1、大學計算機基礎大學計算機基礎第三章第三章 微型計算機微型計算機微型計算機主要內容主要內容v 微型計算機概述微型計算機概述 v 微型計算機硬件系統微型計算機硬件系統v 微型計算機主要性能指標微型計算機主要性能指標3.1 微型計算機概述u計算機分為巨型計算機、大型計算機、小型計算機計算機分為巨型計算機、大型計算機、小型計算機和微型計算機和微型計算機u微型計算機性能飛速提高，不同種類計算機之間界微型計算機性能飛速提高，不同種類計算機之間界限變得模糊，大、小、微型計算機的工作原理和系限變得模糊，大、小、微型計算機的工作原理和系統結構相類似統結構相類似u微型計算機可分為微型計算機可分為IBM-PCIBM

2、-PC兼容機和蘋果機兩大類兼容機和蘋果機兩大類1.PC1.PC兼容機兼容機（Personal ComputerPersonal Computer）v IBM-PC IBM-PC兼容機占絕對主導地兼容機占絕對主導地位（位（PCPC開放標準）開放標準）. .v 由由IEEEIEEE組織制定技術標準（組織制定技術標準（標準標準PCPC）v 習慣上稱正規廠家生產的有習慣上稱正規廠家生產的有注冊商標的計算機為注冊商標的計算機為品牌機品牌機, ,如如HPHP、DellDell、聯想、方正、同、聯想、方正、同方等方等; ;自己或商家組裝的計算自己或商家組裝的計算機稱為機稱為兼容機兼容機v 所有兼容機之間硬件

3、和軟件所有兼容機之間硬件和軟件都是通用的都是通用的19811981年年8 8月月1212日日IBMIBM公司正公司正式推出第一臺個人電腦式推出第一臺個人電腦 IBM 5150IBM 5150，處理器用的是，處理器用的是IntelIntel公司的公司的Intel 8088Intel 8088，操作系統采用的是微軟公操作系統采用的是微軟公司的司的IBMIBM硬盤操作系統，價硬盤操作系統，價格是格是26652665美元。美元。2.2.蘋果機蘋果機 蘋果機外觀v 由蘋果電腦公由蘋果電腦公司生產司生產v 具有專用的硬具有專用的硬件和軟件件和軟件v 與與PCPC機不兼容機不兼容v 最早采用圖形最早采用圖形

4、界面個人計算機界面個人計算機1. 1. 主板主板2. CPU2. CPU3. 3. 存儲器存儲器4. 4. 總線與接口總線與接口5. 5. 輸入設備輸入設備6. 6. 輸出設備輸出設備7. 7. 微型計算機與藍牙技術微型計算機與藍牙技術3.2 3.2 微型計算機硬件系統微型計算機硬件系統1. 1. 主板主板主板：主板是微型計算機硬件系統的核心，是各種主板：主板是微型計算機硬件系統的核心，是各種設備的連接載體，為所有硬件提供接口或插槽設備的連接載體，為所有硬件提供接口或插槽 。計算。計算機通過主板把機通過主板把CPUCPU和其他硬件連接成一個完整的系統。和其他硬件連接成一個完整的系統。不同的主板

5、，結構和布線略有不同。不同的主板，結構和布線略有不同。v CPUCPU插槽插槽v 芯片組芯片組v 內存插槽內存插槽v 系統系統BIOSBIOS，提供最基本的硬件控制功能，提供最基本的硬件控制功能v CMOS,CMOS,存放硬件配置參數存放硬件配置參數微機主板結構圖微機主板結構圖內存插槽內存插槽總線插槽總線插槽CPUCPU插座插座并行接口并行接口USB接口接口串行接口串行接口鼠標插口鼠標插口鍵盤插口鍵盤插口芯片組芯片組電池電池主板上的芯片組主板上的芯片組芯片組：是在微機系統中與微處理器配套的輔助電芯片組：是在微機系統中與微處理器配套的輔助電路，路，CPUCPU通過這些芯片組完成系統的輔助功能。是

6、通過這些芯片組完成系統的輔助功能。是主板的核心。主板的核心。 北橋芯片：北橋芯片：負責與負責與CPUCPU的聯系的聯系，并控制內存、，并控制內存、AGPAGP數據在北橋內部傳輸，提供對數據在北橋內部傳輸，提供對CPUCPU的類型和主頻、的類型和主頻、系統的前端總線頻率、內存的類型和最大容量、系統的前端總線頻率、內存的類型和最大容量、AGPAGP插槽等支持。發熱量大，常裝有散熱片。插槽等支持。發熱量大，常裝有散熱片。 南橋芯片：南橋芯片：負責負責I/OI/O總線之間的通信總線之間的通信，如，如PCIPCI總線、總線、USBUSB、LANLAN、ATAATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實、音頻控制器

7、、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等時時鐘控制器、高級電源管理等 。 CPUCPU插槽是用于將插槽是用于將CPUCPU芯片插入芯片插入主板，與主板連接的接口。主板，與主板連接的接口。 CPUCPU插槽分為插槽分為SlotSlot架構和架構和SocketSocket架構。架構。Slot 1Slot 1、Slot 2 Slot 2 Slot A AMD K7Slot A AMD K7（Anthon Anthon 速龍）速龍）Socket 423Socket 423Socket 478Socket 478Socket 775Socket 775 組裝電腦或對電腦組裝電腦或對電腦CPUCPU進

