第2章23 PC主机的组成

1、2.3 PC主机的组成主机的组成2.3.1 主板、芯片组与主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器内存储器2.3.3 I/O总线和总线和I/O接口接口22.3 PC机的主机机的主机 台式台式PC的物理组成的物理组成台式机台式台式PC主机主机外部设备外部设备机箱、电源机箱、电源主板主板CPU内存条内存条显示卡显示卡芯片组芯片组BIOS ROMCMOSPCI插槽插槽(I/O总线总线)网卡网卡输入设备输入设备外存储器外存储器键盘键盘鼠标器鼠标器麦克风麦克风摄像头摄像头输出设备输出设备U盘、移动硬盘盘、移动硬盘显示器显示器打印机打印机音箱音箱/耳机耳机声卡声卡插头和插座插头和插座(I/O接口接口)

2、硬盘、软驱硬盘、软驱光盘驱动器光盘驱动器32.3 PC机的主机机的主机1 音箱音箱 5 CPU 2 调制解调器调制解调器 6 键盘键盘3 麦克风麦克风 7 鼠标器鼠标器 4 内存条内存条 8 CD驱动器驱动器9 软驱软驱10 硬盘驱动器硬盘驱动器11 打印机打印机12 I/O接口接口13 CRT显示器显示器14 扩展卡扩展卡主板主板42.3 PC机的主机机的主机2.3.1 主板、芯片组与主板、芯片组与BIOS52.3 PC机的主机机的主机台式台式PC机机(立式立式)的主机箱的主机箱扩展扩展空间空间62.3 PC机的主机机的主机(1) 主板主板n主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件主板的

3、作用：安装所有的电子器件、电路与连接件nROM BIOS：存放最基础的软件：存放最基础的软件基本输入基本输入/输出系统输出系统(BIOS) nCMOS存储器：存放硬件配置信息和系统基本参数（日期、时存储器：存放硬件配置信息和系统基本参数（日期、时间、口令等）间、口令等）存储器插槽存储器插槽 处理器处理器插座插座 I/O设备插口设备插口光驱及光驱及硬盘连接器硬盘连接器电源连接器电源连接器扩充卡插槽扩充卡插槽(PCI)CPU插座插座北桥北桥芯片芯片南桥南桥芯片芯片 BIOS ROMCMOS 存储器存储器扩充卡插槽扩充卡插槽(PCI-E x1)显示卡插槽显示卡插槽(PCI-E x16)72.3 PC

4、机的主机机的主机例：华硕例：华硕P8B75-VCore i7/i5/i3独立显卡PCI插槽 (3个)最大容量32GB(5个)PCI-E x1插槽 (2个)音频端口PS/2接口(4个)82.3 PC机的主机机的主机安装了安装了CPU和内存条的主板和内存条的主板92.3 PC机的主机机的主机(2) 芯片组的作用芯片组的作用n芯片组芯片组是是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽机各组成部分相互连接和通信的枢纽n北桥芯片：北桥芯片：1. 存储器控制功能；存储器控制功能；2. 连接连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽n南桥芯片：南桥芯片：1. 多种多种I/O设备的控制功

5、能；设备的控制功能；2. I/O总线总线(PCI总线总线) 功能；功能；3. 提供了各种提供了各种I/O接口接口CPU芯片芯片CPU前端总线前端总线北桥北桥MCH图形卡接口图形卡接口双通道双通道南桥南桥ICH5USB 2.0接口接口(x8)以太网接口以太网接口PCI 插槽插槽(6个个)ROM BIOS硬盘接口硬盘接口(x2)音频音频CodecSuper I/O键盘键盘,鼠标鼠标,软驱软驱,并口并口,串口等串口等电话电话ModemDDR 2电源管理、时钟生成电源管理、时钟生成DDR 2存储器存储器102.3 PC机的主机机的主机关于芯片组的一些说明关于芯片组的一些说明n芯片组与芯片组与CPU芯片

6、同步发展，有什么样功能和速度的芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就有什么样的芯片组与之配套，就有什么样的芯片组与之配套 n由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能功能 n由于由于CPU芯片越来越复杂，功能越来强大（如芯片越来越复杂，功能越来强大（如 Core i3 /i5 / i7 ），有些已将北桥芯片的存储器控制器和图形控），有些已将北桥芯片的存储器控制器和图形控制器功能集成在制器功能集成在CPU芯片之中芯片之中 ，因此主板上北桥

