画法几何及工程制图

1、大学计算机基础大学计算机基础第三章第三章 微型计算机微型计算机微型计算机主要内容主要内容v 微型计算机概述微型计算机概述 v 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统v 微型计算机主要性能指标微型计算机主要性能指标3.1 微型计算机概述u计算机分为巨型计算机、大型计算机、小型计算机计算机分为巨型计算机、大型计算机、小型计算机和微型计算机和微型计算机u微型计算机性能飞速提高，不同种类计算机之间界微型计算机性能飞速提高，不同种类计算机之间界限变得模糊，大、小、微型计算机的工作原理和系限变得模糊，大、小、微型计算机的工作原理和系统结构相类似统结构相类似u微型计算机可分为微型计算机可分为IBM-PCIBM

2、-PC兼容机和苹果机两大类兼容机和苹果机两大类1.PC1.PC兼容机兼容机（Personal ComputerPersonal Computer）v IBM-PC IBM-PC兼容机占绝对主导地兼容机占绝对主导地位（位（PCPC开放标准）开放标准）. .v 由由IEEEIEEE组织制定技术标准（组织制定技术标准（标准标准PCPC）v 习惯上称正规厂家生产的有习惯上称正规厂家生产的有注册商标的计算机为注册商标的计算机为品牌机品牌机, ,如如HPHP、DellDell、联想、方正、同、联想、方正、同方等方等; ;自己或商家组装的计算自己或商家组装的计算机称为机称为兼容机兼容机v 所有兼容机之间硬件

3、和软件所有兼容机之间硬件和软件都是通用的都是通用的19811981年年8 8月月1212日日IBMIBM公司正公司正式推出第一台个人电脑式推出第一台个人电脑 IBM 5150IBM 5150，处理器用的是，处理器用的是IntelIntel公司的公司的Intel 8088Intel 8088，操作系统采用的是微软公操作系统采用的是微软公司的司的IBMIBM硬盘操作系统，价硬盘操作系统，价格是格是26652665美元。美元。2.2.苹果机苹果机 苹果机外观v 由苹果电脑公由苹果电脑公司生产司生产v 具有专用的硬具有专用的硬件和软件件和软件v 与与PCPC机不兼容机不兼容v 最早采用图形最早采用图形

4、界面个人计算机界面个人计算机1. 1. 主板主板2. CPU2. CPU3. 3. 存储器存储器4. 4. 总线与接口总线与接口5. 5. 输入设备输入设备6. 6. 输出设备输出设备7. 7. 微型计算机与蓝牙技术微型计算机与蓝牙技术3.2 3.2 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统1. 1. 主板主板主板：主板是微型计算机硬件系统的核心，是各种主板：主板是微型计算机硬件系统的核心，是各种设备的连接载体，为所有硬件提供接口或插槽设备的连接载体，为所有硬件提供接口或插槽 。计算。计算机通过主板把机通过主板把CPUCPU和其他硬件连接成一个完整的系统。和其他硬件连接成一个完整的系统。不同的主板

5、，结构和布线略有不同。不同的主板，结构和布线略有不同。v CPUCPU插槽插槽v 芯片组芯片组v 内存插槽内存插槽v 系统系统BIOSBIOS，提供最基本的硬件控制功能，提供最基本的硬件控制功能v CMOS,CMOS,存放硬件配置参数存放硬件配置参数微机主板结构图微机主板结构图内存插槽内存插槽总线插槽总线插槽CPUCPU插座插座并行接口并行接口USB接口接口串行接口串行接口鼠标插口鼠标插口键盘插口键盘插口芯片组芯片组电池电池主板上的芯片组主板上的芯片组芯片组：是在微机系统中与微处理器配套的辅助电芯片组：是在微机系统中与微处理器配套的辅助电路，路，CPUCPU通过这些芯片组完成系统的辅助功能。是

6、通过这些芯片组完成系统的辅助功能。是主板的核心。主板的核心。 北桥芯片：北桥芯片：负责与负责与CPUCPU的联系的联系，并控制内存、，并控制内存、AGPAGP数据在北桥内部传输，提供对数据在北桥内部传输，提供对CPUCPU的类型和主频、的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、AGPAGP插槽等支持。发热量大，常装有散热片。插槽等支持。发热量大，常装有散热片。 南桥芯片：南桥芯片：负责负责I/OI/O总线之间的通信总线之间的通信，如，如PCIPCI总线、总线、USBUSB、LANLAN、ATAATA、音频控制器、键盘控制器、实、音频控制器

7、、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等时时钟控制器、高级电源管理等 。 CPUCPU插槽是用于将插槽是用于将CPUCPU芯片插入芯片插入主板，与主板连接的接口。主板，与主板连接的接口。 CPUCPU插槽分为插槽分为SlotSlot架构和架构和SocketSocket架构。架构。Slot 1Slot 1、Slot 2 Slot 2 Slot A AMD K7Slot A AMD K7（Anthon Anthon 速龙）速龙）Socket 423Socket 423Socket 478Socket 478Socket 775Socket 775 组装电脑或对电脑组装电脑或对电脑CPUCPU进

