第2章微型计算机硬件系统资料

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第2章计算机系统的组成

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2.2 计算机硬件系统
算
输入设备备设出
输
1.1 计算机硬件
2. 2. 1
微型计算机的硬件组成
微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分组成。组成。主机由中央处理器(CPU)和内存储器和内存储器(ROM,RAM)组主机由中央处理器和内存储器组用来执行程序、处理数据，成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。）。为了块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了与外围设备连接，与外围设备连，在主机板上还安装有若干个接口插槽，可以在这些插槽上插入不同外围设备连接的接口用来连接不同的外部设备。卡，用来连接不同的外部设备。主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。串行接口，如鼠标；一种是并行接口，如打印机。
常用的总线结构有：常用的总线结构有：（1）ISA总线）总线（2）MCA总线）总线（3）EISA总线）总线（4）VESA总线）总线（5）PCI总线）总线
2. 2. 2
微型计算机的常见外设
微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、鼠标器及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘）及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘）、软磁盘（软盘）和光盘。磁盘（软盘）和光盘。如果需要还可以根据用户的要求配置打印机、绘图仪、投影仪；要求配置打印机、绘图仪、投影仪；同时为了联网还可以配置调制解调器等通信设备。，还可以配置调制解调器等通信设备。微机用键盘按照按键个数多少可分为84键微机用键盘按照按键个数多少可分为键、101键、键 104键等几种，目前广泛使用的是键等几种，键等几种目前广泛使用的是101键、104键标准键键标准键盘。这两种键盘一般可分为四个区域：键盘。这两种键盘一般可分为四个区域：主键盘区功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。

第二章计算机硬件知识

• 算术逻辑运算指令 • 数据传送指令 • 程序控制指令 • 输入/输出指令 • 其他类型的指令注意：不要把指令系统当作计算机的软件系统，它属于计算机硬件的范畴。
28
计算机工作原理
原始数据取数
I/O设备
结果
内存储器
存数
指令
运算器
存取命令
输入/输出命令
控制器
运算命令
29
微机主板示例
软驱时钟硬盘光驱
15
软盘
软盘是一块涂有磁性材料的塑料圆片磁道——圆片上的同心圆，信息就记录在磁道上每个磁道又分为若干个扇区，1个扇区=512个字节

容量=面数×磁道数×扇区数×扇区字节数
16
硬盘存储器由若干同样大小涂有磁性材料的铝合金圆盘片环绕一个共同的轴心组成，两个盘片之间仅留出安装磁头的距离，硬盘片的每个面上有若干个磁道，每个磁道分成若干扇区，每个扇区存储512字节，每一硬盘片存储面的同一磁道，形成一个圆柱面，称为柱面。硬盘容量为：容量=磁头数柱面数扇区数扇区字节数硬盘有容量大、存取速度快、可靠性高、每兆字节成本低等优点，但也有怕震动等缺点。
18
位、字节、字及字长
位字节（8位） ……
数据存储的组织形式
字，字长
注意: 字长是CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数.
19
存储位
存储单元
0000H
（字节）
0001H
0002H
存储体
存储单元地址
FFFFH
存储体结构图
20
存储系统的组织结构
CPU 快
存取速度
常用输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪

第二章微型计算机基础知识

第二章微型计算机基础知识
教学目标：
1.了解基本的逻辑电路和逻辑代数。 2. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 3.掌握总线的基本概念、作用及使用。 4.掌握控制字的概念及用法。 5. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 6.掌握微机系统的组成与分类 7.掌握微机的外部结构和基本工作原理
教学重点： 1. 掌握微机中基本部件的符号及性能。 2.掌握总线的基本概念、作用及使用。 3.掌握控制字的概念及用法。 4. 掌握依照控制字读写存储器的过程。 5.掌握微机的外部结构和基本工作原理教学难点： 1.总线的基本概念、作用及使用 2.掌握控制字的概念及用法。 3.掌握依照控制字读写存储器的过程。
1.功能强 2.可靠性强 3.价格低 4.适应性强
5.周期短、见效快
6.体积小、重量轻、耗电省
7.维护方便
四、微型计算机的性能指标衡量一台微机性能的优劣，主要由它的系统结构、硬件组成、系统总线、外部设备以及软件配置等因素来决定。具体体现在以下几个主要技术指标上。 1.字长微机的字长是指微处理器内部一次可以并行处理二进制代码的位数。它与微处理器内部寄存器以及CPU内部数据总线宽度一致，字长越长，所表示的数据精度就越高。
（2）第二个控制字是： CpEpLmEr =0001 即Er=1，令ROM放出数据。也就是说，当Er为高电平，R0中的8位数据就被送到W总线上去。这样的动作不需等待时钟脉冲的同步讯号。（3）第三个控制字是： CpEpLmEr=1000 即Cp=1，这是命令PC加1,所以PC=0001 这是在取数周期完了时，要求PC进一步，以便为下一条指令准备条件。
六、存储器的符号
1.只读存储器(ROM) 只存储固定程序的存储器,一旦写入后,一般不能改变。即不能再写入新的字节，而只能从中“读”出其所存储的内容。 (1)通用的写法是m×nROM

