【計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)PPT】第二章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

1、2-1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-2一、計(jì)算機(jī)硬件的組成一、計(jì)算機(jī)硬件的組成 構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的元器件、部件和設(shè)備構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的元器件、部件和設(shè)備以及它們的工程實(shí)現(xiàn)以及它們的工程實(shí)現(xiàn)( (設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)) )。 元器件元器件：集成電路、印制電路板、磁性：集成電路、印制電路板、磁性元件、電子元件、光電子元件、接插件等。元件、電子元件、光電子元件、接插件等。 部件和設(shè)備部件和設(shè)備：運(yùn)算器、控制器、主存儲(chǔ)：運(yùn)算器、控制器、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備、電源等器、輔助存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備、電源等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

2、2-3cpucpu內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器主機(jī)主機(jī)外部存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器通信設(shè)備通信設(shè)備輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備硬件組成硬件組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-4二、微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)二、微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 微型計(jì)算機(jī)是由微處理器、存儲(chǔ)器、總微型計(jì)算機(jī)是由微處理器、存儲(chǔ)器、總線、線、i/oi/o接口及其相應(yīng)設(shè)備組成。接口及其相應(yīng)設(shè)備組成。微處理器微處理器 cpucpu鍵盤鍵盤鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器顯示器顯示器打印機(jī)打印機(jī)內(nèi)存內(nèi)存通信線路通信線路通信通信接口接口外存外存接口接口硬盤硬盤光驅(qū)光驅(qū)軟驅(qū)軟驅(qū)輸入輸入接口接口輸出輸出接口接口硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)總總 線線計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-5三、總線結(jié)構(gòu)三、總線結(jié)構(gòu) 總線總線：

3、與內(nèi)存和外部設(shè)備連接的一組公：與內(nèi)存和外部設(shè)備連接的一組公用的連接線路。用的連接線路。 分類分類：內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、外部總線內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、外部總線 數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-6多總線結(jié)構(gòu)多總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-7一、一、cpucpu的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) cpucpu微處理器微處理器中央處理器中央處理器 cpucpu：控制器、運(yùn)算器、寄存器：控制器、運(yùn)算器、寄存器計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-8二、二、cpucpu的性能指標(biāo)的性能指標(biāo) 1.1.主頻、外頻和倍頻主頻、外頻和倍頻 主頻主頻：cpucpu工作的時(shí)鐘頻率工作的時(shí)鐘頻率( (mhz,ghzm

4、hz,ghz) )。 mhzmhz：每秒能執(zhí)行一百萬個(gè)時(shí)鐘周期。：每秒能執(zhí)行一百萬個(gè)時(shí)鐘周期。 ghzghz：每秒能執(zhí)行十億個(gè)時(shí)鐘周期。：每秒能執(zhí)行十億個(gè)時(shí)鐘周期。 指令執(zhí)行指令執(zhí)行：一些指令需要一個(gè)周期：一些指令需要一個(gè)周期 另一些指令需要很多周期另一些指令需要很多周期主頻外頻主頻外頻倍頻倍頻計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-9 2. 2.地址總線寬度地址總線寬度 地址總線的位數(shù)地址總線的位數(shù), ,它決定了它決定了cpucpu可以訪問可以訪問存儲(chǔ)器容量的大小。存儲(chǔ)器容量的大小。 2020位地址總線：位地址總線：1mb1mb 32 32位地址總線：位地址總線：4gb4gb 3.3.數(shù)據(jù)總線寬度數(shù)據(jù)總線寬度 數(shù)

5、據(jù)總線的位數(shù)數(shù)據(jù)總線的位數(shù), ,它決定了它決定了cpucpu與內(nèi)存、與內(nèi)存、輸入輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘?。輸入輸出設(shè)備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊?64 64位數(shù)據(jù)總線：位數(shù)據(jù)總線：8b8b字長(zhǎng)字長(zhǎng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-10 4. 4.高速緩存高速緩存 一種具有很高速度的特殊內(nèi)部存儲(chǔ)器。一種具有很高速度的特殊內(nèi)部存儲(chǔ)器。 與內(nèi)存相比，高速緩存能夠使微處理器與內(nèi)存相比，高速緩存能夠使微處理器更快的獲取數(shù)據(jù)。更快的獲取數(shù)據(jù)。 等級(jí)等級(jí)：一級(jí)緩存、二級(jí)緩存：一級(jí)緩存、二級(jí)緩存 5.cisc5.cisc和和riscrisc cisccisc：復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)：復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī) riscrisc：精簡(jiǎn)