8、行升进行升级时，级时，选择的选择的CPUCPU类型与主板的类型与主板的CPUCPU插座必须匹配插座必须匹配。 Socket 478插槽插槽Socket 775插槽插槽主板上的主板上的CPUCPU插座插座BIOSBIOS芯片芯片 BIOSBIOS：Basic Input/Output SystemBasic Input/Output System（基本（基本输入输出系统），主板上一块长方型或正输入输出系统），主板上一块长方型或正方型芯片，是被固化到计算机主板上的方型芯片，是被固化到计算机主板上的ROMROM芯片中的一组程序，存放与该主板匹配的芯片中的一组程序，存放与该主板匹配的基本输入基本输入/

9、 /输出系统程序。输出系统程序。 为计算机提供为计算机提供最底层的、最直接的硬件设最底层的、最直接的硬件设置和控制置和控制，是连通软件程序和硬件设备之，是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽。间的枢纽。 系统信息设置、开机上电自检程序和系统系统信息设置、开机上电自检程序和系统启动程序等，为计算机提供最低级的、最启动程序等，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。直接的硬件控制。 BIOSBIOS设置程序是储存在设置程序是储存在BIOSBIOS芯片中的，只芯片中的，只有在开机时才可以进行设置。现在的主板有在开机时才可以进行设置。现在的主板BIOSBIOS几乎都采用几乎都采用Flash ROMFlas

10、h ROM。 CMOSCMOSCMOSCMOS：互补金属氧化物半导体存储器，是微机主互补金属氧化物半导体存储器，是微机主板上的一块可读写的板上的一块可读写的RAMRAM芯片，芯片，主要用来保存当前主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOS RAMCMOS RAM芯片靠后备电池供电，关机或系统掉电，芯片靠后备电池供电，关机或系统掉电，CMOSCMOS信息都不会丢失。信息都不会丢失。 CMOS RAMCMOS RAM芯片中主要保存着系统基本情况、芯片中主要保存着系统基本情况、CPUCPU特特性、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息

11、。性、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。 CMOSCMOSBIOSBIOS设置和设置和CMOSCMOS设置的区别与联系设置的区别与联系 BIOSBIOS是主板上的一块是主板上的一块ROMROM芯片，存有系统的重要芯片，存有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序（信息和设置系统参数的设置程序（BIOS SetupBIOS Setup程序程序) )；CMOSCMOS是主板上的一块可读写是主板上的一块可读写RAM RAM 芯片，芯片，存放着关于系统配置的具体存放着关于系统配置的具体BIOSBIOS参数，其内容参数，其内容可通过设置程序进行读写。可通过设置程序进行读写。 CMOS RAMCMOS

12、 RAM是系统参数存放的地方，而是系统参数存放的地方，而BIOSBIOS中系中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过确的说法应是通过BIOSBIOS设置程序对设置程序对CMOSCMOS参数进参数进行设置。行设置。 主板上的内存插槽主板上的内存插槽内存插槽用于插入内存条，主内存插槽用于插入内存条，主板所支持的内存的种类和容量板所支持的内存的种类和容量由内存插槽决定。由内存插槽决定。 168针针SDRAM SIMM插槽插槽同步动态存储器同步动态存储器184针针DDR DIMM插槽插槽双倍数据速率同步动态存储器双倍数据速率同步动态存储器 2

13、40针针DDR2 DIMM插槽插槽主板上的总线插槽主板上的总线插槽PCIPCI总线插槽总线插槽声卡声卡, ,网卡等网卡等AGPAGP插槽插槽显卡显卡ISAISA总线插槽总线插槽可插显卡可插显卡, ,声卡声卡, ,网卡等网卡等, ,现在基现在基本不用本不用硬盘接口硬盘接口 是硬盘和光驱等设备与主机系统间的连接部件，作用是在是硬盘和光驱等设备与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度。盘与计算机之间的连接速度。（1 1）IDEIDE接口标准接口标准 IDEIDE（Integra

14、ted Device ElectronicsIntegrated Device Electronics，电子集成驱动，电子集成驱动器）：器）：把把“硬盘控制器硬盘控制器”与与“盘体盘体”集成在一起的硬盘驱动器，集成在一起的硬盘驱动器，减少了硬盘接口的电缆数目与长度，增强了数据传输的可靠性。减少了硬盘接口的电缆数目与长度，增强了数据传输的可靠性。其后发展分支出更多类型的硬盘接口，如其后发展分支出更多类型的硬盘接口，如ATAATA、Ultra ATAUltra ATA、DMADMA、Ultra DMAUltra DMA等接口都属于等接口都属于IDEIDE硬盘。硬盘。IDE IDE 硬盘转速硬盘转速

15、 54005400、7200rpm 7200rpm 主板主板IDEIDE接口接口 SCSISCSI接口接口 SCSISCSI（Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface，小型计算机系，小型计算机系统接口）统接口）不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。型机上的高速数据传输技术。 特点：多任务、带宽大、特点：多任务、带宽大、CPUCPU占用率低，热插拔，但价格较占用率低，热插拔，但价格较高，高，SCSISCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高

