计算机应用基础 修订版 杨有安 第2章

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1、第2章微型计算机系统2.1主机2.2显示器2.3键盘操作2.4驱动器2.5外存储器2.6打印机2.7多媒体计算机2.1主机主机是计算机的核心部件，它被安放在主机箱中的主机板上。主机板又称为系统板，是位于主机箱内的一块大型印刷电路板，如图2-2所示。它是PC机主机的核心部件，包含有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM），还有一些扩展槽和各种接口等。1．中央处理器（CentralProcessUnit，CPU）运算器和控制器一起组成微型计算机的核心，称为中央处理器，又称为微处理器。它的核心部分是一片微处理器芯片，用来执行程序指令，完成各种运算和控制功能。

2、IBM-PC机及其兼容机选用Intel公司的微处理器芯片8088、80286、80386、80486、80586（Pentium）等，通常所说的微机型号，如486微机、586微机指的就是CPU芯片的型号。这些芯片具有很好的向上兼容性，并且功能不断增强，尤其是从80286开始，增加了存储器管理部件（MemoryManagementUnit，MMU）。这些芯片支持虚拟存储寻址，为系统中的每个程序提供超过实际物理内存范围的内存空间，并适应多用户、多任务的需要，大大扩展了芯片的功能。CPU是微型计算机最核心的器件，它负责数据处理和各种过程控制，其性能好坏直接影响微型计算机的性能。CP

3、U的主要性能指标有两项：主频和字长。（1）主频主频也称为时钟频率，其表示形式为n兆赫兹（记为nMHz）。由于在每个主频周期内CPU只能完成一个基本操作，因此主频的大小近似地反映了CPU的执行速度。如一个CPU的主频为550MHz，则表示该CPU每秒可执行约5.5亿个操作。需要指出的是，CPU的执行速度还受其内部结构的影响。（2）字长（数据总线位数）CPU的字长指CPU内部总线及寄存器的二进制位数。由于数据的运算都是在CPU内进行的，因此CPU的字长反映了计算机可处理的最大二进制数。如80586CPU的字长为32位，表示其能处理的最大二进制数为232。内存储器通常由半导体存储器

4、组成，它的存取速度很快，但价格稍高。随着计算机体系结构和半导体工艺的不断发展，内存的种类也不断增加。按照内存储器的读写功能，常用的可以分成三类：随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）、只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）和高速缓冲存储器（Cache）。2．内存储器随机存储器又分两种：静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。这两者的区别在于SRAM不必周期性地刷新就可以保持数据，DRAM需要周期性的刷新来保持数据。它们用来存放随时需要编辑运行的用户程序、操作数据、运算结果等。RAM存储的信息，在切断电源后立即丢失。（1）

5、随机存储器（2）只读存储器只读存储器是只能读出、不能写入的存储器。它主要用来存放固定不变的程序，如系统自检程序、系统监控程序等。ROM的只读性，保证了存于其中的程序、数据不宜遭到破坏。通常厂商提供的ROM在出厂时已经写好内容，因此其可以看作是一种专用的芯片。还有一种可以擦去其内容的只读存储器，称为可擦除可编程只读存储器（EPROM），可以在专用紫外线照射下将其内容擦去，然后利用EPROM读写器写入新内容。它不会因用户程序设计错误而破坏其内容，即使停电后再工作，也不会丢失信息，可用来存放系统程序的核心部分、诊断程序、常数等。（3）高速缓冲存储器（Cache）在计算机系统中，CP

6、U执行指令的速度大大高出存储器的读写速度，CPU每执行一次指令，至少要访问存储器一次，读取数据或写入运算结果。所以，CPU和内存储器的速度不匹配成为一个矛盾。Cache就是为解决这个矛盾而产生的。Cache是一种介于CPU和内存储器之间的高速小容量存储器，用于存放程序中当前最活跃的程序和数据。它的理论根据是程序局部性原理，即在一个较短的时间间隔内，由程序产生的地址往往簇集在一个很小的区域内，把这一局部区域的程序和数据拷贝到Cache中，CPU从Cache中读取指令和数据。由于Cache比主存速度快得多，是DRAM的10倍左右，从而能大大提高CPU的访问速度。高速缓冲存储器技术

7、目前已普遍应用到微型机中，大部分厂商将高速缓冲存储器及其控制电路一起集成在CPU芯片上。3．扩展槽系统主板上一般有多个扩展插槽，是用来连接不同的硬件。主要可以分为两大类：连接主机内部的CPU及各种板卡的接口，以及连接外部设备的接口。这种开放式的体系结构为用户自己扩展机器的功能提供了方便。不同的PC机所含的扩展槽个数不同。4．各种接口各种输入输出设备的类型、规格、特性是多种多样的，它们产生和接收信息的方法、数据格式和物理参数都有差异，因此，它们与CPU相连需要一些专门的设备，这就是输入输出接口（I/OIn