微型计算机系统的组成

微型计算机系统的组成“存储程序”计算机硬件系统有五大组成部分——

运算器、控制器、存储器，输入设备、输出设备3.1微型计算机硬件系统称为个人计算（PersonalComputer,PC）或称为个人电脑现代微机，在此原理基础上，有几点改进：1、把运算器和控制器组成CPU2、采用了总线结构(公共通道)3、输入输出设备要通过接口连接软驱、光驱、硬盘I/O接口1内存RAMROM总线BUSI/O接口2I/O接口3CPU键盘、鼠标显示器外部设备主机PC机硬件原理图优点：系统结构简单，易扩充系统，可靠性高微型计算机硬件系统的组成原理图实际PC机硬件的组装就是基于此原理。PC机工业产品硬件结构框图图中的实线部分通常做在一块印刷电路板（PCB）上的，这块印刷电路板就称为主板。主板（mainboard或motherboard）主板是最基本的也是最重要的部件之一。实现各部件之间的信息连接和通信管理。一个主板上最重要的部分就是芯片组。主板（mainboard或motherboard）芯片组（Chipset）北桥南桥芯片合称芯片组（Chipset）。一般，芯片组的名称以北桥芯片的名称命名。同一CPU可以搭配不同芯片组，由此构成的计算机性能和价格可以差异很大。PC是由具有独立功能的标准化部件组成。主板是组装其他部件的基础，其他部件和主板联接后才能使用。一段PC组装的短片CPUCPU=运算器+控制器+寄存器在微型计算机中，CPU集成在一个芯片上，也称为微处理器（Microprocessor,MP）CPU的核（Core）：CPU中实际读取指令和执行指令的那部分电路。衡量CPU性能的主要指标结构字长主频多核CPU比单核CPU要强。CPU一次能处理的二进制数的位数。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，它周期性地发出方波，控制和同步各个器件的工作节拍。总线（Bus）和接口(Interface)总线：计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。外设要通过I/O接口与微处理器相连。总线和接口中数据传送方式：并行和串行PC中总线和接口常见种类：PCI、PCIE、IDE、SATA等1.PCI总线PeripheralComponentInterconnect（外设部件互连标准）目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板上都带有这种插槽。可插接声卡、网卡、电视卡、视频采集卡等

2.PCIE（PCIExpress）总线是PCI电脑总线的一种，拥有更快的速率。主要用来连接显卡。

3.IDE（IntegratedDriveElectronics）接口用于连接硬盘和光盘4.SATA（SerialAdvancedTechnologyAttachment）接口5.USB（UniversalSerialBus）接口

连接U盘、数码相机等6.IEEE1394接口（又名火线接口firewire）连接数码摄像机和外部硬盘7.PS/2接口（紫色是键盘接口，绿色是鼠标接口）

8.LPT接口传统打印机接口，现在的打印机也可用USB接口。GPU和显卡GPU（GraphicsProcessingUnit）是专用的图形图像处理器。GPU是显卡的大脑。集成显卡：GPU放在主板上，通常是与北桥封装在一起或者与CPU封装在一起。独立显卡：将GPU、显示存储器及相关控制电路制作在一块独立的印刷电路板上，再插入主板的相应插槽中。内存（MainMemory）功能： 程序执行期间，用于存放程序和数据。由半导体存储单元组成地址存储单元…000000000001011…000000010011011…000000100101010…000000111001011…000001001101011……………………内存结构示意图内存分为两大类：RAM和ROMRAM（RandomAccessMemory）ROM（ReadOnlyMemory）随机存取存储器优点：可快速地存入或取出数据缺点：一旦停电，其中的数据全都丢失只读存储器优缺点与RAM相反内存（Mainmemory）——RAMSRAM（StaticRAM）（静态RAM）DRAM(DynamicRAM)（动态RAM）用触发器来保存二进制数，速度快，价格贵。常用作Cache、CMOS用电容来保存二进制数，DRAM速度比SRAM慢，价格便宜，内存条都DRAM3、内存（Mainmemory）——ROM

掩膜ROMPROM——ProgrammableRomEPROM——ErasableProgrammableRom（紫外线）EEPROM——ElectricallyErasableProgrammableRomFlashMemory（闪存）内容主要就是BIOS(BasicInput/OutputSystem)即初始化程序，主要I/O设备的驱动程序和中断程序等内存分类外存又称辅存。用于存放大量且暂时不用的数据

种类：软盘、硬盘、光盘、U盘处理方式：批处理优点：价格低，容量大，永远保存信息缺点：存取速度慢硬件硬盘（Harddisk）放在主机内，是一个密封体。从外部大小分有5英寸，3.5英寸和2.5英寸，目前已出现更小的1.8英寸盘。容量在迅速扩大，目前主流硬盘已发展容量为500GB—1500GB。件硬盘存储器内部结构磁盘往往有多片，每片都是两面涂敷了一层磁介质硬盘存储器内部结构硬盘的读写过程：柱面、盘面（磁头）号、扇区、实际读写光盘存储器原理：运用光盘盘面的凸凹不平，光驱利用发出的激光射在盘片上。反射光的强弱变化就可以表达二进制数0、1。特点：存储容量大，保存时间长。