6、指令集計(jì)算機(jī)：精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)帶有有限的帶有有限的簡(jiǎn)單指令集的微處理器。簡(jiǎn)單指令集的微處理器。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-11三、三、cpucpu的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程時(shí)間時(shí)間cpucpu芯片芯片集成度集成度主頻主頻字長(zhǎng)字長(zhǎng)(b)(b)最大內(nèi)存最大內(nèi)存197119714004400423002300108khz108khz4 4640b640b197819788086/80888086/80882.92.9萬萬4.77-10mhz4.77-10mhz16161mb/20b1mb/20b19821982802868028614.314.3萬萬6-20mhz6-20mhz161616mb/24b16mb/24

7、b19851985803868038627.527.5萬萬12.5-33mhz12.5-33mhz32324gb/32b4gb/32b198919898048680486125125萬萬33-133mhz33-133mhz32324gb/32b4gb/32b19931993pentiumpentium310310萬萬60-233mhz60-233mhz64644gb/32b4gb/32b19971997pentium pentium 750750萬萬233-450mhz233-450mhz64644gb/32b4gb/32b19991999pentium pentium 28002800萬萬4

8、50-800mhz450-800mhz646464gb/36b64gb/36b20002000pentium 4pentium 442004200萬萬400m-3.2ghz400m-3.2ghz646464gb/36b64gb/36b、amdamd、cyrixcyrix計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-12一、存儲(chǔ)器概述一、存儲(chǔ)器概述 1.1.基本概念基本概念 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器：由一些能表示：由一些能表示0 0和和1 1的物理器件的物理器件組成的，如雙穩(wěn)態(tài)電路、磁性材料等。組成的，如雙穩(wěn)態(tài)電路、磁性材料等。 存儲(chǔ)位存儲(chǔ)位：存儲(chǔ)信息的最小單位，：存儲(chǔ)信息的最小單位，0 0或或1 1。 存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元：若干個(gè)存儲(chǔ)位

9、組成，字節(jié)。：若干個(gè)存儲(chǔ)位組成，字節(jié)。 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的總數(shù)。：存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元的總數(shù)。 基本操作基本操作：讀出數(shù)據(jù)：讀出數(shù)據(jù)取數(shù)取數(shù) 寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)存數(shù)存數(shù)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-13 2.2.分類分類按存儲(chǔ)方式分類按存儲(chǔ)方式分類隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器(ram)(ram) 隨機(jī)存取任何單元的數(shù)據(jù)隨機(jī)存取任何單元的數(shù)據(jù)順序存儲(chǔ)器順序存儲(chǔ)器(sam)(sam) 只能按某種順序存取數(shù)據(jù)只能按某種順序存取數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(rom)(rom) 只能讀取任何單元的數(shù)據(jù)只能讀取任何單元的數(shù)據(jù)按功能和存取速度分類按功能和存取速度分類寄存器型存儲(chǔ)器寄存器型存儲(chǔ)器cpucpu內(nèi)部的寄存器組

10、內(nèi)部的寄存器組高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器l1 cache, l2 cachel1 cache, l2 cache主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器基本要求：存取時(shí)間短、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格低基本要求：存取時(shí)間短、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格低計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-14 3.3.層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)cpu寄存器寄存器高速緩存高速緩存主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器海量存儲(chǔ)器海量存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量更大單位價(jià)格更高存取速度更快內(nèi)存外存半導(dǎo)體靜態(tài)存儲(chǔ)器半導(dǎo)體靜態(tài)存儲(chǔ)器半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器硬盤和軟盤硬盤和軟盤光盤和磁帶光盤和磁帶計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-15 4. 4.性能指標(biāo)性

11、能指標(biāo) 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量：存儲(chǔ)器可以容納的信息量。：存儲(chǔ)器可以容納的信息量。 例如：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器例如：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器64-256mb64-256mb 硬盤硬盤60-160gb60-160gb 存取時(shí)間存取時(shí)間：指存儲(chǔ)器從接到讀或?qū)懨睿褐复鎯?chǔ)器從接到讀或?qū)懨铋_始，到讀寫操作完成為止所需時(shí)間。開始，到讀寫操作完成為止所需時(shí)間。 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率：外存與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)的能：外存與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)的能力。如硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率：力。如硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率：1.25-10mb/s1.25-10mb/s計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-16二、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器二、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 1.1.分類分類 按制造工藝分類按制造工藝分類雙極型半導(dǎo)

