第2章計(jì)算機(jī)組成原理

1、計(jì)算機(jī)組成原理計(jì)算機(jī)組成原理2.1 2.1 計(jì)算機(jī)的組成與分類計(jì)算機(jī)的組成與分類一、組成：一、組成：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件與軟件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件與軟件組成 硬件：物理裝置的總稱硬件：物理裝置的總稱 軟件：程序軟件：程序+ +數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)+ +文檔文檔硬件邏輯示意圖：（硬件邏輯示意圖：（p38 p38 圖圖2-12-1） 主機(jī)與外設(shè)的概念主機(jī)與外設(shè)的概念 處理器與中央處理器的概念處理器與中央處理器的概念 邏輯圖與物理圖邏輯圖與物理圖（p48p48圖圖2-82-8）運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入輸出中央處理器主機(jī)計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的邏輯邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 控制器是分散的控制器是分散的總線也是控制器總線也是控制器

2、 中央處理器 外存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器 輸出設(shè)備 系統(tǒng)總線 輸入設(shè)備 控制器 控制器 控制器 I/O 端口 I/O 端口 外存儲(chǔ)器接口 運(yùn)算器運(yùn)算器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器控制器控制器輸入輸入輸出輸出（p38 p38 圖圖2-12-1）計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的物理物理結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1P48 處理器 I/O 端口 軟驅(qū)及 IDE 硬盤連接器 存儲(chǔ)器插座 電源連接器 PCI 總線槽 CPU 插座 （p48p48圖圖2-82-8）主板示例主板示例計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu) 2 Pentium 4 CPU 總線(400 或 533MHz) 82850E MCH AGP 4X 圖形顯示接口 雙通道 (4.2GB/s) 82801

3、BA ICH2 USB 接口(x4) 以太網(wǎng)接口 PCI 插槽(若干) (3.2 或 4.2GB/s) RDRAM RDRAM (1GB/s) Flash BIOS Ultra ATA/100硬盤接口(x2) (100MB/s) 5.1 聲道音頻接口 (133 MB/s) 存儲(chǔ)器總線 計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu) 3 鍵盤 鼠標(biāo)器 打印機(jī) 顯示器 麥克風(fēng) 網(wǎng)線 I/O總線 I/O接口 硬盤，光I/O設(shè)備 CPU 主主板板 I/O設(shè)備 I/O控制器 （擴(kuò)充卡） 機(jī)箱插座 板卡插座 I/O控制器 PCI插槽 內(nèi)存 主板插槽 機(jī)機(jī)箱箱 芯芯片片組組 IDE接口 顯示器顯示器主機(jī)主機(jī)軟盤軟盤硬盤硬

4、盤(光盤光盤)開關(guān)開關(guān)鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器INPUTINPUT設(shè)備：設(shè)備：(P38)(P38)功能功能:.:.不同用途對(duì)應(yīng)不同的輸入設(shè)備不同用途對(duì)應(yīng)不同的輸入設(shè)備數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部是二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部是二進(jìn)制表示2 2、中央處理器：（、中央處理器：（CPUCPU）功能：功能：. .運(yùn)算器（算術(shù)運(yùn)算器（算術(shù)+ +邏輯）邏輯）+ +控制器（對(duì)運(yùn)算與指令的控制器（對(duì)運(yùn)算與指令的控制）控制）+ +寄存器寄存器RegisterRegister VLSI VLSI技術(shù)使它小于技術(shù)使它小于1010平方厘米平方厘米硬件各部件描述：硬件各部件描述：3 3、MemoryMemory存儲(chǔ)器（內(nèi)存存儲(chǔ)器（內(nèi)存+ +外存

