第三章 微型计算机的硬件基础

1.总线 总线 总线是计算机各部件之间传输信息的公共通道。 总线又分为分内部总线和系统总线。内部总线用于在 CPU内部连接运算器、控制器和寄存器。系统总线用于连 接CPU与内存、外存、I/O外部设备。 2．总线的分类 ． 系统总线上有三类信号：数据信号、地址信号和控制 信号。系统总线也分为数据总线（Data Bus）、地址总 线（Address Bus）和控制总线（Control Bus）三类
串行端口
1．串行接口：串行接口主要用于连接鼠标和调制解调器。串行接口在系统中，被赋 ．串行接口：串行接口主要用于连接鼠标和调制解调器。串行接口在系统中，
予专门的设备名Com1、Com2……。 、 予专门的设备名 。
2．并行接口：并行接口简称并口，在系统中被赋予专门的设备名 ．并行接口：并行接口简称并口，在系统中被赋予专门的设备名LPT ，一般用来
3．常用的总线结构 ．
ISA总线：工业标准总线，16位，8MHz，数据传输率8Mb/s，寻址空 间1MB，常用于80286至80486微处理器 PCI总线：外部设备互联总线，Intel公司1991年推出，32或64位， 33MHz，数据传输率133Mb/s，常用于Pentium微处理器 AGP是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用总线，AGP显示卡同主 AGP Intel AGP 板芯片组直接相连，大幅提高了电脑对3D图形的显示能力，32位， 66.6MHz，其视频信号的传送速率可以从PCI总线的133MB/s提高到 266 MB/s、 533MB/s、1.064 GB/s和2.128GB/s。
第三章 微型计算机的硬 件基础
本章主要内容
微型计算机的系统总线结构 微型计算机硬件组成 微型计算机的性能指标
§1 微型计算机的系统总线结构
系统总线结构
微型计算机又称为个人计算机，它同样是由控制器、 运算器、存储器、输入设备和输出设备组成，控制器和运 算器组合构成中央微处理器（简称CPU）。 微型计算机硬件结构的最重要的特点是总线（Bus） 结构。
3．存储器 ．
分为内存储器和外存储器。 （1） 内存储器 ） 内存又称主存，分为ROM和RAM，用于存放当前正在使用的或随时 内存又称主存，分为 和 ， 要使用的程序或数据。 要使用的程序或数据。 CPU可以直接访问内存。 可以直接访问内存。 可以直接访问内存 内存由半导体存储器组成，存取速度较快。 内存由半导体存储器组成，存取速度较快。 内存中每个单元可存放一个字节(8位二进数 位二进数)。 内存中每个单元可存放一个字节 位二进数 。 只读存储器ROM，只能读出而不能写入数据，断电不丢失。 只读存储器 ，只能读出而不能写入数据，断电不丢失。 随机存储器RAM，它是一种可读可写的存储器 ，断电后信息全丢失， 断电后信息全丢失， 随机存储器 ， 断电后信息全丢失 内存中绝大部分为RAM。 内存中绝大部分为 。 高速缓冲存储器（ 高速缓冲存储器（Cache）。 ）。
（2）打印机 ） 打印机分为击打式和非击打式两大类。击打式打印机主要有点阵 式针击打印机和高速宽行打印机；非击打式有喷墨式和激光打印机。 点阵式打印机主要由走纸机构、打印头和色带组成。打印头通常由24 根针组成，这些针击打在色带上。从而，在下面的纸张上印出字符。 点阵式针击打印机价格便宜，但噪声大、字迹质量不高。 喷墨打印机是使用喷墨来代替针击，它靠墨水通过精致的喷头喷射到 纸面上而形成字符和图形。喷墨打印机价格便宜、体积小、噪声低、 打印质量高，但对打印纸的要求高、墨水消耗量大、打印速度慢。 激光打印机是激光技术和电子照相技术的复合产物。它将计算机的输 出信号转换成静电磁信号，磁信号使磁粉吸附在纸上形成有色字符。 激光打印机打印字符质量高，字符光滑美观，打印速度快，打印时噪 声小，但价格较贵。
译名为火线接口（ 译名为火线接口（Firewire） ）
5．硬盘接口：硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，其作用是在硬盘缓存和主 ．硬盘接口：硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件，
机内存之间传输数据。 机内存之间传输数据。
（1）IDE接口标准 ） 接口标准 （2）SATA接口标准 ） 接口标准 （3）SCSI接口标准 ） 接口标准 （4）光纤通道 ）
4．总线的主要技术参数 ． 总线的主要技术参数有总线的类型、总线的位数 （又称数据宽度）。总线的位数或称总线的宽度， 一般为8-64bit，总线的宽度愈宽，它的工作频率 8-64bit 及传输速度就越高。
计算机与外部设备接口