12、體存儲(chǔ)器雙極型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器ttlttl型存儲(chǔ)器型存儲(chǔ)器eclecl型存儲(chǔ)器型存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器mosmos存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器sramsram存取速度快存取速度快高速緩存高速緩存dramdram集成度高集成度高主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器按工作性能分類按工作性能分類高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器容量小，速度高。雙極型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器容量小，速度高。雙極型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器-ram(sram-ram(sram、dram)dram)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器-rom-rom輔助存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器半導(dǎo)體盤半導(dǎo)體盤( (固態(tài)盤固態(tài)盤) )計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-17 2.2.隨機(jī)存取存儲(chǔ)

13、器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器-ram-ram ramrandomramrandom access memory access memory 特點(diǎn)特點(diǎn)：存放數(shù)據(jù)可以隨時(shí)讀寫，但斷電：存放數(shù)據(jù)可以隨時(shí)讀寫，但斷電后后ramram存放的數(shù)據(jù)全部丟失。存放的數(shù)據(jù)全部丟失。 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器sramsram：以反相器交：以反相器交叉耦合構(gòu)成的觸發(fā)器作為存儲(chǔ)單元，不需定叉耦合構(gòu)成的觸發(fā)器作為存儲(chǔ)單元，不需定時(shí)刷新，存取速度快時(shí)刷新，存取速度快高速緩存高速緩存 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器dramdram：用開關(guān)電容：用開關(guān)電容作存儲(chǔ)單元作存儲(chǔ)單元, ,定時(shí)刷新定時(shí)刷新, ,集成度高集成度高

14、主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-18 3.3.只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 romreadromread only memory only memory 特點(diǎn)特點(diǎn)：存放的數(shù)據(jù)只能讀出不能寫入，：存放的數(shù)據(jù)只能讀出不能寫入，但斷電后但斷電后romrom存放的數(shù)據(jù)仍存在。存放的數(shù)據(jù)仍存在。 系統(tǒng)主板上裝有系統(tǒng)主板上裝有rom-biosrom-bios。 mrom- mrom-掩膜掩膜romrom prom- prom-可編程可編程romromrom eprom-rom eprom-可擦除可擦除可編程可編程romrom e e2 2prom-prom-電電可擦除可擦除可編程可編程romrom flash

15、eprom- flash eprom-快可擦除快可擦除可編程可編程romrom計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-19三、磁表面存儲(chǔ)器三、磁表面存儲(chǔ)器 1.1.存儲(chǔ)原理存儲(chǔ)原理 寫入時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)寫入時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)編碼電路產(chǎn)生相應(yīng)的編碼電路產(chǎn)生相應(yīng)的電流變化，當(dāng)數(shù)據(jù)位電流變化，當(dāng)數(shù)據(jù)位為為“1”1”時(shí)時(shí), ,電流發(fā)生電流發(fā)生極性變換；數(shù)據(jù)位為極性變換；數(shù)據(jù)位為“0”0”時(shí)時(shí), ,電流極性不電流極性不變。電流送到磁頭線變。電流送到磁頭線圈，在磁表面形成與圈，在磁表面形成與數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的磁化區(qū)。數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的磁化區(qū)。 讀出時(shí)，把磁頭讀出時(shí)，把磁頭的感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)的感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)輸出。據(jù)輸出。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-20 2.2.硬

16、盤硬盤(hard disk)(hard disk) 又稱硬盤存儲(chǔ)器，硬磁盤存儲(chǔ)器。又稱硬盤存儲(chǔ)器，硬磁盤存儲(chǔ)器。 特點(diǎn)特點(diǎn)：存儲(chǔ)容量大、存取速度快：存儲(chǔ)容量大、存取速度快 可靠性高、每兆字節(jié)成本低可靠性高、每兆字節(jié)成本低 溫徹斯特技術(shù)溫徹斯特技術(shù)：工作時(shí)磁頭懸浮在高速：工作時(shí)磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片上方，不與硬盤直接接觸。轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片上方，不與硬盤直接接觸。 其精髓是密封、高速旋轉(zhuǎn)的其精髓是密封、高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤片，鍍磁盤片，磁頭沿盤片徑向移動(dòng)。磁頭沿盤片徑向移動(dòng)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-21 硬盤的工作原理硬盤的工作原理 若從查找操作開始，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)柱面若從查找操作開始，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)柱面地址把磁頭

