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1、2023/6/28,1,第三章 微型计算机硬件组成,3.1 微型计算机概述 3.2 微型计算机硬件系统3.3 PC机的未来,2023/6/28,2,3.1 微型计算机概述,.PC兼容机,Personal Computer由IEEE组织制定技术标准,2023/6/28,3,.苹果机,图3.1.1 苹果机外观,由苹果电脑公司生产具有专用的硬件和软件与PC机不兼容,2023/6/28,4,3.1.3 微型计算机的基本性能指标,1.运算速度 微机一般用CPU的主频来描述，主频是CPU的时钟频率，单位一般是兆赫兹（MHz），吉赫兹（GHz)2.字长 计算机一次能处理的二进制数位数，现在一般是32位或64
2、位3.内存储器容量4.外存储器容量,2023/6/28,5,3.2 微机硬件系统,显示器、键盘和主机,2023/6/28,6,系统主板（又称母板）CPU硬盘驱动器DVD-ROM驱动器软盘驱动器显示器适配器内存电源,微型计算机主机构成,2023/6/28,7,微型计算机主机构成,2023/6/28,8,图3-2.2 微机主板图,微机系统主板,内存插槽,总线插槽,CPU,并行接口,USB接口,鼠标插口键盘插口,2023/6/28,9,2023/6/28,10,CPU,CPU字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数。CPU外频：CPU总线频率 CPU主频：CPU内核电路的实际工作频率生产工艺技术：通
3、常用微米数字来描述,存储器,存储器是计算机存储数据和程序的若干记忆单元每个记忆单元由8个二进制位组成。,位（bit）：二进制中的0或1在CPU中都是1位；,字节（Byte）：8个二进制位为一个字节；,字长：CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数。,位(bit),字长,字节Byte(8位),2023/6/28,12,1KB=1024B=210 B1MB=1024KB=220 B1GB（千兆字节）=1024MB（兆字节）=230 B1TB（千千兆字节）=1024GB（千兆字节）=240 B,存储单元地址：存储单元的编号。,存储容量:存储器中所能容纳的字节数。用KB、MB、GB、TB表示,20
4、23/6/28,13,RAM（内存）访问速度快信息暂时性相对价格高,外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低,微型计算机存储器分 RAM（内存）、ROM和外部存储器,2023/6/28,14,1）RAM(内存）,随机存储器（Random Access Memory）存放用户程序和数据，可随机读写断电后内容丢失,2）ROM(只读存储器）只读存储器（Read-Only Memory）存放系统程序，只读不写断电后内容仍然保存。,制作成内存条形式,2023/6/28,16,3）外存储器（外存、成块读写块设备）,（1）软盘:是涂有磁性材料的介质,数据记录在磁盘表面上。常用有3.5英寸软盘，简称3寸盘。磁
5、道：磁盘表面一组同心圆。扇区：磁道上分为若干个扇区，每扇区 512个字节。软盘容量=磁道数扇区数5122 高密3.5英寸软盘有079个磁道，每磁道18个扇区。容量为：1.44MB软盘驱动器:通常用字母A:来标识。,2023/6/28,17,内部有若干涂有磁性材料的（铝合金）硬盘片,(2)硬盘,柱面：磁盘上同一编号的磁道构成柱面。,硬盘容量=磁头数磁道数扇区数512（B）,扇区物理地址：（磁头号、磁道号、扇区号）,动作步骤：移动磁头臂（定位寻道）、转动盘片（定位扇区）、传送数据,2023/6/28,18,(2)硬盘,存储容量大,比软盘工作速度快。硬盘通常可分为多个分区,分别用字母 C:、D:、E
6、:、来标识。,硬盘（盒）内部有硬盘驱动器，控制磁盘臂移动、盘片转动等机械运动,硬盘有数据线连接到主机板的插口上，插口后面是磁盘控制器,通常使用两种类型的控制器：IDE和SCSI IDE是IntegratedDriveElectronics（集成驱动器电子）的缩写SCSI是SmallComputerSystemsInterface（小型计算机系统接口）的缩写。,2023/6/28,19,移动存储产品,Flash存储设备 闪存芯片为存储介质采用USB的接口可擦写100万次以上,2023/6/28,20,（3）光盘,通过激光束改变塑料或金属盘片的表面来表示数据。特点：体积小、容量大、制作容易、价格便
7、宜、保存时间长。适宜保存大量的数据(文字、声音、图形和动画等)。,CD-ROM：光盘-只读存储器CD-R：它代表写一次、读多次 CD-RW：可写光盘或可删除光盘,2023/6/28,21,数字化视频光盘DVDDVD-ROM：数字化视频光盘-只读存储器，能存放二小时高质量视频DVD-R：可记录的DVD，即写一次，读多次DVD-RAM：DVD-随机存取存储器或DVD-RW（可写DVD）,2023/6/28,22,输入设备,常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等,键盘：微机的基本输入设备由四部分组成（主键区、数字键盘、功能键和编辑键）,2023/6/28,23,输出设备,常用输出设备：显