8、行升進行升級時，級時，選擇的選擇的CPUCPU類型與主板的類型與主板的CPUCPU插座必須匹配插座必須匹配。 Socket 478插槽插槽Socket 775插槽插槽主板上的主板上的CPUCPU插座插座BIOSBIOS芯片芯片 BIOSBIOS：Basic Input/Output SystemBasic Input/Output System（基本（基本輸入輸出系統），主板上一塊長方型或正輸入輸出系統），主板上一塊長方型或正方型芯片，是被固化到計算機主板上的方型芯片，是被固化到計算機主板上的ROMROM芯片中的一組程序，存放與該主板匹配的芯片中的一組程序，存放與該主板匹配的基本輸入基本輸入/

9、 /輸出系統程序。輸出系統程序。 為計算機提供為計算機提供最底層的、最直接的硬件設最底層的、最直接的硬件設置和控制置和控制，是連通軟件程序和硬件設備之，是連通軟件程序和硬件設備之間的樞紐。間的樞紐。 系統信息設置、開機上電自檢程序和系統系統信息設置、開機上電自檢程序和系統啟動程序等，為計算機提供最低級的、最啟動程序等，為計算機提供最低級的、最直接的硬件控制。直接的硬件控制。 BIOSBIOS設置程序是儲存在設置程序是儲存在BIOSBIOS芯片中的，只芯片中的，只有在開機時才可以進行設置。現在的主板有在開機時才可以進行設置。現在的主板BIOSBIOS幾乎都采用幾乎都采用Flash ROMFlas

10、h ROM。 CMOSCMOSCMOSCMOS：互補金屬氧化物半導體存儲器，是微機主互補金屬氧化物半導體存儲器，是微機主板上的一塊可讀寫的板上的一塊可讀寫的RAMRAM芯片，芯片，主要用來保存當前主要用來保存當前系統的硬件配置和操作人員對某些參數的設定。系統的硬件配置和操作人員對某些參數的設定。CMOS RAMCMOS RAM芯片靠后備電池供電，關機或系統掉電，芯片靠后備電池供電，關機或系統掉電，CMOSCMOS信息都不會丟失。信息都不會丟失。 CMOS RAMCMOS RAM芯片中主要保存著系統基本情況、芯片中主要保存著系統基本情況、CPUCPU特特性、軟硬盤驅動器、顯示器、鍵盤等部件的信息

11、。性、軟硬盤驅動器、顯示器、鍵盤等部件的信息。 CMOSCMOSBIOSBIOS設置和設置和CMOSCMOS設置的區別與聯系設置的區別與聯系 BIOSBIOS是主板上的一塊是主板上的一塊ROMROM芯片，存有系統的重要芯片，存有系統的重要信息和設置系統參數的設置程序（信息和設置系統參數的設置程序（BIOS SetupBIOS Setup程序程序) )；CMOSCMOS是主板上的一塊可讀寫是主板上的一塊可讀寫RAM RAM 芯片，芯片，存放著關于系統配置的具體存放著關于系統配置的具體BIOSBIOS參數，其內容參數，其內容可通過設置程序進行讀寫。可通過設置程序進行讀寫。 CMOS RAMCMOS

12、 RAM是系統參數存放的地方，而是系統參數存放的地方，而BIOSBIOS中系中系統設置程序是完成參數設置的手段。因此，準統設置程序是完成參數設置的手段。因此，準確的說法應是通過確的說法應是通過BIOSBIOS設置程序對設置程序對CMOSCMOS參數進參數進行設置。行設置。 主板上的內存插槽主板上的內存插槽內存插槽用于插入內存條，主內存插槽用于插入內存條，主板所支持的內存的種類和容量板所支持的內存的種類和容量由內存插槽決定。由內存插槽決定。 168針針SDRAM SIMM插槽插槽同步動態存儲器同步動態存儲器184針針DDR DIMM插槽插槽雙倍數據速率同步動態存儲器雙倍數據速率同步動態存儲器 2

13、40針針DDR2 DIMM插槽插槽主板上的總線插槽主板上的總線插槽PCIPCI總線插槽總線插槽聲卡聲卡, ,網卡等網卡等AGPAGP插槽插槽顯卡顯卡ISAISA總線插槽總線插槽可插顯卡可插顯卡, ,聲卡聲卡, ,網卡等網卡等, ,現在基現在基本不用本不用硬盤接口硬盤接口 是硬盤和光驅等設備與主機系統間的連接部件，作用是在是硬盤和光驅等設備與主機系統間的連接部件，作用是在硬盤緩存和主機內存之間傳輸數據。不同的硬盤接口決定著硬硬盤緩存和主機內存之間傳輸數據。不同的硬盤接口決定著硬盤與計算機之間的連接速度。盤與計算機之間的連接速度。（1 1）IDEIDE接口標準接口標準 IDEIDE（Integra

14、ted Device ElectronicsIntegrated Device Electronics，電子集成驅動，電子集成驅動器）：器）：把把“硬盤控制器硬盤控制器”與與“盤體盤體”集成在一起的硬盤驅動器，集成在一起的硬盤驅動器，減少了硬盤接口的電纜數目與長度，增強了數據傳輸的可靠性。減少了硬盤接口的電纜數目與長度，增強了數據傳輸的可靠性。其后發展分支出更多類型的硬盤接口，如其后發展分支出更多類型的硬盤接口，如ATAATA、Ultra ATAUltra ATA、DMADMA、Ultra DMAUltra DMA等接口都屬于等接口都屬于IDEIDE硬盤。硬盤。IDE IDE 硬盤轉速硬盤轉速