17、向目標(biāo)磁道移動(dòng)，并定位在目標(biāo)地址把磁頭向目標(biāo)磁道移動(dòng)，并定位在目標(biāo)磁道上，等待有關(guān)信息區(qū)段旋轉(zhuǎn)到磁頭下，磁道上，等待有關(guān)信息區(qū)段旋轉(zhuǎn)到磁頭下，然后進(jìn)行讀寫操作。然后進(jìn)行讀寫操作。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-22 硬盤的性能指標(biāo)硬盤的性能指標(biāo) 平均訪問時(shí)間平均訪問時(shí)間：指磁頭從起始位置到達(dá)：指磁頭從起始位置到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并從目標(biāo)磁道上找到要讀寫目標(biāo)磁道位置，并從目標(biāo)磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間。的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時(shí)間。 平均訪問時(shí)間平均尋道時(shí)間平均訪問時(shí)間平均尋道時(shí)間 平均等待時(shí)間平均等待時(shí)間 磁道記錄密度磁道記錄密度：道密度道密度沿盤片直徑方沿盤片直徑方向單位長(zhǎng)度內(nèi)的磁道數(shù)。向單位長(zhǎng)度內(nèi)的磁道

18、數(shù)。 位密度位密度磁道上單位長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)位數(shù)。磁道上單位長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)位數(shù)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-23 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率：指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度。：指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度。 其計(jì)算公式如下其計(jì)算公式如下 數(shù)據(jù)傳輸率位密度數(shù)據(jù)傳輸率位密度( (位位/ /英寸英寸) ) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速( (轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /秒秒) )2r(2r(英寸英寸/ /轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)) ) r r是最內(nèi)圈磁道半徑是最內(nèi)圈磁道半徑 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速：指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。：指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。也就是主軸轉(zhuǎn)速，單位是也就是主軸轉(zhuǎn)速，單位是rpmrpm。 通常的硬盤轉(zhuǎn)速為通常的硬盤轉(zhuǎn)速為52005200、54005400 7200 7200、10000rp

19、m10000rpm計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-24 硬盤的邏輯容量硬盤的邏輯容量：硬盤的存儲(chǔ)格式是按：硬盤的存儲(chǔ)格式是按柱面、磁道和扇區(qū)來衡量的，柱面是由一組柱面、磁道和扇區(qū)來衡量的，柱面是由一組盤片上的同一個(gè)磁道垂直形成的同心圓柱。盤片上的同一個(gè)磁道垂直形成的同心圓柱。 硬盤容量柱面數(shù)硬盤容量柱面數(shù)磁道數(shù)磁道數(shù) 扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù)512b512b 例如例如：通過：通過biosbios檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，某型號(hào)硬盤檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，某型號(hào)硬盤邏輯上的面數(shù)為邏輯上的面數(shù)為255255，每面有，每面有10271027個(gè)磁道個(gè)磁道, ,每每磁道有磁道有6363個(gè)扇區(qū)，則個(gè)扇區(qū)，則 硬盤容量硬盤容量255255102710276363

20、512b512b 8.056gb8.056gb計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-25 硬盤的外部結(jié)構(gòu)硬盤的外部結(jié)構(gòu)硬盤使用前要做：物理格式化、分區(qū)、高級(jí)格式化硬盤使用前要做：物理格式化、分區(qū)、高級(jí)格式化計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-26 3.3.軟驅(qū)與軟盤軟驅(qū)與軟盤 軟盤存儲(chǔ)器是由軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤控制軟盤存儲(chǔ)器是由軟盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤控制器和軟盤三部分組成。器和軟盤三部分組成。 軟盤驅(qū)動(dòng)器軟盤驅(qū)動(dòng)器：讀寫軟盤信息的裝置。：讀寫軟盤信息的裝置。 軟盤控制器軟盤控制器：與主機(jī)連接的接口。：與主機(jī)連接的接口。 軟盤軟盤：信息的存儲(chǔ)介質(zhì)，可脫機(jī)保存。：信息的存儲(chǔ)介質(zhì)，可脫機(jī)保存。 特點(diǎn)特點(diǎn)：與硬盤相比，軟盤價(jià)格便宜；：與硬盤相比，軟

21、盤價(jià)格便宜；軟盤及其驅(qū)動(dòng)器體積小，攜帶方便；軟盤及其驅(qū)動(dòng)器體積小，攜帶方便； 可脫機(jī)存儲(chǔ)，互換性好?？擅摍C(jī)存儲(chǔ)，互換性好。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-27 軟驅(qū)的工作原理軟驅(qū)的工作原理 工作過程工作過程：電機(jī)帶動(dòng)盤片轉(zhuǎn)動(dòng)，磁頭定：電機(jī)帶動(dòng)盤片轉(zhuǎn)動(dòng)，磁頭定位器是一個(gè)很小的步進(jìn)電機(jī)，它負(fù)責(zé)把磁頭位器是一個(gè)很小的步進(jìn)電機(jī)，它負(fù)責(zé)把磁頭移動(dòng)到正確的磁道，由磁頭完成對(duì)軟盤的讀移動(dòng)到正確的磁道，由磁頭完成對(duì)軟盤的讀寫操作。寫操作。 寫操作寫操作：以電脈沖將磁頭下方磁道上那：以電脈沖將磁頭下方磁道上那一點(diǎn)磁化。一點(diǎn)磁化。 讀操作讀操作：將磁頭下方的磁化信息轉(zhuǎn)化為：將磁頭下方的磁化信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過電信號(hào)強(qiáng)弱來判斷

