PC主机的组成
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南桥芯片：
1. 多种I/O设备的控制功能；2. I/O总线(PCI总线) 功能；3. 提供了各种I/O接口
9
2.3 PC机的主机
关于芯片组的一些说明
芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的 CPU，就有什么样的芯片组与之配套
由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片 组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等 功能
北桥 芯片
CPU插座
存储器插槽 电源连接器
主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件 ROM BIOS：存放最基础的软件——基本输入/输出系统(BIOS) CMOS存储器：存放硬件配置信息和系统基本参数（源自文库期、时
间、口令等）
6
2.3 PC机的主机
例：华硕P8B75-V
Core i7/i5/i3
PCI-E 3.0 x8 显卡
16GB/s
8GB/s 8GB/s
支持3个显示器
10 x USB 2.0 4 x USB 3.0
Intel集成以太网 10/100/1000
PCI-E x1SM bus 千兆以太网连接
16GB/s
Intel Core i7 16GB/s 处理器
FDI DMI 2.0
PCH Z77 高速 芯片组
(4个) 最大容量32GB
(5个)
PS/2 接口
7
音频 端口
PCI-E x1 插槽 (2个)
PCI插槽 (3个) 独立显卡
2.3 PC机的主机
安装了CPU和内存条的主板
8
2.3 PC机的主机
(2) 芯片组的作用
图形卡接口
CPU芯片
CPU前端总线
北桥
MCH
双通道
DDR 2 存 储
DDR 2 器
硬盘接口(x2) 以太网接口
13
2.3 PC机的主机
2.3.2 内存储器
14
2.3 PC机的主机
复习：内存与外存的关系及比较
外存储器
①任务启动时，执行 该任务的程序和数据 将从外存成批传送到 内存 ⑤任务完成后，将处 理得到的全部结果成 批传送到外存以长久 保存
指令1 指令2
指令k 指令n
数据1 数据2 数据m
程 序
内 存 储 数器
键盘,鼠标,软驱, Super I/O 并口,串口等
南桥
ICH5
ROM BIOS
音频Codec 电话Modem
PCI 插槽(≤6个)
USB 2.0接口(x8) 电源管理、时钟生成
芯片组是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽
北桥芯片：
1. 存储器控制功能；2. 连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽
15
内存储器(简称内存或主存) 存取速度快 成本高、容量相对较小
直接与CPU连接，CPU(指令)可以 对内存中的指令及数据进行读、写 操作
属于挥发性存储器(volatile)，用于 临时存放正在运行的程序和数据
2.3 PC机的主机
内存储器的分类及应用
内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型：
据
② CPU 从 内 存 中 逐 条 读取该程序的指令及 相关的数据 ④将指令的运算处理 结果送回内存保存
CPU
③逐条执行 指令，按指 令要求完成 对数据的运 算和处理
外存储器(简称外存或辅存) 存取速度慢 成本低、容量很大 不与CPU直接连接，计算机运行程序 时，外存中的程序及相关数据必须先 传送到内存，然后才能被CPU使用。 属于不挥发性存储器(Nonvolatile)， 用于长久存放系统中几乎所有的信息
半导体 存储器
随机存取 存储器 (RAM)
静态随机存取存储器SRAM （用作Cache存储器）
• 每个存储单元(cell)由6个晶体管组成 • 只要加上电，信息就能一直保持 • 对电器干扰相对不很敏感 • 比DRAM更快，也更贵
网卡 声卡
插头和插座(I/O接口)
外存储器
硬盘、软驱 光盘驱动器
U盘、移动硬盘
2
台 式 机
2.3 PC机的主机
主板
1 音箱
5 CPU
2 调制解调器 6 键盘
9 软驱
12 I/O接口
3 麦克风 7 鼠标器
10 硬盘驱动器 13 CRT显示器
3 4 内存条 8 CD驱动器 11 打印机
14 扩展卡
2.3 PC机的主机
由于CPU芯片越来越复杂，功能越来强大（如 Core i3 /i5 / i7 ），有些已将北桥芯片的存储器控制器和图形控 制器功能集成在CPU芯片之中 ，因此主板上北桥芯片已 经消失，只需一块南桥芯片即可。
10
2.3 PC机的主机
单芯片的芯片组
PCI-E 3.0 x16 显卡 或