15、 54005400、7200rpm 7200rpm 主板主板IDEIDE接口接口 SCSISCSI接口接口 SCSISCSI（Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface，小型計算機系，小型計算機系統接口）統接口）不是專門為硬盤設計的接口，是一種廣泛應用于小不是專門為硬盤設計的接口，是一種廣泛應用于小型機上的高速數據傳輸技術。型機上的高速數據傳輸技術。 特點：多任務、帶寬大、特點：多任務、帶寬大、CPUCPU占用率低，熱插拔，但價格較占用率低，熱插拔，但價格較高，高，SCSISCSI硬盤主要應用于中、高端服務器和高

16、檔工作站中。硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。 SCSISCSI硬盤的新接口技術：硬盤的新接口技術：Ultra320 SCSIUltra320 SCSI是一種新型是一種新型 SCSI SCSI 接口標準。傳輸速率達到接口標準。傳輸速率達到320 MB/s320 MB/s。SATASATA接口標準接口標準SATASATA（Serial ATASerial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，串行連接方式。）口的硬盤又叫串口硬盤，串行連接方式。結構簡單、支持熱插拔，提高了數據傳輸的可靠性。結構簡單、支持熱插拔，提高了數據傳輸的可靠性。SATASATA硬盤僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于

17、連接電硬盤僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發送數據和接收數據，同時這樣的架構還能纜、連接地線、發送數據和接收數據，同時這樣的架構還能降低系統能耗和減小系統復雜性。降低系統能耗和減小系統復雜性。 起點高、發展潛力更大，是未來起點高、發展潛力更大，是未來PCPC機硬盤的趨勢。機硬盤的趨勢。 Serial ATA 1.0Serial ATA 1.0定義的數據傳輸率可達定義的數據傳輸率可達150MB/s150MB/s，Serial Serial ATA 2.0ATA 2.0的數據傳輸率達到的數據傳輸率達到300MB/s300MB/s，最終，最終SATASATA將實現將實現6

18、00MB/s600MB/s的最高數據傳輸率。的最高數據傳輸率。 主板上的主板上的SATASATA接口接口 主板的板載功能主板的板載功能 隨著主板技術的發展，主板已經不單一的是搭隨著主板技術的發展，主板已經不單一的是搭載載CPUCPU、內存、硬盤以及外設的平臺，而是可以附加、內存、硬盤以及外設的平臺，而是可以附加許多原來由各種類型的卡所承擔的功能。這些功能許多原來由各種類型的卡所承擔的功能。這些功能稱為板載功能。稱為板載功能。 目前，主板的板載功能有顯卡、聲卡、網卡、目前，主板的板載功能有顯卡、聲卡、網卡、13941394卡等。卡等。CPUCPU（Central Processing Unit)

19、Central Processing Unit)中央處理器，也稱中中央處理器，也稱中央處理單元、微處理器央處理單元、微處理器. . CPU CPU是微機中是微機中運算器運算器+ +控制器控制器+ +高速緩存高速緩存組成的一塊組成的一塊集成電路芯片，是組成微型計算機的核心部件，承擔集成電路芯片，是組成微型計算機的核心部件，承擔著的運算和控制任務。著的運算和控制任務。 CPUCPU的性能大致反映了微機的性能和檔次的性能大致反映了微機的性能和檔次結構：結構：運算器、控制器和寄存器。運算器、控制器和寄存器。 功能：功能：實現運算功能和控制功能實現運算功能和控制功能2.CPU2.CPUCPUCPU的性能

20、指標的性能指標 主頻：主頻：CPUCPU內核電路的實際工作頻率，主頻是內核電路的實際工作頻率，主頻是CPUCPU的工作頻率，的工作頻率，也稱時鐘頻率，用來表示也稱時鐘頻率，用來表示CPUCPU的運算速度。主頻僅僅是的運算速度。主頻僅僅是CPUCPU性能表性能表現的一個方面，而不代表現的一個方面，而不代表CPUCPU的整體性能。的整體性能。 CPUCPU字長：字長：單位時間內一次處理的二進制數的位數。單位時間內一次處理的二進制數的位數。 高速緩存（高速緩存（CacheCache）：）：是可以進行高速數據交換的存儲器。分是可以進行高速數據交換的存儲器。分一級緩存和二級緩存。一級緩存和二級緩存。 內

21、部緩存內部緩存: :封閉在封閉在CPUCPU芯片內部的高速緩存芯片內部的高速緩存, ,暫存暫存CPUCPU運算過程運算過程中需要的指令和數據中需要的指令和數據, ,存取速度與存取速度與CPUCPU主頻一致主頻一致. . 外部緩存外部緩存: :成本高成本高, ,為降成本為降成本, ,奔奔2 2后取消后取消. . 生產工藝技術：生產工藝技術：通常用微米數字來描述（目前通常用微米數字來描述（目前0.065um0.065um，連接，連接線寬度）線寬度） 世界上兩大主要世界上兩大主要CPUCPU生產廠商：生產廠商： Intel 1971Intel 1971年推出全球第一個微處理器年推出全球第一個微處理器

22、, ,（PentiumPentium、CeleronCeleron系列）系列） AMD AMD公司（公司（AthlonAthlon、SempronSempron、Opteron DuronOpteron Duron系列）系列）CPUCPU產品產品（1 1）奔騰（）奔騰（PentiumPentium）系列）系列 Pentium Pentium 是是IntelIntel公司于公司于19931993年開始推出的第五代年開始推出的第五代CPUCPU，先后推出了，先后推出了Pentium MMXPentium MMX、Pentium Pentium 、Pentium Pentium ，目前主要在使用的有

