，而适配卡是一块插在主板插槽上的卡 。 中央处理器中央处理器存储器存储器总线与接口总线与接口添加文本添加文本常用输出设备常用输出设备添加文本添加文本常用输入设备常用输入设备计计算算机机组组成成PCPC机组成机组成中央处理器中央处理器指令与指令系统指令与指令系统 CPU的基本组成的基本组成 程序与指令的执行过程程序与指令的执行过程 CPU的性能指标的性能指标 微处理器的发展和分类

9、微处理器的发展和分类 中央处理器中央处理器-指令与指令系统指令与指令系统机器语言程序示例机器语言程序示例指令指令 二进制形式二进制形式 中央处理器中央处理器-指令与指令系统指令与指令系统指令的基本格式：操作码、地址码指令的基本格式：操作码、地址码操作码：指令所要完成的操作，如加法、减法、传送、移位等。操作码：指令所要完成的操作，如加法、减法、传送、移位等。地址码：操作数地址、结果的地址或者下一条指令的地址。地址码：操作数地址、结果的地址或者下一条指令的地址。 例例2-22-2 计算机的一条加法指令：计算机的一条加法指令： MIPS MIPS一条加法指令：一条加法指令： 0000 0001 11

10、11 0000 0111 0000 0000 0000 0000 0001 1111 0000 0111 0000 0000 0000 汇编格式：汇编格式： addadd A A，C C，F F 若若C C和和F F单元分别存放有数据单元分别存放有数据4 4和和3 3。请问这条指令执行后，。请问这条指令执行后，A A所在单元存储的所在单元存储的数据是多少？数据是多少？答：根据题意，该指令是一条加法指令，加法运算的结果保存在答：根据题意，该指令是一条加法指令，加法运算的结果保存在A A单元中，单元中，加法运算的两个加数分别是加法运算的两个加数分别是3 3和和4 4，3+4=73+4=7，所以，该

11、指令执行后，所以，该指令执行后A A 所在单元所在单元存储的数据是存储的数据是7 7。操作码操作码加数地址加数地址结果地址结果地址中央处理器中央处理器-指令与指令系统指令与指令系统指令系统提供了软件和硬件之间的界面指令系统提供了软件和硬件之间的界面一台计算机能执行的一台计算机能执行的所有指令所有指令的集合就构成这台计算机的的集合就构成这台计算机的指令系统指令系统 中央处理器中央处理器-指令与指令系统指令与指令系统 两种不同的指令集两种不同的指令集-CPU的不同设计理念和方法 复杂指令集CISC（ComplexInstructionSetComputer）精简指令集RISC（ReducedIns

12、tructionSetComputer）指令系统兼容性指令系统兼容性 同一厂家推出的系列同一厂家推出的系列CPUCPU，通常是保持指令系统的向下兼容性。，通常是保持指令系统的向下兼容性。例如：例如：IntelIntel公司生产的系列公司生产的系列CPUCPU采用的是采用的是x86x86指令集指令集 ： 80868086、8038680386、奔腾、奔腾、奔腾、奔腾IIII、奔腾、奔腾4 4、酷睿、酷睿2 2、corei3corei3、corei3corei3、corei7corei7 不同公司生产的不同公司生产的CPUCPU可能有相同的指令集可能有相同的指令集例如：例如：AMDAMD公司生产的

13、公司生产的CPUCPU也采用也采用x86x86指令集，所以与指令集，所以与IntelIntel公司的公司的x86x86指令集的计算指令集的计算机之间软件兼容。机之间软件兼容。 不同公司生产的不同公司生产的CPUCPU可能采用各自的指令集可能采用各自的指令集例如：例如：IBMIBM的的Power PCPower PC指令集是指令集是RISCRISC风格的，显然与风格的，显然与IntelIntel公司公司CPUCPU指令集指令集CISCCISC的不的不一样，所以，这两种计算机之间不兼容一样，所以，这两种计算机之间不兼容。中央处理器中央处理器-数据通路数据通路控制部件控制部件CPUCPU的逻辑组成的

