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第二章 计算机组成原理（2） 2.3 PC 机的主机 主要内容： 个人计算机（PC）的物理结构 主板上各部件的功能 内存储器 I/O总线与I/O接口 概述 PC机的物理组成 机箱 显示器 键盘 鼠标器等 概述 机箱内包含 主板、硬盘、 软驱、光驱、 电源、风扇等 主板上安装 CPU、内存、 总线、I/O控制器、扩充卡等部件 2.3.1 主板、芯片组与BIOS 1.主板（又称母板） 组成：CPU插座、主板芯片组、存储器插槽、ROM BIOS、CMOS存储器、电池等。 2.芯片组（Chipset） 作用： 集中了主板上几乎所有的控制功能，把以前复杂的控制电路和元件最大限度地集成在几个芯片内，是构成主板电路的核心。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。 芯片组由北桥芯片和南桥芯片组成 北桥：存储控制中心，决定了主板上所能安装的CPU类型、 内存容量、速度及可用内存条的类型 南桥：I/O控制中心 3.BIOS –基本输入输出系统 (1)什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？ 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 (2)功能： 诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等) (3)BIOS 芯片 保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片 3.BIOS –基本输入输出系统 (4)BIOS 包含四个部分的程序： POST（Power On Self Test，加电自检）程序 系统自举（装入）程序 基本外围设备的驱动程序 CMOS设置程序 CMOS芯片 (1) CMOS的作用 存放用户对计算机硬件所设置的一些参数（称为“配置信息”），包括开机密码、系统日期和时间等。 (2) CMOS特点 CMOS是一种半导体存储器芯片，为易失性存储器 需要电池供电，使计算机关机后所存信息不丢失 CMOS芯片 实现设置：在启动过程中，若按下Del键。 通常在以下情况需要启动CMOS设置程序： PC机组装好之后第一次加电 系统增加、减少或更换硬件或I/O设备 CMOS芯片因掉电、病毒侵害、放电等原因造成其内容丢失或被错误修改 用户希望更改或设置系统的口令 系统因某种需要而调整某些设置参数 2.3.2 内存储器 1.概 述 (1) 作用 存储程序和数据 (2) 分类 内存储器(简称内存或主存) 速度快、容量小，价格高，易失性，CPU可直接访问 存储介质：半导体芯片 外存储器(简称外存或辅存) 速度慢、容量大，价格低，非易失性，CPU不能直接访问 存储介质：磁盘、光盘、磁带等 1.概 述 1.概 述 ①随机存取存储器--RAM（Random Access Memory） 可读可写 关机后信息将消失，RAM中的信息不能永久保存。 ②只读存储器—ROM(Read Only Memory) 只可读取 关机后其中的信息不会消失，可永久保存。 半导体存储器芯片的类别 2.主存储器 1、一般使用DRAM芯片组成 2、存储单元：每个存储单元由一个字节（由8位）组成。 3、地址：每个存储单元的编号。 4、存储容量 含义：指存储器所包含的存储单元的总数 单位：MB（1MB＝220字节）或GB（1GB＝230字节） 5、存取时间 含义：在存储器地址被选定后，存储器读出数据并送到CPU（或者是把CPU数据写入存储器）所需要的时间 单位：ns（1ns = 10-9秒） 2.3.3 I/O总线与I/O接口 1.I/O（输入/输出）操作 (1)任务： 将输入设备输入的信息送入内存的指定区域，或者将内存指定区域的内容送出到输出设备。 (2)I/O操作的特点： I/O操作与CPU的处理数据同时进行； 多个I/O设备能同时进行工作； I/O设备的种类繁多，与计算机主机的连接也各不相同。 2. I /O总线 (1)总线(bus) 在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信 息并协调它们工作的一种部件（含传输线和控制电路）。 2. I /O总线 I/O总线上的信号 数据信号、 地址信号、 控制信号 数据线 、 地址线、 控制线 I/O总线的带宽（总线的数据传输速率） 单位时间内总线上可传送的最大数据量(字节数) 计算公式： 总线带宽（MB/s）=（数据线宽度/8）×总线工作频率（MHz） ×每个总线周期的传输次数 例2-8： 3. I/O设备接口 3. I/O设备接口(I/O port) 从数据传输方式来分