23、，目前主要在使用的有3 3種：即用于臺式機的普通的種：即用于臺式機的普通的奔騰奔騰CPU-Pentium 4CPU-Pentium 4；專門用于筆記本電腦設計的移；專門用于筆記本電腦設計的移動式動式CPU-Pentium MCPU-Pentium M；雙核；雙核6464位處理器位處理器Pentium DPentium D。 CPUCPU產品產品（2 2）賽揚（）賽揚（CeleronCeleron）系列）系列 Celeron Celeron 系列是系列是PentiumPentium的廉價版本，主要用于低的廉價版本，主要用于低端的臺式機和筆記本。端的臺式機和筆記本。 使用與使用與PentiumPe

24、ntium相同的技術，二級緩存僅有相同的技術，二級緩存僅有PentiumPentium的一半或更少。的一半或更少。CPU產品（3 3）酷睿（）酷睿（CoreCore）系列）系列 2005 2005年年IntelIntel公司放棄公司放棄Pentium 4Pentium 4處理器，開始推出酷睿處理處理器，開始推出酷睿處理器：器： 酷睿一代（酷睿一代（3232位位CPUCPU） : :用于筆記本電腦用于筆記本電腦 Core Sole Core Sole 單核單核 Core Duo Core Duo 雙核雙核 酷睿二代（酷睿二代（6464位位CPUCPU）：用于筆記本、臺式機和服務器）：用于筆記本、

25、臺式機和服務器 Core2 Solo Core2 Solo 單核單核 Core2 Duo Core2 Duo 雙核雙核 Core2 Duad Core2 Duad 四核四核 20102010年年 第二代酷睿架構第二代酷睿架構 i3/i5/i7 i3/i5/i7 智能智能CPU(CPU(低低, ,中中, ,高檔高檔) ) 多核多核CPUCPU：多核：多核CPUCPU是指集成了兩個或多個獨立運算核心（內核）是指集成了兩個或多個獨立運算核心（內核）的處理器，操作系統利用所有相關的資源，將它的每個執行內核的處理器，操作系統利用所有相關的資源，將它的每個執行內核作為分立的邏輯處理器。多核處理器還具有能耗

26、低、產熱少的優作為分立的邏輯處理器。多核處理器還具有能耗低、產熱少的優點。點。CPUCPU產品產品（4 4）AMDAMD系列系列 AMD AMD 公司創辦于公司創辦于1969 1969 年，是唯一能與年，是唯一能與IntelIntel競爭的競爭的CPUCPU生產廠家。生產廠家。 AMD AMD公司的產品：公司的產品： 速龍（速龍（AthlonAthlon） 炫龍（炫龍（TurionTurion） 羿龍（羿龍（PhenomPhenom）CPU產品（5 5）國產）國產CPUCPU龍芯龍芯 龍芯（龍芯（LoongsonLoongson）是中國科學研究院計算所自主開發）是中國科學研究院計算所自主開發的

27、國產首款通用的國產首款通用CPUCPU。 龍芯龍芯1 1號號(32(32位處理器位處理器) )主頻主頻266MHz 2002266MHz 2002年完年完成成 龍芯龍芯2 2號號(64(64位處理器位處理器) )主頻主頻300MHz-500MHz 2003300MHz-500MHz 2003年完年完成成3.3.存儲器存儲器 存儲系統是計算機的重要組成部分存儲系統是計算機的重要組成部分, ,用來存儲計算機工作時用來存儲計算機工作時使用的各類信息（程序和數據）的部件。正是因為有了存使用的各類信息（程序和數據）的部件。正是因為有了存儲器，計算機才有信息記憶功能。儲器，計算機才有信息記憶功能。v 內存

28、（主存）內存（主存）：ROM/RAMROM/RAM速度快、容量小，價格較高；可由速度快、容量小，價格較高；可由CPUCPU直接訪問直接訪問直接為直接為CPUCPU提供數據和指令，并存入由運算器送來的數據提供數據和指令，并存入由運算器送來的數據v 外存（輔存）：外存（輔存）：磁盤、光盤、半導體盤磁盤、光盤、半導體盤順序存取順序存取/ /塊存取，容量大，速度慢，價格低；不能由塊存取，容量大，速度慢，價格低；不能由CPUCPU直接直接訪問。訪問。存放暫時不用的數據和程序。但外存可直接與內存成批存放暫時不用的數據和程序。但外存可直接與內存成批交換信息。交換信息。v 高速緩沖存儲器（高速緩沖存儲器（Ca

29、cheCache）：）：L1 CacheL1 Cache（內部）（內部）,L2 Cache,L2 Cache（內外部、外部速度減半）（內外部、外部速度減半） 速度快，容量小，造價高；可由速度快，容量小，造價高；可由CPUCPU直接訪問。直接訪問。微機存儲系統的層次結構微機存儲系統的層次結構內存輔存內存儲器內存儲器內存儲器內存儲器( (內存）內存） : :（包括（包括RAMRAM和和ROMROM兩部分）兩部分）內存又稱主存儲器，是微機中存放數據和各種程序的內存又稱主存儲器，是微機中存放數據和各種程序的裝置。內存儲器由存儲單元集合體、地址寄存器、譯裝置。內存儲器由存儲單元集合體、地址寄存器、譯碼驅

