第2章微型计算机系统基础.

总目录1第2章微型计算机系统基础总目录2第2章微型计算机系统基础学习任务微型计算机采用什么结构？什么是微型计算机硬件系统？它由哪些部件组成？什么是微型计算机软件系统？它如何分类的？总目录3微型计算机采用什么结构？总线结构总目录42.1微型计算机的总线结构总线(Bus)是微型计算机中用于连接CPU、存储器、输入/输出接口等部件的一组信号线和控制电路，是系统内各种部件之间共享的一组公共数据传输线路。总目录52.1微型计算机的总线结构微型计算机中的总线一般分为：内部总线系统总线外部总线总目录62.1微型计算机的总线结构——内部总线内部总线位于微处理器的内部，也称芯片内部总线，用于在运算器(ALU)、控制器和各种寄存器之间的相互连接及信息传送。总目录72.1微型计算机的总线结构——系统总线系统总线是指主板上连接微型计算机中各功能部件之间的总线。系统总线分为3个功能组：地址总线AB(AddressBus)数据总线DB(DataBus)控制总线CB(ControlBus)总目录8地址总线AB：用于传送由CPU发出的地址信息，地址总线是单向总线，其位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小--16位微机的地址总线宽度(位数)为20bit，则其可寻址空间为220＝1MB。数据总线DB：用于传送数据信息，是双向总线。数据总线的位数通常与CPU的字长一致，是微型计算机的一个重要的性能指标。控制总线CB：用于传送控制信息和时序信息。一般是双向的。这三种总线各自干什么呢？总目录92.1微型计算机的总线结构——外部总线外部总线是微型计算机和外部设备之间的总线，微型计算机作为一种设备，通过该总线和其它设备进行信息与数据交换。总目录101)可减少信息传送线路的数目。2)容易地扩充内存和添加外部设备。3)统一的总线标准更容易使不同设备间实现互连。4)提高了系统的灵活性。为什么微型计算机要采用总线结构？总目录11一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是什么？软件系统是什么？-硬件系统是构成计算机系统的各种物理设备的总称，它包括主机和外部设备两部分。-软件系统是各类程序和文档的总称，它主要由系统软件和应用软件组成。总目录12计算机系统硬件主机中央处理器(CPU)运算器控制器内存储器只读存储器(ROM)随机存储器(RAM)外存储器——硬盘、软盘、光盘外部设备输入设备——键盘、鼠标、光笔、扫描仪输出设备——显示器、打印机、绘图仪软件系统软件操作系统语言处理系统数据库管理系统系统服务程序应用软件文字处理软件信息管理软件图形软件辅助设计软件各种程序包本节结束，请点击返回总目录13多媒体计算机系统组成输入/输出设备微机接口存储器系统CPU微机的主要技术指标主板系统2.2微型计算机硬件系统总目录142.2.1主板（一）主板由哪些部分组成？它有什么功能？--主板由集成电路芯片、电子元器件、电路系统、各种总线插座和接口组成。--传输各种电子信号，部分芯片也负责初步处理一些外围数据。总目录152.2.1主板（二）主板中最关键的部件：CPU插座--采用Socket插座，其中最常用的是Socket775。芯片组--北桥芯片(MCH)：负责内存与CPU的数据交换。--南桥芯片(ICH)：负责数据的上传与下送。--BIOS芯片(FWH)：关系到硬件系统与软件系统的兼容性。总目录16ATX主板组成图总目录172.2.1主板（三）北桥芯片的好坏，决定了主板性能的高低。南桥芯片连接着多种低速外部设备，它提供的接口越多，微机的功能扩展性越强。总目录182.2.2CPU中央处理器CPU：它执行对信息的处理与控制，是整个微型机的核心，它是一个大规模集成电路芯片。CPU包括运算器、控制器和寄存器3个主要部分。CPU有什么功能？由哪些部件组成？总目录192.2.2CPU（续）CPU技术性能指标--CPU处理字长指CPU内部运算单元通用寄存器一次处理二进制数据的位数。--CPU工作频率可提高CPU性能。--Cache(高速缓存)也可以极大地改善CPU的性能。总目录202.2.3存储器系统微型机的存储器用来存放程序和数据。随机存储器RAM只读存储器ROM可编程只读存储器PROM可改写只读存储器EPROM磁盘存储器：、存储器主存储器（内存）软磁盘硬磁盘光盘存储器外存储器（辅助存储器）存储器有什么功能？它可以分成哪些类？总目录212.2.3存储器系统——内存1)又称为主存储器，能够直接与CPU进行数据交换。2)主要技术指标内存容量：存储单元中的字节数。1B＝8bit,1KB＝1024B,1MB＝1024KB,1GB＝1024MB,1TB＝1024GB。内存读写时间：从内存中读一个字或向内存写入一个字所需的时间。存取周期：两次独立的读写操作之间所需的最短时间称为存取周期。区别位、字节、字三个概念。总目录222.2.3存储器系统——内存3)内存的类型随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)静态随机存取存储器(SRAM)动态随机存取存储器(DRAM)以上不同类型的存储器有什么特点？总目录232.2.3存储器系统——硬盘硬盘是如何工作的？总目录242）硬盘相关概念磁道、柱面与扇区2.2.3存储器系统——硬盘总目录252.2.3存储器系统——硬盘3）磁盘冗余阵列(RAID)技术磁盘冗余阵列由许多台硬盘按一定规则(如条带化、映像等)组合在一起构成。为什么要采用磁盘冗余阵列技术？