5、）外存）（1 1）功能：存放程序與數(shù)據(jù)）功能：存放程序與數(shù)據(jù)（2 2）計(jì)算機(jī)工作原理：存儲(chǔ)程序與程序控制）計(jì)算機(jī)工作原理：存儲(chǔ)程序與程序控制 （3 3）內(nèi)存：與）內(nèi)存：與CPUCPU較近（快）較近（快）（4 4）外存：與內(nèi)存相連（慢）外存：與內(nèi)存相連（慢）4 4、OUTPUTOUTPUT設(shè)備設(shè)備（1 1）功能：）功能： 把二進(jìn)制信息輸出為人們可識(shí)別的信息把二進(jìn)制信息輸出為人們可識(shí)別的信息（2 2）各種）各種OUTPUTOUTPUT設(shè)備舉例設(shè)備舉例5 5、BUSBUS系統(tǒng)總線與系統(tǒng)總線與I/OI/O端口端口（1 1）BUSBUS功能：硬件各部分的公共信息通道功能：硬件各部分的公共信息通道（2 2

6、）BUSBUS組成：控制器組成：控制器+ +公共傳輸線公共傳輸線（3 3）BUSBUS的位置：的位置：PCPC機(jī)的主板上機(jī)的主板上（4 4）I/OI/O端口的作用：端口的作用： 海納百川各種海納百川各種I/OI/O設(shè)備；設(shè)備； 信息的緩沖處理等。信息的緩沖處理等。（5 5）I/OI/O端口的位置：端口的位置：BUSBUS與外設(shè)之間與外設(shè)之間（6 6）I/OI/O端口的類型：并、串、視頻、端口的類型：并、串、視頻、USBUSB等等（不同設(shè)備，不同規(guī)則）（不同設(shè)備，不同規(guī)則）BUS特點(diǎn)：特點(diǎn)：共享與高速共享與高速二、計(jì)算機(jī)分類：二、計(jì)算機(jī)分類：1.1.按按cpucpu分類分類：?jiǎn)翁幚頇C(jī)；多處理機(jī)；

7、：?jiǎn)翁幚頇C(jī)；多處理機(jī)； 1616位位,32,32位位. .2.2.按計(jì)算機(jī)整體性能分類按計(jì)算機(jī)整體性能分類巨型機(jī)（巨型機(jī)（SuperComputerSuperComputer）大型機(jī)（大型機(jī)（MainFrameMainFrame）小型計(jì)算機(jī)（小型計(jì)算機(jī)（Mini computerMini computer）PCPC機(jī)（主力軍）機(jī)（主力軍）嵌入式計(jì)算機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī)一、結(jié)構(gòu)：一、結(jié)構(gòu)： 1.ALU+CON+Regisfer1.ALU+CON+Regisfer 2.CPU 2.CPU與內(nèi)存的關(guān)系與內(nèi)存的關(guān)系（p44p44圖圖2-52-5） 3.3.為什么為什么CPUCPU的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)越來越

8、復(fù)雜增加增加RegisterRegister增加高速存儲(chǔ)器增加高速存儲(chǔ)器CacheCache指令預(yù)取部件（實(shí)現(xiàn)流水線）指令預(yù)取部件（實(shí)現(xiàn)流水線）擴(kuò)展擴(kuò)展DSPDSP功能（多媒體）功能（多媒體）擴(kuò)展通信功能擴(kuò)展通信功能 （底層的通信協(xié)議）（底層的通信協(xié)議） 2.2 CPU2.2 CPU的結(jié)構(gòu)與原理的結(jié)構(gòu)與原理寄寄存存器器運(yùn)運(yùn)算算器器控控 制制 器器指指 令令數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果運(yùn)算結(jié)果中中 央央 處處 理理 器器操作命令內(nèi)內(nèi) 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器CPU的組成及其與內(nèi)存的關(guān)系的組成及其與內(nèi)存的關(guān)系（P44 圖圖2-5）1.1.程序：完成某任務(wù)程序：完成某任務(wù)“指令指令”的集合的集合2.2.指令指令機(jī)器語

9、言機(jī)器語言/ /命令語言；二進(jìn)制命令語言；二進(jìn)制操作碼操作碼+ +操作數(shù)（地址）操作數(shù)（地址）指令系統(tǒng)（指令系統(tǒng)（P45P45）指令系統(tǒng)與指令系統(tǒng)與CPUCPU硬件兼容性問題硬件兼容性問題(P45)(P45)不同公司的不同公司的cpucpu的各自的指令系統(tǒng)的各自的指令系統(tǒng)同一系列的同一系列的“向下兼容問題向下兼容問題”。二二. . 指令與指令系統(tǒng)指令與指令系統(tǒng) 寄存器 運(yùn)算器 控 制 器 指 令 數(shù) 據(jù) 運(yùn)算結(jié)果 中中 央央 處處 理理 器器 操作命令 內(nèi)內(nèi) 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 器器 命令三三. CPU. CPU性能性能1.CPU1.CPU處理速度指標(biāo)處理速度指標(biāo)MIPSMIPS： 單字長(zhǎng)定點(diǎn)指令百萬

