第2章-微机硬件系统

中央广播电视大学计算机网络技术专业统设课程微机系统与维护北京广播电视大学微机系统与维护--2--第2章微机硬件系统学习内容1．CPU、主板和内存2．外存储器设备3．输入输出设备4．多媒体设备5．其他设备实训内容1．认识微机的主要部件2．多媒体微机配置市场调研微机系统与维护--3--第2章微机硬件系统学习目标掌握：CPU、主板、内存、硬盘、显卡和显示器等主要微机部件的基本性能指标。理解：键盘、鼠标、打印机、光驱、光盘、声卡和音箱等微机部件的主要性能指标，微机各部件的选购要点。了解：了解微机各部件的基本工作原理。微机系统与维护--4--第2章微机硬件系统2.1CPU、主板和内存2.2外存储设备2.3输入输出设备2.4多媒体设备2.5其他设备2.6实训2认识微机的主要部件2.7实训3多媒体计算机配置市场调研微机系统与维护--5--2.1CPU、主板和内存2.1.1CPU2.1.2主板2.1.3内存微机系统与维护--6--2.1.1CPUCPU是微机系统完成各种运算和控制的核心，是决定微机性能的最关键部件。CPU是一颗复杂的集成电路芯片，主要由控制部件、算术逻辑运算部件（ALU）和存储部件（包括内部总线及缓冲器）三部分组成。微机系统与维护--7--2.1.1CPU1．CPU的发展和主流产品目前CPU的主要生产厂家是Intel和AMD两家，其市场主流产品是Intel公司的Pentium4系列、PentiumD系列，AMD公司的Athlon64系列等。Pentium4PentiumDAthlon64微机系统与维护--8--2.1.1CPU2．CPU的工作原理CPU的工作过程由控制部件负责协调和控制，其工作原理是：控制部件负责先从内存中读取指令，然后分析指令，并根据指令的需求协调各个部件配合运算部件完成数据的处理工作，最后把处理结果存入存储部件。微机系统与维护--9--2.1.1CPU3．CPU的外观与构造CPU的物理结构主要包括内核、基板、封装以及接口四个部分。Socket478接口LGA775接口微机系统与维护--10--2.1.1CPU4．CPU的主要性能指标（1）主频（2）外频（3）前端总线（FrontSideBus，FSB）频率（4）倍频系数（5）字长（6）缓存（7）其他微机系统与维护--11--2.1.1CPU5．CPU的新技术（1）超线程技术（Hyper-Threading，HT）（2）双核处理器微机系统与维护--12--2.1.1CPU6．CPU的选购CPU的更新换代速度很快，一般最新推出的CPU产品价格都较高。因此，选购CPU时应根据具体应用需求选择性价比合适的主流产品，同时还应考虑CPU与其它微机部件的关系。微机系统与维护--13--2.1.1CPU7．CPU散热器散热风扇的性能指标主要有风量、风压、转速、噪音、使用寿命等。风扇的选购除了应与CPU类型匹配外，还要重点看风扇的尺寸、转速、电流与功率值。散热风扇散热片微机系统与维护--14--2.1.2主板主板是整个微机工作的基础。主板除了拥有重要的芯片组、插槽、接口、供电接插件、电阻和电容等元件，也是微机各部件的连接载体，如CPU、内存、显卡等都将安装在主板上。微机系统与维护--15--2.1.2主板1．主板结构主板结构可分为AT、Baby-AT、ATX、MicroATX及BTX等结构。其中，AT和Baby-AT结构已经淘汰；ATX是目前市场的主流结构；MicroATX又称MiniATX，是ATX结构的简化版；而BTX则是Intel公司制定的新一代主板结构。微机系统与维护--16--2.1.2主板2．主板芯片组（1）北桥芯片（NorthBridge）北桥芯片在芯片组中起主导的作用，主要负责CPU和内存、显卡之间的数据传输，决定主板的CPU类型和主频、系统总线频率、前端总线频率、内存类型和容量、显卡插槽规格等。（2）南桥芯片（SouthBridge）南桥芯片主要负责与低速率传输设备之间的联系，如USB设备、板载声卡、网卡、PATA设备、SATA设备、PCI总线设备等。