总目录262.2.3存储器系统——硬盘平均寻道时间内部数据传输速率外部数据传输速率电机转速高速缓存(Cache)硬盘容量如何判断硬盘性能？总目录272.2.3存储器系统——软盘当移动拨块露出方孔时，软盘处于写保护状态，此时只能读出盘上信息，不能写入新信息。总目录282.2.3存储器系统——软盘软盘的格式化格式化是指对磁盘按标准格式划分磁道、扇区，而且每个扇区按其格式填写地址信息及定义其容纳的字节数。每张盘格式化后的容量计算公式如下：磁盘容量＝磁盘面数×磁道数/面×扇区数/磁道×字节数/扇区书柜都有层次便于存放书籍，那么软盘存放数据是不是也有一定的规则呢？总目录292.2.3存储器系统——光盘和光盘驱动器光盘是怎样存储数据的呢？它存储数据有什么特点呢？光盘的特点是记录数据密度高，存储容量大，数据保存时间长。总目录30CD-ROM、DVD-ROM：只读型光盘。CD-R、DVD-R：是一次性刻录光盘，可以利用光刻录机将数据写入，数据写入后不能修改。CD-RW、DVD-RW：一种可擦写光盘，可以反复读写，但需要专用软件进行操作。2.2.3存储器系统——光盘和光盘驱动器目前，市面上的光盘种类很多，它们各自有什么样的特点？总目录312.2.3存储器系统——U盘优盘又名“闪存盘”，是一种采用快闪存储器(FlashMemory)为存储介质，通过USB接口与计算机交换数据的可移动存储设备。总目录322.2.3存储器系统——移动硬盘容量大，单位储存成本低。速度快。移动硬盘有什么特点？总目录332.2.4微机接口接口是指计算机系统中，在两个硬件设备之间起连接作用的逻辑电路。接口的功能是在各个组成部件之间进行数据交换。什么是接口？有什么功能？总目录342.2.4微机接口——I/O接口主机与外部设备之间的接口称为输入输出接口，简称为I/O接口。从数据传送的方式看，接口可分为串行接口(简称串口)和并行接口(简称并口)两大类。--串行接口中，接口和外设之间的数据按位进行传送。例如：连接鼠标的RS-232C接口--在并行接口中，接口和外设之间的信息交换都是按字节或字进行传送。例如：连接打印机的LPT接口什么是I/O接口？根据传递数据的方式不同，可分成哪几类？总目录35键盘插座鼠标插座打印机调制解调器USB通用串行接口线性音频输出接口线性音频输入接口话筒信号输入接口2.2.4微机接口——I/O接口总目录362.2.4微机接口——I/O接口USB是英文UniversalSerialBus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。目前USB已逐步成为PC机的标准接口，因为它可以热插拔，携带方便并且标准统一。总目录372.2.4微机接口——微机线路连接微机系统的接线可以分为信号线与电源线，信号线的布置应当尽量避免干扰信号源，如电视机、音响设备，电源线应当注意安全性。所有接线都应当接触良好，便于维护。微机设备的接线集中在主机后部，每个插座上都标记了不同的色彩，将插头对色入座就行。微机系统连线适应注意什么问题？总目录382.2.5输入/输出设备1.键盘与鼠标总目录392.2.5输入/输出设备2.扫描仪扫描仪是一种光机电一体化的输入设备，它可以将图文形象转换成可由计算机处理的数字数据。总目录402.2.5输入/输出设备3.显示器屏幕尺寸点距显示分辨率刷新频率如何评价显示器的性能?总目录414.打印机针式打印机击打式非击打式打印机喷墨打印机激光打印机2.2.5输入/输出设备总目录422.2.6多媒体计算机系统组成计算机厂商为了满足用户对多媒体功能的要求，采用什么方式提供多媒体所需的硬件设备?--把各种多媒体部件都集成在计算机主板上。--有很多厂商生产具有多媒体功能的接口卡，可以很方便地插入到计算机的标准总线(如PCI)或直接连接到标准接口(如USB)中。总目录432.2.7微型计算机的主要性能指标技术指标的好坏由硬件和软件两方面因素决定。1.性能指标CPU字长：CPU能够同时处理二进制数据的位数。时钟频率：在单位时间内(s)发出的脉冲数，通常以兆赫兹(MHz)为单位。内存容量外部设备配置总目录442.2.7微型计算机的主要性能指标（续）2.功能指标3.可靠性指标4.兼容性指标产品符合某一技术规范的特定要求，两个不同厂商的产品，如果能够在同一环境下应用，通常说它们是兼容的。本节结束，请点击返回总目录452.3微型计算机软件系统计算机软件包括程序与程序运行时所需的数据，以及与这些程序和数据有关的文档资料。软件可以分为系统软件和应用软件。什么是计算机软件？总目录462.3.1系统软件（一）系统软件用于计算机管理、监控、维护和运行的软件。什么是系统软件？总目录472.3.1系统软件（二）操作系统操作系统是对计算机硬件资源和软件资源进行控制和管理的大型程序。网络服务提供大型的网络后台服务数据库系统数据库系统(DBS)系统主要由数据库(DB)和数据库管理系统(DBMS)组成。数据库是按一定方式组织起来的相关数据的集合。数据库管理系统是对数据库进行有效管理和操作的软件。总目录482.3.1系统软件（三）程序设计语言机器语言：是计算机唯一能直接识别和执行的语言。汇编语言：将机器语言用便于记忆的符号表示出来。高级语言：便于阅读、修改及调试，而且移植性强。语言处理程序解释方式编译方式总目录492.3.2应用软件应用软件也可以分为两类：第一类是针对某个应用领域的具体问题而开发程序，它具有很强的实用性、专业性。第二类是一些大型专业软件公司开发的通用型应用软件。总目录50本章小结本章主要介绍计算机系统的基本知识，包括：计算机的发展与应用、计算机系统的组成等内容。总目录51