第10章Pentium系列微型计算机简介.

第10章Pentium系列微型计算机简介本章主要教学内容1、Pentium系列微型计算机的系统板组成2、显示卡、声卡、视频卡等插卡的简单工作原理3、软盘、硬盘和CD—ROM驱动器的类型及其工作原理教学目的：使学生了解Pentium系列微型计算机教学重点：Pentium系列微型计算机组成教学难点：各个部件的工作原理10.1Pentium系列微型计算机的系统板微型计算机的微处理器、内存、芯片组、总线和接等部件一般被做在一块集成电路板上，由于它是硬件统的核心，是决定微型计算机性能的关键部分，因此被称为系统板，简称主板。通常PC机的系统板包括微处理器、芯片组、内存、高速缓存、系统BIOS、总线和各种接口等。10.1.1微处理器1．Pentium微处理器的主要特性（1）与80X86系列微处理器完全兼容。（2）采用RISC型超标量结构。（3）高性能的浮点运算器。（4）双重分离式高速缓存。（5）增强了错误检测与报告功能。（6）64位数据总线。（7）分支指令预测。（8）常用指令固化及微代码改进。（9）具有实地址方式、保护方式、虚拟8086方式以及具有特色的SMM（系统管理方式）。2．Pentium微处理器的内部结构分支目标缓冲器控制部件地址通用器（U流水）地址通用器（V流水）整数寄存器组ALU（U流水）ALU（V流水）桶形移位器数据高速缓存（8KB）TLB控制ROM预取缓冲器指令译码器分支检验与目标地址分页部件预取地址指令高速缓存（8KB）TLB浮点部件控制寄存器组加法除法乘法64位数据总线6432位地址总线323232328080总线部件64位数据总线32位地址总线控制总线2563．Pentium微处理器对寄存器的扩充对EFLAGS寄存器和控制寄存器进行了扩充。4．PentiumPro微处理器5．MMX及MMXPentium微处理器6．PentiumⅡ微处理器7．PentiumⅢ微处理器8．新一代64位微处理器Merced10.1.2内存与高速缓存1．内存内存的大小直接影响系统执行应用软件的能力和速度。目前内存常采用动态随机存储器DRAM。按工作方式分有快速页方式（FPM）、扩展数据输出（EDO）、突发式EDO（BEDO）、同步DRAM（SDRAM）和错误校验与纠正（ECC）等类型。2．高速缓存Cache高速缓存是一种存储空间较小而存取速度却很高的存储器，位于CPU和主存之间，用来存放CPU频繁使用的指令和数据。由于使用高速缓存后可以减少存储器的访问时间，所以对提高整个处理机的性能非常有益。目前常用的高速缓存有三种：异步SRAM；同步SRAM或称突发式SRAM；流水线突发式SRAM。10.1.3芯片组芯片组是指微处理器的外围芯片，直接反映系统的支持能力。它负责控制总线的输入/输出，内存的输入/输出和硬盘控制器，还负责处理中断请求和直接存储器访问（DMA）。系统板要完成对整个计算机系统的管理、控制和协调，支持各种CPU、功能卡和各总线接口的正常运行，其关键就在于系统逻辑控制、管理芯片组上。10.1.4总线总线是系统中各部件信息交换的公共通道。1．内存总线：是CPU与内存之间交换信息的通路。2．系统总线：是组成微机系统所用的总线。常用的系统总线有ISA和EISA两种。3．局部总线：是专门提供给高速I/O设备的总线。现在有3种局部总线：①VESA局部总线；②PCI局部总线；③AGP总线。10.1.5外设总线与输入/输出接口外设总线是用来连接外部设备的总线。在微机系统中应用较早的外设总线有IDE、EIDE、SCSI接口等。虽然它们在名称上是接口，但都属于总线范畴，因为它们都是连接设备的公共通路，都是可以同时连接几个设备。10.1.6主板结构10.2显示卡、声卡和视频卡10.2.1显示卡显示卡又称显示适配器，用于控制文字或图形的显示。