14、逻辑组成寄存器堆、算术逻辑单元寄存器堆、算术逻辑单元ALUALU控制信号生成部件、程序计数器、指令寄存器、脉冲源控制信号生成部件、程序计数器、指令寄存器、脉冲源CPU的基本组成的基本组成中央处理器中央处理器-CPU的基本组成的基本组成例例2-22-2中加法指令中加法指令“add Aadd A，C C，F F”的功能实现的功能实现: : （C C） ALU ALU /4 /4 ALU ALU （F F） ALU ALU /3 /3 ALU ALU ALUALU执行加法运算执行加法运算 /3 + 4 = 7 /3 + 4 = 7 ALUALUA A /7 /7 A ACPUCPU是一个时序部件，按

15、是一个时序部件，按照时间顺序生成控制信号照时间顺序生成控制信号来控制每一步骤的操作。来控制每一步骤的操作。中央处理器中央处理器-程序和指令的执行过程程序和指令的执行过程编程序编程序执行程序执行程序“存储程序”的工作方式“存储程序”的工作方式“存储程序存储程序”的工作方式的工作方式输入输入程序：键盘（鼠标）程序：键盘（鼠标） CPU CPU 主存储器主存储器保存程序：主存储器保存程序：主存储器磁盘磁盘中央处理器中央处理器-程序和指令的执行过程程序和指令的执行过程编程序编程序执行程序执行程序“存储程序”的工作方式“存储程序”的工作方式“存储程序存储程序”的工作方式的工作方式加加载程序：磁盘主存储器

16、载程序：磁盘主存储器逐条执行指令：主存储器逐条执行指令：主存储器CPUCPU执行执行中央处理器中央处理器-程序和指令的执行过程程序和指令的执行过程取指令取指令分析指令分析指令一条指令的执行一条指令的执行 执行指令执行指令MMAddA,C,FAddA,C,F3477M+1中央处理器中央处理器-CPU的性能指标的性能指标计算机系统性能计算机系统性能 CPUCPU性能性能系统性能系统性能是指系统响应时间，是计算机完成某任务所需的总时间，包是指系统响应时间，是计算机完成某任务所需的总时间，包括硬盘访问、内存访问、括硬盘访问、内存访问、I/OI/O操作、操作系统开销和操作、操作系统开销和CPUCPU执行

17、时间等。执行时间等。CPUCPU性能性能主要指主要指CPUCPU运行用户程序代码的时间。运行用户程序代码的时间。 CPUCPU性能主要有：性能主要有：（1 1）机器字长）机器字长（2 2）主频年后主频的提升速度减缓。）主频年后主频的提升速度减缓。（3 3）CPUCPU总线速度总线速度（4 4）处理器的微架构）处理器的微架构（5 5）处理器芯片的集成度）处理器芯片的集成度（6 6）内核数量）内核数量中央处理器中央处理器-微处理器的发展与分类微处理器的发展与分类CPUCPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件

18、，被统称为模集成电路器件，被统称为“微处理器微处理器”x86x86、ARMARM、MIPSMIPS、POWERPOWER成为全球四大流行处理器架构成为全球四大流行处理器架构。 4 8 16 32 64 4 8 16 32 64 （位）（位） 197219724004400480088008 80888088198519858038680386 pentiumpentium 20062006CoreCore 2 2 DuoDuo 20082008CoreCore i7i71981198119711971199319931978197880868086IntelIntel公司微处理器的发展：公司微

19、处理器的发展：存储器存储器存储器的特性存储器的特性 半导体存储器半导体存储器 存储器的性能指标存储器的性能指标 存储器的层次结构存储器的层次结构 主存储器主存储器 常用外存储器常用外存储器 存储器存储器-存储器的特性存储器的特性存储器的分类存储器的分类 存储器的存储介质存储器的存储介质 半导体器件、磁性材料、光介质半导体器件、磁性材料、光介质 存储器的存取方式存储器的存取方式 随机存取方式、顺序存取方式、直接存取方式随机存取方式、顺序存取方式、直接存取方式断电后存储信息的可保存性断电后存储信息的可保存性 易失性存储器、非易失性存储器易失性存储器、非易失性存储器 在计算机中的作用在计算机中的作用

