1、1/22,第三章 微型计算机硬件组成,3.1微型计算机3.1.1 微型计算机概述3.1.2 微型计算机的主要性能指标 3.2 微型计算机硬件系统3.2.1 总线与系统主板3.2.2 CPU3.2.3 存储器3.2.4 外部设备,2/22,教学目的与要求,了解微型计算机的发展方向和主要性能指标； 掌握在总线的有关概念,了解系统主板； 熟悉CPU的主要性能指标 掌握存储器的分类及存储容量的计算方法,熟悉各类存储器； 了解各种输入输出设备,3/22,常见微机系统,计算机、电视、影音三模式,平板电脑,家庭网络计算机,移动计算机,4/22,3.1 微型计算机 3.1.1 微型计算机概述,1微型计算机基本
2、结构,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,5/22,2 微型计算机的发展方向, 高速化 处理器主频 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。 多媒体化 全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体系统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多媒体通信等。 网络化 网络计算机、具有联网功能的PDA以及各种类型的个人计算机等正在飞速发展。 隐形化 今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形像，电视计算机、影音计算机等将大量出现。,6/22,微型计算机发展-摩尔定律,7/22,3.1. 2 微型计算机主要性能指标,1）字长 计算机一次能够并行处理
3、的二进制数据的位数，字长直接影响到计算机的功能、用途及应用领域。 2）主频速度 计算机的时钟频率，主频在很大程度上决定了计算机的运算速度。 3）运算速度 计算机每秒钟能执行的指令数。常用的单位有 MIPS （每秒百万条指令）。目前已达每秒 2 5亿条指令。 4）存储容量内存储器能够存储信息的总字节数。,8/22,微型计算机主要性能指标,5) 存储周期 存储器连续两次读取（或写入）所需的最短时间，半导体存储器的存储周期约为几十到几百毫微秒之间。 6）可靠性 在给定时间内计算机系统能正常运转的概率，通常用平均无故障时间表示，无故障时间越长表明系统的可靠性越高。 7）可用性 计算机的使用效率，它以计
4、算机系统在执行任务的任意时刻所能正常工作的概率表示。 8）可维护性 计算机的维修效率，通常用平均修复时间来表示。 还有一些评价计算机的综合指标，例如性能价格比、兼容性、系统完整性、安全性等。,9/22,总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路,3.2 微型计算机硬件系统 3.2.1 总线与系统主板,10/22,总线分类,地址总线:传输地址信息 数据总线:传输数据信息 控制总线:传输控制信息,内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部） 系统总线：连接计算机中各大部件 外部总线：连接计算机和外部设备,连接对象,传输对象,并行总线:通信速度快、实时性好 串行总线:简易、方便、灵活,通信方式
5、,11/22,总线,微处理器,微处理器、总线、存储器、接口电路和外设逻辑关系,12/22,系统主板,内存,总线插槽,接口卡,CPU,串行接口,USB接口,13/22,系统主板,芯片组决定了主板的结构及CPU的使用。根据芯片的功能，可分为南桥芯片和北桥芯片。,南桥芯片主要负责I/O接口控制、IDE设备（硬盘等）控制以及高级能源管理等；北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输，由于北桥芯片的发热量较高，所以芯片上会装有散热片。,14/22,3.2.2 CPU, CPU字长：内部各寄存器之间一次能够传递的数据位 位宽 与外部设备之间一次能够传递的数据位 x位CPU 通常
6、用CPU字长和位宽来称呼CPU。例如，Pentium CPU字长是32位，位宽是64位，称为超32位CPU。 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：通常用微米数字来描述,15/22,内部存储器 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,3.2.3 存储器,微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器,16/22,（1）随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM) RAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。 CPU对它们既可读出又可写入数据。 （2）只读存储器(R
7、ead only Memory，简称ROM) CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。 （3）高速缓冲存储器Cache 是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，,内部存储器,17/22,（1）软盘,用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成 读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB 新型磁盘具有100MB250MB容量,（2）光盘,衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率= 150KB/秒 常用： 只读型光盘CD-ROM一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入
8、后继产品DVD-ROM，DVD-ROM一倍速率是1.3MB/秒,外部存储器,18/22,磁盘容量=磁头数柱面数扇区数扇区字节数,硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成 读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面 硬盘容量视具体类型而定,硬盘,19/22,移动存储产品,磁光技术移动存储产品 磁盘技术与光技术结合,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,20/22,3.2.4 外部设备,1. 输入设备,计算机中常用的输入设备是键盘、鼠标、轨迹球、扫描仪、光笔、触摸屏、数字化仪、游戏操作杆，专用于多媒体处理的数码设备等。,轨迹球,光笔,扫
9、描仪,21/22,1）显示系统显示系统由显示器和显示适配器（也称显示卡）。 显示器的主要技术参数有：像素 点距(Dot Pitch) 显示分辨率（Resolution） 刷新频率（Refresh Rate） 2）打印机 针式打印机、喷墨打印机、激光打印机,1. 输出设备,22/22,思 考 题,微型计算机的基本结构由哪内务部分组成？主机包括哪些部件？ 微型计算机的发展方向是什么？ 微型计算机有哪些主要性能指标？ 微型计算机的存储器分为哪几类？ 外部存储器上的数据能否被CPU直接处理？ 什么是总线？按总路线传输的信息特征可将总路线分为哪几类？各自的功能是什么？ 什么是接口？计算机常见的接口有哪些？ 常用的外部设备有哪些？ 高速缓冲存储器的作用是什么？ 系统主板主要包括哪些部件？,
