第二章計算機硬件系統1第1頁，課件共37頁，創作于2023年2月第2章微型計算機硬件系統微型計算機主要是指個人電腦PC(PersonalComputer)，微型計算機系統的基本硬件配置有主機、顯示器、鍵盤、鼠標等。

第2頁，課件共37頁，創作于2023年2月2.1主機系統中央處理器（CPU）主板內存儲器輸入/輸出接口總線第3頁，課件共37頁，創作于2023年2月一.中央處理器1.中央處理器（CPU），又稱為微處理單元（MPU）2.主要組成1)運算器2)控制器3)寄存器組第4頁，課件共37頁，創作于2023年2月3.主要技術指標1)主頻:(Mhz)2)外頻:CPU與周邊設備傳輸數據的頻率，具體是指CPU到芯片組之間的總線速度3)字長:32位，64位等4)執行速度:(MIPS，百萬個指令每秒)5)指令系統:CISC(復雜指令集計算機),RISC(精簡指令集計算機)6)Cache:高速緩沖存儲器，介于CPU和內存之間一.中央處理器第5頁，課件共37頁，創作于2023年2月主板上集成了計算機的主要電路系統，并具有各種擴展插槽

CPU插座內存插槽主板芯片組CMOS芯片：存放系統基本配置信息的CMOS部分和存放系統基本輸入/輸出信息的BIOS軟硬盤插槽其他二.主板第6頁，課件共37頁，創作于2023年2月二.主板第7頁，課件共37頁，創作于2023年2月在一般計算機中主要有兩種存儲系統Cache存儲系統主存儲器高速緩沖存儲器硬件存儲系統主存儲器磁盤存儲器三.內存儲器第8頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.內存儲器(1)特點存取速度較快，容量相對較小，(2)分類1)隨機存取存儲器(RAM)系統關機后其存放的信息會丟失2)只讀存儲器(ROM)系統關機后其存放的信息不會丟失第9頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.內存儲器其他形式的只讀存儲器：可編程只讀存儲器PROM可擦除的可編程的只讀存儲器E-PROM閃存（flash）ROMCMOS(Complementarymetaloxide互補金屬氧化物半導體)存儲器第10頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.內存儲器第11頁，課件共37頁，創作于2023年2月四.系統總線（BUS）(1)各部件之間傳輸信息的通道。(2)按層次結構分類1)CPU總線:地址總線（AB）數據總線（DB）控制總線（CB）2)系統總線:I/O通道，也有３類第12頁，課件共37頁，創作于2023年2月四.系統總線（BUS）第13頁，課件共37頁，創作于2023年2月四.系統總線（BUS）數據總線DB 雙向，DB寬度稱為字長，傳輸數據信號地址總線AB 單向，AB寬度決定最大內存容量，傳輸 地址信息控制總線CB 單向，但必須成對出現，傳輸控制信號內存分為許多存儲單元，每個存儲單元都有一個唯一的編號，這個編號就叫做地址。第14頁，課件共37頁，創作于2023年2月3)外部總線:主機與外設的接口IDEEIDESATASCSI（小型計算機系統接口）USB(通用串行總線)IEEE1394主要用于硬盤、光驅等設備接口可連接多種外設四.系統總線（BUS）第15頁，課件共37頁，創作于2023年2月2.3外存儲器聯機外存——脫機外存硬磁盤軟磁盤光盤可移動磁盤……第16頁，課件共37頁，創作于2023年2月一.軟盤驅動器與軟盤存儲器

1.軟盤驅動器特點：存儲容量低（只有1.44MB）、存取速度慢、便于保存、攜帶和交換；組成：軟磁盤系統由軟盤、軟盤驅動器和軟驅適配器組成；作用：用于讀取軟盤上的數據。從功能上講，軟盤驅動器是由盤片驅動系統、磁頭定位系統、數據讀寫抹電路系統和狀態檢測系統等四部分組成的。

第17頁，課件共37頁，創作于2023年2月一.軟盤驅動器與軟盤存儲器

2.軟磁盤存儲器:以扇區為存儲單位用柔軟的聚醋酸材料制成圓形底片，在兩個表面涂有磁性材料(1)塑料外殼：由ABS塑料注塑而成，耐沖擊、抗彎曲、起保護盤片的作用。(2)金屬環：它與驅動器主軸精密配合以帶動盤片隨主軸轉動。(3)盤片：是磁盤的核心，記錄數據的載體，它在塑料外殼內。(4)快門：當磁盤插入時軟驅時，快門自動打開，露出讀寫窗口以便磁頭讀寫。(5)寫保護：處于寫保護狀態時只能讀出數據而不能進行寫入操作。第18頁，課件共37頁，創作于2023年2月寫保護孔打開時不能寫入第19頁，課件共37頁，創作于2023年2月一.軟盤驅動器與軟盤存儲器

