计算机组成与工作原理电子教案第1章.ppt

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1、主编刘晓川《计算机组成与工作原理》电子教案中等职业学校教学用书（电子技术专业）第1章微型计算机组成概述1.1主机箱内部的组成1.2输入/输出系统1.1主机箱内部的组成1.1.1主机箱主机箱分为立式和卧式两种，两者没有本质区别，用户可以根据自己的爱好与摆放需要进行选择。主机箱的正面配置有各种工作状态的指示灯和控制开关，如电源指示灯、硬盘指示灯、电源开头、Reset开关等，同时还可以看到软盘驱动器、光盘驱动器等，以便于光盘和软盘的插入和取出。主机箱的背面配置有电源插座、各种外设的接口，用于连接外部设备，如

2、串行端口、并行端口USB接口、PS/2接口、显卡接口等。如图1-2所示。打开主机箱，可以看到其中包含有主板、CPU、内存条、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器、电源和各种功能卡（如声卡、网卡等、显示卡等）等。如图1-3所示。图1-2主机箱背面的端口与插口图1-3主机箱的剖面图1.1.2主板系统主板（Mainboard）又称作系统板、母板，是微型计算机中的核心部件。主板安装在主机机箱内，是一块多层印刷电路板，外表两层印刷信号电路，内层印刷电源和地线。主板上面布满了各种插槽、接口、电子元件，系统总线也集成

3、在主板上。主板的性能好坏对微机的总体指标将产生举足轻重的影响。目前的微型计算机主板一般都集成有串行口、并行口、PS/2鼠标口、软驱接口和增强型（EIDE）硬盘接口，用于连接硬盘、IDE光驱等IDE设备，并设有内存条插槽等，如图1-4所示。芯片组与主板的关系就象CPU与整机一样，它提供了主板上的核心逻辑，主板所使用的芯片组的类型直接影响主板甚至整机的性能。主板上的扩展插槽是总线的物理表现，是主机通过总线与外部设备联接的部分。扩展插槽的多少反映了微机系统的扩展能力。在主板上，提供有CPU插座。除CPU以外

4、的主要功能一般都集成到一组大规模集成电路芯片上，这组芯片的名称也常用来作为主板的名称。图1-4微型计算机的系统主板1.1.3主板上的主要部件(一)微处理器微处理器又称作中央处理器（简称CPU），负责完成指令的读出、解释和执行，是微型机的核心部件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组等组成，有的还包含了高速缓冲存储器。决定微处理器性能的指标有很多，其中主要是字长和主频。美国Intel公司是世界上最大的CPU制造厂家，该公司制造了IntelX86系列的CPU，其中Pentium系列是目前微型机中配置的主要

5、CPU系列。除了Intel公司以外，其它较著名的微处理器生产厂家还有AMD公司、Cyrix公司、IBM公司等。CPU如图1-5所示。图1-5CPU(二)内存储器内存储器简称内存，用来存放CPU运行时需要的程序和数据。内存分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两类，我们平时所说的内存一般指RAM，RAM中保存的数据在电源中断后将全部丢失。由于内存直接与CPU进行数据交换，所以内存的存取速度要求与CPU的处理速度相匹配。目前的微型计算机的主板大多采用内存条（SIMM）结构，该结构的主板上提供有

6、内存插槽。如图1-6所示。图1-6内存条(三)输入/输出接口输入/输出接口是微型计算机的CPU和外部设备之间的连接通道。由于微型机的外设本身品种繁多且各自工作原理也不尽相同，同时CPU与外设之间也存在着信号逻辑、工作时序、速度等的不匹配问题，所以微型机的输入/输出设备必须通过输入/输出接口电路与系统总线相连，然后才能通过系统总线与CPU进行信息交换。接口在系统总线和输入/输出设备之间传输信息，提供数据缓冲，以满足接口两边的时序要求。具体地说，接口应具有数据缓冲及转换功能、设备选择和寻址功能、联络功能、

7、解释并执行CPU命令功能、中断管理功能、错误检测功能等。微型计算机的输入/输出接口一般使用大规模、超大规模集成电路技术做成电路板的形式，插在主机板的扩展槽内，常称作适配器，也称作“卡”，如声卡、显卡、网卡等，如图1-7所示。图1-7显卡与网卡(四)总线总线是微型计算机中各硬件组成部件之间传递信息的公共通道，是连接各硬件模块的纽带，微型计算机的各组成部件就是通过系统总线相互连接而形成计算机系统的。在微型计算机中，总线实际上可理解为一组导线，是整个微型计算机系统的“大动脉”，对微型计算机系统的功能和数据传

8、送速度有极大的影响。在一定时间内可传送的数据量称作总线的带宽，数据总线的宽度与计算机系统的字长有关。1.1.4外存储器外存储器是用来长久保存大量信息的存储设备，它不能被CPU直接访问，其中存储的信息必须调入内存后才能为CPU使用。微型计算机的外存储器的存储容量相对于内存大得多，常见的有软磁盘、硬盘、光盘、移动存储设备等。1．软盘驱动器软磁盘（简称软盘）是一种表面涂有磁性物质的塑料圆盘，并封装在一个方形塑料保护套内。软磁盘驱动器是一种对软磁盘上数据进行存取