16、档工作站中。硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。 SCSISCSI硬盘的新接口技术：硬盘的新接口技术：Ultra320 SCSIUltra320 SCSI是一种新型是一种新型 SCSI SCSI 接口标准。传输速率达到接口标准。传输速率达到320 MB/s320 MB/s。SATASATA接口标准接口标准SATASATA（Serial ATASerial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，串行连接方式。）口的硬盘又叫串口硬盘，串行连接方式。结构简单、支持热插拔，提高了数据传输的可靠性。结构简单、支持热插拔，提高了数据传输的可靠性。SATASATA硬盘仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于

17、连接电硬盘仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能缆、连接地线、发送数据和接收数据，同时这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性。降低系统能耗和减小系统复杂性。 起点高、发展潜力更大，是未来起点高、发展潜力更大，是未来PCPC机硬盘的趋势。机硬盘的趋势。 Serial ATA 1.0Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达定义的数据传输率可达150MB/s150MB/s，Serial Serial ATA 2.0ATA 2.0的数据传输率达到的数据传输率达到300MB/s300MB/s，最终，最终SATASATA将实现将实现6

18、00MB/s600MB/s的最高数据传输率。的最高数据传输率。 主板上的主板上的SATASATA接口接口 主板的板载功能主板的板载功能 随着主板技术的发展，主板已经不单一的是搭随着主板技术的发展，主板已经不单一的是搭载载CPUCPU、内存、硬盘以及外设的平台，而是可以附加、内存、硬盘以及外设的平台，而是可以附加许多原来由各种类型的卡所承担的功能。这些功能许多原来由各种类型的卡所承担的功能。这些功能称为板载功能。称为板载功能。 目前，主板的板载功能有显卡、声卡、网卡、目前，主板的板载功能有显卡、声卡、网卡、13941394卡等。卡等。CPUCPU（Central Processing Unit)

19、Central Processing Unit)中央处理器，也称中中央处理器，也称中央处理单元、微处理器央处理单元、微处理器. . CPU CPU是微机中是微机中运算器运算器+ +控制器控制器+ +高速缓存高速缓存组成的一块组成的一块集成电路芯片，是组成微型计算机的核心部件，承担集成电路芯片，是组成微型计算机的核心部件，承担着的运算和控制任务。着的运算和控制任务。 CPUCPU的性能大致反映了微机的性能和档次的性能大致反映了微机的性能和档次结构：结构：运算器、控制器和寄存器。运算器、控制器和寄存器。 功能：功能：实现运算功能和控制功能实现运算功能和控制功能2.CPU2.CPUCPUCPU的性能

20、指标的性能指标 主频：主频：CPUCPU内核电路的实际工作频率，主频是内核电路的实际工作频率，主频是CPUCPU的工作频率，的工作频率，也称时钟频率，用来表示也称时钟频率，用来表示CPUCPU的运算速度。主频仅仅是的运算速度。主频仅仅是CPUCPU性能表性能表现的一个方面，而不代表现的一个方面，而不代表CPUCPU的整体性能。的整体性能。 CPUCPU字长：字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数。单位时间内一次处理的二进制数的位数。 高速缓存（高速缓存（CacheCache）：）：是可以进行高速数据交换的存储器。分是可以进行高速数据交换的存储器。分一级缓存和二级缓存。一级缓存和二级缓存。 内

21、部缓存内部缓存: :封闭在封闭在CPUCPU芯片内部的高速缓存芯片内部的高速缓存, ,暂存暂存CPUCPU运算过程运算过程中需要的指令和数据中需要的指令和数据, ,存取速度与存取速度与CPUCPU主频一致主频一致. . 外部缓存外部缓存: :成本高成本高, ,为降成本为降成本, ,奔奔2 2后取消后取消. . 生产工艺技术：生产工艺技术：通常用微米数字来描述（目前通常用微米数字来描述（目前0.065um0.065um，连接，连接线宽度）线宽度） 世界上两大主要世界上两大主要CPUCPU生产厂商：生产厂商： Intel 1971Intel 1971年推出全球第一个微处理器年推出全球第一个微处理器

22、, ,（PentiumPentium、CeleronCeleron系列）系列） AMD AMD公司（公司（AthlonAthlon、SempronSempron、Opteron DuronOpteron Duron系列）系列）CPUCPU产品产品（1 1）奔腾（）奔腾（PentiumPentium）系列）系列 Pentium Pentium 是是IntelIntel公司于公司于19931993年开始推出的第五代年开始推出的第五代CPUCPU，先后推出了，先后推出了Pentium MMXPentium MMX、Pentium Pentium 、Pentium Pentium ，目前主要在使用的有