7、芯片已，因此主板上北桥芯片已经消失，只需一块南桥芯片即可。经消失，只需一块南桥芯片即可。112.3 PC机的主机机的主机单芯片的芯片组单芯片的芯片组DDR3内存条内存条DDR3内存条内存条6 x SATA；eSATAIntel 硬盘阵列技术硬盘阵列技术Intel ME固件固件与与BIOS支持支持PCI-E 3.0 x16 显卡显卡PCI-E 3.0 x8 显卡显卡PCI-E 3.0 x8 显卡显卡8 x PCI-E 2.0 x1 Intel集成以太网集成以太网10/100/1000千兆以太网连接千兆以太网连接Intel Core i7处理器处理器PCH Z77高速高速芯片组芯片组16GB/s8

8、GB/s8GB/s或或1GB/s(每个每个)16GB/s16GB/sDMI 2.06Gb/s支持支持3个显示器个显示器10 x USB 2.0 4 x USB 3.0Intel 高清晰音频高清晰音频PCI-E x1SM busFDI122.3 PC机的主机机的主机(3) BIOSn什么是什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？n中文名为中文名为“基本输入基本输入/输出系统输出系统”，它是存放在主板上它是存放在主板上只读存储器只读存储器（ROM）芯片中的芯片中的一组机器语言程序一组机器语言程序n功能：功能：n诊断计算机故障诊断计算机故障n启动计算机工作启动计算机

9、工作n控制基本外设的输入输出操作控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等屏幕显示等)nBIOS 芯片芯片n保存保存BIOS的只读存储器的只读存储器(ROM)芯片芯片132.3 PC机的主机机的主机BIOS 芯片中包含的程序芯片中包含的程序n加电自检程序加电自检程序程序程序（POST） (Power On Self Test)用于用于检测计算机硬件故障检测计算机硬件故障n系统自举程序系统自举程序（Boot） 启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态nCMOS设置程序设置程序 设置系统参数：日期、时间、口令、配置

10、参数等设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等n常用外部设备的驱动程序常用外部设备的驱动程序（Driver） 实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入输出操作的控制入输出操作的控制142.3 PC机的主机机的主机2.3.2 内存储器内存储器152.3 PC机的主机机的主机复习：内存与外存的关系及比较复习：内存与外存的关系及比较n内存储器内存储器(简称内存或主存简称内存或主存)n存取速度快存取速度快n成本高、容量相对较小成本高、容量相对较小n直接与直接与CPU连接，连接，CPU(指令指令)可以对可以对内存中的指令及数据进行读、写操作内存中的

11、指令及数据进行读、写操作n大多属于易失性存储器大多属于易失性存储器( (volatile) )，用，用于于临时存放正在运行的程序和数据临时存放正在运行的程序和数据内存储器内存储器外存储器外存储器CPU指令指令1指令指令2指令指令k指令指令n程序程序数据数据1数据数据2数据数据m数据数据任务启动时，执行任务启动时，执行该任务的程序和数据该任务的程序和数据将从外存成批传送到将从外存成批传送到内存内存CPU从内存中逐条从内存中逐条读取该程序的指令及读取该程序的指令及相关的数据相关的数据将指令的运算处理将指令的运算处理结果送回内存保存结果送回内存保存任务完成后，将处任务完成后，将处理得到的全部结果成理

12、得到的全部结果成批传送到外存以长久批传送到外存以长久保存保存 逐 条 执 行 逐 条 执 行指 令 ， 按 指指 令 ， 按 指令 要 求 完 成令 要 求 完 成对 数 据 的 运对 数 据 的 运算和处理算和处理n外存储器外存储器(简称简称外存外存或辅存或辅存)n存取速度慢存取速度慢n成本低、容量很大成本低、容量很大n不与不与CPU直接连接，直接连接，计算机运行程序计算机运行程序时，外存中的程序及相关数据必须先时，外存中的程序及相关数据必须先传送到内存，然后才能被传送到内存，然后才能被CPU使用。使用。n属于非易失性存储器属于非易失性存储器( (Nonvolatile) )，用于长久存放系

