計算機組成結構的實驗報告.doc

1、文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.計算機組成結構的實驗報告隨著社會的發(fā)展, 計算機工業(yè)空前大發(fā)展. 各種各樣的計算機如雨后春筍般被研制出來. 但究其本質, 計算機都是由硬件和軟件組成. 其中軟件是相對機器硬件而言的. 它是指存儲在某種介質上的程序, 可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件 . 那么什么是計算機的硬件系統(tǒng)呢 ?經(jīng)過學習 , 我了解到計算機的硬件大致可分為以下幾個基本組件 :(1) 中央處理器 : 既常說的 CPU，是一臺計算機的運算核心和控制核心。主要是解釋計算機指令以及處理計算機 軟件中的 數(shù)據(jù) 。 CPU最核心的功能單元是 寄存器 . CPU的主要性能指標

2、為字節(jié) , 時鐘頻率和緩存 . 主頻也叫時鐘頻率，單位是MHz ，用來表示 CPU 的運算速度。 CPU 的主頻與 CPU 實際的運算能力是沒有直接關系。當然，主頻和實際的運算速度是有關的，只能說主頻僅僅是CPU 性能表現(xiàn)的一個方面，而不代表CPU 的整體性能。 外頻外頻是 CPU 的基準頻率，單位也是MHz 。CPU 的外頻決定著整塊主板的運行速度。CPU 的位和字長位：在數(shù)字電路和電腦技術中采用二進制，代碼只有“0和”“1”其中無論是，“0”是或 “1”在 CPU 中都是 一 “位 ”。字長：電腦技術中對CPU 在單位時間內(同一時間 )能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)叫字長。所以能處理字長為8

3、 位數(shù)據(jù)的 CPU 通常就叫 8 位的 CPU。同理 32 位的 CPU 就能在單位時間內處理字長為32 位的二進制數(shù)據(jù)。字節(jié)和字長的區(qū)別：由于常用的英文字符用8 位二進制就可以表示， 所以通常就將 8 位稱為一個字節(jié)。 字長的長度是不固定的，對于不同的CPU、字長的長度也不一樣。8 位的 CPU 一次只能處理一個字節(jié)，而32 位的 CPU 一次就能處理 4 個字節(jié)，同理字長為64 位的 CPU 一次可以處理8 個字節(jié)。緩存大小也是 CPU 的重要指標之一，而且緩存的結構和大小對CPU 速度的影響非常大， CPU 內緩存的運行頻率極高，一般是和處理器同頻運作，工作效率遠遠大于系統(tǒng)內存和硬盤。

4、實際工作時， CPU 往往需要重復讀取同樣的數(shù)據(jù)塊，而緩存容量的增大，可以大幅度提升CPU 內部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內存或者硬盤上尋找，以此提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU 芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。(2) 存儲器 : 由隨機存儲器 (RAM)和只讀存儲器 (ROM)組成 . 內存又叫 內部存儲器（ RAM），有 DDR、DDRII 、DDRIII 三大類，容量 1-8GB。硬盤屬于 外部存儲器 ，硬盤容量很大，目前已達 TB 級，尺寸有 3.5 英寸、 2.5 英寸、 1.8 英寸、 1.0 英寸等，接口有 IDE、SATA、 SCSI 等， SATA最普遍。1文檔來源為

5、:從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.(3)輸入設備 :常見的輸入設備有鍵盤、鼠標器、光電輸入機、磁帶機、磁盤機、光盤機等。 .按照內部結構有機械式鍵盤和電容式鍵盤.通常為 104 或 105 鍵，用于把文字、數(shù)字等輸?shù)诫娔X上。鼠標：鍵盤鼠標接口有 PS/2 和 USB 兩種。(4)輸出設備 :常用的輸出設備為顯示器,音箱和打印機 . 顯示器品種多樣，作用是把電腦處理完的結果顯示出來。分為 CRT、LCD、LED三大類， 接口有 VGA、DVI 兩類。通過音箱可以把電腦中的聲音播放出來.目前，有針式打印機、噴墨打印機、激光打印機。微機常用的輸出設備有顯示終端CRT、打印機、激

6、光印字機、繪圖儀及磁帶、光盤機等。（ 0.1 ）電源：電源是電腦中不可缺少的供電設備，它的作用是將220V 交流轉換為電腦中使用的5V， 12V， 3.3V 直流電（ 0.2 ）聲卡：聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個硬件設備，其作用是當發(fā)出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數(shù)字信號轉換成 模擬信號送到 音箱 上發(fā)出聲音。（ 0.3 ）顯卡 ：顯卡在工作時與顯示器配合輸出圖形，文字，顯卡的作用是將計算機系統(tǒng)所需要的顯示信息進行轉換驅動，并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，是“人機對話”的重要設備之一。（ 0.4 ）光驅 ：電腦用來讀寫光碟內容的機器

