第3章 微型计算机硬件组成.ppt

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1、第三章微型计算机硬件组成3.1微型计算机3.1.1微型计算机概述3.1.2微型计算机的主要性能指标3.2微型计算机硬件系统3.2.1总线与系统主板3.2.2CPU3.2.3存储器3.2.4外部设备1教学目的与要求了解微型计算机的发展方向和主要性能指标；掌握在总线的有关概念,了解系统主板；熟悉CPU的主要性能指标掌握存储器的分类及存储容量的计算方法,熟悉各类存储器；了解各种输入输出设备2常见微机系统计算机、电视、影音三模式平板电脑家庭网络计算机移动计算机33.1微型计算机3.1.1微型计算机概述1．微型计算机基本结构系统主板（又称母板）CPU硬盘驱动器DVD-ROM驱动器软盘驱动器显示器适配器内

2、存电源42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。5微型计算机发展--摩尔定律晶体管数目4004奔腾2,30042,000,00032年P43,500,000晶体管数10K100K1M10M100M197519801985199519902000单位时间执行的指令数百万条/每秒0.11102

3、55004004Pentium每2年芯片能力增长一倍808080888286838684862000年的微处理器63.1.2微型计算机主要性能指标1）字长计算机一次能够并行处理的二进制数据的位数，字长直接影响到计算机的功能、用途及应用领域。2）主频速度计算机的时钟频率，主频在很大程度上决定了计算机的运算速度。3）运算速度计算机每秒钟能执行的指令数。常用的单位有MIPS（每秒百万条指令）。目前已达每秒2～5亿条指令。4）存储容量内存储器能够存储信息的总字节数。7微型计算机主要性能指标5)存储周期存储器连续两次读取（或写入）所需的最短时间，半导体存储器的存储周期约为几十到几百毫微秒之间。6）可靠性

4、在给定时间内计算机系统能正常运转的概率，通常用平均无故障时间表示，无故障时间越长表明系统的可靠性越高。7）可用性计算机的使用效率，它以计算机系统在执行任务的任意时刻所能正常工作的概率表示。8）可维护性计算机的维修效率，通常用平均修复时间来表示。还有一些评价计算机的综合指标，例如性能价格比、兼容性、系统完整性、安全性等。8处理器存储子系统I/O子系统总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路3.2微型计算机硬件系统3.2.1总线与系统主板9总线分类地址总线:传输地址信息数据总线:传输数据信息控制总线:传输控制信息内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）系统总线：连接计算机中各大部件外部

5、总线：连接计算机和外部设备连接对象传输对象并行总线:通信速度快、实时性好串行总线:简易、方便、灵活通信方式10总线微处理器地址总线数据总线控制总线内存插槽外存接口I/O接口其他I/O主存储器硬盘等各种外设键盘显示接口电路微处理器、总线、存储器、接口电路和外设逻辑关系11系统主板内存总线插槽接口卡CPU串行接口USB接口芯片组12系统主板芯片组决定了主板的结构及CPU的使用。根据芯片的功能，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

6、上会装有散热片。133.2.2CPU•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14内部存储器访问速度快信息暂时性相对价格高外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低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15（1）随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)RAM通常指计算机主存，使用动

7、态随机存储器，制作成内存条形式出现。CPU对它们既可读出又可写入数据。（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，内部存储器CPUCacheRAM16（1）软盘用表面涂有磁性