20、 高速缓冲存储器（高速缓冲存储器（cachecache）、主存储器、辅助存储器）、主存储器、辅助存储器 CPUCPU的可访问性的可访问性 内存、外存内存、外存 存储器存储器-半导体存储器半导体存储器半导体存储器半导体存储器(semi-conductor memory)(semi-conductor memory)是一种以半导体集成电是一种以半导体集成电路作为存储媒体的存储器路作为存储媒体的存储器随机存储存储器RAM静态随机存储器SRAM动态随机存储器DRAM不可在线改写内容ROM快擦除存储器FlashROM高速缓冲存储器高速缓冲存储器主存储器主存储器BIOSBIOS存储器存储器半导体存储器只读

21、存储器ROM存储器存储器-存储器的性能指标存储器的性能指标存储器性能指标存储器性能指标: :容量、速度、价格容量、速度、价格存储器容量存储器容量 容纳的二进制信息量，单位是位（容纳的二进制信息量，单位是位（bitbit，b b）、字节（）、字节（ByteByte，B B）或字等）或字等存储器速度存储器速度 存取时间、存储周期、带宽存取时间、存储周期、带宽存储器价格存储器价格 总价格、单位价格，单位价格总价格、单位价格，单位价格= =总价格总价格/ /存储器容量存储器容量存储器存储器-存储器的层次结构存储器的层次结构数据一般只是在相邻两层之间复制传送。数据一般只是在相邻两层之间复制传送。CPUC

22、PU执行程序时，大部分操执行程序时，大部分操作数都来自寄存器。如果需要从存储器中读取指令或读作数都来自寄存器。如果需要从存储器中读取指令或读/ /写数据时，写数据时，先检测指令或数据是否在先检测指令或数据是否在cachecache中，如果在中，如果在cachecache中，则直接访问中，则直接访问cachecache，否则再访问主存储器，如果也不在主存储器，则访问磁盘。，否则再访问主存储器，如果也不在主存储器，则访问磁盘。存储器存储器-主存储器主存储器RAMRAMDRAMDRAM的内存条，的内存条，插在内存插槽插在内存插槽用户程序用户程序和数据和数据断电信息断电信息丢失丢失ROMROMFlas

23、hROMFlashROM芯片，芯片，插在主板插在主板固定的系固定的系统程序统程序（BIOSBIOS）断电信息断电信息不丢失不丢失主存储器由半导体集成电路芯片组成，包括主存储器由半导体集成电路芯片组成，包括RAMRAM和和ROMROM PCPC机中主存储器的组成：机中主存储器的组成：，存储器存储器-主存储器主存储器主存储器容量主存储器容量 = = 地址数地址数 每个存储单元的位数每个存储单元的位数例如：例如：6 6位地址能够编址的地址数为位地址能够编址的地址数为2 26 6=64=64个个 每个存储单元存放每个存储单元存放8 8位二进制，位二进制， 该存储器容量为：该存储器容量为：2 26 6*

24、 *8b=648b=64字节。字节。PCPC机中，按字节编址，即每个地址单元存放机中，按字节编址，即每个地址单元存放一个字节信息一个字节信息 CPUCPU按地址访问存储器，对存储器的访问：读操作、写操作按地址访问存储器，对存储器的访问：读操作、写操作主存储器的存取时间是指从主存储器的存取时间是指从CPUCPU给出存储器地址开始，到存储器读给出存储器地址开始，到存储器读出数据并送到出数据并送到CPUCPU（或把（或把CPUCPU送来的数据写入存储器）所需要的时间送来的数据写入存储器）所需要的时间主存储器的存取时间单位为主存储器的存取时间单位为nsns。 存储器存储器-常用外存储器常用外存储器硬磁