23、，目前主要在使用的有3 3种：即用于台式机的普通的种：即用于台式机的普通的奔腾奔腾CPU-Pentium 4CPU-Pentium 4；专门用于笔记本电脑设计的移；专门用于笔记本电脑设计的移动式动式CPU-Pentium MCPU-Pentium M；双核；双核6464位处理器位处理器Pentium DPentium D。 CPUCPU产品产品（2 2）赛扬（）赛扬（CeleronCeleron）系列）系列 Celeron Celeron 系列是系列是PentiumPentium的廉价版本，主要用于低的廉价版本，主要用于低端的台式机和笔记本。端的台式机和笔记本。 使用与使用与PentiumPe

24、ntium相同的技术，二级缓存仅有相同的技术，二级缓存仅有PentiumPentium的一半或更少。的一半或更少。CPU产品（3 3）酷睿（）酷睿（CoreCore）系列）系列 2005 2005年年IntelIntel公司放弃公司放弃Pentium 4Pentium 4处理器，开始推出酷睿处理处理器，开始推出酷睿处理器：器： 酷睿一代（酷睿一代（3232位位CPUCPU） : :用于笔记本电脑用于笔记本电脑 Core Sole Core Sole 单核单核 Core Duo Core Duo 双核双核 酷睿二代（酷睿二代（6464位位CPUCPU）：用于笔记本、台式机和服务器）：用于笔记本、

25、台式机和服务器 Core2 Solo Core2 Solo 单核单核 Core2 Duo Core2 Duo 双核双核 Core2 Duad Core2 Duad 四核四核 20102010年年 第二代酷睿架构第二代酷睿架构 i3/i5/i7 i3/i5/i7 智能智能CPU(CPU(低低, ,中中, ,高档高档) ) 多核多核CPUCPU：多核：多核CPUCPU是指集成了两个或多个独立运算核心（内核）是指集成了两个或多个独立运算核心（内核）的处理器，操作系统利用所有相关的资源，将它的每个执行内核的处理器，操作系统利用所有相关的资源，将它的每个执行内核作为分立的逻辑处理器。多核处理器还具有能耗

26、低、产热少的优作为分立的逻辑处理器。多核处理器还具有能耗低、产热少的优点。点。CPUCPU产品产品（4 4）AMDAMD系列系列 AMD AMD 公司创办于公司创办于1969 1969 年，是唯一能与年，是唯一能与IntelIntel竞争的竞争的CPUCPU生产厂家。生产厂家。 AMD AMD公司的产品：公司的产品： 速龙（速龙（AthlonAthlon） 炫龙（炫龙（TurionTurion） 羿龙（羿龙（PhenomPhenom）CPU产品（5 5）国产）国产CPUCPU龙芯龙芯 龙芯（龙芯（LoongsonLoongson）是中国科学研究院计算所自主开发）是中国科学研究院计算所自主开发的

27、国产首款通用的国产首款通用CPUCPU。 龙芯龙芯1 1号号(32(32位处理器位处理器) )主频主频266MHz 2002266MHz 2002年完年完成成 龙芯龙芯2 2号号(64(64位处理器位处理器) )主频主频300MHz-500MHz 2003300MHz-500MHz 2003年完年完成成3.3.存储器存储器 存储系统是计算机的重要组成部分存储系统是计算机的重要组成部分, ,用来存储计算机工作时用来存储计算机工作时使用的各类信息（程序和数据）的部件。正是因为有了存使用的各类信息（程序和数据）的部件。正是因为有了存储器，计算机才有信息记忆功能。储器，计算机才有信息记忆功能。v 内存

28、（主存）内存（主存）：ROM/RAMROM/RAM速度快、容量小，价格较高；可由速度快、容量小，价格较高；可由CPUCPU直接访问直接访问直接为直接为CPUCPU提供数据和指令，并存入由运算器送来的数据提供数据和指令，并存入由运算器送来的数据v 外存（辅存）：外存（辅存）：磁盘、光盘、半导体盘磁盘、光盘、半导体盘顺序存取顺序存取/ /块存取，容量大，速度慢，价格低；不能由块存取，容量大，速度慢，价格低；不能由CPUCPU直接直接访问。访问。存放暂时不用的数据和程序。但外存可直接与内存成批存放暂时不用的数据和程序。但外存可直接与内存成批交换信息。交换信息。v 高速缓冲存储器（高速缓冲存储器（Ca

29、cheCache）：）：L1 CacheL1 Cache（内部）（内部）,L2 Cache,L2 Cache（内外部、外部速度减半）（内外部、外部速度减半） 速度快，容量小，造价高；可由速度快，容量小，造价高；可由CPUCPU直接访问。直接访问。微机存储系统的层次结构微机存储系统的层次结构内存辅存内存储器内存储器内存储器内存储器( (内存）内存） : :（包括（包括RAMRAM和和ROMROM两部分）两部分）内存又称主存储器，是微机中存放数据和各种程序的内存又称主存储器，是微机中存放数据和各种程序的装置。内存储器由存储单元集合体、地址寄存器、译装置。内存储器由存储单元集合体、地址寄存器、译码驱