22、是電信號(hào)，通過電信號(hào)強(qiáng)弱來判斷是0 0還是還是1 1。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-28 軟驅(qū)與軟盤的性能指標(biāo)軟驅(qū)與軟盤的性能指標(biāo) 磁道磁道：以盤片中心為圓心的同心圓軌跡：以盤片中心為圓心的同心圓軌跡就是記錄數(shù)據(jù)的磁道。就是記錄數(shù)據(jù)的磁道。 道密度道密度：沿軟盤徑向方向單位長(zhǎng)度上的：沿軟盤徑向方向單位長(zhǎng)度上的磁道數(shù)，磁道數(shù)，3.5in3.5in軟盤有軟盤有8080個(gè)磁道。個(gè)磁道。 扇區(qū)扇區(qū)：每個(gè)磁道被劃分：每個(gè)磁道被劃分為若干扇區(qū)為若干扇區(qū),3.5in,3.5in軟盤的扇軟盤的扇區(qū)一般有區(qū)一般有1818個(gè)。個(gè)。磁道扇區(qū)0000計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-29 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量：指每張盤片所能記錄的二進(jìn)：指每張盤片所

23、能記錄的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的總和。其計(jì)算公式為：制數(shù)據(jù)的總和。其計(jì)算公式為： 存儲(chǔ)容量磁面數(shù)存儲(chǔ)容量磁面數(shù)磁道數(shù)磁道數(shù) 扇區(qū)數(shù)扇區(qū)數(shù)512b512b 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率：指軟盤及軟驅(qū)每秒鐘與計(jì)：指軟盤及軟驅(qū)每秒鐘與計(jì)算機(jī)主機(jī)交換二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。算機(jī)主機(jī)交換二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。 常見的有：常見的有：125kb/s125kb/s、250kb/s250kb/s 300kb/s 300kb/s、500kb/s500kb/s計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-30 軟盤的外部結(jié)構(gòu)軟盤的外部結(jié)構(gòu) 軟盤是由起保護(hù)作用的塑料封套和盤片軟盤是由起保護(hù)作用的塑料封套和盤片組成，其結(jié)構(gòu)包括塑料外殼、快門、標(biāo)簽、組成，其結(jié)構(gòu)包括塑料外殼、快

24、門、標(biāo)簽、寫保護(hù)口、盤片、金屬環(huán)等。寫保護(hù)口、盤片、金屬環(huán)等。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-31四、光盤存儲(chǔ)器四、光盤存儲(chǔ)器 光盤存儲(chǔ)器是由光盤、光盤驅(qū)動(dòng)器和光光盤存儲(chǔ)器是由光盤、光盤驅(qū)動(dòng)器和光盤控制器組成。盤控制器組成。 特點(diǎn)特點(diǎn)：存儲(chǔ)容量大、非接觸式讀寫、制：存儲(chǔ)容量大、非接觸式讀寫、制作成本低、不怕熱和磁、保存攜帶方便。作成本低、不怕熱和磁、保存攜帶方便。 分類分類： 只讀型光盤：只讀型光盤：cd-romcd-rom 一次寫型光盤：一次寫型光盤：wormworm、cd-rcd-r 可重寫型光盤：可重寫型光盤：cd-rwcd-rw計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-32 1.1.工作原理工作原理 光盤存儲(chǔ)器是利用激光的

25、單色性和相干光盤存儲(chǔ)器是利用激光的單色性和相干性性, ,通過調(diào)制激光把數(shù)據(jù)聚集到記錄介質(zhì)上通過調(diào)制激光把數(shù)據(jù)聚集到記錄介質(zhì)上, ,使介質(zhì)的光照區(qū)使介質(zhì)的光照區(qū)( (直徑小于直徑小于1m)1m)發(fā)生物理和發(fā)生物理和化學(xué)變化，以寫入數(shù)據(jù)?；瘜W(xué)變化，以寫入數(shù)據(jù)。 讀數(shù)據(jù)時(shí)，利用低功讀數(shù)據(jù)時(shí)，利用低功率密度的激光掃描信息軌率密度的激光掃描信息軌道，其反射光通過光電檢道，其反射光通過光電檢測(cè)器檢測(cè)、解調(diào)，從而獲測(cè)器檢測(cè)、解調(diào)，從而獲得所需要的信息。得所需要的信息。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-33 2. 2.性能指標(biāo)性能指標(biāo) 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量：一張光盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。：一張光盤的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。 cd-rom650mbc