25、盘存储器由三部分组成：硬磁盘存储器由三部分组成： （1 1）磁记录介质磁记录介质：保存信息。：保存信息。（2 2）硬磁盘驱动器硬磁盘驱动器：提供了对：提供了对磁盘的访问操作。磁盘的访问操作。（3 3）磁盘控制器磁盘控制器：主机和硬磁：主机和硬磁盘驱动器之间的接口，串行盘驱动器之间的接口，串行ATAATA接接口（即口（即SATASATA）。硬盘上定位数据的参数：硬盘上定位数据的参数：磁头号（盘面号）磁头号（盘面号）磁道号磁道号扇区号扇区号硬盘格式化后的容量硬盘格式化后的容量=2=2* *盘片数盘片数* *每盘磁道数每盘磁道数* *每磁道扇区数每磁道扇区数* *每扇区字节数。每扇区字节数。硬盘平均

26、存取时间：硬盘平均存取时间：磁头的寻道时间磁头的寻道时间磁盘的旋转速度磁盘的旋转速度数据的传输速率数据的传输速率 存储器存储器-常用外存储器常用外存储器光盘：存放文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。光盘：存放文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。光盘存储器组成光盘存储器组成: :光盘盘片光盘盘片、光盘驱动器光盘驱动器在盘片上压制凹坑来记录信息，利用光头发出的激光光束来进行信息读写。在盘片上压制凹坑来记录信息，利用光头发出的激光光束来进行信息读写。光盘按所用的光盘按所用的激光激光类型分：红光的类型分：红光的CDCD盘、盘、DVDDVD盘和蓝光的盘和蓝光的BDBD盘盘 容量：容量

27、： CDCD盘盘 DVD DVD盘盘 BD BD盘片盘片 光盘片按光盘片按读写次数读写次数分分: :只读型、一次写入型和可擦写型只读型、一次写入型和可擦写型 光盘驱动器：内置驱动器和外接驱动器光盘驱动器：内置驱动器和外接驱动器 只读光驱和光盘刻录机两大类只读光驱和光盘刻录机两大类 CD CD类、类、DVDDVD类、类、BDBD类和组合式的类和组合式的光盘驱动器向下兼容：光盘驱动器向下兼容：DVDDVD光驱中可用光驱中可用CDCD盘，盘，BDBD光驱中可用光驱中可用CDCD、DVDDVD盘盘光盘驱动器的接口光盘驱动器的接口SATASATA接口、外接驱动器使用接口、外接驱动器使用USBUSB接口。

28、接口。存储器存储器-常用外存储器常用外存储器光盘的速度比硬盘低一个数量级光盘的速度比硬盘低一个数量级。硬盘系统与光盘系统的区别硬盘系统与光盘系统的区别原理原理数据读写数据读写数据传输速率数据传输速率存储容量存储容量速度速度硬盘系统单靠磁场来更改存储的数据硬盘系统单靠磁场来更改存储的数据光盘系统是利用磁场和激光光束来更改存储的数据光盘系统是利用磁场和激光光束来更改存储的数据硬盘是通过磁头以感应的方式从磁盘上读写数据，硬盘是通过磁头以感应的方式从磁盘上读写数据，磁头与高速旋转的磁盘必须保持一定的间歇，读写磁头与高速旋转的磁盘必须保持一定的间歇，读写过程中的震荡容易造成磁头碰撞盘片而损坏数据过程中的

29、震荡容易造成磁头碰撞盘片而损坏数据光盘驱动器中是以激光光束来进行数读写，一般不光盘驱动器中是以激光光束来进行数读写，一般不会发生光头碰撞，安全性较好会发生光头碰撞，安全性较好磁盘系统的传输率一般是恒定的磁盘系统的传输率一般是恒定的光盘系统的传输率与激光输出功率相关，激光输出光盘系统的传输率与激光输出功率相关，激光输出功率越高，数据传输率就越快功率越高，数据传输率就越快硬盘系统的容量以磁盘的格式所限定硬盘系统的容量以磁盘的格式所限定光盘系统的容量与激光波长有关，激光波长越短，光盘系统的容量与激光波长有关，激光波长越短，便能缩短间距而提高存储容量，且盘片易于更换便能缩短间距而提高存储容量，且盘片易