第2章微型计算机系统基础知识资料

键盘鼠标扫描仪摄象机数字化仪
键盘
鼠标
其他输入设备
输入设备
扫描仪摄象机
输出设备
输出设备
将计算机处理和计算后所得的结果以一种人们便于识别的形式记录、显示或打印出来的设备
常输见出输设出备？设备？
显示器打印机音箱
显示器
打印机
1.3 微型计算机的软件系统
软件是微机的灵魂。
存储容量内存储器可以容纳的二进制信息量，以KB、MB、GB为单位
存取周期存储器两次连续、独立的操作之间所需的最短时间，以ns为单位
外存储器
外存储器（辅助存储器）用来长期保存数据、信息；一般包括存储介质和驱动器。
外存储器有那些种类?
外存器种类
外存储器
软盘存储器硬盘存储器光盘存储器 U盘存储器
采用磁性介质进行光存储的技术可擦写
光盘存储器分类
光盘存储器
只读型光盘CD－ROM 一次写入型光盘CD－R 可重写刻录型光盘CD－RW
U盘存储器
U盘存储器 USB移动Flash盘，俗称优盘，e盘。
输入设备
输入设备向计算机输入信息的设备，是人与计算机对话的重要工具
常输见入输设入备？设备？
硬盘存储器
硬盘存储器构造
盘片
读/写磁头
数据线接口
电源接口
硬盘的存储容量
存存储储容容量量= ？
磁道
柱面
磁头数×柱面数×
扇区
每扇区字节数×扇
区数。
硬盘的主要性能指标
转速目前硬盘主轴电机的转速为5400r/min 到7200r/min
硬盘的主要性能指标
平均访问时间磁头从开始到达目标磁道的时间，硬盘的平均寻道时间为8ms到 12ms。

微型计算机系统的组成

工作频率。它是由主板上晶体震荡电路为CPU提供的基准时钟频率，也就是主板的工作频率。（4）CPU倍频系数
CPU主频、外频和倍频系数关系如下： CPU主频 = CPU外频 × 倍频系数（5）前端总线频率。前端总线（FSB：Front Side Bus）指主板芯片组中的北桥芯片与CPU之间传输数据的通道，因此也可以称为是CPU的外部总线。
图 2-5 80486
图 2 -6 P en tiu m P ro
微型计算机系统的组成
2.2 中央处理器CPU
2.2.1 CPU主要指标、技术和发展 3、CPU的发展
几种CPU的外观图如下所示。
图 2 -7 C elero n
图 2 -8 P en tiu m 4
图 2 -9 Itan iu m
微型计算机系统的组成
输出设备
机外存储器
系
统
操作系统
的
语言处理系统
系统软件
组
系统服务程序
成
软件系统
数据库管理系统
文字处理软件
应用软件
表格处理软件辅助设计软件
返回本章目录
微型计算机系统的组成实时控制软件
2.2 中央处理器CPU
2.2.1 CPU主要指标、技术和发展 1、CPU主要性能指标（1）CPU字长：CPU的字长（位数）通常是指
2.1 概述
2.1.2 软件系统
系统软件
监控程序操作系统编辑程序解释程序编译程序诊断程序
软件程序设计语言
机器语言汇编语言高级语言
应用软件：如软件包、数据库等
微型计算机系统的组成
主机
中央处理器
运算器控制器
内存储器