10、條數(shù)單字長(zhǎng)定點(diǎn)指令百萬條數(shù)/ /秒秒 MFLOPSMFLOPS：?jiǎn)巫珠L(zhǎng)浮點(diǎn)指令百萬條數(shù)：?jiǎn)巫珠L(zhǎng)浮點(diǎn)指令百萬條數(shù)/ /秒秒2.2.與與MIPSMIPS相關(guān)的相關(guān)的cpucpu性能參數(shù)：性能參數(shù)： 字長(zhǎng)字長(zhǎng) 主頻主頻 CPUCPU總線速度總線速度 cachecache容量容量 流水線級(jí)數(shù)；一條指令分幾級(jí)完成流水線級(jí)數(shù)；一條指令分幾級(jí)完成. . 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) 邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)判斷正誤：判斷正誤： 計(jì)算機(jī)的性能主要由計(jì)算機(jī)的性能主要由 CPU決定，決定，CPU的運(yùn)算速度又與的運(yùn)算速度又與CPU的工作頻率密切相的工作頻率密切相關(guān)。因此，關(guān)。因此，主頻為主頻為2Ghz的的Pentium4作為作為CPU

11、的一臺(tái)的一臺(tái)PC機(jī)，比使用機(jī)，比使用主頻為主頻為1Ghz的的Pentium4作為作為CPU的的PC機(jī)速度高一倍。機(jī)速度高一倍。2.3 PC2.3 PC機(jī)的組成（物理）機(jī)的組成（物理）1 1、機(jī)箱：、機(jī)箱： 外殼外殼. .電源電源. .風(fēng)扇風(fēng)扇. .開關(guān)開關(guān)2 2、機(jī)箱內(nèi)：、機(jī)箱內(nèi)： 主板主板. .硬盤硬盤. .軟驅(qū)軟驅(qū). .光驅(qū)光驅(qū). .一、主板（芯片組與一、主板（芯片組與BIOSBIOS，CMOSCMOS）1.1.主板（母板）示意圖：（主板（母板）示意圖：（p48 p48 圖圖2-82-8）位置？位置？主板上有什么？主板上有什么？?jī)蓧K重要的集成電路：兩塊重要的集成電路：CMOSCMOS存儲(chǔ)器

12、存儲(chǔ)器（日期（日期. .密碼密碼. .硬件配置參數(shù)）硬件配置參數(shù)）需要電需要電池。池。BIOSBIOS只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器主板的物理尺寸標(biāo)準(zhǔn)化主板的物理尺寸標(biāo)準(zhǔn)化 （ATXATX規(guī)格）規(guī)格）2.2.芯片組芯片組 （chipsetchipset）不同的不同的cpucpu，需要不同的芯片組；芯片組決，需要不同的芯片組；芯片組決定主板內(nèi)存容量，速度，內(nèi)存條類型定主板內(nèi)存容量，速度，內(nèi)存條類型主板上各部件的控制樞紐主板上各部件的控制樞紐 芯片組就好象“粘合劑”，它將微處理器與主板的其他部分連接，繼而與計(jì)算機(jī)的其他部分相連。在一臺(tái)PC上，芯片組包括兩個(gè)基本部分北橋和南橋。計(jì)算機(jī)的所有不同部件都通過芯片組