30、动电路、读出放大器以及时序控制电路等几部分码驱动电路、读出放大器以及时序控制电路等几部分组成。组成。 1.1.内存储器的特点和分类内存储器的特点和分类（1 1）只读存储器（）只读存储器（ROMRead Only MemoryROMRead Only Memory） ROM: ROM: 存放内容只能读不能写。（用特殊方法写入）存放内容只能读不能写。（用特殊方法写入） 特点：特点：ROMROM中的数据断电后仍然保存。中的数据断电后仍然保存。（2 2）随机存取存储器（）随机存取存储器（RAM Random Access MemoryRAM Random Access Memory ）RAMRAM 存

31、放用户数据和程序。断电后内容丢失，存放用户数据和程序。断电后内容丢失，RAMRAM中的内中的内容可随时读写。容可随时读写。R RA AM M的种类的种类v SRAM SRAM（Static RAMStatic RAM，静态，静态RAMRAM ）：速度快。）：速度快。DRAMDRAM（Dynamic RAMDynamic RAM，动态，动态RAM)RAM)：速度较慢，需定时：速度较慢，需定时刷新。刷新。SDRAMSDRAM（Synchronous DRAMSynchronous DRAM，同步动态存储器），同步动态存储器）v DDR SDRAM DDR SDRAM：数据传输速率是：数据传输速率是

32、SDRAMSDRAM的的2 2倍，现已淘汰。倍，现已淘汰。v DDR2 SDRAM DDR2 SDRAM：两倍于标准：两倍于标准DDRDDR的数据传输能力的数据传输能力, ,功耗更低功耗更低v DDR3 SDRAMDDR3 SDRAM：工作电压低，性能更好、更省电。：工作电压低，性能更好、更省电。2.2.内存条内存条内存以内存条的形式插在主机上内存以内存条的形式插在主机上计算机中的内存多以计算机中的内存多以DRAMDRAM为主，把内存芯片集成在为主，把内存芯片集成在一小条印刷电路板上，称为内存条。一小条印刷电路板上，称为内存条。内存插槽：内存插槽：主板上用于插入和固定内存条的插槽。主板上用于插

33、入和固定内存条的插槽。金手指：金手指：内存条上与内存插槽之间的连接部件，所内存条上与内存插槽之间的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指金手指内存插槽内存插槽内存容量内存容量内存容量：内存容量：微机系统中内存条的存储容量，是内存条微机系统中内存条的存储容量，是内存条的关键参数。的关键参数。内存容量对机器性能有很大影响。在其他配置相同的内存容量对机器性能有很大影响。在其他配置相同的条件下，内存容量越大越有利于系统的运行，机器性能条件下，内存容量越大越有利于系统的运行，机器性能也就越高。也就越高。系统对内存的识别是以系统对内存的识别是以ByteByt

34、e（B B字节）为单位，每个字字节）为单位，每个字节由节由8 8位二进制数组成，即位二进制数组成，即8bit8bit（b b位）。位）。1Byte=8bit1Byte=8bit；1KB=1024B 1KB=1024B = 2= 21010 ；1MB=1024KB=1MB=1024KB=2 22020 B B；1GB=1024MB 1GB=1024MB = 2= 23030 （千兆字节）（千兆字节）；1TB=1024GB1TB=1024GB。高速缓冲存储器高速缓冲存储器CacheCache 高速缓冲存储器高速缓冲存储器CacheCache，简称缓存，是位于，简称缓存，是位于CPUCPU与主与主存

35、间的一种容量较小但速度很高的存储器。存间的一种容量较小但速度很高的存储器。 缓存主要是为了解决缓存主要是为了解决CPUCPU运算速度与内存读写速度运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾。不匹配的矛盾。 在在CPUCPU中加入缓存是一种高效的解决方案，这样整中加入缓存是一种高效的解决方案，这样整个内存储器（缓存个内存储器（缓存+ +内存）就变成了既有缓存的高速内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。度，又有内存的大容量的存储系统了。 CPUCacheRAMCacheCache的工作原理的工作原理缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小

36、部分是短时间内是短时间内CPUCPU即将访问的。即将访问的。当当CPUCPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，若找要读取一个数据时，首先从缓存中查找，若找到到命中，就立即读取并送给命中，就立即读取并送给CPUCPU处理。处理。若未找到，若未找到， CPUCPU就再从内存中读取并处理，同时把就再从内存中读取并处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，以便以后对整这个数据所在的数据块调入缓存中，以便以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。外部存储器外部存储器（1 1）软盘：）软盘：用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成，用表面涂有磁性材料柔

37、软的聚酯材料制成，数据记录在磁盘表面上。数据记录在磁盘表面上。3.53.5英寸软盘简称英寸软盘简称3 3寸盘。寸盘。 软盘驱动器软盘驱动器：对软盘盘片进行读写操作的设：对软盘盘片进行读写操作的设备，通常用字母备，通常用字母A A: :来标识。来标识。磁道磁道：磁盘表面一组同心圆。磁盘表面一组同心圆。扇区扇区：磁道上分为若干个扇区，每扇区磁道上分为若干个扇区，每扇区 512B512B。磁盘容量磁盘容量= =磁道数磁道数扇区数扇区数5125122 2 高密双面高密双面3.53.5英寸软盘有英寸软盘有0 07979个磁道，每磁道个磁道，每磁道1818个个扇区，扇区，3.53.5英寸软盘容量为：英寸软

