微型计算机系统

《计算机应用基础》长安大学主要内容微型计算机系统的硬件组成微型计算机的主要性能指标微型计算机的配置方案微型计算机系统的硬件组成微型计算机的基本硬件配置由主机和外部设备两大部分组成.
微型计算机的主机部分包装在主机箱内,包含有主板、CPU、内存、通信接口、通信适配器、硬盘、光驱和电源等.
外部设备包括输入和输出设备,包含有键盘、鼠标、显示器、音箱、麦克风、打印机、扫描仪和触摸屏等.
主板主板也称为母板(MotherBoard),是安装在主机机箱内的一块矩形电路板,上面印刷有主要的电路系统.
主板是计算机内最大的一块集成电路板,包括中央处理器插座、内存插槽、控制芯片组、BIOS芯片、总线扩展槽、输入输出接口以及面板控制开关接口、指示灯接口、直流电源接口等.
主板侧面还预留有各种输入输出接口,如键盘接口、鼠标接口、串行接口、并行接口、网络接口、USB接口、音箱和麦克风接口等.
微型计算机系统的硬件组成微型计算机系统的硬件组成CPU把运算器和控制器集成在一块集成电路中,称为中央处理器(CPU),也称为微处理器.
CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码,将指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行.
CPU是微型计算机硬件系统中的核心部件,其品质的高低决定了一台计算机的性能,反映CPU品质的重要指标有主频、字长和缓存等.
现代的计算机为了提高性能还发展了多核心、多线程以及超标量流水线等技术.
微型计算机系统的硬件组成总线微型计算机硬件结构的最重要特点是总线(Bus)结构,通过一组导线,把计算机各个部件连接成一个有机的整体,并通过总线传输信息,控制计算机的运行.
CPU、内存与外设之间的数据交换都是通过总线进行的.
总线分为内部总线和外部总线,内部总线是指CPU内部的连线,外部总线是指CPU和其他部件之间的连线.
外部总线按传输的内容分为数据总线(DateBus,DB)、地址总线(AddressBus,AB)和控制总线(ControlBus,CB)三大类输入设备输入接口中央处理器CPU存储器RAMROM输出设备输出接口数据总线地址总线控制总线微型计算机系统的硬件组成内存储器内存是计算机存储程序和数据的地方,一般采用半导体存储单元,包括只读存储器、随机存储器和高速缓冲存储器.
(1)只读存储器(ROM)只读存储器中最初存储的数据和程序是由厂家一次性写入并永久保存的,不会因断电等故障而丢失.
只读存储器一般用来存放专用的固定程序和数据,只允许读取访问,而不能由用户随意修改.
(2)随机存储器(RAM)计算机执行一切程序时都必须先调入内存才能运行,随机存储器中保存着正在工作的用户程序和数据,并在工作过程中可以随时读取和修改.
微型计算机系统的硬件组成(3)高速缓冲存储器.
高速缓冲存储器(Cache)是介于内存和CPU寄存器之间的容量较小的高速存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度很快.
将内存中经常被CPU访问到的程序和数据复制到Cache存储器中(该工作由系统自动完成),当CPU再次执行这部分程序时,可以用较快的速度从Cache中直接获取.
(4)CMOSCMOS是计算机主板上的一块可读写的RAM芯片,用来保存当前系统硬件配置和用户对计算机某些运行参数的设定.
CMOS采用主板上的电池供电,即使系统掉电信息也不会丢失.
CMOSRAM本身只是一块存储器,只有数据保存功能,对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序.
现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中,在开机时通过特定的按键就可进入CMOS设置程序方便地对系统进行设置,因此CMOS设置又被叫做BIOS设置.
微型计算机系统的硬件组成(5)BIOS(BasicInput/0utputSystem,基本输入输出系统)BIOS是被固化到ROM中的一组程序,保存着计算机最重要的基本输入输出程序、开机上电自检程序(POST)、系统启动自举程序(BOOT)和系统设置程序(SETUP).
BIOS负责解决硬件的即时要求,为计算机提供最基本、最直接的硬件控制,是连接软件程序与硬件设备的一座桥梁.
早期主板上的BIOS芯片采用的是ROM存储器,其固件(Firmware)代码在芯片生产过程中固化,并且永远无法修改.
现在主板上的BIOS芯片几乎都采用FlashROM,是一种可快速读写的EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableROM),是一种在一定的电压、电流条件下,可对其内容进行更新的集成电路块.
微型计算机系统的硬件组成外存储器外存储容量大,价格低,在停电时能永久地保存信息.
但外存储器只能通过内存储器与CPU交换信息,故外存储器比内存储器的存取速度慢.
(1)硬盘.
(2)优盘.
(3)光盘.
只读光盘(CompactDiscROM,CD-ROM)一次性写入光盘(CompactDisk-Recordable,CD-R)可擦写光盘(CD-ReWritable,CD-RW).
微型计算机系统的硬件组成输入设备(1)键盘.
(2)鼠标.
输出设备(1)显示器.
(2)打印机.
微型计算机系统的硬件组成直流电源其他设备(1)触摸屏.
(2)扫描仪.
(3)数码绘图板.
(4)数码相机.
(5)多媒体设备.
一般家庭用计算机常配置声卡、音箱、图像采集卡和电视卡等多媒体设备.
微型计算机的主要性能指标1、运算速度计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数.
单位为每秒百万条指令(MIPS).
影响运算速度的主要因素有如下几个:(1)字长.
字长是CPU能够同时处理的二进制数据的位数,字长越长,精度越高,计算机处理数据的能力越强,同时硬件成本也越高.
字长由微处理器数据总线的条数决定,与计算机的功能和用途有很大的关系,是计算机的一个重要技术指标.
(2)主频.
指CPU的时钟频率,用来表示CPU运算处理数据的速度,在很大程度上决定着计算机的运算速度.
主频的单位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz).
主频越高,CPU速度就越快.
(3)外频.
也称为系统时钟频率,用来表示系统总线的工作频率,单位是MHz.
外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率,决定着整块主板的运行速度.
微型计算机的主要性能指标2、存储器(1)存取速度.
内存储器完成一次读(取)或写(存)操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间.
而连续两次读(或写)所需的最短时间称为存储周期.
(2)存储容量.
存储容量指的是内存储器中RAM(随机存储器)的容量.
它反映了计算机的内存储器存储信息的能力,是影响整机性能和软件功能发挥的重要因素.
内存的容量越大,运算速度越快,处理数据的能力越强.
3、I/O速度主机I/O的速度取决于I/O总线的设计.
这对于慢速设备(例如键盘、打印机)的影响效果不是很明显,但是对于高速设备则影响效果十分突出.
微型计算机的配置方案配置技术参数中央处理器CPU主频IntelPentium4处理器2.
4GHz前端总线400MHz二级缓存512K主板主板芯片组Intel845GL内存内存容量1GDDR工作频率333MHz多媒体显示芯片Geforce2MX400显存64MDDR声卡主板集成存储设备硬盘1000G/7200RPM光存储设备52XCD-ROM/16XDVD网络LAN主板集成10/100M/1000M机箱规格爱国者立式机箱I/O接口1个串口,1个并口,2个PS/2口,8个USB2.
0接口,2组音频接口扩展槽2个PCI,2个PCIExpress电源300W输入输出设备鼠标光电鼠标键盘PS/2,标准104键键盘显示器19"宽屏液晶显示器微型计算机的配置方案(1)需求原则(2)权衡取舍原则(3)选择部件应注意的问题