26、d-rom650mb dvd4.7-17gb dvd4.7-17gb 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率：標(biāo)準(zhǔn)速率：標(biāo)準(zhǔn)速率為為150150kb/skb/s 2x300kb/s( 2x300kb/s(倍速倍速) ) 4x600kb/s(4 4x600kb/s(4倍倍速速) ) 48x7200kb/s(48 48x7200kb/s(48倍速倍速) )計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-34 平均訪問時(shí)間平均訪問時(shí)間： 指光驅(qū)在盤上定位并讀取一定量的數(shù)據(jù)指光驅(qū)在盤上定位并讀取一定量的數(shù)據(jù)所需要的平均時(shí)間。該時(shí)間越短，光驅(qū)的啟所需要的平均時(shí)間。該時(shí)間越短，光驅(qū)的啟動(dòng)速度越快。動(dòng)速度越快。 mpc-3 mpc-3規(guī)定：平均訪問時(shí)間規(guī)

27、定：平均訪問時(shí)間250ms250ms。 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)： 指光驅(qū)內(nèi)部緩沖存儲(chǔ)器的容量。緩沖區(qū)指光驅(qū)內(nèi)部緩沖存儲(chǔ)器的容量。緩沖區(qū)越大，光驅(qū)的響應(yīng)速度越快。越大，光驅(qū)的響應(yīng)速度越快。 其大小一般為：其大小一般為：128kb128kb、256kb256kb計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-35 3. 3.外部結(jié)構(gòu)外部結(jié)構(gòu) 光驅(qū)控制面板光驅(qū)控制面板：立體聲耳機(jī)插孔、音量：立體聲耳機(jī)插孔、音量控制、工作狀態(tài)指示燈、彈出孔、彈出開關(guān)控制、工作狀態(tài)指示燈、彈出孔、彈出開關(guān)和光盤托盤。和光盤托盤。 光驅(qū)控制接口光驅(qū)控制接口：電源插口、跳線設(shè)置、：電源插口、跳線設(shè)置、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)接口、eiajeiaj插座、音頻輸出。插

28、座、音頻輸出。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-36五、可移動(dòng)存儲(chǔ)器五、可移動(dòng)存儲(chǔ)器u u盤盤移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-37一、輸入設(shè)備概述一、輸入設(shè)備概述 輸入輸入：指將預(yù)備進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)送入計(jì)：指將預(yù)備進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)的過程。算機(jī)的過程。 輸入設(shè)備輸入設(shè)備：把程序和原始數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)變?yōu)椋喊殉绦蚝驮紨?shù)據(jù)等轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能識(shí)別的信息存放到存儲(chǔ)器中。計(jì)算機(jī)能識(shí)別的信息存放到存儲(chǔ)器中。 分類分類：字符輸入設(shè)備：鍵盤、磁卡機(jī)字符輸入設(shè)備：鍵盤、磁卡機(jī) 指點(diǎn)輸入設(shè)備：鼠標(biāo)器、觸摸屏指點(diǎn)輸入設(shè)備：鼠標(biāo)器、觸摸屏 掃描輸入設(shè)備：掃描儀、條形碼掃描輸入設(shè)備：掃描儀、條形碼 語音輸入設(shè)備：語音輸入設(shè)備：ibm i

29、bm viavoiceviavoice計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-38二、鍵盤二、鍵盤 1.1.鍵盤的結(jié)構(gòu)鍵盤的結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：電路板、按鍵、外殼。：電路板、按鍵、外殼。 按鍵按鍵：用戶使用鍵盤的區(qū)域。：用戶使用鍵盤的區(qū)域。 鍵盤上鍵位的排列有一定規(guī)律，一般可鍵盤上鍵位的排列有一定規(guī)律，一般可分為四個(gè)區(qū)域：分為四個(gè)區(qū)域：打字機(jī)鍵區(qū)打字機(jī)鍵區(qū)功能鍵區(qū)功能鍵區(qū)編輯鍵區(qū)編輯鍵區(qū)數(shù)字鍵區(qū)數(shù)字鍵區(qū)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-39 2.2.鍵盤的工作原理鍵盤的工作原理 鍵盤電路大多采用鍵盤電路大多采用intel 8048intel 8048或或80498049單單片機(jī)控制的控制電路，該控制電路具有鍵掃片機(jī)控制的控制電路，該控