接口就是外部设备与计算机的连接端口，微型计算机常 用的接口有串行接口、并行接口USB（Universal Serial Bus）通用串行总线接口、IEEE1394接口、硬盘接口等。
它是介于CPU和内存之间的一种高速存取数据的芯片，是CPU和RAM 之间的通信桥梁。
（2）外存储器 ） 外存也称辅存， 外存也称辅存，用来存放一些暂时不用而又需长期保存的 程序或数据。 程序或数据。 外存上的程序和数据以文件的形式存储。 外存上的程序和数据以文件的形式存储。 当需要执行外存中的程序或处理外存中的数据时， 当需要执行外存中的程序或处理外存中的数据时，必须通 过CPU 输入／输出指令，将其调入内存RAM中才能被 输入／输出指令，将其调入内存 中才能被 CPU执行处理。 执行处理。 执行处理 常见外存设备有： 常见外存设备有： 1）软盘 ） 2） 硬盘 ） 3）光盘 ） 4）U盘和移动硬盘 ） 盘和移动硬盘
输入输出设备
1．输入设备 ． 输入设备是将外部可读数据转换成计算机内部的数字 编码的设备，即向计算机输入程序、数据及各种信息的设 备。 （1）键盘 ） （2）鼠标 ） （3）扫描仪 ） （4）触摸屏 ） （5）数码相机 ） 2．输出设备 ． 输出设备是将计算机内部的数字编码转换成可读的字 符、图形或声音的设备。 （1）显示器 ） 显示器的性能指标是由分辨率、刷新率、显示内存以 及颜色的位数来决定的。
作所花的时间，一般在几十到几百毫微秒。存取周期愈短存取速度就愈快、 作所花的时间，一般在几十到几百毫微秒。存取周期愈短存取速度就愈快、 计算机的运算速度愈快)越短越好 越短越好
4．主频(主频是指计算机的 ．主频 主频是指计算机的CPU时钟频率) 越高越好 时钟频率 5．运算速度 运算速度是指计算机每秒钟能完成浮点加法运算的次数)越 ．运算速度( 越 快越好. 快越好
§3 微型计算机的性能指标
计算机的性能指标是衡量一个计算机系统优劣的标准。 计算机的性能指标是衡量一个计算机系统优劣的标准。微型 计算机主要有以下几个重要的性能指标。 计算机主要有以下几个重要的性能指标。 1．字长 字长是指计算机在单位时间内，CPU内部各寄存器之间一次能直接 ．字长(字长是指计算机在单位时间内， 内部各寄存器之间一次能直接 处理的二进制数的最大位数。 越长越好 处理的二进制数的最大位数。 )越长越好 2．内存容量(内存容量是指内存储器中单元的个数 )越大越好 ．内存容量 越大越好 3．存取周期 存取周期是指对内存储器进行一次完整的存取（读/写）操 ．存取周期(存取周期是指对内存储器进行一次完整的存取（ 写
CPU插座 CPU插座 串行接口 AGP扩展槽 AGP扩展槽 PCI扩展槽 PCI扩展槽
内PU ．中央处理器 常用的微处理器有Intel公司的奔腾(Pentium)、赛扬 (Celeron)、安腾（Itarnium）系列和AMD公司的K6和 K7等系列。 CPU的主要性能指标包括字长和时钟主频率。 字长是指计算机在单位时间内，CPU内部各寄存器之 间一次能直接处理的二进制数的最大位数。 字是由整数倍字节组成，通常1个字=4个字节，1个 双字=8个字节。一般来说，字长越长，计算机处理数据 的精度越高。 时钟主频率是主板上时钟发生器产生的频率（即外频） 与倍频的乘积。时钟频率以兆赫兹（MHz）为度量单位。
内外存储器比较
存储器是计算机的记忆装置
可直接与 CPU交换 CPU交换 CPU交换 信息 信息
辅存或外存 主存或内存
4．电源 ． 电源有内部电源和外部电源之分， 电源有内部电源和外部电源之分，内部电源 安装在机箱内部，外部电源指UPS电源。 电源。 安装在机箱内部，外部电源指 电源 UPS电源（Uninterruptible Power 电源（ 电源 Supply），又称为不间断电源。是一种在市电 ），又称为不间断电源 ），又称为不间断电源。 间断时，利用后备电池通过逆变供电的装置。 间断时，利用后备电池通过逆变供电的装置。
§2 微型计算机硬件组成
主机
1．系统主板 ． 主机、显示器、键盘和鼠标是微型计算机最基本的组成。 系统主板（Mother Board）是计算机的关键部件之一， 也是计算机中最大的一块集成电路板。 主板上有控制芯片组、CPU插座、内存条插槽、各种外 设（BIOS）控制芯片、键盘和鼠标控制插座、软硬盘接口、 一个并行接口、两个串行接口、两个通用串行总线接口、 各种总线扩展槽以及机箱面板的控制开关及指示灯连接插 座等相关器件。
连接打印机、扫描仪等。
3．USB（Universal Serial Bus）通用串行总线接口 ． （ ） USB接口的主要特点是：即插即用，可热插拔。 4．IEEE1394接口：IEEE1394接口是苹果公司开发的串行标准接口，中文 接口： 接口是苹果公司开发的串行标准接口， ． 接口 接口是苹果公司开发的串行标准接口