计算机硬件组成实验报告

计算机硬件组成实验报告一、PC机硬件系统的组成：计算机的硬件是指组成计算机的各种物理设备，也就是我们所看得见、摸得着的实际物理设备，如CPU、存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等等。硬件系统分为三种典型结构：单总线结构：即用一组系统总线将计算机系统的各部分连接起来，各部分之间可以通过总线交换信息。这种结构的优点是易于扩充新的I/O设备，并且各种I/O设备的寄存器和主存器的存储单元可以统一编址，使CPU访问I/O设备更方便灵活；其缺点是同一时刻只能允许挂在总线上的一对设置之间互相传送信息，也即分时使用总线，这就限制了信息传送的吞吐量，这种结构一般用在微型计算机和小型计算机中。双总线结构：为了消除信息传送的瓶颈，常设置多组总线，最常见的是在主存和CPU之间设置一组专用的高速存储总线。这种结构的优点是控制线路简单，对I\O总线的传送速率要求低；其缺点是CPU的工作效率较低，因为I/O设备与主存之间的信息交换要经过CPU进行。以存储器为中心的双总线结构中，主存储器可通过存储总线与CPU交换信息，同时还可以通过系统总线与I/O设备交换信息，这种结构的优点是信息传送速率高；其缺点是需要增加硬件的投资。采用通道的大型系统结构：为了扩大系统的功能和提高系统的效率，在大、中型计算机系统中采用通道结构，在这种结构中，一台主机可以连接多个通道，一个通道可以连接一台或多台I/O控制器，一台I/O控制器又可以连接一台或者多台I/O设备，所以它具有较大的扩展余地，另外由通道来管理和控制I/O设备，减轻了CPU负担，提高了整个系统的效率。硬件系统的组成部分介绍：电源：电源是电脑中不可缺少的供电设备，它的作用是将220V交流电转换为电脑中使用的5V、12V、3.3V直流电，其性能的好坏，直接影响到其他设备工作的稳定性，进而会影响整机的稳定性。手提电脑在自带锂电池情况下，为手提电脑提供有效电源。主板：在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。主板是电脑中各个部件工作的一个平台，它把电脑的各个部件紧密连接在一起，各个部件通过主板进行数据传输。也就是说，电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上，它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。CPU：CPU即中央处理器，是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心，CPU也是整个系统最高的执行单元，因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件，很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。内存：内存又叫内部存储器或者是随机存储器（RAM），分为DDR内存和SDRAM内存，（但是SDRAM由于容量低，存储速度慢，稳定性差，已经被DDR淘汰了）内存属于电子式存储设备，它由电路板和芯片组成，特点是体积小，速度快，有电可存，无电清空，即电脑在开机状态时内存中可存储数据，关机后将自动清空其中的所有数据。内存有DDR、DDRII、DDRIII三大类，容量1-64GB。硬盘：硬盘属于外部存储器，机械硬盘由金属磁片制成，而磁片有记忆功能，所以储到磁片上的数据，不论在开机，还是关机，都不会丢失。硬盘容量很大，已达TB级，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SATA、SCSI等，SATA最普遍。移动硬盘是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分的是以微型硬盘（1.8英寸硬盘等）为基础，但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质，因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口，可以较高的速度与系统进行数据传输。固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成。固态硬盘在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致但是固态硬盘比机械硬盘速度更快。声卡：声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备，其作用是当发出播放命令后，声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。显卡：显卡在工作时与显示器配合输出图形、文字，作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。网卡：网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁，它是用来建立局域网并连接到Internet的重要设备之一。调制解调器：英文名为“Modem”，俗称“猫”，即调制解调器，类型有内置式和外置式，有线式和无线式。调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着ADSL宽带网的普及，内置式调制解调器逐渐退出了市场。光驱：英文名为“OpticalDiskdriver”，电脑用来读写光碟内容的机器，也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛，使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）和DVD刻录机（DVD-RAM）等。读写的能力和速度也日益提升。显示器：英文名为“monitor”，显示器有大有小，有薄有厚，品种多样，其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备，是电脑必不可缺少的部件之一。分为CRT、LCD、LED三大类，接口有VGA、DVI两类。二、笔记本电脑的主板结构与台式机的区别：笔记本电脑主板采用allinone结构设计，台式PC机通常要由一块主板和若干辅助板卡构成，主板带有4-8个标准插槽，它些插槽可分别插入软/硬盘控制卡、网卡、音效卡、图像加速卡等，以构成满足不同应用环境的PC机系统。而笔记本电脑则是采用allinone设计的单一主板结构，全机唯一一块主板，板上安装了从中央处理器CPU、存贮器、显示控制器、软/硬盘控制器、输入/输出控制器到网络控制、图像控制、图像压缩/解压缩控制等绝大部分集成电路芯片。主板采用六层以上的多层印制板。由于板上的元器件安装密度很高，为减少发热，集成电路芯片一般都采用低功耗的CMOS芯片。三、多核及其工作原理多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎。多核处理器采用了“横向扩展”（而非“纵向扩充”）方法，实现了“分治法”战略。通过划分任务，线程应用能够充分利用多个执行内核，并可在特定的时间内执行更多任务。操作系统会利用所有相关的资源，将每个执行内核作为分立的逻辑处理器。通过在两个执行内核之间划分任务，多核处理器可在特定的时钟周期内执行更多任务。工作原理：Window系统作为多线程操作系统，处理一个任务时必须停下来等待处理结束才能干下一件事，但它它可以把每个处理任务划分为多“份”，多个处理任务按顺序排成队列，这样单核心的CPU可以一次处理一“份”，轮流处理每个程序的“份”，这样感觉像就是CPU同时在干几件事了。但如果CPU不够强劲，同时排队等待处理的东西太多了，用户就会感觉到系统在等待，有延时，反应慢等等症状。再或者某个程序出现错误，死机了，很可能造成后面排队的其他任务都在那里等待排队你，造成系统无反应的情况，按热启键都没反应。多核CPU就是基板上集成有多个单核CPU，早期PD双核需要北桥来控制分配任务，核心之间存在抢二级缓存的情况，后期酷睿自己集成了任务分配系统，再搭配操作系统就能真正同时开工，2个核心同时处理2“份”任务，速度快了，万一1个核心死机，至少另一个核心还可以继续处理关机、关闭软件等任务。四、智能手机的组成：智能手机：是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称。目前智能手机的知名品牌有：苹果、三星、诺基亚、HTC等；中国的联想（Lenovo）、华为（HUAWEI）、魅族（MEIZU）、小米（Mi）、步步高（VIVO）、中兴（ZTE）、酷派（Coolpad）、欧珀（OPPO）、金立（GIONEE）、天宇（天语，K-Touch）、艾优尼（IUNI）等品牌在中国备受关注。使用