13、與CPU通信。 3. BIOS3. BIOS（Basic I/O SystemBasic I/O System）它是一個(gè)最基本它是一個(gè)最基本I/OI/O程序；是最底層的系統(tǒng)程序；是最底層的系統(tǒng)軟件軟件; ;它被固化在主板的一個(gè)它被固化在主板的一個(gè)ROMROM中中. . 它由四個(gè)部分組成：它由四個(gè)部分組成： POST POST 程序程序 系統(tǒng)系統(tǒng)Load Load 程序程序 CMOSCMOS設(shè)置程序設(shè)置程序 基本外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序基本外設(shè)驅(qū)動(dòng)程序二、內(nèi)存二、內(nèi)存 1 1、概述：、概述： 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器= =內(nèi)存內(nèi)存+ +外存外存 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)（存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)（p50 p50 圖圖2-102-10）

14、 內(nèi)存分為：內(nèi)存分為：RAM RAM 隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器 ROM ROM 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 它們均由不同性能的集成電路組成它們均由不同性能的集成電路組成RAMRAM： （斷電后，信息丟失）（斷電后，信息丟失）易失性易失性 D DRAMRAM：動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)RAMRAM； 集成度高集成度高. .功耗低功耗低. .成本低成本低. .慢慢. .用做一般主存用做一般主存 S SRAMRAM：靜態(tài)：靜態(tài)RAM.RAM.特點(diǎn)：與上相反特點(diǎn)：與上相反. .用做用做cachecacheROMROM（斷電后，信息保留）（斷電后，信息保留） 非非易失性易失性. . Flash ROMFlash ROM：閃存。用

15、于：閃存。用于BIOSBIOS，U U盤，盤，DCDC中中小結(jié)：小結(jié)：p51 p51 圖圖2-112-11內(nèi)存條的安裝內(nèi)存條的安裝3. 3. 主存主存：（一般指（一般指RAMRAM）由多個(gè)由多個(gè)DRAMDRAM芯片搭建而成芯片搭建而成每個(gè)單元：一個(gè)每個(gè)單元：一個(gè)ByteByte；每個(gè)單元一個(gè)編號(hào)；每個(gè)單元一個(gè)編號(hào)( (地址地址) )容量：容量：B-KB-MB-GB-TBB-KB-MB-GB-TB存取時(shí)間；讀存取時(shí)間；讀/ /寫一個(gè)單元數(shù)據(jù)的時(shí)間，寫一個(gè)單元數(shù)據(jù)的時(shí)間，(P51)(P51)級(jí)別：級(jí)別：nsns（10-9s10-9s）為了提高為了提高DRAMDRAM讀寫速度，又出現(xiàn)了更為優(yōu)越的讀寫

16、速度，又出現(xiàn)了更為優(yōu)越的RDRAM(RDRAM(總線式總線式DRAM)DRAM)和和DDR SDRAMDDR SDRAM（雙倍數(shù)據(jù)速率的同（雙倍數(shù)據(jù)速率的同步步DRAMDRAM）. . 內(nèi)存條：把若干內(nèi)存條：把若干DRAMDRAM芯片焊接在一小條印刷電路電路上做成。芯片焊接在一小條印刷電路電路上做成。根據(jù)內(nèi)存的封裝方式和內(nèi)存條插槽的規(guī)格，可以分為：?jiǎn)瘟兄备鶕?jù)內(nèi)存的封裝方式和內(nèi)存條插槽的規(guī)格，可以分為：?jiǎn)瘟兄辈迨絻?nèi)存條模塊插式內(nèi)存條模塊(SIMM(SIMM內(nèi)存條）和雙列直插式內(nèi)存條模塊（內(nèi)存條）和雙列直插式內(nèi)存條模塊（DIMMDIMM內(nèi)存條）。內(nèi)存條）。主存儲(chǔ)器的類型和速度主存儲(chǔ)器的類型和速度

17、內(nèi)存條的類型：內(nèi)存條的類型：?jiǎn)瘟兄辈迨絻?nèi)存條模塊單列直插式內(nèi)存條模塊 ,簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱SIMM內(nèi)存條內(nèi)存條,早期早期,DB為為32b,必須成對(duì)使用必須成對(duì)使用 雙列直插式內(nèi)存條模塊，雙列直插式內(nèi)存條模塊，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱DIMM內(nèi)存條內(nèi)存條,數(shù)據(jù)寬數(shù)據(jù)寬64b，可以單條使用，可以單條使用 Rambus內(nèi)存條模塊，簡(jiǎn)稱內(nèi)存條模塊，簡(jiǎn)稱RIMM內(nèi)存條內(nèi)存條,高高頻率頻率 主存儲(chǔ)器類型 名 稱 CPU 總線 時(shí)鐘頻率 存儲(chǔ)器總線 有效時(shí)鐘頻率 存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)通路寬度 存儲(chǔ)器速率 SDRAM PC133 133 MHz 133MHz 8 Bytes 1.064 GB/s SDRAM PC100 100 MHz 100M