30、于更换存储器存储器-常用外存储器常用外存储器（1 1）移动硬盘移动硬盘(Mobile Hard disk)(Mobile Hard disk) 接口：有线接口（接口：有线接口（USB3.0USB3.0、USB2.0USB2.0、eSATAeSATA和和ThunderboltThunderbolt雷电接口）雷电接口） 无线接口（无线接口（WIFI WIFI 或或Blue toothBlue tooth）特点：容量大、体积小、速度高、使用方便、安全可靠、防震功能特点：容量大、体积小、速度高、使用方便、安全可靠、防震功能（2 2）U U盘盘-闪存（闪存（Flash MemoryFlash Memor

31、y）接口：接口：USBUSB特点：体积小、重量轻、可重复写入、即插即用、速度较快、性能可靠特点：体积小、重量轻、可重复写入、即插即用、速度较快、性能可靠U U盘抗震能力强于移动硬盘，电量比移动硬盘小，容量小于移动硬盘盘抗震能力强于移动硬盘，电量比移动硬盘小，容量小于移动硬盘（3 3）存储卡存储卡-闪存闪存 用于手机、数码相机、便携式电脑、用于手机、数码相机、便携式电脑、MP3MP3和其他数码产品上的独立存储和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的形态，介质，一般是卡片的形态， 特点：体积小、携带方便、使用简单、良好的兼容性特点：体积小、携带方便、使用简单、良好的兼容性 种类：种类：MMCM

32、MC系列、系列、SDSD系列、记忆棒、系列、记忆棒、PClePCle闪存卡、闪存卡、CFCF卡等等卡等等 读卡器（读卡器（Card-readerCard-reader）：读写存储卡的接口设备）：读写存储卡的接口设备 总线与总线与I/OI/O接口接口总线总线 I/O接口接口 总线与总线与I/OI/O接口接口-总线总线总线是连接多个功能部件的总线是连接多个功能部件的共享的共享的信息传输介质，提供了信息传输介质，提供了部件之间部件之间规范化规范化的交换数据的方式，或者说是以一种通用的的交换数据的方式，或者说是以一种通用的方式为各组成部件提供数据传送和控制逻辑。方式为各组成部件提供数据传送和控制逻辑。

33、系统总线系统总线：连接：连接CPU、存储器、存储器和和I/O模块之间的总线的统称。模块之间的总线的统称。处理器总线处理器总线存储器总线存储器总线I/O总线总线I/O总线总线：PCI总线、总线、AGP总总线和线和PCI-Express总线等总线等总线与总线与I/OI/O接口接口-总线总线例例2-4.若某总线在若某总线在一个总线周期一个总线周期内传送一个内传送一个4字节的数据字节的数据，总线时钟频总线时钟频率为率为33MHz，求总线带宽是多少，求总线带宽是多少?若改进后，在一个总线周期内能传送若改进后，在一个总线周期内能传送2次数据时，则总线带宽又是多少？次数据时，则总线带宽又是多少？答：根据上述

34、总线带宽公式，答：根据上述总线带宽公式，在一个总线周期内传送一个在一个总线周期内传送一个4字节的数据时，总线带宽是：字节的数据时，总线带宽是：4B33MHz1=132MB/s。在一个总线周期内传送在一个总线周期内传送2次数据时，总线带宽是：次数据时，总线带宽是：4B33MHz2=264MB/s。总线带宽（总线带宽（MB/s）=（数据线宽度（数据线宽度/8）总线工作频率（总线工作频率（MHz）每个总线周期的传输次数。每个总线周期的传输次数。总线与总线与I/OI/O接口接口-总线总线总线标准总线标准：为计算机制造商和：为计算机制造商和I/O设备制造商提供了一种规范。设备制造商提供了一种规范。目的：

35、计算机系统的可扩充性和可维护性目的：计算机系统的可扩充性和可维护性PCI（PeripheralComponentInterconnect）：）：PC机中的一种高带宽机中的一种高带宽I/O总线标准，用于中高速外设与主机相连。总线标准，用于中高速外设与主机相连。PCIExpress（简称（简称PCI-E）：）：PC机中一种全新的机中一种全新的I/O总线标准，基于更快总线标准，基于更快的串行通信系统。的串行通信系统。PCI-E总线标准全面取代总线标准全面取代PCI总线和总线和AGP总线，实现总线，实现I/O总线标准的统一。总线标准的统一。PCI-E总线的特点：总线的特点：（1）点对点串行连接。）点对