13、统中几乎所有的信息用于长久存放系统中几乎所有的信息162.3 PC机的主机机的主机半导体存储器的分类及应用半导体存储器的分类及应用n半导体存储器有多种类型：半导体存储器有多种类型：半导体半导体存储器存储器非易失性非易失性存储器存储器易失性易失性存储器存储器(RAM)静态随机存取存储器静态随机存取存储器SRAM动态随机存取存储器动态随机存取存储器DRAM EEPROM闪速存储器（闪速存储器（Flash Memory）（用作（用作Cache存储器存储器） （用作（用作主存储器）主存储器） 每个存储单元每个存储单元(cell)由由6个晶体管组成个晶体管组成 只要加上电，信息就能一直保持只要加上电，信

14、息就能一直保持 对电器干扰相对不很敏感对电器干扰相对不很敏感 比比DRAM更快，也更贵更快，也更贵 每个存储单元由每个存储单元由1个电容和个电容和1个晶体管组成个晶体管组成. 每每10-100 ms必须刷新一次必须刷新一次 对电器干扰比较敏感对电器干扰比较敏感 比比SRAM慢，但便宜慢，但便宜用作内存：用作内存： 存储存储BIOS等固件等固件用作外存：用作外存：U盘、固态硬盘盘、固态硬盘NOR型型NAND型型速度较慢、容量不大，价格便宜速度较慢、容量不大，价格便宜，在低端产品中用得较多，在低端产品中用得较多172.3 PC机的主机机的主机主存储器主存储器(RAM)的功能与原理的功能与原理n主存

15、是主存是CPU可直接访问的可直接访问的存储器，用于存放供存储器，用于存放供CPU处理的指令和数据处理的指令和数据n特点：特点：n以字节为单位进行以字节为单位进行连续编址连续编址，每个存储单元为，每个存储单元为1个字节（个字节（8个二进位）个二进位）n存储容量：存储容量：主存储器中所包含的存储单元的总数（单位：主存储器中所包含的存储单元的总数（单位：MB或或GB）n存取时间：从存取时间：从CPU送出内存单元的地址码开始，到主存读出数据并送到送出内存单元的地址码开始，到主存读出数据并送到CPU（或者是把（或者是把CPU数据写入主存）所需要的时间（单位：数据写入主存）所需要的时间（单位：ns，1 n

16、s = 10-9 s）0110100110101010存存储储内内容容00001000000001000011001001111011111存储存储单元单元地址地址地址码地址码存储单元地址寄存器地址译码器读写控制电路读读/写的数据写的数据读读/写控制信号写控制信号(64位)(36位)182.3 PC机的主机机的主机PC机主存储器的物理结构机主存储器的物理结构n主存储器由主存储器由1 14 4个内存条组成个内存条组成n内存条的组成：内存条的组成：把若干片把若干片DRAM芯片焊装在一小条印制电路板上制成芯片焊装在一小条印制电路板上制成n内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用内存条必须插在主板上

17、的内存条插槽中才能使用n目前流行的是目前流行的是DDR2和和DDR3内存条：内存条：n均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面nDDR2 和和DDR3均有均有240个引脚，但不可互换使用个引脚，但不可互换使用nPC机主板中一般都配备有机主板中一般都配备有2个或个或4个内存条插槽个内存条插槽 4个内存条插槽个内存条插槽192.3 PC机的主机机的主机教学参考：教学参考： DDR内存条的类型、速率及相关参数内存条的类型、速率及相关参数时钟频率=100MHz 总线频率=200MHz 传输频率=400MHz存储单元阵列数据总线时钟频率=100MHz 总线频率

18、=100MHz 传输频率=200MHz存储单元阵列数据总线缓冲器缓冲器缓冲器缓冲器DDRDDR2内存条内存条类型类型内存条内存条名名 称称存储器存储器时钟频率时钟频率存储器总线存储器总线时钟频率时钟频率每秒每秒传输次数传输次数最大最大传输速率传输速率DDR2-400PC2-3200100MHz200MHz400MT3.2 GB/sDDR3-800PC3-6400400MHz800MT6.4 GB/sDDR2-533PC2-4200133MHz266MHz533MT4.2 GB/sDDR3-1066PC3-8500533MHz1066MT8.5 GB/sDDR2-667PC2-5300166MH