30、制電路具有鍵掃描、消顫、生成鍵掃描碼等功能。描、消顫、生成鍵掃描碼等功能。 鍵盤上的按鍵排列成矩陣形式，用軟硬鍵盤上的按鍵排列成矩陣形式，用軟硬件的方法分別對(duì)行、列進(jìn)行掃描，以獲取按件的方法分別對(duì)行、列進(jìn)行掃描，以獲取按鍵的位置，并生成鍵掃描碼。鍵的位置，并生成鍵掃描碼。 單片機(jī)將鍵掃描碼以串行方式傳輸給主單片機(jī)將鍵掃描碼以串行方式傳輸給主機(jī)，主機(jī)接到后進(jìn)行如下操作：機(jī)，主機(jī)接到后進(jìn)行如下操作：計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-40 通過接口電路將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行通過接口電路將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)； 由并行接口送給由并行接口送給cpucpu； 由軟件將掃描碼轉(zhuǎn)換為該鍵由軟件將掃描碼轉(zhuǎn)換為該鍵asci

31、iascii碼碼. . 3.3.鍵盤的種類鍵盤的種類 機(jī)械式鍵盤、薄膜式鍵盤、無線鍵盤機(jī)械式鍵盤、薄膜式鍵盤、無線鍵盤 4.4.鍵盤的接口鍵盤的接口 atat、ps/2ps/2、usbusb計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-41三、鼠標(biāo)器三、鼠標(biāo)器 鼠標(biāo)器是一種手持式屏幕定位裝置，在鼠標(biāo)器是一種手持式屏幕定位裝置，在圖形界面中大多數(shù)操作都可用鼠標(biāo)來完成。圖形界面中大多數(shù)操作都可用鼠標(biāo)來完成。 機(jī)械式鼠標(biāo)機(jī)械式鼠標(biāo)：移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，用滾動(dòng)小球：移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，用滾動(dòng)小球來進(jìn)行定位。來進(jìn)行定位。 光電式鼠標(biāo)光電式鼠標(biāo)：在特定的反射板上移動(dòng)鼠：在特定的反射板上移動(dòng)鼠標(biāo)，用鼠標(biāo)底部光電轉(zhuǎn)換裝置定位坐標(biāo)點(diǎn)。標(biāo)，用鼠標(biāo)底部光電轉(zhuǎn)

32、換裝置定位坐標(biāo)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-42一、輸出設(shè)備概述一、輸出設(shè)備概述 輸出輸出：指將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用：指將計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用戶需要的形式。戶需要的形式。 輸出設(shè)備輸出設(shè)備：把計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以人們：把計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以人們或現(xiàn)場(chǎng)所接受的形式表達(dá)出來的設(shè)備。或現(xiàn)場(chǎng)所接受的形式表達(dá)出來的設(shè)備。 分類分類：顯示器：字符方式、圖形方式：顯示器：字符方式、圖形方式 打印機(jī)：擊打式、非擊打式打印機(jī)：擊打式、非擊打式 繪圖儀：平板式、滾筒式繪圖儀：平板式、滾筒式 語音輸出系統(tǒng)：語音輸出、音樂輸出語音輸出系統(tǒng)：語音輸出、音樂輸出計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-43二、顯示設(shè)備二、顯示設(shè)備主機(jī)主機(jī)顯示卡顯示

33、卡顯示器顯示器總線擴(kuò)展槽總線擴(kuò)展槽多芯視頻電纜多芯視頻電纜 1.1.顯示卡顯示卡 顯示卡顯示卡( (顯示適配器、顯示接口卡顯示適配器、顯示接口卡) ) 顯示卡是用于將主機(jī)中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換顯示卡是用于將主機(jī)中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)成圖像信號(hào)并顯示在顯并顯示在顯示器上。示器上。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-44 顯示卡的基本結(jié)構(gòu)顯示卡的基本結(jié)構(gòu) 顯示卡是由顯示芯片、顯示內(nèi)存、顯示卡是由顯示芯片、顯示內(nèi)存、ram ram dacdac、vga biosvga bios、總線接口等組成。總線接口等組成。顯示卡的工作原理示意圖顯示卡的工作原理示意圖pcipci總線接口總線接口( (數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)) )顯示顯示芯

