1、CH.2 Computer Composition,Roger Lu Created on Oct.15,2009,Object what we learn?,The composition of computer system The basic working principles of computer The hardware components of computer,The composition of computer system,The basic working principles of computer,Basic components 運算器（ALU）：進行算術(shù)運算

2、和邏輯運算 控制器：計算機的神經(jīng)中樞和指揮中樞 從存儲器取出指令 翻譯指令 分析指令 向其他部件發(fā)出控制指令 存儲器：存放程序和數(shù)據(jù) 內(nèi)存儲器：內(nèi)存（主存），信息交流中心 外存儲器：外存（輔存），長期存放暫不用的程序數(shù)據(jù) 輸入設(shè)備input：接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序 輸出設(shè)備output：存放在內(nèi)存中由計算機處理的結(jié) 果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?The basic working principles of computer,計算機的指令系統(tǒng) 指令：能被計算機識別并執(zhí)行的二進制代碼，規(guī)定了計算機能完成的某一種操作 操作碼：指明該指令要完成的操作的類型或性質(zhì) 操作數(shù)：指明操作對象的內(nèi)容或所在

3、的單元地址 工作原理 取指令 分析指令 執(zhí)行指令,操作碼,操作數(shù),The basic working principles of computer,計算機指令的執(zhí)行過程,The basic working principles of computer,The hardware components of computer,Micro-computer 按組成結(jié)構(gòu)：單片機、單板機、多板機 按用途：臺式、便攜式、手持式 性能指標 CPU指標：計算機字長、時鐘頻率 運算速度：平均運算速度 內(nèi)存容量：內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力,The hardware components of computer Mot

4、herboard,主板(Motherboard) 主板架構(gòu),The hardware components of computer Motherboard,The hardware components of computer Motherboard,芯片組：系統(tǒng)主板的靈魂 決定了主板的結(jié)構(gòu)和CPU的功能 南橋芯片、北橋芯片 品牌：Intel, AMD, ATI, VIA, SIS等 BIOS：基本輸入/輸出系統(tǒng) 包括：加電自檢程序、系統(tǒng)主引導(dǎo)記錄的裝入程序、CMOS設(shè)置程序、基本外圍設(shè)備的驅(qū)動程序,The hardware components of computer Motherboard

5、,其他功能 CPU監(jiān)控功能 高級電源管理接口功能 自動開機 系統(tǒng)休眠功能,The hardware components of computer CPU,CPU：負責對輸入信息進行各種處理的部件 CPU的分類 通用CPU、嵌入式CPU 區(qū)別：應(yīng)用模式不同 CPU產(chǎn)品 代表：美國Intel公司 其他：IBM, Apple, Motorola, AMD, Cyrix等 Intel產(chǎn)品：8088（8086）、80286、80386、80486、Pentium PRO、 Pentium 4、 Pentium D、Core 2 國產(chǎn)：龍芯，0.18um,The hardware components o

6、f computer CPU,The hardware components of computer CPU,The hardware components of computer CPU,CPU的性能指標 字長（位數(shù)）：CPU內(nèi)部各寄存器之間一次能夠傳遞的數(shù)據(jù)位 位寬：CPU通過外部數(shù)據(jù)總線與外部設(shè)備之間一次能夠傳遞的數(shù)據(jù)位 CPU外頻：CPU總線頻率，由主板為CPU提供的基準時鐘頻率 CPU主頻：工作頻率（內(nèi)頻），CPU內(nèi)核電路的實際運行頻率 CPU的生產(chǎn)工藝技術(shù)：微米級、納米級,The hardware components of computer Memory,存儲器,The hard