§

分兩個面、間隔相等的同心圓劃分磁道、圓心角相等的扇形（稱扇區）。扇區字節數為512B。0磁道在外圈，最里圈79道。磁面（Side）磁道（Track）扇區（Sector）§

軟盤存儲容量=磁盤面數×磁道數×扇區數×512即：2×80×18×512=1474560B=1.4MB（習慣稱1.44MB)每扇區存儲的信息量均為512B第20頁，課件共37頁，創作于2023年2月二.硬盤驅動器與硬盤存儲器

1.磁盤工作原理信息存儲格式1)記錄面=磁頭數2)磁道:

3)柱面：4)扇區：每個扇區容量:512字節第21頁，課件共37頁，創作于2023年2月硬盤存儲容量計算公式：扇區容量×扇區數×柱面數×磁頭數例：已知某硬盤磁頭數為16，柱面數為4096，扇區數為63硬盤容量=512×63×4096×16＝2.1GB二.硬盤驅動器與硬盤存儲器

硬盤第22頁，課件共37頁，創作于2023年2月2.硬盤的結構：硬盤外部結構：接口：包括電源接口插座和數據接口插座兩部分控制電路板：它包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、高速緩存、控制與接口電路、ROM芯片、緩存（Cache）等硬盤內部結構內部結構：由磁頭、盤片、主軸、電機、接口及其他附件組成磁頭驅動機構盤片：盤片是硬盤存儲數據的載體主軸組件：包括主軸部件如軸承和馬達等二.硬盤驅動器與硬盤存儲器

第23頁，課件共37頁，創作于2023年2月3.硬盤參數：容量數據傳輸率平均尋道時間硬盤高速緩存硬盤主軸轉速單碟容量二.硬盤驅動器與硬盤存儲器

柱面數

磁頭數

登陸區

扇區數

第24頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

1.光驅(CD-ROM)的發展歷程第一代光驅：標準型

第二代光驅：提速型第三代光驅：發展型第四代光驅：成熟型第25頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

2.光盤驅動器的分類(1)只讀光盤驅動器CD-ROM(2)一次可寫光盤驅動器CD-R(3)可擦寫光盤驅動器CD-R/W(4)DVD光盤驅動器第26頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

3.光驅的結構由外托架、激光頭、旋轉馬達、內部機芯、程序芯片、Fireware（固件）等組成主要分控制面板（圖2-13）和內部部件兩大部分其中內部機芯、程序芯片是決定光驅性能的主要部分第27頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

光驅的工作原理由激光頭發出激光，根據反射信號來確定數據凸凹區域的跳變來表示數據“1”凸凹跳變之間的區域表示數據“0”，根據區域長度來確定“0”的個數光驅讀取數據的方式有CLV（恒定線速度）和CAV（恒定角速度）兩種第28頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

光盤數據能否被準確地讀出主要取決于三個主要因素：磁道聚焦，即聚焦于適當磁道的能力徑向聚焦，光束停留于某一磁道的能力恒定的速率——從螺旋狀磁道上得到的恒定讀出速率

第29頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

4.光盤的分類按照物理格式劃分按照應用格式劃分按照讀寫限制劃分按照工作原理的不同

第30頁，課件共37頁，創作于2023年2月三.光盤驅動器與光盤存儲器

5.CD光盤的物理構造CD（CompactDisc）意為高密盤，稱之為CD光盤，通過光學方式來記錄和讀取二進制信息的第31頁，課件共37頁，創作于2023年2月四.移動存儲設備

移動存儲器：存儲數據后可以隨意移動、攜帶且即插即用的存儲器產品USB移動硬盤U盤閃存卡（FlashMemory）(1)CF卡（CompactFlash）(2)SM卡（SmartMedia）(3)記憶棒（MemoryStick）(4)MMC卡（MulitiMediaCard）(5)SD卡（SecureDigital）第32頁，課件共37頁，創作于2023年2月2.3輸入、輸出設備

輸入設備：外界信息(數據、程序、命令及各種信號)送入計算機的裝置1.鍵盤2.鼠標3.掃描儀4.其他輸入設備第33頁，課件共37頁，創作于2023年2月2.3輸入、輸出設備

輸出設備：將計算機處理和計算后所得的結果以一種人們便于識別的形式(如字符、數值和圖表等)記錄、顯示或打印出來的設備

1.顯示器、顯卡2.打印機多媒體設備及其他輸入、輸出設備第34頁，課件共37頁，創作于2023年2月2.4個人計算機配置(自學)第35頁，課件共37頁，創作于2023年2月主要部件的選購CPU的選購：考慮價格的同時，兼顧架構類型、緩存大小等主板的選購：前端總線頻率(是否和CPU相符)、擴展性能、品質（材質）等內存的選購：時鐘頻率、通道類型等硬盤的選購：接口