30、動電路、讀出放大器以及時序控制電路等幾部分碼驅動電路、讀出放大器以及時序控制電路等幾部分組成。組成。 1.1.內存儲器的特點和分類內存儲器的特點和分類（1 1）只讀存儲器（）只讀存儲器（ROMRead Only MemoryROMRead Only Memory） ROM: ROM: 存放內容只能讀不能寫。（用特殊方法寫入）存放內容只能讀不能寫。（用特殊方法寫入） 特點：特點：ROMROM中的數據斷電后仍然保存。中的數據斷電后仍然保存。（2 2）隨機存取存儲器（）隨機存取存儲器（RAM Random Access MemoryRAM Random Access Memory ）RAMRAM 存

31、放用戶數據和程序。斷電后內容丟失，存放用戶數據和程序。斷電后內容丟失，RAMRAM中的內中的內容可隨時讀寫。容可隨時讀寫。R RA AM M的種類的種類v SRAM SRAM（Static RAMStatic RAM，靜態，靜態RAMRAM ）：速度快。）：速度快。DRAMDRAM（Dynamic RAMDynamic RAM，動態，動態RAM)RAM)：速度較慢，需定時：速度較慢，需定時刷新。刷新。SDRAMSDRAM（Synchronous DRAMSynchronous DRAM，同步動態存儲器），同步動態存儲器）v DDR SDRAM DDR SDRAM：數據傳輸速率是：數據傳輸速率是

32、SDRAMSDRAM的的2 2倍，現已淘汰。倍，現已淘汰。v DDR2 SDRAM DDR2 SDRAM：兩倍于標準：兩倍于標準DDRDDR的數據傳輸能力的數據傳輸能力, ,功耗更低功耗更低v DDR3 SDRAMDDR3 SDRAM：工作電壓低，性能更好、更省電。：工作電壓低，性能更好、更省電。2.2.內存條內存條內存以內存條的形式插在主機上內存以內存條的形式插在主機上計算機中的內存多以計算機中的內存多以DRAMDRAM為主，把內存芯片集成在為主，把內存芯片集成在一小條印刷電路板上，稱為內存條。一小條印刷電路板上，稱為內存條。內存插槽：內存插槽：主板上用于插入和固定內存條的插槽。主板上用于插

33、入和固定內存條的插槽。金手指：金手指：內存條上與內存插槽之間的連接部件，所內存條上與內存插槽之間的連接部件，所有的信號都是通過金手指進行傳送的。有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指金手指內存插槽內存插槽內存容量內存容量內存容量：內存容量：微機系統中內存條的存儲容量，是內存條微機系統中內存條的存儲容量，是內存條的關鍵參數。的關鍵參數。內存容量對機器性能有很大影響。在其他配置相同的內存容量對機器性能有很大影響。在其他配置相同的條件下，內存容量越大越有利于系統的運行，機器性能條件下，內存容量越大越有利于系統的運行，機器性能也就越高。也就越高。系統對內存的識別是以系統對內存的識別是以ByteByt

34、e（B B字節）為單位，每個字字節）為單位，每個字節由節由8 8位二進制數組成，即位二進制數組成，即8bit8bit（b b位）。位）。1Byte=8bit1Byte=8bit；1KB=1024B 1KB=1024B = 2= 21010 ；1MB=1024KB=1MB=1024KB=2 22020 B B；1GB=1024MB 1GB=1024MB = 2= 23030 （千兆字節）（千兆字節）；1TB=1024GB1TB=1024GB。高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器CacheCache 高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器CacheCache，簡稱緩存，是位于，簡稱緩存，是位于CPUCPU與主與主存

35、間的一種容量較小但速度很高的存儲器。存間的一種容量較小但速度很高的存儲器。 緩存主要是為了解決緩存主要是為了解決CPUCPU運算速度與內存讀寫速度運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾。不匹配的矛盾。 在在CPUCPU中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整中加入緩存是一種高效的解決方案，這樣整個內存儲器（緩存個內存儲器（緩存+ +內存）就變成了既有緩存的高速內存）就變成了既有緩存的高速度，又有內存的大容量的存儲系統了。度，又有內存的大容量的存儲系統了。 CPUCacheRAMCacheCache的工作原理的工作原理緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小部分緩存中的數據是內存中的一小部分，但這一小

36、部分是短時間內是短時間內CPUCPU即將訪問的。即將訪問的。當當CPUCPU要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，若找要讀取一個數據時，首先從緩存中查找，若找到到命中，就立即讀取并送給命中，就立即讀取并送給CPUCPU處理。處理。若未找到，若未找到， CPUCPU就再從內存中讀取并處理，同時把就再從內存中讀取并處理，同時把這個數據所在的數據塊調入緩存中，以便以后對整這個數據所在的數據塊調入緩存中，以便以后對整塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。塊數據的讀取都從緩存中進行，不必再調用內存。外部存儲器外部存儲器（1 1）軟盤：）軟盤：用表面涂有磁性材料柔軟的聚酯材料制成，用表面涂有磁性材料柔