19、z333MHz667MT5.3 GB/sDDR3-1333PC3-10600666MHz1333MT10.6 GB/sDDR2-800PC2-6400200MHz400MHz800MT6.4 GB/sDDR3-1600PC3-12800800MHz1600MT12.8 GB/sDDR3-1866PC3-14900233MHz933MHz1866MT15GBDDR3-2000PC3-16000250MHz1000MHz2000MT16GBDDR3-2133PC3-17000266MHz1066MHz2133MT17GB202.3 PC主机的组成主机的组成存储器与存储器与CPU速度差距愈来愈大速度

20、差距愈来愈大nDRAM, 硬盘与硬盘与CPU 之间的速度差距愈来愈大：之间的速度差距愈来愈大：问题：由于问题：由于CPU工工作速度很快，内存作速度很快，内存速度比较慢（差速度比较慢（差12个数量级），个数量级），从内存取数或向内从内存取数或向内存写数时，存写数时，CPU往往往需要等待往需要等待212.3 PC主机的组成主机的组成解决方案解决方案高速缓存高速缓存(cache)ncache是一种小容量高速缓冲存是一种小容量高速缓冲存储器，它由储器，它由SRAM组成组成ncache直接制作在直接制作在CPU芯片内，芯片内，速度几乎与速度几乎与CPU一样快一样快n程序运行时，程序运行时，CPU使用的一

21、部分使用的一部分数据数据/指令会预先成批复制在指令会预先成批复制在cache中，中，cache的内容是主存的内容是主存储器中部分内容的映象储器中部分内容的映象n当当CPU需要从内存读需要从内存读(写写)数据或数据或指令时，先检查指令时，先检查cache中有没有，中有没有，若有，就直接从若有，就直接从cache中读取，中读取，而不用访问主存储器而不用访问主存储器012345678910111213141589143444101010主存中的部分信息复主存中的部分信息复制在制在cache存储器中存储器中cache主存储器主存储器CPUCPU芯片芯片222.3 PC主机的组成主机的组成教学参考：教学

22、参考： 如何提高如何提高cache的命中率？的命中率？n增大增大cache容量容量n采用多级采用多级cache技术技术(2级或级或3级等级等)ncache中采用快速的查找算法，判定是否命中中采用快速的查找算法，判定是否命中n不能命中时，采用有效的算法将读入的内容替换不能命中时，采用有效的算法将读入的内容替换cache中暂时不使用的内容中暂时不使用的内容n编译器优化目标程序编译器优化目标程序n程序员写出程序员写出cache-friendly的程序的程序232.3 PC主机的组成主机的组成小结：计算机存储器的层次结构小结：计算机存储器的层次结构cache存储器存储器主存储器主存储器(RAM和和RO

23、M)外存储器（软盘、硬盘、光盘）外存储器（软盘、硬盘、光盘）后备存储器（磁带库、光盘库）后备存储器（磁带库、光盘库）内存储器内存储器外存储器外存储器寄存器寄存器典型容量典型容量1KB几个几个MB几个几个GB100GB-1TB10TB-100TB典型存取时间典型存取时间1 ns2 ns10 ns10 ms10 s 分析：速度越快，成本较高。分析：速度越快，成本较高。 为了获得好的为了获得好的性能性能/价格比价格比，计算机中各，计算机中各种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作 工作过程：工作过程：1）CPU运行时，需要的操作数大部分来自

24、寄存器运行时，需要的操作数大部分来自寄存器2）如需要从）如需要从(向向)存储器中取存储器中取(存存) 数据时，先访问数据时，先访问cache，如在，取自，如在，取自cache3）如操作数不在）如操作数不在cache，则访问，则访问RAM，如在，如在RAM中，则取自中，则取自RAM4）如操作数不在）如操作数不在RAM，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出RAM cache242.3 PC主机的组成主机的组成2.3.3 I/O控制与控制与I/O接口接口252.3 PC主机的组成主机的组成n 输入的任务：输入的任务：n将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域将输入设备输入