7、，也是在臺式機 和筆記本便攜式電腦里比較常見的一個部件。隨著多媒體 的應用越來越廣泛，使得光驅在計算機諸多配件中已經(jīng)成為標準配置。目前，光驅可分為CD-ROM驅動器 、 DVD光驅 ( DVD-ROM) 、康寶 (COMBO)和刻錄機 等。(0.5) 視頻設備，如 攝像頭 、掃描儀 、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、電視卡等設備，用于處理視頻信號。微型計算機的主要性能指標一臺微型計算機功能的強弱或性能的好壞，不是由某項指標來決定的，而是由它的系統(tǒng)結構、指令系統(tǒng)、硬件組成、軟件配置等多方面的因素綜合決定的。但對于大多數(shù)普通用戶來說，可以從以下幾個指標來大體評價計算機的性能。(1) 運算速度。運算速度是衡量

8、計算機性能的一項重要指標。通常所說的計算機運算速度（平均運算速度），是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用“百萬條指令秒”（mips ，MillionInstructionPerSecond）來描述。同一臺計算機，執(zhí)行不同的運算所需時間可能不同，因而對運算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU時鐘頻率（主頻）、每秒平均執(zhí)行指令數(shù)(ips)等。微型計算機一般采用主頻來描述運算速度，例如，Pentium/133的主頻為133 MHz，Pentium /800 的主頻為800 MHz，Pentium 4 1.5G的主頻為 1.5 GHz 。一般說來，主頻越高，運算速度就越快。(2) 字長。一般說來

9、，計算機在同一時間內處理的一組二進制數(shù)稱為一個計算機的“字”，而這組二進制數(shù)的位數(shù)就是“字長”。在其他指標相同時，字長越大計算機處理數(shù)據(jù)的速度就越快。早期的微型計算機的字長一般是8 位和 16 位。目前 586（ Pentium ， PentiumPro， Pentium ， Pentium ， Pentium 4）大多是 32 位，有些高檔的微機已達到64 位。2文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.(3) 內存儲器的容量。內存儲器，也簡稱主存，是CPU可以直接訪問的存儲器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的。內存儲器容量的大小反映了計算機即時存儲

10、信息的能力。隨著操作系統(tǒng)的升級，應用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴展，人們對計算機內存容量的需求也不斷提高。目前，運行 Windows 95 或 Windows 98 操作系統(tǒng)至少需要 16 M 的內存容量， Windows XP 則需要 128 M 以上的內存容量。內存容量越大，系統(tǒng)功能就越強大，能處理的數(shù)據(jù)量就越龐大。(4) 外存儲器的容量。外存儲器容量通常是指硬盤容量（包括內置硬盤和移動硬盤）。外存儲器容量越大，可存儲的信息就越多，可安裝的應用軟件就越豐富。目前，硬盤容量一般為10 G 至 60 G，有的甚至已達到 120 G 。以上只是一些主要性能指標。除了上述這些主要性能指標外，微型

11、計算機還有其他一些指標，例如，所配置外圍設備的性能指標以及所配置系統(tǒng)軟件的情況等等。另外，各項指標之間也不是彼此孤立的，在實際應用時，應該把它們綜合起來考慮，而且還要遵循“性能價格比”的原則。存儲器的指標存取速度。內存儲器完成一次讀 ( 取) 或寫 ( 存) 操作所需的時間稱為存儲器的存取時間或者訪問時間。 而連續(xù)兩次讀 ( 或寫 ) 所需的最短時間稱為存儲周期。 對于半導體存儲器來說，存取周期約為幾十到幾百 ns(10 -9 秒) 。存儲容量。存儲容量一般用字節(jié)(Byte) 數(shù)來度量。 PC機的內存儲器已由 286 機配置的 1MB，發(fā)展到現(xiàn)在 P4（奔騰 4) 配置 256MB，甚至 51

12、2MB以上。內存容量的加大， 對于運行大型軟件十分必要，否則會感到慢得無法忍受。(3) 、I/O 的速度主機 I O的速度，取決于 I/O 總線的設計。這對于慢速設備（例如鍵盤、打印機）關系不大，但對于高速設備則效果十分明顯。例如對于當前的硬盤，它的外部傳輸率已可達20MBS、4OMBS 以上。(3)內存儲器的容量。內存儲器，也簡稱主存，是 CPU 可以直接訪問的存儲器，需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就是存放在主存中的。 內存儲器容量的大小反映了計算機即時存儲信息的能力。 隨著操作系統(tǒng)的升級， 應用軟件的不斷豐富及其功能的不斷擴展，人們對計算機內存容量的需求也不斷提高。目前，運行 Window

13、s 95 或 Windows 98 操作系統(tǒng)至少需要 16 M 的內存容量，Windows XP 則需要 128 M 以上的內存容量。內存容量越大，系統(tǒng)功能就越強大，能處理的數(shù)據(jù)量就越龐大。（ 4)外存儲器的容量。外存儲器容量通常是指硬盤容量（包括內置硬盤和移動硬盤）。外存儲器容量越大，可存儲的信息就越多，可安裝的應用軟件就越豐富。目前，硬盤容量一般為 10 G 至 60 G ，有的甚至已達到 120 G 。買 cpu 的話只需要注意有幾個核心（一般 2 到 6 個），cpu 外頻（一般 200MHz 到 333MHz ），3文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.