34、片芯片顯顯存存組組ramramdacdacbiosbiosvgavga輸出輸出模擬信號(hào)模擬信號(hào)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-45 顯示卡的性能指標(biāo)顯示卡的性能指標(biāo) 分辨率分辨率：指在顯示器屏幕上所能描繪的：指在顯示器屏幕上所能描繪的像素個(gè)數(shù)像素個(gè)數(shù)( (橫縱比為橫縱比為4:3)4:3)，如，如640640* *480480、800800* *600600、10241024* *768768、12801280* *10241024。 顏色深度顏色深度：指能同屏顯示的色彩數(shù)量，：指能同屏顯示的色彩數(shù)量，如如8 8、1616、2424、32(24/8)32(24/8)、36(24/12)36(24/12)位。位

35、。 顯存的容量大小決定了顯卡支持的最高顯存的容量大小決定了顯卡支持的最高分辨率和顏色深度。分辨率和顏色深度。 顯存分辨率顏色深度顯存分辨率顏色深度計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-46 2. 2.crtcrt顯示器顯示器( (陰極射線管陰極射線管) ) 顯示器的工作原理顯示器的工作原理 crtcrt是由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光粉層、是由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、熒光粉層、蔭罩和玻璃外殼組成，彩色管蔭罩和玻璃外殼組成，彩色管三基色。三基色。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-47 顯示器的分類顯示器的分類 按顯示顏色按顯示顏色：?jiǎn)紊@示器、彩色顯示器：?jiǎn)紊@示器、彩色顯示器 按器件材料按器件材料：陰極射線管、液晶顯示器：陰極射線管、液晶顯

36、示器 等離子體顯示器、發(fā)光二極管顯示器等離子體顯示器、發(fā)光二極管顯示器 按屏幕形狀按屏幕形狀：球面屏幕、柱面屏幕：球面屏幕、柱面屏幕 平面直角屏幕、純平面屏幕平面直角屏幕、純平面屏幕計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-48 顯示器的性能指標(biāo)顯示器的性能指標(biāo) 屏幕尺寸屏幕尺寸：衡量顯示器屏幕大小。：衡量顯示器屏幕大小。 14 14、1515、1717、2121英寸。英寸。 點(diǎn)距點(diǎn)距：指熒光屏上兩個(gè)相鄰的相同顏色：指熒光屏上兩個(gè)相鄰的相同顏色磷光點(diǎn)之間的距離。點(diǎn)距越小，顯示圖像越磷光點(diǎn)之間的距離。點(diǎn)距越小，顯示圖像越細(xì)膩。細(xì)膩。 0.28(14 0.28(14in/1024in/1024* *768)768) 0.

37、27 0.27、0.260.26、0.25mm0.25mm 分辨率分辨率：指屏幕上可容納像素的個(gè)數(shù)，：指屏幕上可容納像素的個(gè)數(shù)，它受到屏幕尺寸和點(diǎn)距的限制。它受到屏幕尺寸和點(diǎn)距的限制。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-49 掃描方式掃描方式： 逐行掃描逐行掃描 隔行掃描隔行掃描 輻射和環(huán)保輻射和環(huán)保： 電腦中多達(dá)電腦中多達(dá)30%30%塑料包裝可能有含溴阻燃劑。這些材料和另塑料包裝可能有含溴阻燃劑。這些材料和另一類環(huán)境毒素一類環(huán)境毒素pcbpcb有關(guān)，懷疑可能對(duì)哺乳動(dòng)物生殖能力有損害。有關(guān)，懷疑可能對(duì)哺乳動(dòng)物生殖能力有損害。 石墨可以在顯示屏、顯像管和電容中找到。它損害神經(jīng)系統(tǒng)石墨可以在顯示屏、顯像管和電容中找

38、到。它損害神經(jīng)系統(tǒng)并較高劑量可導(dǎo)致石墨中毒。鎘在可充電電池和某些電腦顯示器并較高劑量可導(dǎo)致石墨中毒。鎘在可充電電池和某些電腦顯示器的色彩顯象層中存在。鎘損害神經(jīng)系統(tǒng)，高劑量時(shí)有毒。的色彩顯象層中存在。鎘損害神經(jīng)系統(tǒng)，高劑量時(shí)有毒。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2-50 3. 3.液晶顯示器液晶顯示器( (lcd)lcd) lcdlcd是通過液晶材料和彩色過濾器過濾是通過液晶材料和彩色過濾器過濾光源，在平面面板上產(chǎn)生圖像。光源，在平面面板上產(chǎn)生圖像。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：空間小、重量輕、低功耗：空間小、重量輕、低功耗 性能指標(biāo)性能指標(biāo)：屏幕尺寸屏幕尺寸13.313.3、14.1in14.1in 可視角度可視角度水平角度水平角度