1计算机硬件组成PPT课件
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♫ ① 高速化 处理器主频
♫ ② 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。
♫ ③ 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。
♫ ④ 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。
♫ ⑤ 隐形化 今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形象， 电视计算机、影音计算机等将大量出现。
3.1.2 微型计算机的分类
❖1. 按组成结构分类
♫ ① 单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上， 具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、 微型化和使用方便等优点，广泛用于控制、仪器 仪表、通信、家用电器等领域。
♫ ② 单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上， 结构简单、价格低廉、性能较好，常用于过程控 制或作为仪器仪表的控制部件。
① DRAM 动态随机存储器 ② SDRAM 同步动态随机存储器 ③ DDRRAM 双倍速率的SDRAM ④ RDRAM 存储器总线式动态随机存储器
微机上使用的动态随机存储器被制作成内存条的形式出现， 插在系统主板的内存插槽上。
（2）只读存储器(Read only Memory，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。因此，ROM中一般存放计算机系统管理程序。
基本要求
❖ 了解微型计算机的组成、主要性能 指标、发展方向及其分类
❖ 理解微型计算机各部件的功能与主 要技术指标
主要内容
❖ 3.1 微型计算机 ❖ 3.2 微型计算机硬件系统
3.1 微型计算机
❖ 3.1.1 微型计算机概述 ❖ 3.1.2 微型计算机的分类
3.1.1 微型计算机概述
❖1. 微型计算机基本结构
（1）CPU字长 CPU内部各寄存器之间一次能够传递的数 据位，即在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制 数的位数。
（2）位宽 CPU通过外部数据总线与外部设备之间一次能 够传递的数据位。
（3）x位CPU 通常用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。
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。
❖3. 主板上的辅助功能
♫ （1）CPU监控功能 ♫ （2）高级电源管理接口功能 ♫ （3）自动开机 ♫ （4）系统休眠功能（STD、
STR）
3.2来自百度文库2 CPU
❖1. CPU分类
CPU有通用CPU和嵌入式CPU。其区别主要在于 应用模式的不同。一般来说，通用CPU追求高性能， 功能比较强，能运行复杂的操作系统和大型应用软 件；嵌入式CPU则强调处理特定应用问题的高性能， 主要用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量 级操作系统，在功能和性能上有很大的变化范围。
（4）CPU外频 CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基 准时钟频率。
（5）CPU主频 CPU内核电路的实际工作频率，又称为工 作频率或CPU那频。
（6）生产工艺技术 通常用微米数字来描述。
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。
内部存储器 访问速度快 信息暂时性 相对价格高
CPU插座
串行接口 USB接口 接口卡
内存 芯片组
总线插槽
❖ATX新型主板结构的特点：
♫ （1）扩展插槽较多； ♫ （2）优化板上元件布局； ♫ （3）配合ATX电源，实现软关机； ♫ （4）MODEM远程遥控开关机； ♫ （5）需要配合专门的ATX机箱使用。
❖2. 芯片组
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。
♫ ③ 多板机 各组成部分装配在多块印刷电路板上， 如台式、便携式PC机。
❖2. 按用途分类
微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持 式等。
平板电脑 移动计算机
计算机、电视、 影音三模式
家庭网络计算 机
图3-1 常见微机系统
3.2 微型计算机硬件系统
3.2.1 主板 3.2.2 CPU 3.2.3 存储器 3.2.4 总线与接口 3.2.5 输入/输出设备
3.2.1 主板
❖1. 主板架构
PC99技术规格规范了主板设计要求，提出主板 各接口必须采用有色识别标识，以方便识别。
主板在结构上主要有AT、ATX、NLX、EATX、 WATX以及BTX等类型。它们的主要区别在于板上各 元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状以及所使 用的电源规格和控制方式的不同。其中，AT结构已 经淘汰；EATX和WATX多用于服务器/工作站主板； NLX等是ATX的变种。
（3）高速缓冲存储器Cache
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。
CPU
Cache
RAM
Cache一般采用静态随机存取存储器SRAM构成，按其功 能通常分为两类：CPU内部的Cache和CPU外部的Cache。
外部存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低
1. 内部存储器
在计算机里，内部存储器按其功能特征可分为以下三类：
（1）随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)
通常所说的计算机内存容量均指RAM存储器容量，即计算 机的主存，CPU对它们既可读出数据又可写入数据。但是， 一旦关机断电，RAM中的信息将全部消失。
♫ 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
❖2. 微型计算机的主要性能指标
♫ ① CPU指标 CPU字长、时钟频率。 ♫ ② 运算速度 每秒钟所能执行的指令条数。 ♫ ③ 内存容量 内存储器存储数据的能力。
❖3. 微型计算机的发展方向
微型计算机一般采用通用CPU，最具代表性的 产品是美国Intel公司的微处理器系列。此外，IBM、 Apple、Motorola、AMD、Cyrix等也是著名的微处理器 产品的生产公司。