37、軟的聚酯材料制成，數據記錄在磁盤表面上。數據記錄在磁盤表面上。3.53.5英寸軟盤簡稱英寸軟盤簡稱3 3寸盤。寸盤。 軟盤驅動器軟盤驅動器：對軟盤盤片進行讀寫操作的設：對軟盤盤片進行讀寫操作的設備，通常用字母備，通常用字母A A: :來標識。來標識。磁道磁道：磁盤表面一組同心圓。磁盤表面一組同心圓。扇區扇區：磁道上分為若干個扇區，每扇區磁道上分為若干個扇區，每扇區 512B512B。磁盤容量磁盤容量= =磁道數磁道數扇區數扇區數5125122 2 高密雙面高密雙面3.53.5英寸軟盤有英寸軟盤有0 07979個磁道，每磁道個磁道，每磁道1818個個扇區，扇區，3.53.5英寸軟盤容量為：英寸軟

38、盤容量為：1.44MB1.44MB存取速度慢、容量小、可靠性差，已被存取速度慢、容量小、可靠性差，已被U U盤取代。盤取代。柱面扇區磁道特點：特點：工作速度較快、存儲容量大，已超工作速度較快、存儲容量大，已超過過1TB1TB，一般配置的硬盤容量為幾百，一般配置的硬盤容量為幾百GBGB。硬盤驅動器：硬盤驅動器：常用字母常用字母C C: :、D D: : 來標來標識。識。柱面：柱面：磁盤上同一編號的磁道構成柱面。磁盤上同一編號的磁道構成柱面。硬盤存儲器的基本組成是硬盤盤片和硬盤驅動器，硬硬盤存儲器的基本組成是硬盤盤片和硬盤驅動器，硬盤盤片由涂有磁性材料的鋁合金構成。盤盤片由涂有磁性材料的鋁合金構成

39、。（2）硬盤（3 3）光盤）光盤 特點特點存儲密度高、容量大、存儲密度高、容量大、成本低成本低便于攜帶便于攜帶信息保存時間長。信息保存時間長。 在光盤表面燒出小坑來記錄數在光盤表面燒出小坑來記錄數據，計算機數據采用據，計算機數據采用 0 0、1 1 方式記方式記錄，有坑的就是錄，有坑的就是1 1，沒有的地方代，沒有的地方代表表0 0。光頭發出的激光打到這些小。光頭發出的激光打到這些小坑的時候反射會不一樣，以此來讀坑的時候反射會不一樣，以此來讀取數據。取數據。 光盤存儲器的基本組成是光盤盤片和光盤驅動器。光盤存儲器的基本組成是光盤盤片和光盤驅動器。主要類型主要類型 CD-ROMCD-ROM：只讀

40、存儲器，是將只讀存儲器，是將CDCD技術應用于計算機領域開發的技術應用于計算機領域開發的光盤。光盤。 VCD(Video CD)VCD(Video CD)：也稱也稱CDCD視盤。視盤。VCDVCD采用采用MPEG-1MPEG-1壓縮編碼技術，壓縮編碼技術，在普通在普通5 5英寸英寸CDCD盤片上記錄盤片上記錄74min74min的全屏幕、全動態、立體聲的全屏幕、全動態、立體聲影片。影片。 CD-RCD-R：一次寫入一次寫入(Write-once)(Write-once)、多次讀取的盤片。、多次讀取的盤片。 CD-RWCD-RW：可重復刻錄，多次寫入、多次讀取的盤片。可重復刻錄，多次寫入、多次讀

41、取的盤片。 DVDDVD：一種跨越音響、視聽和多媒體三個領域的超高密度、大一種跨越音響、視聽和多媒體三個領域的超高密度、大容量的光盤，全稱容量的光盤，全稱Digital Video DiscDigital Video Disc，即數字影碟，也被，即數字影碟，也被稱為數字多用途光盤。稱為數字多用途光盤。DVDDVD影碟的水平清晰度可達影碟的水平清晰度可達530530線以上。線以上。 DVDDVD光道之間的距離由原來光道之間的距離由原來1.6um1.6um減小到減小到0.74um0.74um，記錄信息最，記錄信息最小凹凸坑長度由原來小凹凸坑長度由原來0.83um0.83um減小到減小到0.4um0

42、.4um。 一般的一般的DVDDVD和和CDCD碟的最大容量分別是碟的最大容量分別是4.7G4.7G和和700M700M。實際刻錄。實際刻錄DVDDVD約約4.5GB4.5GB，CDCD約約650MB650MB。 倍速倍速 倍速：衡量光盤驅動器數據傳輸速率的指標。倍速：衡量光盤驅動器數據傳輸速率的指標。 單倍速數據傳輸速率：單倍速數據傳輸速率： CD-ROMCD-ROM為為150KB/s 150KB/s ，DVD-ROMDVD-ROM為為1350KB/s 1350KB/s 例：例：5050倍速的倍速的CD-ROMCD-ROM驅動器的數據傳輸率應為：驅動器的數據傳輸率應為：150KB/s150K

43、B/s50=7500KB/s50=7500KB/s 目前目前CD-ROMCD-ROM所能達到的最大所能達到的最大CDCD讀取速度是讀取速度是5656倍速；倍速；DVD-ROMDVD-ROM大部分為大部分為4848倍速；倍速；COMBOCOMBO產品基本都達到了產品基本都達到了5252倍速。倍速。 Combo光驅CD-RWDVD-ROM 在選購光驅時應當注意在選購光驅時應當注意 目前高倍速光驅的標稱值只是在理想情況下讀外圈的最高目前高倍速光驅的標稱值只是在理想情況下讀外圈的最高速度，實際應用中多數時間達不到這個理想狀態。速度，實際應用中多數時間達不到這個理想狀態。 只有在高速光驅（只有在高速光驅