36、点串行连接。（2）多种规格，满足不同设备对数据传输带宽的需求。）多种规格，满足不同设备对数据传输带宽的需求。（3）数据传输速率高。）数据传输速率高。（4）支持热拔插。）支持热拔插。（5）较短的）较短的PCI-E卡可以插在较长的卡可以插在较长的PCI-E插槽中使用插槽中使用（6）通用性）通用性总线与总线与I/OI/O接口接口-I/O接口接口例如：例如：显卡显卡一头插在一头插在PCI-Ex16总线插槽中总线插槽中另一头通过电缆连另一头通过电缆连接显示器接显示器CPU和内存（主机）和内存（主机）I/O总线总线I/O控制器控制器-插座插座电缆电缆外设。外设。总线与总线与I/OI/O接口接口-I/O接口

37、接口 常用常用I/OI/O设备接口有设备接口有PS/2PS/2接口、接口、USBUSB接口、接口、DVIDVI接口、接口、HDMIHDMI接口、接口、VGAVGA接口接口视频输出接口视频输出接口 USB2.0USB3.0总线与总线与I/OI/O接口接口-I/O接口接口e-SATA接口IEEE1934接口RJ45网络接口光纤音频接口USB PLUS音频接口音频接口 IEEE 1394IEEE 1394接口接口 网络接口网络接口RJ45 RJ45 e-SATAe-SATA接口接口 USB PLUSUSB PLUS接口接口 常用输入设备常用输入设备键盘键盘 鼠标器鼠标器 触摸屏触摸屏 扫描仪扫描仪数

38、码相机数码相机 常用输入设备常用输入设备-键盘键盘键盘键盘：输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、：输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等、输入数据等。有线键盘有线键盘：接口有：接口有ATAT接口、接口、PS/2PS/2接口、接口、USBUSB接口，接口，无线键盘无线键盘：蓝牙、红外线等技术实现数据传输：蓝牙、红外线等技术实现数据传输 常用输入设备常用输入设备-鼠标器鼠标器鼠标器鼠标器（MouseMouse）：输入设备，手持式的定位设备，能方便地控制屏）：输入设备，手持式的定位设备，能方

39、便地控制屏幕上的光标移动到指定的位置，并通过按键完成各种操作幕上的光标移动到指定的位置，并通过按键完成各种操作。 鼠标的定位精度：鼠标的定位精度：分辨率，指鼠标移动中，每移动一英寸能准确定位分辨率，指鼠标移动中，每移动一英寸能准确定位的最大信息数。单位是的最大信息数。单位是dpidpi或或cpicpi。DpiDpi（dots per inchdots per inch）：鼠标每移动一英寸，指针在屏幕上移动的点）：鼠标每移动一英寸，指针在屏幕上移动的点数数CpiCpi（count per inchcount per inch）：每英寸的采样率，即鼠标每移动一英寸，）：每英寸的采样率，即鼠标每移动

40、一英寸，鼠标自己能够从移动表面上采集到多少个点的变化。鼠标自己能够从移动表面上采集到多少个点的变化。例例: :鼠标向左移动一英寸时，鼠标向左移动一英寸时，400dpi400dpi的鼠标会使屏幕上的指针移动的鼠标会使屏幕上的指针移动400400个点；个点；400cpi400cpi的鼠标会向计算机发出的鼠标会向计算机发出400400次次“左移左移”信号。信号。dpidpi的概念中涉及到了显示器的因素，的概念中涉及到了显示器的因素，cpicpi属性完全属于鼠标自己的性属性完全属于鼠标自己的性能能机械鼠标器、光电鼠标器机械鼠标器、光电鼠标器两键鼠标、三键鼠标、五键鼠标、多键鼠标、两键鼠标、三键鼠标、五

