第二章计算机硬件

3.内存 (Memory)

内存是电脑的一个临时存储器，它只存放 正在运行的程序、正在处理的信息等。它 的容量和处理速度直接决定了电脑数据传 输的快慢
KINGMAX 胜创 ：MPLB62D-68KX3 PC300 256MB
4.硬盘 (Harddisk)

硬盘是我们熟 知的电脑配件 之一，简单的 说就是一个大 容量存储器 硬盘性能的高 低往往影响着 整个系统的表 现
图3.17 IDE 驱动器和软驱接口
图3.18 SATA 硬盘数据线接口
7．外部输入及输出接口
图3.19外部输入及输出接口
3.2.3微机内存

微机内存是计算机的重要部件之一。为 了解决CPU的运算速度与外部设备传输速度 不匹配的问题，在主板上设置了内存，外部 设备先将数据送给内存，然后内存再将数据 送给CPU，CPU再将运算结果回送给内存， 内存再将数据送到外部设备存储起来。
3.2.1中央处理器CPU

在微型计算机中，运算器和控制器被制作在同一 块半导体芯片内，被称为中央处理器，也称微处理器， 如图3.8所示。CPU是整个微机硬件系统的核心，是计 算机的重要部件，负责对信息和数据进行运算和处理， 并实现本身运行过程的自动化。其作用相当于人的大 脑，控制着整台电脑的运行。
图3.8 CPU的外观和物理构造
1.CPU的主要技术指标




（1）字长 字长是指CPU可以同时处理的二进制数据的位数，是最重要 的一个技术性能指标。 （2）CPU外频 外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，是主板为CPU 提供的基准时钟频率，单位是MHz(兆赫兹)。 （3）CPU主频 CPU主频也称工作频率，是CPU内核(整数和浮点运算器)电路 的实际运行频率。CPU主频越高，计算机运行速度就越快。 （4）CPU制造工艺 CPU制造工艺是指CPU核心中线路的宽度和制造晶体管图形 的尺寸，一般用微米（µ m）表示。
CACHE（高速缓冲存储器 ）


Cache 的英文原意是“储藏”，它一般使 用SRAM（静态内存）制造，它与CPU之间交换 数据的速度高于DRAM，所以被称作“高速缓冲 存储器”，简称为“高速缓存”。 在操作系统启动以后，CPU就把DRAM中 经常被调用的一些系统信息暂时储存在Cache 里面，以后当CPU需要调用这些信息时，首先 到Cache里去找，如果找到了，就直接从Cache 里读取，这样利用Cache的高速性能就可以节 省很多时间。大多数CPU在自身中集成了一定 量的Cache，一般被称作“一级缓存”或“内 置Cache”。
3. 内存插 槽

此插槽是主板上 用来安装内存条 的地方，如图 3.15所示。
图3.15 主板上的内存插槽
4．PCI 插槽

PCI扩展槽 的长度较短， 呈白色，一 般有2个至6 个，通常用 来安装声卡、 网卡、电视 卡等等，如 图3.16所示。
图3.16 主板上的PCI插槽
5．IDE 驱动器和软驱接口
图3.12 主板
主板的主要组成部分： 1. CPU插座

CPU插座是放置和固定CPU的地方，中间放置CPU， 外围的支架可固定CPU的散热风扇，如图3.13所示。 CPU的插座多为Socket架构，呈白色，根据支持的 CPU不同，CPU的插座也不同，主要是针脚数不同。
图3.13 CPU插座
2．芯片组
图3.11双核心CPU设计原理图
3.2.2微机主板

主板也称主机板（Main Board）、系统板（System Board）或母板（Mother Board），是微机硬件系统中 最大的一块电路版，如图3.12 所示。主板是整个微机内部 结构的基础，为各种磁和光 存储设备、打印机和扫描仪 数码相机等I/O设备提供接口； 为CPU、内存、显示卡和其 他各种功能卡提供安装插槽。

6.显卡

显卡的作用是转换 和传递由CPU处理 后的运算数据，输 出图像到显示器。
显示器必须依靠显 卡提供的显示信号 才能显示出字符和 图像。

5.显示器(Display)
顾名思义就是电脑的一个显示设备，是最见的输出设备 之一。一般来说，显示器的身价决定于它所采用的显象管， 好的显象管可以提供更好的视觉效果，寿命也更长，目前液 晶显示器也开始流行。