25、的信息送到内存储器的指定区域n 输出的任务：输出的任务：n将内存储器指定区域的内容送出到输出设备将内存储器指定区域的内容送出到输出设备 （I/O操作也包括外存与内存之间的数据传输）操作也包括外存与内存之间的数据传输）n I/O操作的特点：操作的特点：nI/O操作与操作与CPU的运算可同时进行的运算可同时进行n多个多个I/O设备的操作也可同时进行工作设备的操作也可同时进行工作n每类每类I/O设备都有各自的控制器，它们按照设备都有各自的控制器，它们按照CPU的的I/O操作命令，操作命令，独立地控制独立地控制I/O操作的全过程！操作的全过程！ I/O操作的任务与特点操作的任务与特点262.3 PC主

26、机的组成主机的组成 关于计算机中的总线关于计算机中的总线n总线的定义：总线的定义：n用于在用于在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共享的信息传输通路及其控制部件。享的信息传输通路及其控制部件。n总线的特点：总线的特点：1 共享共享 ； 2 高速高速 n总线的参数：数据通路宽度；总线工作频率；每秒传输次数总线的参数：数据通路宽度；总线工作频率；每秒传输次数总线带宽总线带宽(最高传输速率最高传输速率)(数据通路宽度数据通路宽度/8) x 总线工作频率总线工作频率 x 传输次数传输次数n总线的类型：总线的类型：nCPU总线（前端总线

27、总线（前端总线FSB）n存储器总线存储器总线nI/O总线（总线（ 目前使用的是目前使用的是PCI 和和PCI-E 两种）两种）对应主板上的两种扩充插槽：对应主板上的两种扩充插槽： PCI插槽插槽 PCI-E插槽插槽272.3 PC主机的组成主机的组成PCI 和和 PCI-E 扩充卡插槽扩充卡插槽各种各种I/O插口插口PCI插槽插槽工作频率工作频率:33MHz，数据线数据线:32位位传输速率传输速率:133MB/s PCI-E x1插槽插槽1个串行传输个串行传输通道；通道； 最高传输速率最高传输速率:250MB/s 显卡插槽显卡插槽 (PCI-E x16)16个串行传输通道；个串行传输通道； 最

28、高传输速率最高传输速率:5GB/s 282.3 PC主机的组成主机的组成教学参考：教学参考： 什么是什么是PCI-E？n由英特尔提出，原名为由英特尔提出，原名为“3GIO” ，改名为，改名为“PCI-Express” （PCI-E 或或 PCIe）。目标是全面取代现行的）。目标是全面取代现行的PCI和和AGP，实现总线接口的统一，实现总线接口的统一n采用高速串行传输，以点对点的方式与主机进行通信采用高速串行传输，以点对点的方式与主机进行通信292.3 PC主机的组成主机的组成教学参考：教学参考： PCI-E的优点的优点n传输速率高：传输速率高： x1速率可达速率可达250MB/s， x16速率

29、可达速率可达5GB/s（2.0版速率提高为版速率提高为2倍倍, 3.0版为版为4倍）倍）n适应性好：包括适应性好：包括x1、x4、x8 及及x16多个类型多个类型302.3 PC主机的组成主机的组成关于关于I/O接口接口nI/O接口：接口：I/O设备与主机之间的连接器设备与主机之间的连接器包括：插头包括：插头/插座的形式、通讯规程和电器特性等插座的形式、通讯规程和电器特性等n分类：分类：n从数据传输方式来分：从数据传输方式来分：n串行（一次只传输串行（一次只传输1位）位）n并行（多位一起进行传输）并行（多位一起进行传输）n从是否能连接多个设备来分：从是否能连接多个设备来分：n总线式（可连接多个

30、设备）总线式（可连接多个设备）n独占式（只能连接独占式（只能连接1个设备）个设备）n从是否符合标准来分：从是否符合标准来分：n标准接口标准接口 （通用接口）（通用接口）n专用接口专用接口 （专用接口）（专用接口）312.3 PC主机的组成主机的组成台式台式PC机箱背部的机箱背部的I/O设备接口设备接口显示器显示器接口接口(3种种)麦克风麦克风音音 箱箱键盘接口键盘接口HDMI接口接口USB接口接口以太网以太网RJ-45接口接口鼠标器鼠标器接口接口数字音频接口数字音频接口(同轴电缆接口同轴电缆接口) 数字音频接口数字音频接口（光纤接口）（光纤接口） e-SATA接口接口322.3 PC主机的组成