7、ware components of computer Memory,內(nèi)存儲器 存放程序和數(shù)據(jù)，一般由記憶元件和電子線路構(gòu)成 按其功能分成三類 隨機存取存儲器（RAM）：主存 只讀存儲器（ROM）：存放系統(tǒng)管理程序 高速緩沖存儲器（Cache）：數(shù)據(jù)存取速度不一致，介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片,The hardware components of computer Memory,RAM可分為 DRAM：靜態(tài)隨機存儲器 SRAM：動態(tài)隨機存儲器 ROM可分為： 不可在線改寫內(nèi)容的ROM Flash ROM：快擦除ROM、閃存,The hardware components of

8、 computer Memory,外存儲器 磁介質(zhì)存儲器 軟盤 硬盤 磁盤陣列RAID 光介質(zhì)存儲器 CD-ROM、CD-RW DVD-ROM、DVD-RW 移動存儲器 移動硬盤 Flash存儲設(shè)備,The hardware components of computer I/O,輸入設(shè)備 將數(shù)據(jù)、程序等轉(zhuǎn)換成計算機能接受的二進制代碼，并將它們送入內(nèi)存 鍵盤、鼠標、軌跡球、掃描儀、光筆、觸摸屏、數(shù)字化儀、游戲操作桿等 輸出設(shè)備 打印機：點陣、噴墨、激光打印機 顯示器：CRT、LCD,The hardware components of computer I/O,I/O操作 將輸入設(shè)備輸入的信息送

9、入內(nèi)存的指定區(qū)域，或者將內(nèi)存指定區(qū)域的內(nèi)容送到輸出設(shè)備 特點 I/O操作與CPU處理并行進行 多個I/O設(shè)備必須同時進行工作 不同計算機的I/O設(shè)備數(shù)量、品種和性能差別大，需要經(jīng)常增減和更新 I/O設(shè)備種類多，性能各異，操作復(fù)雜，與計算機連接方式各不相同,The hardware components of computer I/O,I/O總線（主板總線bus） 各類I/O設(shè)備控制器與CPU、存儲器之間相互交換信息、傳輸數(shù)據(jù)的一組公用的信號線 三類信號：數(shù)據(jù)信號、地址信號、控制信號 性能指標：數(shù)據(jù)傳輸速率（總線帶寬），即單位時間內(nèi)總線上可傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量 總線帶寬（MB/s）（數(shù)據(jù)線寬度/8）

10、總線工作頻率（MHz）每個總線周期的傳輸次數(shù) 優(yōu)點：簡化了系統(tǒng)設(shè)計，降低了成本，便于故障診斷和維修，便于系統(tǒng)擴充升級，兼容性,The hardware components of computer I/O,I/O總線（主板總線bus） 代表：PCI、PCI-Express I/O設(shè)備接口 用于連接I/O設(shè)備的各種插頭、插座以及相應(yīng)的通信規(guī)程及電氣特性 分類 按數(shù)據(jù)傳輸方式：串行、并行 按數(shù)據(jù)傳輸速率：低速、高速 按連接設(shè)備數(shù)：總線式、獨占式 按是否符合標準：標準接口、專用接口,The hardware components of computer I/O,I/O設(shè)備接口 USB接口 Unive

11、rsal Serial Bus通用串行總線，總線式串行接口 即插即用PnP規(guī)范，熱插拔 類型：A、B、Mini 傳輸速率：USB1.0(1.5Mb/s)，USB1.1(1.5MB/s)，USB2.0(60MB/s)，USB3.0(600MB/s) 優(yōu)點：差分信號傳輸，傳輸速率高，使用普遍,The hardware components of computer I/O,IEEE-1394 主要用于連接需要高速傳輸大量數(shù)據(jù)的音頻和視頻設(shè)備 傳輸速率50MB/s100MB/s 即插即用，熱插拔,The hardware components of computer I/O,SATA接口 串行雙向接口，硬盤、光驅(qū) 傳輸速率：150MB/s、300MB/s IDE接口 并行雙向接口，硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū) 傳輸速率：66MB/s、100MB/s、133MB/s,The hardware components of computer I/O,VGA接口 并行