38、盘容量为：1.44MB1.44MB存取速度慢、容量小、可靠性差，已被存取速度慢、容量小、可靠性差，已被U U盘取代。盘取代。柱面扇区磁道特点：特点：工作速度较快、存储容量大，已超工作速度较快、存储容量大，已超过过1TB1TB，一般配置的硬盘容量为几百，一般配置的硬盘容量为几百GBGB。硬盘驱动器：硬盘驱动器：常用字母常用字母C C: :、D D: : 来标来标识。识。柱面：柱面：磁盘上同一编号的磁道构成柱面。磁盘上同一编号的磁道构成柱面。硬盘存储器的基本组成是硬盘盘片和硬盘驱动器，硬硬盘存储器的基本组成是硬盘盘片和硬盘驱动器，硬盘盘片由涂有磁性材料的铝合金构成。盘盘片由涂有磁性材料的铝合金构成

39、。（2）硬盘（3 3）光盘）光盘 特点特点存储密度高、容量大、存储密度高、容量大、成本低成本低便于携带便于携带信息保存时间长。信息保存时间长。 在光盘表面烧出小坑来记录数在光盘表面烧出小坑来记录数据，计算机数据采用据，计算机数据采用 0 0、1 1 方式记方式记录，有坑的就是录，有坑的就是1 1，没有的地方代，没有的地方代表表0 0。光头发出的激光打到这些小。光头发出的激光打到这些小坑的时候反射会不一样，以此来读坑的时候反射会不一样，以此来读取数据。取数据。 光盘存储器的基本组成是光盘盘片和光盘驱动器。光盘存储器的基本组成是光盘盘片和光盘驱动器。主要类型主要类型 CD-ROMCD-ROM：只读

40、存储器，是将只读存储器，是将CDCD技术应用于计算机领域开发的技术应用于计算机领域开发的光盘。光盘。 VCD(Video CD)VCD(Video CD)：也称也称CDCD视盘。视盘。VCDVCD采用采用MPEG-1MPEG-1压缩编码技术，压缩编码技术，在普通在普通5 5英寸英寸CDCD盘片上记录盘片上记录74min74min的全屏幕、全动态、立体声的全屏幕、全动态、立体声影片。影片。 CD-RCD-R：一次写入一次写入(Write-once)(Write-once)、多次读取的盘片。、多次读取的盘片。 CD-RWCD-RW：可重复刻录，多次写入、多次读取的盘片。可重复刻录，多次写入、多次读

41、取的盘片。 DVDDVD：一种跨越音响、视听和多媒体三个领域的超高密度、大一种跨越音响、视听和多媒体三个领域的超高密度、大容量的光盘，全称容量的光盘，全称Digital Video DiscDigital Video Disc，即数字影碟，也被，即数字影碟，也被称为数字多用途光盘。称为数字多用途光盘。DVDDVD影碟的水平清晰度可达影碟的水平清晰度可达530530线以上。线以上。 DVDDVD光道之间的距离由原来光道之间的距离由原来1.6um1.6um减小到减小到0.74um0.74um，记录信息最，记录信息最小凹凸坑长度由原来小凹凸坑长度由原来0.83um0.83um减小到减小到0.4um0

42、.4um。 一般的一般的DVDDVD和和CDCD碟的最大容量分别是碟的最大容量分别是4.7G4.7G和和700M700M。实际刻录。实际刻录DVDDVD约约4.5GB4.5GB，CDCD约约650MB650MB。 倍速倍速 倍速：衡量光盘驱动器数据传输速率的指标。倍速：衡量光盘驱动器数据传输速率的指标。 单倍速数据传输速率：单倍速数据传输速率： CD-ROMCD-ROM为为150KB/s 150KB/s ，DVD-ROMDVD-ROM为为1350KB/s 1350KB/s 例：例：5050倍速的倍速的CD-ROMCD-ROM驱动器的数据传输率应为：驱动器的数据传输率应为：150KB/s150K

43、B/s50=7500KB/s50=7500KB/s 目前目前CD-ROMCD-ROM所能达到的最大所能达到的最大CDCD读取速度是读取速度是5656倍速；倍速；DVD-ROMDVD-ROM大部分为大部分为4848倍速；倍速；COMBOCOMBO产品基本都达到了产品基本都达到了5252倍速。倍速。 Combo光驱CD-RWDVD-ROM 在选购光驱时应当注意在选购光驱时应当注意 目前高倍速光驱的标称值只是在理想情况下读外圈的最高目前高倍速光驱的标称值只是在理想情况下读外圈的最高速度，实际应用中多数时间达不到这个理想状态。速度，实际应用中多数时间达不到这个理想状态。 只有在高速光驱（只有在高速光驱

