北京大学《计算概论》课件：第03讲-计算机系统共79页文档

南桥芯片 (South Bridge)：BIOS、其它外围设备适配器
BIOS (Basic Input/Output System)
芯片组
CPU
CPU插槽/座
内存插槽
内存
超级IO 芯片组
前端总线
内存总线
外存适配器
USB适配器
网络适配器
声音适配器
低速设备 适配器芯片组
软驱适配器 键盘适配器 鼠标适配器
PCI-E，PCI，ISA
内部总线 (Internal Bus) 【芯片组内部互联】
主
接口：插槽 (Slot)，插座(Socket)，端口(Connector/Port)
CPU插槽/座，内存插槽，PCI(-E)插槽，ISA插槽 鼠标端口，键盘端口，USB端口
要
芯片组 (Chipset)
北桥芯片 (North Bridge)：CPU、内存、显卡
输入适设配备器
适存外配储部器器
内部 存储器
CPU
适输配出器设备
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
输入设备 适配器
如何将这些部件 连接起来？
外部 存储器
适配器
内部 芯存片储组器
CPU
适配器 输出设备
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
总线
(Bus)
输入设备 适配器
如何将这些部件 连接起来？
存储器
输入信息
输入设备
Central Process Unit (中央处理器)
运算器
CPU
控制器
输入信息
输出设备
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
输入设备
存储器 CPU
外部 存储器
内部 存储器
输出设备
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
外围设备 通过插入适配
器上的端口，和适配
器连接在一起
CPU风扇电源 CPU风扇基座
CPU插座
一个真实的主板
声音适配器 网络适配器 PCI-E插槽
外围设备端口
外围设备
端口
适配器通过主板上 的插槽与主板相连
外围设备通过适配 器上的端口与适配 器相连
适配器 插槽
主板
连接关系： 主板适配器外围设备
主板（Mother Board, Main Board, System Board）
外部 存储器
适配器
芯片组
内部 存储器
适配器 输出设备
CPU
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
存在很多类型的总线；
每一条总线一般会连接 多个适配器；
外部 存储器
适配器
内部 存储器
输入设备 适配器
芯片组
适配器 输出设备
每一个适配器通过插入
总线上的插槽/插座，
和总线连接在一起
CPU
“CPPUU””和和““内内部部存存储储器器”” 是两2个个例例外外：：它它们们不不需需要要通通 过适配器就能和总线连接;。
—从“冯·诺依曼”结构出发
从计算机外观出发（由外而内）
个人计算机—硬件系统概述
音箱 耳机
显示器 (CRT)
主机 (卧式机箱)
鼠标
键盘
硬件系统基本结构
—从计算机外观出发（由外而内）
主机 (立式机箱)
显示器 (LCD)
硬件系统基本结构
—从计算机外观出发（由外而内）
通讯设备
基本输入设备
(键盘、鼠标)
硬件系统概述 主机箱内的部件 基本输入输出设备 外围设备
个人计算机 软件系统
软件系统概述 操作系统的地位 操作系统的引导 操作系统的功能
如有兴趣，课后自学
本讲内容
从“冯·诺依曼”结构出发 从计算机外观出发（由外而内）
个人计算机—硬件系统概述
从“冯·诺依曼”结构出发
个人计算机—硬件系统概述
CPU
主机
外围设备适配器
内部 存储器
外部 存储器
这里面是啥？
主板
以太网适配器 显示器适配器 声音适配器
集线器 显示器
音响 麦克风
鼠标
键盘
主机内硬件系统的基本结构
总线 (Bus)
前端总线 (Front-Side Bus, FSB) 【CPU芯片组】
部主
内存总线 (Memory Bus)【内存芯片组】
主机
(计算设备、存储设备…)
基本输出设备
(显示器)
这里面是啥？
其它外围设备
硬件系统基本结构
—从计算机外观出发（由外而内）
电源适配器 CPU (Central Processing Unit) 主存储器 (Main Memory)/内部存储器 外部存储器 (External Storage)
个人计算机的电路主体 通过总线将CPU、存储设备以及各
种输入/输出设备连接起来 还提供多种接口，以便将更多的存
储设备和输入/输出设备（外围设 备）连接到主机中来
主机箱内的主要部件
CPU，中央处理器（Central Processing Unit）
或者说：只有外围设备才需 要通过适配器和总线相连。
硬件系统基本结构
—从“冯·诺依曼”结构出发
外存
输入设备 输入设备 适配器 适配器
适配器 适配器 外存
外存
外存
适配器
适配器
内存
内存
输出设备 输出设备 适配器 适配器
芯片组
适配器 适配器 输入设备 输入设备
CPU
适配器 适配器 输出设备 输出设备
硬件系统基本结构
高速图形总线【显卡芯片组】
PCI-E，AGP
件板பைடு நூலகம்
外部存储器总线【硬盘适配器、光驱适配器芯片组】
SATA， IDE，SCSI
低速设备总线(LPC)
上
【BIOS芯片组】
【键盘适配器、鼠标适配器、软驱适配器、…芯片组】
通用型总线【其它外设适配器芯片组】
的
USB (Universal Serial Bus)
硬盘/硬盘驱动器、光盘/光盘驱动器 软盘/软盘驱动器
外围设备适配器/控制器
显示器适配器 (显卡) 以太网适配器 (网卡) 声音适配器 (声卡)
鼠标适配器、键盘适配器
……
主板 (Mother Board, Main Board, System Board)
设主 备机
内 的 硬 件
电源 适配器
……
LPC 总线
北桥芯片
内部 总线
南桥芯片
CMOS
图形 总线
PCI总线 ISA总线 LPC总线
BIOS
显卡插槽
显卡
PCI插槽 ISA插槽
一组端口 主板上硬件系统的基本结构
SATA外存端口 软驱端口 IDE外存端口
主板电源端口
超级IO 芯片组
内存插槽
BIOS
南桥芯片 CMOS电池
北桥芯片 PCI插槽
按照性能和规模分类
巨型机
大型机 中型机
进入90年代后
小型机
工作站
个人计算机 (Personal Computer, PC)
台式 计算机 笔记本/便携式 计算机 个人数字助理（PDA）
服务器
其中，性能极高的服务器， 一般称为“超级服务器”
计算机的类型
个人计算机系统
个人计算机 硬件系统