41、键鼠标、多键鼠标、3D3D鼠标鼠标有线鼠标有线鼠标: :接口有接口有PS/2PS/2接口、接口、USBUSB接口接口无线鼠标无线鼠标: :应用红外线、蓝牙应用红外线、蓝牙(Bluetooth)(Bluetooth)技术技术常用输入设备常用输入设备-触摸屏触摸屏触摸屏触摸屏（touch screentouch screen）：输入设备，一种定位设备，用户可以直接）：输入设备，一种定位设备，用户可以直接用手向计算机输入坐标信息。用手向计算机输入坐标信息。鼠标相对定位：光标移动鼠标相对定位：光标移动触摸屏绝对定位设备：使用绝对坐标，触碰点就是定位点触摸屏绝对定位设备：使用绝对坐标，触碰点就是定位点触

42、摸屏通常是在显示器上覆盖了一层透明的触摸面板，其对压力有触摸屏通常是在显示器上覆盖了一层透明的触摸面板，其对压力有高敏感度，当触头施压于其上时会产生电流信号，以确定出压力源高敏感度，当触头施压于其上时会产生电流信号，以确定出压力源位置，并可对其动态追踪。位置，并可对其动态追踪。 依靠传感器来工作依靠传感器来工作 单点触摸屏、多点触摸屏单点触摸屏、多点触摸屏 常用输入设备常用输入设备-扫描仪扫描仪扫描仪扫描仪（scannerscanner）：输入设备，输入图像信息，照片文本页面）：输入设备，输入图像信息，照片文本页面、图纸、胶片、美术图画等、图纸、胶片、美术图画等利用光电技术和数字处理技术，以扫

43、描方式捕获影像，并转换成利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式捕获影像，并转换成计算机的数字信号，配合光学字符识别软件计算机的数字信号，配合光学字符识别软件OCROCR（Optic Character Optic Character RecognizeRecognize）还能将扫描的文稿转换成计算机的文本形式。）还能将扫描的文稿转换成计算机的文本形式。核心部件核心部件: :感光元件、模数（感光元件、模数（A/DA/D）转换器）转换器扫描仪工作时发出的强光照射在稿件上，没有被吸收的光线将被扫描仪工作时发出的强光照射在稿件上，没有被吸收的光线将被反射到光学感应器上。光学感应器接收到这些信号后，将这

44、些信号反射到光学感应器上。光学感应器接收到这些信号后，将这些信号传送到模数（传送到模数（A/DA/D）转换器，模数转换器再将其转换成计算机能读）转换器，模数转换器再将其转换成计算机能读取的信号，然后通过驱动程序转换成显示器上能看到的正确图像。取的信号，然后通过驱动程序转换成显示器上能看到的正确图像。反射稿：不透明文件，如报刊、杂志等反射稿：不透明文件，如报刊、杂志等透射稿：幻灯片（正片）、底片（负片）。透射稿：幻灯片（正片）、底片（负片）。 分辨率、色彩位数、扫描幅面分辨率、色彩位数、扫描幅面接口：接口：SCSISCSI接口、接口、EPPEPP接口、接口、USBUSB接口等接口等常用输入设备常

45、用输入设备-数码相机数码相机数码相机数码相机：图像输入设备，集光学、机械、电子一体化的产品：图像输入设备，集光学、机械、电子一体化的产品分辨率：像素的数目，像素是相机成像元件上的感光最小单位分辨率：像素的数目，像素是相机成像元件上的感光最小单位常用输出设备常用输出设备显示器显示器 打印机打印机 常用输出设备常用输出设备-显示器显示器显示器显示器：图文输出设备：图文输出设备 显示器：监视器显示器：监视器+ +显卡显卡 阴极射线管显示器（阴极射线管显示器（CRTCRT）、液晶显示器）、液晶显示器LCDLCD、等离子显示器、等离子显示器PDP PDP 3D3D显示器显示器 分辨率、尺寸、刷新频率、可视角度、色彩度分辨率、尺寸、刷新频率、可视角度、色彩度 、亮度值、亮度值 、对比值、对比值 常用输出设备常用输出设备-打印机打印机打印分辨率、打印速度、打印成本打