14、cpu 主頻（ 1.8GHz 到 3G 多），二級緩存多大（一般 2MB 到 12MB ），一級緩存大小毫不重要（ 1）采樣的位數(shù)。采樣的位數(shù)有 8 位、 16 位、 32 位。位數(shù)越大，精度越高，所錄制的聲音質量也越好。（2）最高采樣頻率。最高采樣頻率即每秒鐘采集樣本的數(shù)量，一般聲卡提供了11.025kHZ 、22.025kHz 、44.1kHz 的采樣頻率，目前，較高檔的聲卡采樣頻率可達 48kHz ，今后也許還會出現(xiàn)更高采樣頻率的聲卡。（3）數(shù)字信號處理器（ DSP ）數(shù)字信號處理器是一塊單獨的專用于處理聲音的處理器。帶 DSP 的聲卡要比不帶 DSP 的聲卡快的多，而且可以提供更好的音

15、質和更高的速度；不帶DSP 的聲卡要依賴CPU 完成所有的工作。（4）還原 MIDI 聲音的技術?，F(xiàn)在的聲卡都支持 MIDI 標準，MIDI 是電子樂器接口的統(tǒng)一標準。 聲卡中采用兩種技術還原 MIDI 聲音，即 FM 技術與波表技術。（5）對 Internet的支持。為了搭乘 Internet 快車，許多聲卡制造商都開始在自己的產(chǎn)品中提供對 Internet 的支持，如創(chuàng)新公司的 SOUND BLASTER 32 SE PN 。（6）內置混音芯片內置混音芯片或功放卡中的內置混音芯片，可完成對各種聲音進行混合與調節(jié)的工作，該芯片具有功率放大器，可以在無源音箱中放音。5| 評論 (1).速度內存

16、條的速度一般用存取一次數(shù)據(jù)的時間 (單位一般用 ns) 來作為性能指標，時間越短，速度就越快。 普通內存速度只能達到 70ns 80ns ，EDO 內存速度可達到60ns ，而 SDRAM 內存速度則已達到7ns 。4文檔來源為 :從網(wǎng)絡收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.注意：內存條的生產(chǎn)廠家非常多， 目前還沒有形成一個統(tǒng)一的標注規(guī)范， 所以內存的性能指標不可簡單地從內存芯片標注上讀出來， 但可了解其速度如何， 如 70 或 60 等數(shù)字，就表示此內存芯片的速度為 70ns 或 60ns 。2.容量內存條容量大小有多種規(guī)格，早期的 30 線內存條有 256K 、 1M、 4M 、

17、8M 多種容量， 72 線的 EDO 內存則多為 4M 、8M 、16M ，而 168 線的 SDRAM 內存大多為 16M 、32M 、64M 、128MB 容量，甚至更高。圖 5-1 是一款獨特的 64MB 內存條。3.奇偶校驗為檢驗存取數(shù)據(jù)是否準確無誤，內存條中每 8 位容量能配備 1 位做為奇偶校驗位，并配合主板的奇偶校驗電路對存取的數(shù)據(jù)進行正確校驗。 不過，而在實際使用中有無奇偶校驗位， 對系統(tǒng)性能并沒有什么影響， 所以目前大多數(shù)內存條上已不再加裝校驗芯片。注：計算機是以二進制進行計數(shù)的，表現(xiàn)為 0 和 1，當機器向內存寫入數(shù)據(jù)時，實際上就是存入代碼 01 ，奇偶校驗則將單元中存入的代碼的個數(shù)進行奇偶統(tǒng)計，并將統(tǒng)計的結果保存在奇偶校驗位中， 當計算機提取內存的數(shù)據(jù)時， 奇偶校驗則將統(tǒng)計的結果和實際讀出的數(shù)據(jù)進行比較看是否一致， 從而確保了內存數(shù)據(jù)的正確性。4.內存的電壓FPM內存和 EDO內存均使用 5V 電壓，而 SDRAM則使用 3.3V 電壓，在使用中注意主板上的跳線不能設說下 U：1.核心數(shù)， 2.主頻， 3.二級 +三級緩存， 4.制造工藝 (納米 )內存：現(xiàn)在選擇 DDR3 代的，夠用就好，沒什么講究。硬盤： 1. 品牌重要， 2.轉數(shù)（ 4500 和 7200 的）， 3.容量最好大一點（如果你覺得 160G 夠