计算机硬件系统和常用接口

1、计算机硬件系统和常用接口青年路小学主讲人：李 海2016.4.14主要内容 1、认识计算机硬件设备； 2、了解计算机硬件系统； 3、掌握对计算机输入输出设备的分类； 4、掌握存储容量单位换算和大小比较； 5、认识计算机常用接口； 6、掌握计算机外部设备与主机的拔插方法（连接与断开）；小知识 “计算机”，俗称“电脑”，个人使用的电脑也称“微机”。认识计算机硬件设备认识计算机硬件设备 从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘等。认识计算机硬件设备普通PC硬件配置： 主机箱 显示器 鼠标

2、键盘 音响 认识计算机硬件设备认识计算机硬件设备外部设备主机箱以外的设备 使用手册内容认识计算机硬件设备扫描仪认识计算机硬件设备主机箱内部设备主板Intel AMDCPU认识计算机硬件设备内存认识计算机硬件设备硬硬 盘盘磁头磁头盘片盘片认识计算机硬件设备光驱、光盘光驱、光盘认识计算机硬件设备显卡，分辨率越高，光点越细腻，色彩越丰富，其清晰度也越高。显卡，分辨率越高，光点越细腻，色彩越丰富，其清晰度也越高。显卡认识计算机硬件设备声卡认识计算机硬件设备网卡认识计算机硬件设备电 源认识计算机硬件设备又一内容约翰冯诺伊曼硬件系统约翰冯诺伊曼冯诺依曼（John von Neumann，19031957）

3、，20世纪最重要的数学家之一，在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等诸多领域内有杰出建树的最伟大的科学全才之一，被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。原籍匈牙利。布达佩斯大学数学博士。先后执教于柏林大学和汉堡大学。1930年前往美国，后入美国籍。历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原子能委员会会员。美国全国科学院院士。早期以算子理论、共振论、量子理论、集合论等方面的研究闻名，开创了冯诺依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。1944年与摩根斯特恩（Oskar Morgenstern）合著博弈论与经济行为，是博弈论学科的

4、奠基性著作。晚年，研究自动机理论，著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作计算机与人脑。主要著作有量子力学的数学基础（1926）、计算机与人脑（1958）、经典力学的算子方法、博弈论与经济行为（1944）、连续几何（1960）等。硬件系统冯冯诺依曼体系结构诺依曼体系结构 体系结构指的是构成系统主要部件的体系结构指的是构成系统主要部件的总体布局、部件的主要性能以及这些总体布局、部件的主要性能以及这些部件之间的连接方式。部件之间的连接方式。冯冯诺依曼体系结构的要点：诺依曼体系结构的要点：计算机由运算器、控制器、存储器、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备输入设备和输出设备5大部分组成

5、。大部分组成。硬件系统冯诺依曼体系结构控制器控制器输入设备输入设备运算器运算器（ALU）输出设备输出设备存储器存储器硬件系统小练习 计算机硬件系统的组成部分有（ABCDE） A、运算器、运算器 B、控制器、控制器 C、存储器、存储器 D、输入设备、输入设备 E、输出设备、输出设备计算机系统硬件系统 一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成，就好像一个完整的人一样，有身体、有思想。硬件系统就好像人的身体，软件系统就好像人的思想。 硬件是计算机系统的物质基础，如同人的身体，看得见、摸得着；软件是计算机硬件系统的指挥者和操作对象，如同人的思想。 没有硬件，就不能构成计算机设备，没有软件，硬件就不

6、能正常工作。提提 示示硬件系统1、运算器运算器 运算器是进行算术运算和逻辑运算的部件。 运算器由算术逻辑部件（ALU），累加器和通用寄存器组，程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）和译码器等组成。 硬件系统2、控制器控制器 控制器是统一控制和指挥计算机的各个部件协调工作的部件。 运算器和控制器合称为中央处理器( Central Processing Unit , CPU )中央处理器是计算机的核心部件。 硬件系统3、存储器 存储器是用来存储程序和数据的部件。 ( Memory )存储器的存储容量用B，KB，MB，GB，TB等存储容量单位表示。 其中，存储器又分为内存储器和外存储器。硬件系统存储

