第2章 计 算机硬件系统2.pptVIP

计算机 第2章 计算机硬件系统 内容 2.1 计算机的组成与分类 2.2 CPU的结构与原理 2.3 PC机的主机 2.4 常用输入设备(课外阅读） 2.5 常用输出设备 2.6 外存储器 2.7 常用医学信息采集与处理设备（课外阅读） 2.3 PC主机 2.3.1 主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器 2.3.3 I/O总线和I/O接口 台式PC的物理组成 2.3.1 主板、芯片组与BIOS (1) 主板 例：华硕P5Q主板 (2) 芯片组 芯片组的作用 关于芯片组的一些说明 芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就有什么样的芯片组与之配套 由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能 生产芯片组的公司： Intel芯片(如X48、P43、P45和G41、G43、G45、B43、Q43、Q45；ICH7、ICH8、ICH9和ICH10等） VIA（威盛，中国台湾） nVIDIA（美国） AMD（美国） (3) BIOS 什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？ 中文名为“基本输入/输出系统”，它是存放在主板上只读存储器（ROM）芯片中的一组机器语言程序 功能： 诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等) BIOS 芯片 保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片 BIOS 芯片中包含的程序 加电自检程序程序（POST） (Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障 系统自举程序（Boot） 启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态 CMOS设置程序 设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等 常用外部设备的驱动程序（Driver） 实现对键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入输出操作的控制 2.3.2 内存储器 内存储器的分类及应用 主存储器(RAM)的功能与原理 PC机主存储器的物理结构 主存储器由1～4个内存条组成 内存条的组成： 把若干片DRAM芯片焊装在一小条印制电路板上制成 内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用 目前流行的是DDR2和DDR3内存条： 均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面 DDR2 和DDR3均有240个引脚，但不可互换使用 PC机主板中一般都配备有2个或4个DIMM插槽 存储器与CPU速度差距愈来愈大 解决方案——高速缓存(cache) cache是一种小容量高速缓冲存储器，它由SRAM组成 cache直接制作在CPU芯片内，速度几乎与CPU一样快 程序运行时，CPU使用的一部分数据/指令会预先成批拷贝在cache中，cache的内容是主存储器中部分内容的映象 当CPU需要从内存读(写)数据或指令时，先检查cache中有没有，若有，就直接从cache中读取，而不用访问主存储器 计算机存储器的层次结构 2.3.3 I/O总线与I/O接口 I/O操作的任务与特点 输入的任务： 将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域 输出的任务： 将内存储器指定区域的内容送出到输出设备 （I/O操作也包括外存与内存之间的数据传输） I/O操作的特点： I/O操作与CPU的运算可同时进行 多个I/O设备的操作也可同时进行工作 每类I/O设备都有各自的控制器，它们按照CPU的I/O操作命令，独立地控制I/O操作的全过程！ 总线 总线(BUS)是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出设备的一组物理信号线及其相关的控制电路，它的功能是在计算机各部件间运载传输信息。 总线分成: 内部总线 系统总线 控制总线----控制信号 地址总线----地址信号 数据总线----数据信号 微机中常用总线： ISA: AT总线，工业标准体系总线 数据线16位 E-ISA：扩展的工业标准体系总线 数据线32位 PCI： 局部总线 数据线32-64位 AGP： 加速图形端口 数据线32-64位 I/O接口 并行口 I/O设备接口 USB- Universal Serial Bus 通用串行总线 是一种高速的、可连接多个设备、串行传输的接口 传输速率： USB的1.1版：1.5 Mb/s和12 Mb/s USB2.0版：高达480Mb/s（60MB/s） USB3.0版：高达5Gb/s（480MB/s） 使用4线连接器，体积小，符合即插即用规范（Plug Play,即PnP） 最多可同时连接127个设备 可通