18、Hz 8 Bytes 0.8 GB/s DDR SDRAM PC266 133 MHz 266MHz 8 Bytes 2.128 GB/s DDR SDRAM PC200 100 MHz 200MHz 8 Bytes 1.6 GB/s 雙通道 RDRAM PC800 400 MHz 800MHz 22Bytes 3.2GB/s 雙通道 RDRAM PC1060 533 MHz 1066MHz 22Bytes 4.264 GB/s 速率的來歷速率的來歷?三三.I/O.I/O總線與總線與I/OI/O接口接口I/OI/O操作操作I/OI/O控制器控制器I/OI/O接口接口I/O操作過程操作過程 中央

19、處理器 I/O 設(shè)備 1 控制 I/O 設(shè)備 k 啟動(dòng) 完成 啟動(dòng) 完成 I/O 控制器 k I/O 控制器 1 主存儲(chǔ)器 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 控制 請(qǐng) 求數(shù) 據(jù)傳輸 1.CPU執(zhí)行執(zhí)行I/O指令時(shí)，指令時(shí)， 向向I/O控制器發(fā)出啟動(dòng)命令控制器發(fā)出啟動(dòng)命令2.I/O控制器接受命令，負(fù)控制器接受命令，負(fù)責(zé)對(duì)責(zé)對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行全程控制設(shè)備進(jìn)行全程控制.3.當(dāng)需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)， I/O 控制器發(fā)出請(qǐng)求控制器發(fā)出請(qǐng)求.4.I/O控制器獲得授權(quán)后，控制器獲得授權(quán)后， 直接與存儲(chǔ)器直接與存儲(chǔ)器傳輸數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù).5.所有數(shù)據(jù)傳輸完畢后，所有數(shù)據(jù)傳輸完畢后， I/O控制器向控制器向CPU報(bào)告報(bào)告

20、I/O操作完成操作完成直接與主存直接與主存從以上圖可以看到從以上圖可以看到: I/O操作是由計(jì)算機(jī)中許多部件協(xié)同完成的：操作是由計(jì)算機(jī)中許多部件協(xié)同完成的： CPU負(fù)責(zé)負(fù)責(zé)I/O操作的啟動(dòng)操作的啟動(dòng) I/O控制器控制器負(fù)責(zé)對(duì)負(fù)責(zé)對(duì)I/O設(shè)備進(jìn)行全程控制設(shè)備進(jìn)行全程控制關(guān)于控制器關(guān)于控制器:簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單的外設(shè)控制集成在芯片組中的外設(shè)控制集成在芯片組中;復(fù)雜的復(fù)雜的:使用使用I/O擴(kuò)充卡與主板擴(kuò)充卡與主板PCI/ISA擴(kuò)充槽連接擴(kuò)充槽連接回顧回顧:計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的邏輯邏輯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 控制器是分散的控制器是分散的總線也是控制器總線也是控制器 中央處理器 外存儲(chǔ)器 內(nèi)存儲(chǔ)器 輸出設(shè)備 系統(tǒng)總線 輸入設(shè)備 控

21、制器 控制器 控制器 I/O 端口 I/O 端口 外存儲(chǔ)器接口 運(yùn)算器運(yùn)算器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器控制器控制器輸入輸入輸出輸出 鍵盤 鼠標(biāo)器 打印機(jī) 顯示器 麥克風(fēng) 網(wǎng)線 I/O總線 I/O接口 硬盤，光I/O設(shè)備 CPU 主主板板 I/O設(shè)備 I/O控制器 （擴(kuò)充卡） 機(jī)箱插座 板卡插座 I/O控制器 PCI插槽 內(nèi)存 主板插槽 機(jī)機(jī)箱箱 芯芯片片組組 IDE接口 系統(tǒng)總線的系統(tǒng)總線的定義定義： 用來連接用來連接CPU、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)施并協(xié)調(diào)、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)施并協(xié)調(diào)它們工作的一個(gè)控制部件，其主要組成部分是用于在各它們工作的一個(gè)控制部件，其主要組成部分是用于在各部件間運(yùn)載信息的一