44、（2424速以上速以上CD-ROMCD-ROM）上才能读出）上才能读出CD-RWCD-RW光盘光盘的数据。的数据。（4 4）移动存储设备）移动存储设备 Flash Flash存储设备存储设备 闪存芯片为存储介质闪存芯片为存储介质 采用采用USBUSB的接口、无驱动器的接口、无驱动器 可擦写可擦写100100万次以上万次以上 移动硬盘移动硬盘 由笔记本硬盘改装而成，便携由笔记本硬盘改装而成，便携 采用采用USBUSB、IEEE1394IEEE1394接口接口总线（总线（BUS） 微微处处理理器器地址总线地址总线数据总线数据总线控制总线控制总线内存插槽内存插槽外存接口外存接口I/OI/O接口接口其

45、他其他I/OI/O主主存储器存储器硬盘等硬盘等各种外设各种外设键盘显示键盘显示接口电路接口电路 总线是计算机中各部件之间传输数据的公用通道，从主机各部件之间的连总线是计算机中各部件之间传输数据的公用通道，从主机各部件之间的连接，到主机与外设之间的连接，都采用了总线结构。接，到主机与外设之间的连接，都采用了总线结构。 总线的作用与高速公路类似。在总线结构中，各设备共享总线的带宽。总线的作用与高速公路类似。在总线结构中，各设备共享总线的带宽。例如若总线的带宽为例如若总线的带宽为10Mb/s10Mb/s，总线上连接了，总线上连接了5个设备，则每个设备的带宽为个设备，则每个设备的带宽为2Mb/s2Mb

46、/s。当总线上连接的设备多时，每个设备的有效传输率就降低了。现在计当总线上连接的设备多时，每个设备的有效传输率就降低了。现在计算机系统中，广泛采用点到点的传输方式。每个设备独享带宽。算机系统中，广泛采用点到点的传输方式。每个设备独享带宽。4.4.总线与接口总线与接口 连接对象连接对象内部总线：连接内部总线：连接CPUCPU芯片内部各个组成部件芯片内部各个组成部件系统总线：连接计算机内部各大部件系统总线：连接计算机内部各大部件外部总线：连接计算机与外部设备外部总线：连接计算机与外部设备传输对象传输对象地址总线地址总线: :传输地址信息传输地址信息数据总线数据总线: :传输数据信息传输数据信息控制

47、总线控制总线: :传输控制信息传输控制信息通信方式通信方式并行总线并行总线: :通信速度快、通信速度快、实时性好实时性好串行总线串行总线: :简易、方便、简易、方便、灵活灵活 总线分类总线分类总线的主要参数总线的主要参数 总线位宽：总线位宽：总线能同时传送的数据位数。总线能同时传送的数据位数。 总线带宽总线带宽：单位时间内总线上可传送的最大稳态数：单位时间内总线上可传送的最大稳态数据量，即总线本身所能达到的最高传输速率（据量，即总线本身所能达到的最高传输速率（MB/sMB/s） 前端总线前端总线FSBFSB：Front Side BusFront Side Bus，是将，是将CPUCPU连接到

48、北连接到北桥芯片的总线。桥芯片的总线。FSBFSB是是CPUCPU和外界交换数据的最主要和外界交换数据的最主要通道。通道。 前端总线频率由前端总线频率由CPUCPU和北桥芯片共同决定。和北桥芯片共同决定。 前端总线数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据前端总线数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。的宽度和传输频率。 总线带宽（总线频率总线带宽（总线频率数据位宽）数据位宽）8 8 目前目前PCPC机上的前端总线频率有机上的前端总线频率有266MHz266MHz、333MHz333MHz、400MHz400MHz、533MHz533MHz、800MHz800MHz等。等。常用

49、的总线常用的总线ISAISA总线：总线：工业标准结构总线。工业标准结构总线。 只支持只支持1616位的位的I/OI/O设备，数据传输率约设备，数据传输率约8MB/s8MB/s，寻，寻址空间为址空间为1MB1MB。 较早期使用的低速总线，现已逐渐被淘汰。较早期使用的低速总线，现已逐渐被淘汰。PCIPCI总线：总线：外围设备互联总线。外围设备互联总线。 在在CPUCPU与外部设备之间提供与外部设备之间提供一条独立的数据通道一条独立的数据通道。数据传送宽度为数据传送宽度为3232位，可扩展到位，可扩展到6464位，数据传输位，数据传输率率133MB/s 133MB/s 、266MB/S266MB/S

50、。 支持支持“即插即用即插即用” AGP AGP：加速图形接口总线加速图形接口总线 AGPAGP插槽是建立在插槽是建立在PCIPCI基础上，专门为提高视频带宽基础上，专门为提高视频带宽而设计的总线结构。用于将显示卡与主板的芯片组而设计的总线结构。用于将显示卡与主板的芯片组直接相连，进行点对点传输。直接相连，进行点对点传输。 不是正规总线，只是一个接口，因它只能和不是正规总线，只是一个接口，因它只能和AGPAGP显显卡相连，不具通用和扩展性。卡相连，不具通用和扩展性。 提供的带宽比提供的带宽比PCIPCI总线高得多。总线高得多。 接口：是外部设备与微型计算机连接的端口。是一组电气连接接口：是外部