7、器容量单位1、位（bit）最小的数据单位（二进制数）2、字节（Byte,缩写B）存储容量的度量单位，其中有B、KB、MB、GB、TB。 3、字（WORD）一组二进制数，由若干个字节组成。 硬件系统1TB 1GB 1MB1KB1B1bitGB MBKBBbit102410241024102481个二进制位= = = = = = =存储器容量单位换算硬件系统小练习3.1 内存储器（内存） 内存储器又称为主存储器，一般由半导体构成。 特点：存取速度快，但存储容量相对于外存较小。内存根据性能和特点分为只读存储器和随机存储器。硬件系统 只读存储器和随机存储器 只读存储器(Read Only Memory

8、,ROM)随机存储器(Random Access Memory,RAM）只能读出其中数据，不能写入新的数据。即使中断电源，ROM中的数据也不会丢失。既可读出其中的数据，也可修改其中的数据或写入新的数据。一旦中断电源，RAM中存放的数据将全部丢失。硬件系统 随机存取存储器随机存取存储器 RAM：既可读又可写，断电：既可读又可写，断电后信息丢失。后信息丢失。只读存储器只读存储器 ROM：只能读不能写，断电：只能读不能写，断电仍然能够保持数据。仍然能够保持数据。硬件系统3.2 外存储器（外存）外存储器（外存）又称辅助存储器，由磁性或感光性材料构成。特点：存取速度慢，但存储容量相对于内存较大，并且不会

9、因断电而丢失数据。外存中的程序和数据必须先装入内存，CPU才可以进行处理。如：硬件系统4、 输入设备输入设备是用来向计算机主机输入程序和数据的设备 。( Input Device )常用的输入设备有键盘 鼠标硬件系统5、 输出设备输出设备是将计算机主机对数据处理后的结果显示，打印出来的设备。( Output Device )常用的输入设备有显示器 打印机硬件系统小练习2.4.81.7.103.5.6.9主机外部接口介绍电源接口电源接口 电源接口电源接口（黑色）：负责给整个主机电源供电，有的电源提供了开关，笔者建议在不使用电脑的时候关闭这个电源开关（图1）。PS/2接口接口PS/2接口接口（蓝绿

10、色）：PS/2接口有二组，分别为下方（靠主板PCB方向）紫色的键盘接口和上方绿色的鼠标接口（图2），两组接口不能插反，否则将找不到相应硬件；在使用中也不能进行热拔插，否则会损坏相关芯片或电路。 USB接口接口 USB接口接口（黑色）：接口外形呈扁平状，是家用电脑外部接口中唯一支持热拔插的接口，可连接所有采用USB接口的外设，具有防呆设计，反向将不能插入。 COM接口接口 COM接口接口（深蓝色）：平均分布于并行接口下方，该接口有9个针脚，也称之为串口1和串口2。可连接游戏手柄或手写板等配件。 显卡接口显卡接口 显卡接口显卡接口（蓝色）：也称作VGA接口，蓝色的15针D-Sub接口是一种模拟信号

11、输出接口（图4），用来双向传输视频信号到显示器。该接口用来连接显示器上的15针视频线，需插稳并拧好两端的固定螺丝，以让插针与接口保持良好接触。 网卡接口网卡接口 网卡接口网卡接口：该接口一般位于网卡的挡板上（目前很多主板都集成了网卡，网卡接口常位于USB接口上端）。将网线的水晶头插入，正常情况下网卡上红色的链路灯会亮起，传输数据时则亮起绿色的数据灯。 LINE IN接口LINE OUT接口麦克风接口(麦克风) MIC 接口耳机接口并口小练习 下列计算机外部接口中可以用于连接音箱的是（ ） A MIC接口 B line in接口 C line out接口 D USB接口了解主机内部接线 使用手册

12、热插拔热插拔（hot-plugging或Hot Swap）即带电插拔，热插拔功能就是允许用户在不关闭系统，不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件，从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等，例如一些面向高端应用的磁盘镜像系统都可以提供磁盘的热插拔功能。具体用学术的说法就是：热替换（Hot replacement）、热添加（hot expansion）和热升级（hot upgrade），热插拔最早出现在服务器领域，是为了提高服务器易用性而提出的。在我们平时用的电脑中一般都有USB接口，这种接口就能够实现热插拔。如果没有热插拔功能，即使磁盘损坏不会造成数据的丢失，用户仍然需要暂时关闭系统，以便能够对硬盘进行更换。而使用热插拔技术只要简单的打开连接开关或者转动手柄就可以直接取出硬盘，而系统仍然可以不间断地正常运行。主机箱上面，可以热