第二章微型计算机系统

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外存：永久性存储器外存：永久性存储器
存储器与存储系统
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存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据）存储器是一种具有保存和存取信息（程序、数据）是一种具有保存和存取信息的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。的设备/器件，是计算机系统不可或缺的资源。现代微型计算机的存储系统结构：现代微型计算机的存储系统结构：高速缓存--主存外存主存-高速缓存--主存--外存为什么采用这种结构？为什么采用这种结构？指令执行速度依赖于内存读写速度高速CPU需配置高速内存高速CPU需配置高速内存大软件需配置大容量内存高速度大容量 17
13
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问：内存与外存是一回事吗？
• 能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存；能被计算机系统总线直接相连控制的存储器称为内存； • 通过I/O接口才能被接口才能被CPU控制的存储器称为外存。控制的存储器称为外存。通过接口才能被控制的存储器称为外存
第2章微型计算机系统
硬件和软件系统
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软件程序及其配套的数据、文档等
软件
计算机系统
硬件 “看得见、摸得着 ”的物理载体
硬件
2
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7
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问：主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思？又是什么意思？主机包含哪些部件？ CPU又是什么意思答：

第2章微型计算机系统的组成及工作原理

2.5.6 ISA总线的定义与应用
2. ISA总线的信号线定义 ——98芯插槽，包括地址线、数据线、控制线、时钟和电源线 (1)地址线：SA019和LA1723 (2)数据线：SD015 (3)控制线：AEN、BALE、 IOR 和 IOW、 SMEMR和 SMEMW
MEMR 和 MEMW、 MEM CS16 和 I/O CS16 、SBHE
2.1.2 微机系统的软件配置
系统软件、工具软件、应用软件、用户应用程序
.3 微机系统中的信息流与信息链
1. 微机系统中信息流与信息链的构成信息流：存储器中的数据、程序代码；接口寄存器中的I/O数据、状态、I/O命令信息链：信息流在系统中流动的路径；包括物理(硬件)环节和逻辑(软件)环节 2. 微机系统中信息流与信息链 ——早期微机系统/现代微机系统中的信息链 3. 研究信息流与信息链的意义 ——通过信息流从整体上认识微机体系结构和组成微机系统的各部件之间的关系
2.5.7 现代微机总线技术的新特点
3. 总线桥 (1) 总线桥 ——总线转换器和控制器，是两种不同总线间的总线接口内部包含兼容协议及总线信号和数据缓冲电路；把一条总线映射到另一条总线上北桥：连接CPU总线和PCI总线的桥南桥：连接PCI总线和本地总线(如ISA)的桥 (2) PCI总线芯片组 ——实现总线桥功能的一组大规模集成专用电路保持主板结构不变前提下，改变这些芯片组的设计，即可适应不同微处理器的要求 4. 多级总线结构中接口与总线的连接
2.4 I/O设备与I/O设备接口
2.4.1 I/O设备及其接口的作用
1. I/O设备的作用 2. I/O设备接口的作用——连接与转换
2.4.2 I/O设备的类型及设备的逻辑概念

第2章微型计算机的组成及应用

2. 微型计算机分类
按主机、I/0接口和系统总线组成部件所在位置划分为：
① 单片机：组成部件集成在一个超大规模芯片上，用于控制仪器仪表等。、
② 单板机：各组成部件装配在一块电路板上，常用于实验控制。
③ 多板机：各组成部件装配在多块电路板上，如台式微型计算机、便携式PC机。
2.1.2 微型计算机系统的配件
2.4.2 CMOS
“小随机存储器”，靠电池供电。用于保存系统当前配置，如系统日期和时间、硬盘格式和容量、内存容量等。这些信息既是系统启动时必读信息，也是更新硬件时要修改的信息。
2.4.3 高速缓存Cache
为了解决CPU与内存之间速度不匹配的问题，引入高速缓存技术。高速缓存介于内存和CPU之间，是高速存取信息的芯片。它存取速度比内存快，但容量不大，主要用于存放当前使用最多的程序段和数据块，并以接近CPU的速度向CPU提供程序指令和数据。
AGP（Accelerated Graphics Port）扩展槽：专门用于图形显示卡，是在PCI总线基础上发展起来的，主要针对图形显示方面进行了优化。AGP插槽通常是棕色，随着显卡速度的提高， AGP接口已经不能满足显卡传输数据速度的要求，目前AGP 显卡已经逐渐被PCI Express接口显卡所取代。
2.4 微型机系统存储器
内存是微机重要配置之一，内存容量及性能是影响微机性能的重要因素。在Pentium Ⅲ系列微型计算机中，内存条以使用168 Pin SDRAM(同步动态随机存取存储器 )型为主，目前在 Pentium 4系列微型计算机中，多数采用DDR内存条。
图2.3.1 微型计算机内存储器（条）
为方便识别主板上的各种接口，PC99技术规格规范了主板设计要求，提出主板各接口必须采用颜色识别标识。