8、示器、打印机、绘图仪等。,2023/6/28,24,1394卡 1394卡的全称是IEEE1394 Interface Card，是一种外部串行总线标准，它可以达到400MB/s的数据传输速率，十分适合视频影像的传输。IEEE-1394被应用在数码摄像机、高速外接硬盘、打印机和扫描仪等多种设备，标准的1394接口可以同时传送数字视频信号以及数字音频信号，相对于模拟视频接口，1394技术在采集和回录过程中没有任何信号的损失。1394卡更多地是被当做视频采集卡来使用。,2023/6/28,25,蓝牙技术,蓝牙技术是一种短距离无线通讯技术。它可以支持便携式计算机、移动电话以及其他的移动设备之间相互通
9、信，进行数据和语音传输。蓝牙技术的最大长处是消除了电缆线。目前蓝牙技术的传输范围约为10米左右，速率为1Mbs，新标准出来后，可使传输范围达到100米，最高速度达到10Mbs。,2023/6/28,26,总线与输入/输出接口电路,总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路,2023/6/28,27,微型计算机的硬件结构,存储器,I/O接口,输入设备,I/O接口,数据总线 DB,控制总线 CB,地址总线 AB,输出设备,CPU,2023/6/28,28,2023/6/28,29,总线性能：时钟频率、总线宽度以及传输速率时钟频率：总线的工作频率，单位MHZ，它是影响总线传输速率的重要因素之一。
10、总线宽度：数据总线的位数，单位是“位”。传输速率：总线上每秒钟传输的最大字节数。总线类型：工业标准体系ISA、外围部件互连PCI以及加速图像端口AGP,主板上的总线插槽,PCI总线插槽,AGP插槽,ISA总线插槽,微机总线另一种分类：内部总线是微机内部各外部芯片与 之间的连线，用于芯片一级的互联。系统总线是微机中各插件板与主板之间的连线，用于插件板一级的互联。外部总线（I/O总线）是微机和外部设备之间的连线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行通信，它用于设备一级的互联。,2023/6/28,32,以下图片摘自：美Randal E.Bryant,David OHallaron著.龚弈利，
11、雷迎春 译.深入理解计算机系统，Computer Systems A Programmers Perspective,2023/6/28,33,2023/6/28,34,2023/6/28,35,2023/6/28,36,2023/6/28,37,2023/6/28,38,7 端口和连接电缆,端口是系统单元和外部设备的连接槽，连接电缆是端口与输入/输出设备之间的连接线。串行口：用于连接鼠标、键盘、MODEM和许多其他设备到系统单元并行口：用于连接需要在较短距离内高速收发信息的外部设备,如打印机增强并行口（EPP）是由Intel、Xircom、Zenith等公司开发的，它实现了外部设备进行双向通
12、信。许多利用Intel 386芯片组的笔记本电脑配有EPP。扩展并行口（ECP）是由Microsoft和HP公司开发的，它具有和增强并行口一样高的速率和双向通信能力。支持全部IEEE 1284并行口规格的计算机配有ECP并行口,2023/6/28,39,端口和连接电缆（续）,加速图形端口AGP：连接显示器，支持高速图像和其他视频的输入通用串行总线口USB：一个USB能同时连接多个设备，它提供快速的即插即用和热插拔的连接“火线”口：又称IEEE1394总线，用于连接高速打印机和数码相机，并且速度比USB更快红外接口：许多数码产品都具备了红外传输功能，例如数码相机、手机等等音频系统接口：声卡具有音
13、频输入/输出接口、话筒输入接口（MIC）、MIDI/游戏手柄接口，有些还包括前置/后置/中置/超低音音频输出接口、数字输出接口等,2023/6/28,40,输入/输出设备,I/O设备与处理器间的连接,数据寄存器:用来存放主机与外设之间传送的数据控制寄存器：用来存放处理器发给外设的命令信息状态寄存器:用来保存外设及接口的状态信息,2023/6/28,41,在讲授下面内容（指令的执行过程）之前，应该先讲授第二章的“2.3 计算机系统的组成”，特别是先讲授指令的基本概念,2023/6/28,42,2023/6/28,43,2023/6/28,44,3.3 PC机的未来,PC未来仍会飞速发展，功能会越来越强，应用会更加广泛，外观会更加时尚，设计会更加人性化，同时网络应用会加强PC机的功能，PC机与网络将更加密不可分。微型计算机的范围会更广，传统的台式机、笔记本电脑、网络工作站和网络服务器的界限会更加模糊。商用机、家用机、多媒体机等概念也会更加模糊，更多的设备将通过网络互联与计算机相连，计算机外设的概念也会更加广泛。,