22、組（或多組）部件間運(yùn)載信息的一組（或多組）公用的傳輸公用的傳輸線，并由線，并由此而得名。此而得名。 總線的性能（總線的性能（P54） 數(shù)據(jù)通路寬度數(shù)據(jù)通路寬度 總線工作頻率總線工作頻率 總線的類型：總線的類型：CPU總線、總線、I/O總線總線總線數(shù)據(jù)傳輸速率（總線總線數(shù)據(jù)傳輸速率（總線帶寬帶寬） 三類三類I/O總線總線: DB,AB,CB 回顧回顧:總線的位置總線的位置 回顧回顧:總線的控制中心總線的控制中心:芯片組芯片組 總線的發(fā)展歷程總線的發(fā)展歷程 IBM PC/AT的的ISA總線總線(工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線) 16bit,工作頻率低工作頻率低-帶寬帶寬5MB/S到到15MB/S PCI

23、(局部總線局部總線) 133MB/S到到266MB/S 從數(shù)據(jù)傳輸方式來分：從數(shù)據(jù)傳輸方式來分： 串行（一次只傳輸串行（一次只傳輸1位）位） 并行（并行（8位或者位或者16位、位、32位一起進(jìn)行傳輸）位一起進(jìn)行傳輸） 從數(shù)據(jù)傳輸速率來分：從數(shù)據(jù)傳輸速率來分： 高速高速 低速低速 從是否能連接多個(gè)設(shè)備來分：從是否能連接多個(gè)設(shè)備來分： 總線式（可連接多個(gè)設(shè)備，被多個(gè)設(shè)備共享）總線式（可連接多個(gè)設(shè)備，被多個(gè)設(shè)備共享） 獨(dú)占式（只能連接獨(dú)占式（只能連接1個(gè)設(shè)備）個(gè)設(shè)備） 從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來分：從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來分： 標(biāo)準(zhǔn)接口標(biāo)準(zhǔn)接口 （通用接口）（通用接口） 專用接口專用接口 （專用接口）（專用接口）不同

24、的設(shè)備對(duì)應(yīng)不同的接口不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)不同的接口一個(gè)接口可以接多個(gè)設(shè)備一個(gè)接口可以接多個(gè)設(shè)備常用常用I/O接口接口(P55) 鍵盤 鼠標(biāo)器 打印機(jī) 顯示器 麥克風(fēng) 網(wǎng)線 I/O總線 I/O接口 硬盤，光I/O設(shè)備 CPU 主主板板 I/O設(shè)備 I/O控制器 （擴(kuò)充卡） 機(jī)箱插座 板卡插座 I/O控制器 PCI插槽 內(nèi)存 主板插槽 機(jī)機(jī)箱箱 芯芯片片組組 IDE接口 I/O接口接口(連接器連接器)回顧回顧:計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的物理結(jié)構(gòu) 3I/O總線總線(主板主板BUS):I/O控制器與控制器與CPU與存儲(chǔ)器的與存儲(chǔ)器的通道通道,名 稱 數(shù)據(jù)傳輸方式 數(shù)據(jù)傳輸速率 標(biāo) 準(zhǔn) 插頭/插座形式 可連接的

25、設(shè)備數(shù)目 通常連接的設(shè)備 串行口 串行, 雙向 5019200 b/s RS-232E 或 RS-422 DB25F 或DB9F 1 鼠標(biāo)器，MODEM 并行口 (增強(qiáng)式) 并行, 雙向 1.5MB/s IEEE 1284 DB25M 1 打印機(jī)，掃描儀 USB（1.1） 串行, 雙向 0.1875Mb/s 或 1.5MB/s USB A 最多 127 鼠標(biāo)器，數(shù)碼相機(jī)，移動(dòng)盤，掃描儀等 USB（2.0） 串行, 雙向 60MB/s USB A 最多 127 外接硬盤， 數(shù)字視頻設(shè)備等高速設(shè)備 FireWire (i.Link) 串行, 雙向 12.5,25,50MB/s最高 400MB/s