第2章：微型计算机的硬件之内存

2.3.1内存的分类 2.3.1内存的分类
1 只读ROM 只读ROM 2,随机存储器
第2章:微型计算机的硬件组成

第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
2.3内存 2.3内存
内存一般指的是随机存取存储器,简称RAM. 内存一般指的是随机存取存储器,简称RAM.前面提到静态内存(SRAM)用作系统的高速缓存用作系统的高速缓存, 静态内存(SRAM)用作系统的高速缓存,而我们平常所提到的电脑的内存指的是动态内存, DRAM.除此之外, 到的电脑的内存指的是动态内存,即DRAM.除此之外, 还有各种用途的内存,如显示卡使用的VRAM, 还有各种用途的内存,如显示卡使用的VRAM,存储系统设置信息的CMOS RAM等统设置信息的CMOS RAM等
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
第2章:微型计算机的硬件组成
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计算机应用基础教程(Windows 7+Office 2010)(第4版) (2)[41页]

输入设备
数据总线DB 控制总线CB
图2-1 微型计算机硬件系统的基本组成
2.1 微型计算机硬件系统
1．微处理器
微处理器（Microprocessor）是采用大规模和超大规模集成
电路技术将算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）、控制
部件CU（Control Unit）和寄存器组R（Registers）三个基本部
分及内部总线集成在一块半导体芯片上构成的电子器件。
它包含了组成中央处理单元（Central Processor Unit）的主
要部件运算器和控制器，因此又称为CPU。
2.1 微型计算机硬件系统
2．存储器
微机主板上的存储器是用于存放程序与数据的半导体器件
，称之为半导体存储器。按读写方式分，存储器可分为RAM和
南桥芯片（South Bridge）也是主板芯片组的重要组成部分，主板上的大多功能都是通过南桥芯片来实现的。南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA设备相连，并负责管理中断及DMA通道，让设备工作得更顺畅，其提供对KBC（键盘控制器）、网络、 RTC（实时时钟控制器）、USB（通用串行总线）和ACPI（高级能源管理）等的支持。
及软件系统等组成。
常说的主板的板型，是指主板上各元器件的布局排列方式，主板的板型分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、 WATX以及BTX等结构。
其中，AT和Baby-AT是多年前的老主板结构。
ATX是改进型的AT主板，对主板上元件布局作了优化，有更好的散热性和集成度，目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI插槽数量在4-6 个，大多数主板都采用ATX结构。

微型计算机系统(全)

第二章微型计算机系统第一章：计算机基础知识
2.2.4 微机总线
1．按层次结构分类（1）内部总线内部总线是微机内部各芯片与CPU之间的连线，用于芯片一级的互连。（2）系统总线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连。 ① PCI总线（3）外部总线外部总线是微机与外部设备之间的连线。 ② AGP总线
第二章微型计算机系统第一章：计算机基础知识
2.3.3 输出设备
1 显示器：显示器由监视器和显示适配卡组成，是最常用的输出设备。 2 打印机：打印机也是计算机中最常用的输出设备。按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷墨打印机为主流。
高级语言源程序编译
机器语言目标程序运行
执行结果
高级语言源程序解释并执行
执行结果
编译过程示意图
解释过程示意图
第二章微型计算机系统第一章：计算机基础知识
2．应用程序应用程序是用各种高级语言编写出来的具有特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山解霸等。应用程序是面向用户的最高层程序。（1）文字处理软件（2）信息管理软件（3）辅助设计软件（4）实施控制软件
第二章微型计算机系统第一章：计算机基础知识
2．按功能分类
（1）数据总线（Data Bus，DB）数据总线用于传递数据信息。（2）地址总线（Address Bus，AB）地址总线用于传送CPU发出的地址信息，如要访问的内存地址、外部设备地址等。（3）控制总线（Control Bus，CB）控制总线是用来传送控制信号、命令信号和定时信号的，这些信号是由CPU发出的，因此是单向的。