PCI-E 3.0 x8 显卡
1GB/s (每个) 6Gb/s
Intel ME固件 与BIOS支持
DDR3内存条 DDR3内存条
Intel 高清晰音频 8 x PCI-E 2.0 x1 6 x SATA；eSATA Intel 硬盘阵列技术
11
2.3 PC机的主机
(3) BIOS
什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？
2.3.1 主板、芯片组与BIOS
4
2.3 PC机的主机
台式PC机(立式)的主机箱
扩展 空间
5
2.3 PC机的主机
(1) 主板
扩充卡插槽 (PCI-E x1)
扩充卡插槽 (PCI)
显示卡插槽 (PCI-E x16)
I/O设备插口
BIOS ROM
CMOS 存储器 光驱及
硬盘连接器
南桥 芯片
处理器 插座
加电自检程序程序（POST）
(Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障
系统自举程序（Boot）
启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态
CMOS设置程序
设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等
常用外部设备的驱动程序（Driver）
实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入 输出操作的控制
2.3 PC主机的组成
2.3.1 主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器 2.3.3 I/O总线和I/O接口
台式PC的物理组成
台式PC
主机
外部设备
机箱、电源
输入设备
主板
键盘
芯片组
鼠标器
BIOS ROM
麦克风
CMOS
摄像头
PCI插槽(I/O总线)
输出设备
CPU
显示器
内存条
打印机
显示卡
音箱/耳机
中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上 只读存储器（ROM）芯片中的一组机器语言程序
功能：
诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、
屏幕显示等)
BIOS 芯片
保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片
12
2.3 PC机的主机
BIOS 芯片中包含的程序
1. 多种I/O设备的控制功能；2. I/O总线(PCI总线) 功能；3. 提供了各种I/O接口
9
2.3 PC机的主机
关于芯片组的一些说明
芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的 CPU，就有什么样的芯片组与之配套
由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片 组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等 功能
北桥 芯片
CPU插座
存储器插槽 电源连接器
主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件 ROM BIOS：存放最基础的软件——基本输入/输出系统(BIOS) CMOS存储器：存放硬件配置信息和系统基本参数（源自文库期、时
间、口令等）
6
2.3 PC机的主机
例：华硕P8B75-V
Core i7/i5/i3
PCI-E 3.0 x8 显卡
16GB/s
8GB/s 8GB/s
支持3个显示器
10 x USB 2.0 4 x USB 3.0
Intel集成以太网 10/100/1000
PCI-E x1SM bus 千兆以太网连接
16GB/s
Intel Core i7 16GB/s 处理器
FDI DMI 2.0
PCH Z77 高速 芯片组
(4个) 最大容量32GB
(5个)
PS/2 接口
7
音频 端口
PCI-E x1 插槽 (2个)
PCI插槽 (3个) 独立显卡
2.3 PC机的主机
安装了CPU和内存条的主板
8
2.3 PC机的主机
(2) 芯片组的作用
图形卡接口
CPU芯片
CPU前端总线
北桥
MCH
双通道
DDR 2 存 储
DDR 2 器
硬盘接口(x2) 以太网接口
13
2.3 PC机的主机
2.3.2 内存储器
14
2.3 PC机的主机
复习：内存与外存的关系及比较
外存储器
①任务启动时，执行 该任务的程序和数据 将从外存成批传送到 内存 ⑤任务完成后，将处 理得到的全部结果成 批传送到外存以长久 保存
指令1 指令2
指令k 指令n
数据1 数据2 数据m
程 序
内 存 储 数器
键盘,鼠标,软驱, Super I/O 并口,串口等
南桥