光盘的分类CDa）CD-ROM：只读性光盘，只能读取信息，不能写入，一般约为650M。b）CD-R：一次写入性光盘，永久读。c）CD-RW：可抹性光盘，可以重复读写，但需要光盘刻录机操作DVD与CD类似，DVD也有DVD-ROM、DVD-R和DVD-RW蓝光（Blu－ray）光盘键盘（Keyboard）和鼠标（Mouse）键盘和鼠标是现代计算机的标准输入设备。PS/2接口和USB接口，也可以以无线方式连接。后一种方式下，键盘或鼠标发射无线电信号，相应的信号接收器插在PS/2或USB接口上。触摸屏（TouchScreen）1.电阻式触摸屏2.电容式触摸屏

3.红外线式触摸屏4.表面声波触摸屏最简单、方便、自然的一种人机交互方式显示器（Display或Monitor）1.CRT（CathodeRayTube）显示器2.LCD显示器（液晶显示器，LiquidCrystalDisplay）音频系统 个人计算机的音频系统包括声卡、耳机、音箱以及话筒等，属于常用的输入/输出设备。1.声卡(SoundCard) A/D、D/A转换，还有一些信号处理功能。板载声卡（集成声卡）独立声卡、外置声2.多声道音频（MultiChannelAudio）2.0声道（立体声）2.1声道多声道

2.1声道音箱产品5.1声道音箱产品5.1声道音响系统音箱摆放位置示意图

打印机1.喷墨打印机特点：打印无噪声，色彩鲜艳其耗材──墨水，比较贵。2.激光打印机特点：噪声较小，速度快价格较昂贵。3.2微型计算机软件系统程序（Program）是为完成一项特定任务而用某种语言编写的：一组指令序列。软件：程序和数据的集合。根据用途将软件分为两大类：

系统软件和应用软件。裸机：只有硬件、没有软件的计算机用于使用和管理计算机系统及其资源为解决实际问题而编制的程序（应用软件包和用户自编程序）操作系统(OperatingSystem)操作系统是一种系统软件，它负责管理计算机系统中的各种资源并控制各类程序的运行，是计算机硬件和软件及用户之间的接口。定义PC启动过程：开机BIOS程序运行操作系统运行，这以后PC就由操作系统控制和管理。1）按使用环境和对作业处理方式分类123批处理操作系统（单道、多道）

（如DOS/VSE）分时处理操作系统（如Unix）实时操作系统（如VRTX）2）按硬件结构来分类123网络操作系统(如Netware)分布式操作系统(如Amoeba)多媒体操作系统(如Amiga)3）按使用方式分类123单用户单任务（如DOS）单用户多任务（如Windows）多用户多任务(如UNIX)4）按用户界面分类DOSNetWareUNIX12字符界面（TextUserInterface,TUI）操作系统（如DOS）图形界面（GraphicalUserInterface，GUI）操作系统（如Windows）5）按寻址范围分类可分为16位、32位、64位操作系统等。如windows7操作系统有32位和64位两个版本32位windows7的寻址范围是2的32次方字节。64位windows7的寻址范围是2的64次方字节。操作系统的功能存储器管理设备管理文件系统管理作业管理处理机管理微型计算机常用操作系统(1)DOS(2)UNIX(3)Linux(4)Windows(5)MacOSX(6)智能手机的操作系统：Android、WindowsPhone、Symbian程序设计语言及其处理程序低级语言和高级语言（算法语言）低级语言：机器语言（二进制代码语言）、汇编语言（符号语言）两种。高级语言（近似人们使用的自然语言去编写程序代码）：BASIC、C、C++、Java等数据库管理系统(DBMS)MicrosoftSQLServer、SYBASE、DB2、ORACLE、MySQL、ACCESS等。建立数据库、编辑、修改、增加、删除数据库内容等

数据维护对数据的检索、排序、统计等使用数据库的功能使用数据库友好的交互式输入／输出能力

输入／输出使用方便、高效的数据库编程语言

允许多用户同时访问数据库

数据库访问提供数据独立性、完整性、安全性的保障

数据保障数据库

编程语言应用软件文字处理软件表格处理软件辅助设计软件图形、图像处理软件网页制作软件计算机游戏软件等等3.3软件与硬件的关系一个完整的微型计算机系统是由硬件和软件构成的。硬件系统软件应用软件用户小结微型计算机系统软件系统硬件系统系统软件应用软件主机外部设备