芯片组是计算机主板上除了CPU以外最重要的部 件之一，是区分主板的一个重要标志，如图3.14所示。 可以说，芯片组就是主板的大脑，人的大脑分为左脑 和右脑，而芯片组也是由北桥芯片与南桥芯片所组成 的。其中北桥芯片控制的是系统总线 ，南桥芯片则是 负责大部分的I/O（输入和输出）
图3.14 威盛 PT880芯片组
存储器 输入设备 辅助存储器 外 设
输出设备
主存储器 主 机 运算器 CPU 控制器 控制流 数据流
2．计算机的硬件系统组成 通 常 将 运 算 器 和 控 制 器 合 称 为 中 央 处 理 器 (Central Process Unit ， CPU) ，它是构成硬件系统的核心。中央处 理器和主存储器（内存储器）一起组成了主机部分。除去 主机以外的硬件装置（如输入设备、输出设备、辅助存储 器等）称为外围设备或外部设备。 （1）运算器 运算器是对信息进行处理和运算的部件。 （2）控制器 控制器是整个计算机的指挥中心，它的主要功能是按照 人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条 不亲地自动工作。

内存泛指计算机系统中存放数据与 指令的半导体存储单元，包括RAM、 ROM、CACHE等。人们习惯将RAM直 接称为内存，或称为内存条，如图3.20 所示。
微机中使用的内存条
随机存取存储器RAM和只读存储器ROM
11、 随机存取存储器RAM（Random Access Memory） 随机存取存储器是计算机的主存，CPU对它们既可读 出数据又可写入数据。一旦关机断电，RAM中的信息将 全部消失。RAM又分为静态内存SDRAM和动态内存 DRAM两种。 2、只读存储器ROM（Read only Memory） CPU对ROM只取不存，它里面存储的信息一般由主 板制造商写入并固化处理，普通用户是无法修改的，即 使断电，ROM中的信息也不会丢失。ROM一般存储主板 的BIOS程序，BIOS（Basic Input/Output System，基本输 入输出系统），是只读存储器基本输入／输出系统的简 写。
运算器 中央处理单元（ CP U ） 控制器 主机 只读存储器（ROM） 内存 随机存储器（RAM） 高速缓冲存储器（Cache) 硬件系统 输入设备：键盘、鼠标 、扫描仪、光笔、数字 化仪、麦克风等 输出设备：显示器、打 印机、绘图仪、音响等 外部设备 计算机系统 盘、闪存（优盘）等 外存：软盘、硬盘、光 网络设备：网络适配器 、调制解调器、集线器 等 操作系统：Windows 、UNIX、Linux 、OS/2 、DOS等 系统软件 语言处理程序：C＋＋、VisualBasic、Java等 实用程序：诊断程序、 排错程序等 软件系统 件包、数据库管理系统 、实时控制软件等 应用软件通用应用软件：办公软 业的管理信息系统等 专用应用软件：如各企
1. CPU

(Central Proce负责运算和控 制的控制中心，是电脑的关键部件，相 当于人的大脑一样。
2.主板（MainBoard)

主板是电脑系统中最大的一块电路 板，布满各种电子元件、插槽、接 口等。 电脑通过主板将CPU等各种器件和 外部设备有机地结合起来形成一套 完整的系统。
图3.9 CPU的接口
3．CPU的主要生产厂家

目前微机中普遍使用的CPU主要有 两个美国生产商生产：Intel和AMD。
Intel和AMD公司的标志
4. CPU产品的发展方向

CPU的制造工艺有它的极限， 目前一般采用多核心（即一块集 成电路基板上有两个或者多个 CPU核心）技术来提高CPU的整 体性能。所以Intel和AMD纷纷推 出了双核心架构的CPU，未来可 能会有更多核心的CPU问世。
目前主流的17"纯平显示器
液晶显示器
7.光盘驱动器(CD-ROM、光驱)
光驱是用来读取已经写入数据的只读光盘的专用设备
DVD光驱
CD-ROM-光盘
DVD + CD-RW复合刻录光驱
8.软驱、键盘、鼠标

鼠标、键盘一直以来都不被许多人所 重视，不过它们却是现代电脑不可缺 少的输入设备，没有它们就相当于人 无线鼠标和键盘 没有手一样。
6．SATA 硬盘数据线接口

硬盘、光驱、软驱是微机中的重要存储设备，它们必 须通过数据线和主板连接才能组成一个完整的系统。目前 市场上的光驱和一部分硬盘大多数都采用IDE PATA接口， 随着存储技术的发展，市场上采用新型SATA串行ATA 接口 的硬盘越来越多，因此，大部分主流主板为了支持 SATA 硬盘，都设计了SATA 硬盘数据线接口
2．CPU 的接口

目前的主流处理器大多采用针脚式接口， 称为 Socket ，如图 3.9 所示。因针脚数的不同 而有Socket 478、Socket 775、Socket 754 、 Socket 939等接口类型。P4系列的Socket 775 和 AMD Athlon XP 系列的 Socket A 即 Socket 754是现在处理器市场中的主流。目前普遍采 用的是LGA 封装的P4 Prescott 核心处理器采 用无针脚设计，将处理器的针脚转移至主板 插座中。
计算机系统的组成
一 硬件系统 计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和 输出设备五个基本部分组成，如下图所示：
运算器 中央处理器 中央处理 器 控制器 控制器