31、主机的组成常用的常用的I/O接口及其性能参数接口及其性能参数名名 称称传输方式传输方式数据传输速率数据传输速率插头插头/插座形式插座形式连接设备数目连接设备数目连接的设备连接的设备PS/2接口接口串行串行,双向双向低速低速圆形圆形6针针1鼠标器，键盘鼠标器，键盘USB(2.0)串行串行,双向双向60MB/s（高速）（高速）矩形矩形4线线最多最多127几乎所有外围设备几乎所有外围设备USB(3.0)串行串行,双向双向400MB/s（超高速）（超高速）矩形矩形8线线最多最多127几乎所有外围设备几乎所有外围设备IEEE 1394串行串行,双向双向12.5,25,50MB/s100MB/s矩形矩形6

32、线线最多最多63数字视频设备数字视频设备,光驱，光驱，硬盘硬盘ATA并行并行,双向双向66,100,133MB/s(E-IDE)40/80线线14硬盘，光驱，软驱硬盘，光驱，软驱SATA(串行串行ATA)串行串行,双向双向150、300、600MB/s7针插头针插头/插座插座1硬盘，光盘硬盘，光盘eSATA串行串行,双向双向300MB/s连接线最长连接线最长2m1外置的外置的SATA接口，连接口，连接移动硬盘接移动硬盘显示器接口显示器接口VGA并行并行,单向单向200500MB/sHDB151显示器显示器显示器接口显示器接口DVI并行并行,单向单向3.7/ 7.6 Gbit/s24针插座针插座

33、1显示器显示器高清晰多媒体接高清晰多媒体接口口HDMI并行并行,单向单向10.2 Gbps19针插座针插座1显示器、电视机显示器、电视机332.3 PC主机的组成主机的组成关于关于USB接口接口n通用串行总线式接口通用串行总线式接口（Universal Serial Bus ）n高速、可连接多个设备、串行传输高速、可连接多个设备、串行传输n传输速率：传输速率：nUSB的的1.1版：版：1.5 Mb/s和和12 Mb/snUSB2.0版：最高达版：最高达 480Mb/s（60MB/s）nUSB3.0版：最高达版：最高达 3.2Gbps（400MB/s）nUSB2.0使用使用4线标准连接器，体积小

34、，符合即插即用规范线标准连接器，体积小，符合即插即用规范（Plug & Play,即即PnP）n使用使用“USB集线器集线器” 扩展机器的扩展机器的USB接口，最多连接接口，最多连接127个设个设备备n可通过可通过USB接口由主机向外设提供电源接口由主机向外设提供电源(5V，100500 mA) USB标识标识USB 3.0342.3 PC主机的组成主机的组成USB接口的接口的3种类型种类型标准标准USB接口接口(A型型),通常在通常在PC上上出现出现标准标准USB接口接口(B型型),通常在通常在USB设设备上出现备上出现黑黑地地GND4绿绿数据数据DATA3白白数据数据DATA2红红

35、电源电源VCC1导线颜色导线颜色名名 称称信信 号号引引 脚脚Mini-USB,数码数码相机、移动硬盘相机、移动硬盘等设备经常使用等设备经常使用Micro-USB, 智智能手机、平板电能手机、平板电脑、数码相机等脑、数码相机等使用使用352.3 PC主机的组成主机的组成USB 2.0 OTG接口接口n功能：功能：n扩展传统扩展传统USB 2.0的功能，的功能，使得智能手机使得智能手机/平板电脑既平板电脑既可作为可作为“从从”设备（外围设备（外围设备）连接到设备）连接到PC（“主控主控设备设备”），又可作为），又可作为“主主控设备控设备”，去连接，去连接U盘、盘、打印机、键盘等打印机、键盘等“从