微机系统与维护--17--2.1.2主板华硕P5PL2主板微机系统与维护--18--2.1.2主板3．CPU插座Socket478插座LGA775插座SocketAM2插座Socket939插座微机系统与维护--19--2.1.2主板4．主板的选购选购主板除了考虑主板的品牌、质量、性能和服务，还需综合考虑主板的布局设计、芯片组的性能、主板的可扩展性等因素。微机系统与维护--20--2.1.3内存内存类型ROM（Read-OnlyMemory，只读存储器）ROM中存储的内容只能读出不能写入，且断电后内容不会消失。RAM（RandomAccessMemory，随机存储器）RAM用来存储程序运行所需要的信息，既能读出又能写入，且断电后信息将全部丢失。微机系统与维护--21--2.1.3内存1．ROM（1）MASKROM：这是标准的ROM，用于永久性存储重要数据。（2）PROM：允许信息一次性写入，但一旦写入将永久保存。（3）EPROM：可以利用紫外线照射抹去或重写信息。（4）EEPROM：可以利用电抹去或重写信息。微机系统与维护--22--2.1.3内存2．RAM（1）SRAM（StaticRAM，静态随机存储器）SRAM的存取速度很快，但制造成本较高，多用于主板、CPU等部件的高速缓存。（2）DRAM（DynamicRAM，动态随机存储器）即通常意义上的内存。DRAM的存取速度比SRAM慢，但价格要便宜得多，因此容量上可以做得更大。微机系统与维护--23--2.1.3内存DRAM的主要类型SDRAM（SynchronousDRAM，同步动态随机存储器）DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM，简称DDR，双倍速率同步动态随机存储器）微机系统与维护--24--2.1.3内存DRAM的主要类型DDR2SDRAM（DoubleDataRate2SDRAM，简称DDR2，第二代双倍速率同步动态随机存储器）RDRAM（RambusDRAM，简称RDRAM，存储器总线式动态随机存储器）。微机系统与维护--25--2.1.3内存3．内存性能指标（1）容量（2）内存主频（3）CL（CASLatency）设置微机系统与维护--26--2.1.3内存4．内存的选购内存是微机系统的一个关键部件，内存的容量、规格指标以及做工质量将会影响到整个系统的性能发挥和稳定性。选购内存时除了要注意内存的品牌，还要考虑内存和主板的匹配关系。微机系统与维护--27--2.2外存储设备2.2.1软盘驱动器与软盘2.2.2硬盘2.2.3移动存储设备微机系统与维护--28--2.2.1软盘驱动器与软盘软盘盘片上称为磁道的同心圆用于记录信息。每个磁道又被划分成若干邻接的段，称为扇区，扇区是存放信息的最小物理单位。每个扇区的长度一般为512个字节。存储量＝面数×每面磁道数×每道扇区数×每扇区字节数。如：3.5英寸软盘存储容量=2面×80磁道×18扇区×512B=1.44MB微机系统与维护--29--2.2.2硬盘1．硬盘按接口类型分类IDE（IntegratedDriveElectronics，电子集成驱动器）SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口）SATA（SerialATA，串行ATA）USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）IEEE1394SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站。目前市场主流硬盘接口为SATA和IDE。微机系统与维护--30--2.2.2硬盘IDE硬盘SATA硬盘微机系统与维护--31--2.2.2硬盘3．硬盘的技术指标（1）主轴转速（2）数据传输率（3）平均寻道时间（4）平均潜伏期（5）平均访问时间（6）缓存（7）单碟容量（8）耐用性微机系统与维护--32--2.2.2硬盘4．