第2章微型计算机和微处理器的结构

2.1.1 微处理器（微处理机）
微处理器：是微型计算机的中央处理部件，是由一片或几片大规模集成电路组成的中央处理器，一般也称 CPU（Center Process Unit）。其内部通常包括算术逻辑部件，累加器、通用寄存器组，程序计数器，时序和控制逻辑部件，内部总线等等。 2.1.2 存储器
存储结果 1
取指令 4
……
EU
……
译码 1
执行 1
译码 2
执行 2
……
（b）流水处理
如图： 8086/8088 CPU 由于指令执行部件EU和总线接口部件BIU相互独立，可并行操作，进行流水线处理。若一条指令执行过程中不需要从存储器取操作数和向存储器存储结果，即不占CPU总线时间，总线接口部件便可对下一条要执行的指令预取。可见。采用流水线技术提高了指令执行速度。
2.2.3 8086/8088微处理器的功能结构从功能上来看，8086/8088 CPU可分为两部分，即总线接口部件BIU（Bus Interface Unit）和执行部件EU（Execution Unit）。
图2.3 8086/8088CPU内部功能结构图
(1) 执行部件（EU）
功能：负责指令的执行。(主要进行8位及16位的各种运算) 组成：①ALU(算术逻辑单元)； ②通用寄存器组； ③标志寄存器（ FLAGS ）。 ①通用寄存器（AX、BX、CX、DX） 8086 有4个16位的通用寄存器（AX、BX、CX、DX），可以存放16位的操作数，也可分为8个8位的寄存器（AL、AH； BL、BH；CL、CH；DL、DH）来使用。其中AX称为累加器， BX称为基址寄存器，CX称为计数寄存器，DX称为数据寄存器。这些寄存器在具体使用上有一定的差别，如表2-1所示。

微型计算机硬件基础知识

微型计算机硬件系统
微处理器(CPU) 内存储器总线输入/输出接口外存储器(硬盘、光盘、U盘等) 外部设备输入设备(键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等输出设备(显示器、打印机、绘图仪等) 其他(网卡、声卡、调制解调器、视频卡等)
主机
硬件系统
计算机外观结构
主机前面板和主机箱后部
微处理器（CPU）
作业
上网查阅或进行市场调查，写一篇有
关微机硬件行情的论文。

控制总线(CB) 用来传送控制信号，以协调各部件的操作。
微型计算机的总线结构图
数据总线
地址总线控制总线输入接口微处理器 CPU 主存储器 RAM ROM 输出接口
输入设备
输出设备
总线工作示意图
主板
又称系统主板，用于连接计算机的多个部件。
CPU的插座及插槽内存插槽总线扩展槽各种接口 BIOS芯片 CMOS芯片 DIP开关
移动存储设备
优盘
是一种可读写的半导体存储器(闪速存储器)
性能指标：可擦写次数100万次以
上，可保存10年，存取速度比软
盘快15倍，容量在
1GB、2GB、4GB、8GB、
16GB、32GB、64GB
USB硬盘
是一种即插即用型移动式硬盘(抗震性强)。
性能指标：容量10GB~2TB。
使用方法与优盘类似。
键盘中的每个按键通过电路与计算机内部的扫描码
一一对应，再由扫描码转换成ASCII码。
Print Screen
Print Screen：将桌面图片复制到系统剪切板 Alt+ Print Screen：将当前窗口图片复制到系统剪切板
鼠标

第2章_微型计算机系统基础(2)

2.2.3 存储器
计算机的存储器用来存放程序和数据，其容量的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微机系统的性能。
随机存储器 RAM
主存储器（内存）只读存储器 ROM 可编程只读存储器 PROM 可改写只读存储器 EPROM
存储器
外存储器（辅助存储器）
磁盘存储器：软磁盘、硬磁盘光盘存储器
（3）控制总线（CB）：用于传送控制信息和时序信息。控制信息中，有的是 CPU向内存或CPU向I/O接口电路发出的信号，如读/写信息、片选信号、中断响应信号等。控制总线上的信息传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际需要确定。
3．外部总线外部总线是微型计算机和外部设备之间的总线，微型计算机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换。
内存地址
RAM在实际存储的时候被分成为许多等长的存储单元，在微机中一般按照字节存储，即按字节来分存储单元。比如，如果有内存１kB，则被分为1024个存储单元。每个存储单元将被赋予一个编号即内存地址。注意区分内存地址和内存地址中的内容。
FFFFH
0002H
0001H
0000H
2、外存
2.2.7 微型计算机的主要性能指标

性能指标
（分32位、64位等几种字长）
重点
字长：计算机一次可并行处理的二进制数码的位数
运算速度（或时钟频率）——MIPS（每秒百万条指令）主频，即主时钟频率。 80486：33MHZ~66MHZ之间 Pentium 4：2.4GHZ 频率越高，速度越快。主（内）存贮器的容量：128MB/256MB/512MB/1GB等外部设备配置此外，还有功能指标、可靠性指标、兼容性指标等。