36、从”设设备备U盘OTG数据线362.3 PC主机的组成主机的组成小结小结1： I/O总线总线,I/O控制器控制器,I/O接口与接口与I/O设备的关系设备的关系nI/O设备通常都是物理上相互独立的设备，它们一般通过设备通常都是物理上相互独立的设备，它们一般通过I/O接接口与口与I/O控制器控制器(或或I/O总线总线)连接连接nI/O控制器通过扩展卡或者南桥芯片与控制器通过扩展卡或者南桥芯片与I/O总线连接总线连接nI/O总线经过北桥芯片与内存、总线经过北桥芯片与内存、CPU连接连接打印机打印机扫描仪扫描仪显示器显示器麦克风麦克风网线网线I/O总线总线I/O接口接口硬盘硬盘光驱光驱I/O设备设备C

37、PU主板主板I/O设备设备I/O控制器控制器（扩充卡）（扩充卡）机箱机箱插座插座板卡板卡插座插座I/O控制器控制器PCI插槽插槽内存内存主主板板插插槽槽机机 箱箱芯片组芯片组IDE接口接口机箱机箱插座插座I/O设备设备键盘键盘鼠标器鼠标器372.3 PC主机的组成主机的组成小结小结2： I/O总线总线,I/O控制器控制器,I/O接口与接口与I/O设备的关系设备的关系yALU寄存器组寄存器组CPU总线接口总线接口R6CPU(前端前端)总线总线I/O 总线总线主板扩展槽主板扩展槽PCI接口接口南桥芯片南桥芯片I/O 总线总线磁盘控制器磁盘控制器以太网卡以太网卡USB控制器和接口控制器和接口鼠标器鼠

38、标器键盘键盘网线网线disk声卡声卡视频卡视频卡光驱光驱主存储器主存储器0A北桥芯片北桥芯片y存储器总线存储器总线显卡382.3 PC主机的组成主机的组成附附 录录392.3 PC主机的组成主机的组成SRAM的存储单元的存储单元6管静态管静态NMOS存储单元存储单元读出时：读出时： - 置置2个位线为高电平个位线为高电平 - 置字线为置字线为1 - 根据存储单元的状态根据存储单元的状态改变位线的输出电平改变位线的输出电平写入时：写入时： - 位线上是被写入的二位线上是被写入的二进位信息进位信息0或或1 - 置字线为置字线为1 - 存储单元存储单元(触发器触发器)按按位线的状态设置成位线的状态设

39、置成0或或1信息存储原理：信息存储原理： 看作带看作带时钟的时钟的RS触发器触发器V1V3V6V5V2V4UDDQQV7V8列选线YI / OI / O行选线X位线D存储单元V1V3V6V5V2V4UDDV7V8YI / OI / OX位线D位线D位线D(a)(b)存储存储单元单元字线字线位线位线D位线位线D402.3 PC主机的组成主机的组成 DRAM的存储单元的存储单元单管动态单管动态MOS存储单元存储单元 读出时：读出时：字线位线V Cnode / CBL写入时：写入时：字线位线V电容Cnode信息存储原理信息存储原理 电容电容Cnode处于充处于充电状态时，表示电状态时，表示1； 电容

40、电容Cnode处于放处于放电状态时，表示电状态时，表示0字线字线位线位线接地接地存储单元存储单元字线字线位线位线C读放大器读放大器412.3 PC主机的组成主机的组成 DRAM存储器基本结构存储器基本结构 主要组成部分：主要组成部分： 存储矩阵存储矩阵 地址译码器地址译码器 读读/写缓冲及控制电路写缓冲及控制电路 工作过程：工作过程： 使用行地址和行选通信号使用行地址和行选通信号(RAS) 选择某一行存储单元选择某一行存储单元 将该行所有单元的信息读将该行所有单元的信息读出送到芯片内部的行缓冲器出送到芯片内部的行缓冲器 使用列地址和列选通信号使用列地址和列选通信号(CAS) 选择缓冲器的某一列选择缓冲器的某一列 数据从缓冲器选出并拷贝数据从缓冲器选出并拷贝到数据总线，然后送给到数据总线，然后送给CPU行地址译码器A0A1Ai存 储 矩 阵列 地 址 译 码 器读 /写 控 制 电 路D0Ai1An1CSR/WDm1I / O0I / Om 1行 地 址 列地址wordline