早期的VGA显示卡只起到CPU与显示器之间的接口作用，而现代微机的显示卡还起到处理图形数据、加速图形显示等作用。图形显示的核心部分是图形加速芯片，在其中固化一定数量的常用基本图形程序模块。现代新型的显示卡大多采用了三维图形芯片和AGP接口现代显示接口电路中的新技术有：（1）多芯片集成。（2）增加数据通道。（3）显存带宽改进技术。（4）多显示器支持。10.2.2声卡声卡用于声音信号的采集、合成和播放。在声卡中需要将输入的音频信号转换为数字信号。声卡的类型按其接口总线分成ISA总线声卡、PCI总线声卡及AMR总线声卡，按总线宽度可分为8位、16位、32位、64位和128位几种类型。声卡中一般还有音乐合成器，可以支持多种乐器的音乐合成，可以同时播放几种不同乐器的声音。10.2.3视频卡视频卡用于视频信号的采集、转换、合成和播放等。视频卡主要包括视频转换卡、电视转换卡和MPEG解压卡等。视频转换卡是用于将标准的复合视频信号转换为计算机的数字视频信号；电视转换卡用于将计算机的数字视频信号转换为标准的复合视频；MPEG解压卡是用于计算机数字视频信号的播放。10.3软盘、硬盘和CD-ROM驱动器10.3.1软盘驱动器软盘驱动器主要完成微机系统对软盘的读写工作。软盘驱动器一般分为5.25英寸和3.5英寸两种类型。在现代微机中主要使用3.5英寸的软盘驱动器，其容量一般为1.44MB，其数据传输率为500Kb/s。1．软盘驱动器的工作原理当软盘放入软盘驱动器时，软盘在驱动器主电机的作用下以300转/分~360转/分的转速旋转，当软盘驱动器接到主机发来的读/写命令时，通过软盘驱动器控制电路指示主轴电机和磁头步进电机动作，进行读/写操作。2．软盘驱动器结构（1）盘片定位机构（2）软盘驱动装置（3）控制磁头寻道定位部件（4）状态检测部件（5）读/写电路（6）软盘控制器10.3.2硬盘驱动器硬盘是一种磁表面存储器，是在非磁性的铝合金材料或玻璃基片表面上涂上一层薄的磁性材料，通过磁层的磁化来记录存储信息。硬盘按照其结构和性能大致分为3类：（1）固定式磁盘（2）活动头固定盘式磁盘机（3）活动头可换盘式磁盘机目前计算机技术中广泛应用的是温盘机，温盘机是在硬盘机中采用温彻斯特技术的产物。所谓温彻斯特技术就是把磁头部件、小车、导轨、主轴和盘片制成一个不可拆卸的整体的技术。其主要技术特点为：（1）密封的头、盘组合件——HAD组合件（2）轻浮力的接触/浮动式磁头（3）盘片表面有润滑剂2．硬盘驱动器特点：①硬盘盘片的盘基采用铝合金制成，比较坚硬；②为了不损伤盘片，HDD一般使用浮动磁头读/写；③为使磁头浮起来，HDD的主轴转速较高；④硬盘驱动器的存储容量更大。结构：包括主轴系统、数据转换系统、磁头驱动和定位系统、空气净化系统和接口电路等5部分。硬盘驱动器的工作过程在写入时，由控制器送来要写入的数据，通过接口送到写入电路。磁头选择电路选择好要写入的磁头，磁头驱动和定位系统把该磁头定位在要写入的磁道位置上，然后数据就可以写入到选定的盘面、磁道和扇区上。读出时，由磁头选择电路选定磁头，磁头驱动和定位系统使之定位在要读出的磁道位置，然后由该磁头读出相应扇区的信息，通过读电路将读出信息进行放大、滤波、整形后，再送到接口电路。本章小结Pentium系列微型计算机是目前PC机市场占有份额最多的一种，它们不仅增加了数据总线、地址总线的位数，而且采用了许多新技术，如指令高速缓存与数据高速缓存分离，分支预测，超标量流水线技术，RISC结构，增加了支持多媒体的指令集，使微处理器性能大增，应对它们有一定了解。本章对Pentium系列微型计算机的芯片组、内存、高速缓存、总线及接口、显示卡、多媒体部件、软盘、硬盘驱动器和CD-ROM驱动器等部件进行了介绍，以加深读者对Pentium系列微型计算机的整体印象，可根据情况适当学习。THANKYOUVERYMUCH本章到此结束，谢谢您的光临！