CPU的功能是计算机主要技术指标之一，人们 习惯用CPU的档次来大体表示微型计算机的规格。
2. 衡量CPU性能的主要技术指标
♫ ② 超小型化 典型的标志是笔记本电脑和PDA的流行。
♫ ③ 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。
♫ ④ 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。
♫ ⑤ 隐形化 今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形象， 电视计算机、影音计算机等将大量出现。
3.1.2 微型计算机的分类
❖1. 按组成结构分类
♫ ① 单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上， 具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、 微型化和使用方便等优点，广泛用于控制、仪器 仪表、通信、家用电器等领域。
♫ ② 单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上， 结构简单、价格低廉、性能较好，常用于过程控 制或作为仪器仪表的控制部件。
① DRAM 动态随机存储器 ② SDRAM 同步动态随机存储器 ③ DDRRAM 双倍速率的SDRAM ④ RDRAM 存储器总线式动态随机存储器
微机上使用的动态随机存储器被制作成内存条的形式出现， 插在系统主板的内存插槽上。
（2）只读存储器(Read only Memory，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。因此，ROM中一般存放计算机系统管理程序。
基本要求
❖ 了解微型计算机的组成、主要性能 指标、发展方向及其分类
❖ 理解微型计算机各部件的功能与主 要技术指标
主要内容
❖ 3.1 微型计算机 ❖ 3.2 微型计算机硬件系统
3.1 微型计算机
❖ 3.1.1 微型计算机概述 ❖ 3.1.2 微型计算机的分类
3.1.1 微型计算机概述
❖1. 微型计算机基本结构
（1）CPU字长 CPU内部各寄存器之间一次能够传递的数 据位，即在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制 数的位数。
（2）位宽 CPU通过外部数据总线与外部设备之间一次能 够传递的数据位。
（3）x位CPU 通常用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。
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。
❖3. 主板上的辅助功能
♫ （1）CPU监控功能 ♫ （2）高级电源管理接口功能 ♫ （3）自动开机 ♫ （4）系统休眠功能（STD、
STR）
3.2来自百度文库2 CPU
❖1. CPU分类
CPU有通用CPU和嵌入式CPU。其区别主要在于 应用模式的不同。一般来说，通用CPU追求高性能， 功能比较强，能运行复杂的操作系统和大型应用软 件；嵌入式CPU则强调处理特定应用问题的高性能， 主要用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量 级操作系统，在功能和性能上有很大的变化范围。
（4）CPU外频 CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基 准时钟频率。
（5）CPU主频 CPU内核电路的实际工作频率，又称为工 作频率或CPU那频。
（6）生产工艺技术 通常用微米数字来描述。
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。
内部存储器 访问速度快 信息暂时性 相对价格高
CPU插座
串行接口 USB接口 接口卡
内存 芯片组
总线插槽
❖ATX新型主板结构的特点：
♫ （1）扩展插槽较多； ♫ （2）优化板上元件布局； ♫ （3）配合ATX电源，实现软关机； ♫ （4）MODEM远程遥控开关机； ♫ （5）需要配合专门的ATX机箱使用。
❖2. 芯片组
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。
♫ ③ 多板机 各组成部分装配在多块印刷电路板上， 如台式、便携式PC机。
❖2. 按用途分类
微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持 式等。
平板电脑 移动计算机
计算机、电视、 影音三模式
家庭网络计算 机
图3-1 常见微机系统
3.2 微型计算机硬件系统
3.2.1 主板 3.2.2 CPU 3.2.3 存储器 3.2.4 总线与接口 3.2.5 输入/输出设备
3.2.1 主板
❖1. 主板架构
PC99技术规格规范了主板设计要求，提出主板 各接口必须采用有色识别标识，以方便识别。
主板在结构上主要有AT、ATX、NLX、EATX、 WATX以及BTX等类型。它们的主要区别在于板上各 元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状以及所使 用的电源规格和控制方式的不同。其中，AT结构已 经淘汰；EATX和WATX多用于服务器/工作站主板； NLX等是ATX的变种。
（3）高速缓冲存储器Cache
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。
CPU
Cache
RAM
Cache一般采用静态随机存取存储器SRAM构成，按其功 能通常分为两类：CPU内部的Cache和CPU外部的Cache。
外部存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低
1. 内部存储器
在计算机里，内部存储器按其功能特征可分为以下三类：
（1）随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)
通常所说的计算机内存容量均指RAM存储器容量，即计算 机的主存，CPU对它们既可读出数据又可写入数据。但是， 一旦关机断电，RAM中的信息将全部消失。
♫ 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
❖2. 微型计算机的主要性能指标
♫ ① CPU指标 CPU字长、时钟频率。 ♫ ② 运算速度 每秒钟所能执行的指令条数。 ♫ ③ 内存容量 内存储器存储数据的能力。
❖3. 微型计算机的发展方向
微型计算机一般采用通用CPU，最具代表性的 产品是美国Intel公司的微处理器系列。此外，IBM、 Apple、Motorola、AMD、Cyrix等也是著名的微处理器 产品的生产公司。
CPU的功能是计算机主要技术指标之一，人们 习惯用CPU的档次来大体表示微型计算机的规格。
2. 衡量CPU性能的主要技术指标