第2章微型计算机系统的组成

第2章微型计算机系统的组成2.1 微型计算机系统的基本组成微型计算机系统包括硬件系统和软件系统，如图2.1所示。

硬件系统是看得见、摸得着的实体部分；而软件系统是为了更好地利用计算机而编写的程序及文档。

它们之间的关系犹如一个人的躯体和思想一样，躯体是硬件，思想则是软件。

图2.1 微型计算机系统结构图几乎所有的微型计算机都把主机部分、软盘驱动器、硬盘驱动器及电源等封装在主机箱内。

从外观上看，有卧式、立式和笔记本等几种机型。

典型的微型计算机如图2.2所示。

图2.2 微型计算机照片计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制，并实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。

虽然计算机的制造技术从计算机出现到今天已经发生了很大的变化，但在基本的硬件结构方面，却一直沿袭着冯·诺伊曼的传统框架，即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。

图2.3列出了一个计算机系统的基本硬件结构。

实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。

原始数据和程序通过输入设备送入存储器，在运算处理过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，运算的结果存入存储器，必要时再经输出设备输出。

指令也以数据形式存于存储器中，运算时指令由存储器送入控制器，由控制器控制各部件的工作。

由此可见，输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中；输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介，供用户查看或保存；存储器负责存储数据和程序，并根据控制命令提供这些数据和程序，它包括内存（内存储器）和外存（外存储器）；运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算（即对数据进行加工处理）；控制器负责对程序所规定的指令进行分析，控制并协调输入、输出操作或对内存的访问。

下面分别对其各部分进行介绍。

2.2 微型机的硬件系统2.2.1 微型机的硬件设备1. 主板主机由中央处理器和内存储器组成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。

第二章计算机系统基础

目前常用的办公软件有Microsoft公司的Microsoft
Office和我国金山公司的WPS Office。
（2）多媒体制作软件
多媒体制作软件是用于录制、播放、编辑声音
和图形图像等多媒体信息的一组应用程序。处理声音的软件 Wave studio、Mixer 处理图形图像的软件AutoCAD、PhotoShop 动画制作软件Flash、3DS Max
汇编语言：第二代计算机程序设计语言最接近机器指令的一种语言用便于人们记忆的符号来替代机器指令的操作码
注意：CPU不能直接理解和执行用汇编语言编写的程序，必须通过汇编程序将汇编语言的指令翻译成机器语言指令表示的目标程序才能被机器理解和执行。
例2.2 A=15+10的汇编语言程序如下：
（3）Internet服务软件
Internet服务软件主要包括：
浏览器
电子邮件软件
文件传输软件
（4）娱乐与学习软件 CAI(Computer Assisted Instruction)计算机辅助教学。
2.1.2 计算机基本工作原理
指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。
指令
数(位宽)
字长：单位时间内能一次处理的二进制的位数。通用寄存器的位数：等于字长
BIOS芯片：存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序，能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，调整CPU外频等。北桥芯片：主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输。芯片组的名称就是以北桥芯片的名称命名的，例如 Intel 875芯片组的北桥芯片是82875P。
外部设备
输入设备（鼠标、键盘等）

第二章_微型计算机基础

例：Intel 8088/8086、PIII、P4、Celeron
CPU的位数是指能同时处理的二进制数据的位数，有4位、8位、16位、32位、64位之分，位数越多处理能力越强。
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主机硬件系统之二：存储器
存储器是存放程序和数据的记忆装置，分为内存和外存。
内存：ROM、RAM，用来存放当前正在执行的程序和正在处理的数据。
8086的流水线操作
8086CPU流水线的实现 BIU不断地从存储器取指令送入指令队列IPQ，EU不地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2段流水线指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于工厂流水线的传送带）
新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执行更多的指令例如，PIII为14个段，P4为20个段（超标量流水线）
CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址。
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物理地址：数据交换时CPU使用的实际地址
物理地址
存储器的操作完全基于物理地址。 ➢问题： 8086的内部总线和内部寄存器均为16位，如何生成20位地址？ ➢解决：存储器分段
. . 60000H F0H 60001H 12H 60002H 1BH 60003H 08H 60004H . . .
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存储器相关概念3：内存储器的分类
读写存储器（RAM）
可读可写易失性，临时存放程序和数据 RAM又分静态RAM和动态RAM，即SRAM、DRAM
只读存储器（ROM）
工作时只能读非易失性，永久或半永久性存放信息
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主机硬件系统之三：输入输出接口
I/O接口是指主机与外设的交接部分，位于系统总线和外设之间，是主机和外设联系的桥梁。