硬盘的选购选购硬盘除了需要考虑品牌、接口类型和容量外，还应考虑转速、缓存大小、单碟容量等因素。微机系统与维护--33--2.2.3移动存储设备1．移动硬盘移动硬盘存储容量大，携带方便，即插即用，一定程度上满足了用户的需求。微机系统与维护--34--2.2.3移动存储设备2．U盘U盘也称闪存盘或优盘，一般由闪存（FlashMemory）、控制芯片和外壳组成。U盘采用USB接口，具有体积小、防磁、防震、防潮的优点。微机系统与维护--35--2.2.3移动存储设备3．微硬盘采用标准硬盘结构的存储设备，尺寸1.8英寸及以下的硬盘称为微硬盘。微机系统与维护--36--2.3输入输出设备2.3.1键盘2.3.2鼠标2.3.3显卡2.3.4显示器2.3.5打印机2.3.6扫描仪微机系统与维护--37--2.3.1键盘键盘内有一个微处理器，负责控制整个键盘的工作，如键盘自检、键盘扫描码的缓冲以及和主机的通信等，当键盘的一个键位被按下时，微处理器依据该键位所在的具体位置，将该字符信号转化为二进制码传给主机。键盘一般有20个字符的缓冲区，用于缓存高速键入的内容。微机系统与维护--38--2.3.1键盘1．键盘分类（1）按按键数分类（2）按工作原理分类机械式键盘、电容式键盘、塑料薄膜式键盘和导电橡胶式键盘。（3）按接口分类（4）按外形分类另外还有集成鼠标的键盘、手写键盘、无线键盘、“蓝牙”键盘、集成USBHUB的键盘和集成Mic和Speak的键盘等多种形式的键盘。微机系统与维护--39--2.3.1键盘2．键盘的选购键盘的选购除了选择品牌以外，还应考虑键盘接口、手感舒适和外观等因素。微机系统与维护--40--2.3.2鼠标1．鼠标的分类（1）按结构分类：常用鼠标可分为机械式、光机式、光电式等。（2）按接口分类：可分为COM接口、PS/2接口、USB接口等。另外，还有一些新型的鼠标，如无线鼠标、蓝牙鼠标、3D鼠标等。微机系统与维护--41--2.3.2鼠标2．常用鼠标的工作原理当移动鼠标时，把移动的距离及方向信息转换成脉冲信号，再把脉冲信号转换成鼠标器光标的坐标数据，从而达到指示位置的目的。（1）光机鼠标工作原理（2）光电鼠标工作原理①老式光电鼠标②新式光电鼠标微机系统与维护--42--2.3.3显卡1．显卡的结构由显示芯片、显存、显示BIOS、数字/模拟转换器（RandomAccessMemoryDigital/AnalogConverter，RAMDAC）、总线接口以及输出接口等组成。其中显示芯片是显卡的核心芯片，直接决定显卡的性能。微机系统与维护--43--2.3.3显卡2．显卡工作原理显卡从CPU接受显示数据和控制命令，把需要显示的数据通过总线送入显示芯片进行处理，显示芯片负责完成大量的图像运算和内部控制工作，并把处理后的数据送入显存，再由显存送入RAMDAC完成把数字信号转换成模拟信号，最后送显示器输出。微机系统与维护--44--2.3.3显卡3．显卡接口类型显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽，也就是瞬间所能传输的最大数据量。显卡接口有ISA、PCI、AGP、PCIExpress，其中ISA、PCI接口的显卡已经基本被淘汰，目前PCIExpress接口已经成为主流显卡接口。微机系统与维护--45--2.3.3显卡4．显卡的技术指标（1）芯片位宽（2）核心频率（3）显存①显存类型②显存容量（4）最高分辨率微机系统与维护--46--2.3.3显卡5．显卡的选购显卡的选购除了选择品牌、用料、做工、设计等以外，还应考虑实际需求、显卡接口、显卡性能等因素，如果没有特殊需求也可以使用主板的集成显卡。微机系统与维护--47--2.3.4显示器CRT（CathodeRayTube，阴极射线管）显示器LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶显示）显示器微机系统与维护--48--2.3.4显示器1．工作原理（1）CRT显示器工作原理CRT显示器的阴极射线管主