44、（2424速以上速以上CD-ROMCD-ROM）上才能讀出）上才能讀出CD-RWCD-RW光盤光盤的數據。的數據。（4 4）移動存儲設備）移動存儲設備 Flash Flash存儲設備存儲設備 閃存芯片為存儲介質閃存芯片為存儲介質 采用采用USBUSB的接口、無驅動器的接口、無驅動器 可擦寫可擦寫100100萬次以上萬次以上 移動硬盤移動硬盤 由筆記本硬盤改裝而成，便攜由筆記本硬盤改裝而成，便攜 采用采用USBUSB、IEEE1394IEEE1394接口接口總線（總線（BUS） 微微處處理理器器地址總線地址總線數據總線數據總線控制總線控制總線內存插槽內存插槽外存接口外存接口I/OI/O接口接口其

45、他其他I/OI/O主主存儲器存儲器硬盤等硬盤等各種外設各種外設鍵盤顯示鍵盤顯示接口電路接口電路 總線是計算機中各部件之間傳輸數據的公用通道，從主機各部件之間的連總線是計算機中各部件之間傳輸數據的公用通道，從主機各部件之間的連接，到主機與外設之間的連接，都采用了總線結構。接，到主機與外設之間的連接，都采用了總線結構。 總線的作用與高速公路類似。在總線結構中，各設備共享總線的帶寬。總線的作用與高速公路類似。在總線結構中，各設備共享總線的帶寬。例如若總線的帶寬為例如若總線的帶寬為10Mb/s10Mb/s，總線上連接了，總線上連接了5個設備，則每個設備的帶寬為個設備，則每個設備的帶寬為2Mb/s2Mb

46、/s。當總線上連接的設備多時，每個設備的有效傳輸率就降低了。現在計當總線上連接的設備多時，每個設備的有效傳輸率就降低了。現在計算機系統中，廣泛采用點到點的傳輸方式。每個設備獨享帶寬。算機系統中，廣泛采用點到點的傳輸方式。每個設備獨享帶寬。4.4.總線與接口總線與接口 連接對象連接對象內部總線：連接內部總線：連接CPUCPU芯片內部各個組成部件芯片內部各個組成部件系統總線：連接計算機內部各大部件系統總線：連接計算機內部各大部件外部總線：連接計算機與外部設備外部總線：連接計算機與外部設備傳輸對象傳輸對象地址總線地址總線: :傳輸地址信息傳輸地址信息數據總線數據總線: :傳輸數據信息傳輸數據信息控制

47、總線控制總線: :傳輸控制信息傳輸控制信息通信方式通信方式并行總線并行總線: :通信速度快、通信速度快、實時性好實時性好串行總線串行總線: :簡易、方便、簡易、方便、靈活靈活 總線分類總線分類總線的主要參數總線的主要參數 總線位寬：總線位寬：總線能同時傳送的數據位數。總線能同時傳送的數據位數。 總線帶寬總線帶寬：單位時間內總線上可傳送的最大穩態數：單位時間內總線上可傳送的最大穩態數據量，即總線本身所能達到的最高傳輸速率（據量，即總線本身所能達到的最高傳輸速率（MB/sMB/s） 前端總線前端總線FSBFSB：Front Side BusFront Side Bus，是將，是將CPUCPU連接到

48、北連接到北橋芯片的總線。橋芯片的總線。FSBFSB是是CPUCPU和外界交換數據的最主要和外界交換數據的最主要通道。通道。 前端總線頻率由前端總線頻率由CPUCPU和北橋芯片共同決定。和北橋芯片共同決定。 前端總線數據傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸的數據前端總線數據傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸的數據的寬度和傳輸頻率。的寬度和傳輸頻率。 總線帶寬（總線頻率總線帶寬（總線頻率數據位寬）數據位寬）8 8 目前目前PCPC機上的前端總線頻率有機上的前端總線頻率有266MHz266MHz、333MHz333MHz、400MHz400MHz、533MHz533MHz、800MHz800MHz等。等。常用

49、的總線常用的總線ISAISA總線：總線：工業標準結構總線。工業標準結構總線。 只支持只支持1616位的位的I/OI/O設備，數據傳輸率約設備，數據傳輸率約8MB/s8MB/s，尋，尋址空間為址空間為1MB1MB。 較早期使用的低速總線，現已逐漸被淘汰。較早期使用的低速總線，現已逐漸被淘汰。PCIPCI總線：總線：外圍設備互聯總線。外圍設備互聯總線。 在在CPUCPU與外部設備之間提供與外部設備之間提供一條獨立的數據通道一條獨立的數據通道。數據傳送寬度為數據傳送寬度為3232位，可擴展到位，可擴展到6464位，數據傳輸位，數據傳輸率率133MB/s 133MB/s 、266MB/S266MB/S

50、。 支持支持“即插即用即插即用” AGP AGP：加速圖形接口總線加速圖形接口總線 AGPAGP插槽是建立在插槽是建立在PCIPCI基礎上，專門為提高視頻帶寬基礎上，專門為提高視頻帶寬而設計的總線結構。用于將顯示卡與主板的芯片組而設計的總線結構。用于將顯示卡與主板的芯片組直接相連，進行點對點傳輸。直接相連，進行點對點傳輸。 不是正規總線，只是一個接口，因它只能和不是正規總線，只是一個接口，因它只能和AGPAGP顯顯卡相連，不具通用和擴展性。卡相連，不具通用和擴展性。 提供的帶寬比提供的帶寬比PCIPCI總線高得多。總線高得多。 接口：是外部設備與微型計算機連接的端口。是一組電氣連接接口：是外部

