第二章 微型计算机硬件组成1

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1、3.1微型计算机3.1.1微型计算机概述20世纪70年代诞生微型计算机。微型计算机与大、中、小型计算机的区别在于微型机计算机的CPU采用了大规模和超大规模集成电路技术。通常将微型计算机的CPU芯片称作微处理器（MicroProcessingUnit，MPU）。微型计算机的发展是与微处理器的发展同步的。摩尔定律量化和揭示了微型计算机的这一独特的发展速度，而如今这一翻番的周期已缩短为12个月甚至更短。目前，微型计算机已达到了32位Pentium4高速系列。摩尔定律微型计算机的发展方向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

2、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像，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v单片机组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛用于控制、仪器仪表、通信、家用电器等领域。v单板机各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用于过程控制或作为仪器仪表的控制部件。v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、

3、手持式等。微型计算机的分类单片机芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果赋予它特定的程序，它便构成一个最小的、完整的微型计算机控制系统，它与单板机或个人电脑有着本质的区别，单片机的应用属于芯片级应用。单板机结构简单、价格低廉、性能较好。微型计算机的主要性能指标ØCPU指标主要包括CPU字长、时钟频率。Ø运算速度计算机的运算速度通指平均运算速度，即每秒钟所能执行的指令条数。Ø内存容量内存容量反映了内存储器存储数据的能力。存储容量越大，其处理数据的范围就越广，并且运算速度一般也越快。3.2微型计算机硬件系统微型计算机基本结构§系统主板（又称母板）

4、§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3.2.1系统主板系统主板是微型计算机中最大的一块集成电路板，是微型计算机中各种设备的连接载体。主板在结构上主要有AT、ATX、NLX、EATX、WATX以及BTX等类型。它们的区别主要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。ATX是目前最常用的主板结构，扩展插槽较多，配合ATX电源，可以实现软关机和Modem远程遥控开关机等功能。PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别芯片组芯片组决定了主板的结构及CPU的使用。根据芯片的

5、功能，可分为南桥芯片和北桥芯片。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。3.2.2CPU•CPU字长：内部各寄存器之间一次能够传递的数据位•位宽与外部设备之间一次能够传递的数据位•x位CPU通常用CPU字长和位宽来称呼CPU。例如，PentiumCPU字长是32位，位宽是64位，称为超32位CPU。•CPU外频：CPU总线频率•CPU主频：CPU内核电路的实际工作频率•生产工艺技术：通常用微米数字来描述国产C

6、PU——龙芯标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了“零”的突破，打破了我国长期依赖国外CPU产品的无芯的历史。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（1）随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)RAM通常指计算机主存，CPU对它们既可读出又可写入数据。微型计算机上广泛采用动态随机存储器DRAM，制作成内存条形式出现。目前常用的内存条的引脚为168芯或184芯。（2）只读存储器(ReadonlyMemory，简称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。ROM中一般存放计算机系统

7、管理程序。（3）高速缓冲存储器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，Cache一般采用静态随机存取存储器SRAM构成，它的访问速度是DRAM的10倍左右。外部存储器用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB1.硬盘:硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定2.光介质存储器:光介质存储器也是微型计算机上使用较多的存储设备。它利用光学方式读/写数据，按光盘的读/写性能，可分为只读型

8、与可读写型。只读光盘上的