51、设备与微型计算机连接的端口。是一组电气连接和信号交换标准。和信号交换标准。接口接口通过接口，可以把打印机、外置通过接口，可以把打印机、外置ModemModem、扫描仪、扫描仪、U U盘、盘、MP3MP3播放机、数码相播放机、数码相机（机（DCDC）、数码摄像机（）、数码摄像机（DVDV）、移动硬盘、手机、等外设连接到计算机上。）、移动硬盘、手机、等外设连接到计算机上。 USB USB：通用串行接口通用串行接口 通用、即插即用，可支持通用、即插即用，可支持127127个外设个外设 USB 1.1USB 1.1标准总线传输速率有两种标准总线传输速率有两种12Mbps12Mbps1.5Mbps1.5

52、Mbps USB 2.0USB 2.0传输速率最高可达传输速率最高可达60MBps60MBps（高速）（高速） 全速全速: 12Mbps: 12MbpsUSB接口接口接口接口 IEEE 1394IEEE 1394接口接口 一种外部串行总线标准，可达到一种外部串行总线标准，可达到400MBps400MBps的数据传的数据传输率。由苹果公司创立，称之输率。由苹果公司创立，称之Firewire Firewire 。19951995年，年，IEEEIEEE将其作为正式标准，编号为将其作为正式标准，编号为13941394。 常用于连接数码相机、高速外接硬盘、音响设备等。常用于连接数码相机、高速外接硬盘、

53、音响设备等。并行接口并行接口（打印机端口（打印机端口LPTLPT）：可同时传送）：可同时传送8 8路信号路信号（一个字节的数据）（一个字节的数据）串行接口串行接口（COM1COM1、COM2COM2）：在一个方向一次只能传）：在一个方向一次只能传送一位数据送一位数据PS/2PS/2接口接口：连接键盘、鼠标的接口。：连接键盘、鼠标的接口。 将数据、程序等转换成计算机能接受的二进制码，将数据、程序等转换成计算机能接受的二进制码，并将它们送入内存。并将它们送入内存。 常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、触摸屏等。化仪、触摸屏等。 5.5.输入

54、设备输入设备 键盘：微机的基本输入设备，分为机械式和电容式键盘：微机的基本输入设备，分为机械式和电容式两类两类, ,键盘一般由四部分组成（主键区、数字键盘、功键盘一般由四部分组成（主键区、数字键盘、功能键和编辑键）。能键和编辑键）。主键区主键区功能功能键区键区编辑区编辑区数字数字键区键区键盘键盘 分为分为滚轮式滚轮式和和光电式光电式两种；两种； 按功能键又分为按功能键又分为单键单键（用于（用于APPLEAPPLE机）、机）、双键、三键双键、三键鼠标鼠标 性能指标性能指标分辨率：分辨率：CPICPI（每移动一英寸能（每移动一英寸能捕捉到的采样点数），捕捉到的采样点数），CPICPI越高越高越好。

55、越好。手感：手感：好的手感不易疲劳。好的手感不易疲劳。鼠标鼠标无线鼠标无线鼠标 常用于扫描图片，也可用于文字扫描和识别常用于扫描图片，也可用于文字扫描和识别。 通过通过USBUSB接口连接。接口连接。 分辨率：分辨率：24002400* *4800DPI4800DPI。 一种可以捕获图像并将之转换为微机可以显示、一种可以捕获图像并将之转换为微机可以显示、编辑、存储和输出的设备。编辑、存储和输出的设备。扫描仪扫描仪 将数据、程序等转换成人们能接受的编码输出出来。将数据、程序等转换成人们能接受的编码输出出来。 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。6.6.

56、输出设备输出设备（1 1） CRT CRT显示器：显示器：采用电子枪产生图像的阴极显示采用电子枪产生图像的阴极显示管显示器管显示器. .性能指标性能指标: :分辨率分辨率: :显示器所能显示的点数显示器所能显示的点数(1024(1024* *768)768)刷新率刷新率: :屏幕每秒刷新的次数屏幕每秒刷新的次数(85HZ)(85HZ)行频行频: :电子枪每秒扫描的水平行数电子枪每秒扫描的水平行数带宽带宽: :电子枪每秒内扫描的象素个数电子枪每秒内扫描的象素个数点距点距: :象素点之间距象素点之间距, ,越小影像越精细越小影像越精细显示器显示器（2 2）LCDLCD显示器：显示器：液晶显示器，辐射小，安全环保，节液晶显示器，辐射小，安全环保，节省空间，显示效果清晰。使用广泛。省空间，显示效果清晰。使用广泛。性能指标性能指标: :亮度和对比度亮度和对比度: :响应时间响应时间: :像素对输入信号反应的速像素对输入信号反应的速度度, ,即由亮变暗或反之所需的时间。即由亮变暗或反之所需的时间。可视角度可