51、設備與微型計算機連接的端口。是一組電氣連接和信號交換標準。和信號交換標準。接口接口通過接口，可以把打印機、外置通過接口，可以把打印機、外置ModemModem、掃描儀、掃描儀、U U盤、盤、MP3MP3播放機、數碼相播放機、數碼相機（機（DCDC）、數碼攝像機（）、數碼攝像機（DVDV）、移動硬盤、手機、等外設連接到計算機上。）、移動硬盤、手機、等外設連接到計算機上。 USB USB：通用串行接口通用串行接口 通用、即插即用，可支持通用、即插即用，可支持127127個外設個外設 USB 1.1USB 1.1標準總線傳輸速率有兩種標準總線傳輸速率有兩種12Mbps12Mbps1.5Mbps1.5

52、Mbps USB 2.0USB 2.0傳輸速率最高可達傳輸速率最高可達60MBps60MBps（高速）（高速） 全速全速: 12Mbps: 12MbpsUSB接口接口接口接口 IEEE 1394IEEE 1394接口接口 一種外部串行總線標準，可達到一種外部串行總線標準，可達到400MBps400MBps的數據傳的數據傳輸率。由蘋果公司創立，稱之輸率。由蘋果公司創立，稱之Firewire Firewire 。19951995年，年，IEEEIEEE將其作為正式標準，編號為將其作為正式標準，編號為13941394。 常用于連接數碼相機、高速外接硬盤、音響設備等。常用于連接數碼相機、高速外接硬盤、

53、音響設備等。并行接口并行接口（打印機端口（打印機端口LPTLPT）：可同時傳送）：可同時傳送8 8路信號路信號（一個字節的數據）（一個字節的數據）串行接口串行接口（COM1COM1、COM2COM2）：在一個方向一次只能傳）：在一個方向一次只能傳送一位數據送一位數據PS/2PS/2接口接口：連接鍵盤、鼠標的接口。：連接鍵盤、鼠標的接口。 將數據、程序等轉換成計算機能接受的二進制碼，將數據、程序等轉換成計算機能接受的二進制碼，并將它們送入內存。并將它們送入內存。 常用輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數字常用輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數字化儀、觸摸屏等。化儀、觸摸屏等。 5.5.輸入

54、設備輸入設備 鍵盤：微機的基本輸入設備，分為機械式和電容式鍵盤：微機的基本輸入設備，分為機械式和電容式兩類兩類, ,鍵盤一般由四部分組成（主鍵區、數字鍵盤、功鍵盤一般由四部分組成（主鍵區、數字鍵盤、功能鍵和編輯鍵）。能鍵和編輯鍵）。主鍵區主鍵區功能功能鍵區鍵區編輯區編輯區數字數字鍵區鍵區鍵盤鍵盤 分為分為滾輪式滾輪式和和光電式光電式兩種；兩種； 按功能鍵又分為按功能鍵又分為單鍵單鍵（用于（用于APPLEAPPLE機）、機）、雙鍵、三鍵雙鍵、三鍵鼠標鼠標 性能指標性能指標分辨率：分辨率：CPICPI（每移動一英寸能（每移動一英寸能捕捉到的采樣點數），捕捉到的采樣點數），CPICPI越高越高越好。

55、越好。手感：手感：好的手感不易疲勞。好的手感不易疲勞。鼠標鼠標無線鼠標無線鼠標 常用于掃描圖片，也可用于文字掃描和識別常用于掃描圖片，也可用于文字掃描和識別。 通過通過USBUSB接口連接。接口連接。 分辨率：分辨率：24002400* *4800DPI4800DPI。 一種可以捕獲圖像并將之轉換為微機可以顯示、一種可以捕獲圖像并將之轉換為微機可以顯示、編輯、存儲和輸出的設備。編輯、存儲和輸出的設備。掃描儀掃描儀 將數據、程序等轉換成人們能接受的編碼輸出出來。將數據、程序等轉換成人們能接受的編碼輸出出來。 常用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀等。常用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀等。6.6.

56、輸出設備輸出設備（1 1） CRT CRT顯示器：顯示器：采用電子槍產生圖像的陰極顯示采用電子槍產生圖像的陰極顯示管顯示器管顯示器. .性能指標性能指標: :分辨率分辨率: :顯示器所能顯示的點數顯示器所能顯示的點數(1024(1024* *768)768)刷新率刷新率: :屏幕每秒刷新的次數屏幕每秒刷新的次數(85HZ)(85HZ)行頻行頻: :電子槍每秒掃描的水平行數電子槍每秒掃描的水平行數帶寬帶寬: :電子槍每秒內掃描的象素個數電子槍每秒內掃描的象素個數點距點距: :象素點之間距象素點之間距, ,越小影像越精細越小影像越精細顯示器顯示器（2 2）LCDLCD顯示器：顯示器：液晶顯示器，輻射小，安全環保，節液晶顯示器，輻射小，安全環保，節省空間，顯示效果清晰。使用廣泛。省空間，顯示效果清晰。使用廣泛。性能指標性能指標: :亮度和對比度亮度和對比度: :響應時間響應時間: :像素對輸入信號反應的速像素對輸入信號反應的速度度, ,即由亮變暗或反之所需的時間。即由亮變暗或反之所需的時間。可視角度可