ICH5
ROM BIOS
音频Codec 电话Modem
PCI 插槽(≤6个)
USB 2.0接口(x8) 电源管理、时钟生成
芯片组是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽
北桥芯片：
1. 存储器控制功能；2. 连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽
15
内存储器(简称内存或主存) 存取速度快 成本高、容量相对较小
直接与CPU连接，CPU(指令)可以 对内存中的指令及数据进行读、写 操作
属于挥发性存储器(volatile)，用于 临时存放正在运行的程序和数据
2.3 PC机的主机
内存储器的分类及应用
内存由半导体存储器芯片组成，芯片有多种类型：
据
② CPU 从 内 存 中 逐 条 读取该程序的指令及 相关的数据 ④将指令的运算处理 结果送回内存保存
CPU
③逐条执行 指令，按指 令要求完成 对数据的运 算和处理
外存储器(简称外存或辅存) 存取速度慢 成本低、容量很大 不与CPU直接连接，计算机运行程序 时，外存中的程序及相关数据必须先 传送到内存，然后才能被CPU使用。 属于不挥发性存储器(Nonvolatile)， 用于长久存放系统中几乎所有的信息
半导体 存储器
随机存取 存储器 (RAM)
静态随机存取存储器SRAM （用作Cache存储器）
• 每个存储单元(cell)由6个晶体管组成 • 只要加上电，信息就能一直保持 • 对电器干扰相对不很敏感 • 比DRAM更快，也更贵
网卡 声卡
插头和插座(I/O接口)
外存储器
硬盘、软驱 光盘驱动器
U盘、移动硬盘
2
台 式 机
2.3 PC机的主机
主板
1 音箱
5 CPU
2 调制解调器 6 键盘
9 软驱
12 I/O接口
3 麦克风 7 鼠标器
10 硬盘驱动器 13 CRT显示器
3 4 内存条 8 CD驱动器 11 打印机
14 扩展卡
2.3 PC机的主机
由于CPU芯片越来越复杂，功能越来强大（如 Core i3 /i5 / i7 ），有些已将北桥芯片的存储器控制器和图形控 制器功能集成在CPU芯片之中 ，因此主板上北桥芯片已 经消失，只需一块南桥芯片即可。
10
2.3 PC机的主机
单芯片的芯片组
PCI-E 3.0 x16 显卡 或
PCI-E 3.0 x8 显卡
1GB/s (每个) 6Gb/s
Intel ME固件 与BIOS支持
DDR3内存条 DDR3内存条
Intel 高清晰音频 8 x PCI-E 2.0 x1 6 x SATA；eSATA Intel 硬盘阵列技术
11
2.3 PC机的主机
(3) BIOS
什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？
2.3.1 主板、芯片组与BIOS
4
2.3 PC机的主机
台式PC机(立式)的主机箱
扩展 空间
5
2.3 PC机的主机
(1) 主板
扩充卡插槽 (PCI-E x1)
扩充卡插槽 (PCI)
显示卡插槽 (PCI-E x16)
I/O设备插口
BIOS ROM
CMOS 存储器 光驱及
硬盘连接器
南桥 芯片
处理器 插座
加电自检程序程序（POST）
(Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障
系统自举程序（Boot）
启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态
CMOS设置程序
设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等
常用外部设备的驱动程序（Driver）
实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入 输出操作的控制
2.3 PC主机的组成
2.3.1 主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器 2.3.3 I/O总线和I/O接口
台式PC的物理组成
台式PC
主机
外部设备
机箱、电源
输入设备
主板
键盘
芯片组
鼠标器
BIOS ROM
麦克风
CMOS
摄像头
PCI插槽(I/O总线)
输出设备
CPU
显示器
内存条
打印机
显示卡
音箱/耳机
中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上 只读存储器（ROM）芯片中的一组机器语言程序
功能：
诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、
屏幕显示等)
BIOS 芯片
保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片
12
2.3 PC机的主机
BIOS 芯片中包含的程序