26、IEEE 1394 最多 63 數(shù)字視頻設(shè)備 SCSI 并行, 雙向 5,10,20,40,80 或160MB/s SCSI-2 SCSI-3 Ultra SCSI C50F 最多 7 或 15 硬盤， 掃描儀， 光驅(qū)，磁帶機(jī) 顯示器輸出接口 并行, 單向 200500MB/s VGA HDB15 1 顯示器 PS/2 接口 低速 IBM 1 鍵盤或鼠標(biāo)器 鍵盤接口 串行, 單向 低速 1 鍵盤 紅外線接口(IrDA) 串行, 雙向 115,000 bps 或 4 Mbps 紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì) 不需要 1 鍵盤， 鼠標(biāo)器， 打印機(jī)等 常用常用I/O接口接口(P55) 通用通用串行總線串行總線式接口

27、式接口（Universal Serial Bus ） 高速、可連接多個(gè)設(shè)備、串行傳輸高速、可連接多個(gè)設(shè)備、串行傳輸 傳輸傳輸速率速率： USB的的1.1版：版：1.5 Mb/s和和12 Mb/s USB2.0版：高達(dá)版：高達(dá)480Mb/s（60MB/s） 使用使用4線連接器線連接器，體積小，符合即插即用規(guī)范，體積小，符合即插即用規(guī)范（Plug & Play,即即PnP） 使用使用“USB集線器集線器” 擴(kuò)展機(jī)器的擴(kuò)展機(jī)器的USB接口，最多接口，最多連接連接127個(gè)設(shè)備個(gè)設(shè)備 可通過可通過USB接口由主機(jī)向外設(shè)接口由主機(jī)向外設(shè)提供電源提供電源（5V，100500 mA）。）。 USB是總

28、線是總線?是接口是接口? 又稱為又稱為1394, i.link, FireWire 連接高速設(shè)備連接高速設(shè)備;400MB/S 此連接器此連接器6線線(電源電源,地地,2對(duì)傳輸線對(duì)傳輸線) 接口以接口以級(jí)聯(lián)方式級(jí)聯(lián)方式連接外設(shè)連接外設(shè), 一個(gè)接口可接一個(gè)接口可接63個(gè)設(shè)備個(gè)設(shè)備 目前應(yīng)用于便攜機(jī)目前應(yīng)用于便攜機(jī) 發(fā)展方向發(fā)展方向:USB與與1394不僅代替?zhèn)鹘y(tǒng)的不僅代替?zhèn)鹘y(tǒng)的IO接口接口, 也正代替也正代替SCSI接口接口4、單選題：?jiǎn)芜x題：右圖是右圖是PC機(jī)主板的示機(jī)主板的示意圖，其中意圖，其中(1)(2)(3)分分別是：別是：NC2.4.1 2.4.1 鍵盤鍵盤2.4.1 2.4.1 鍵盤鍵

29、盤n作用：一種輸入指示設(shè)備。作用：一種輸入指示設(shè)備。n原理：機(jī)電或光學(xué)的原理。原理：機(jī)電或光學(xué)的原理。n分類分類: :機(jī)械式、光機(jī)式、光電式機(jī)械式、光機(jī)式、光電式n接口：接口：PS-2PS-2接口（接口（6 6針小圓形接口）、針小圓形接口）、USBUSB接口接口 n筆記本上的鼠標(biāo)：軌跡球、指點(diǎn)桿、觸摸板筆記本上的鼠標(biāo)：軌跡球、指點(diǎn)桿、觸摸板n其他：操縱桿（游戲）、觸摸屏（大廳查詢）其他：操縱桿（游戲）、觸摸屏（大廳查詢） 2.4.2 鼠標(biāo)器鼠標(biāo)器 功能：掃描儀是將原稿（圖片、照片、書稿）的影像功能：掃描儀是將原稿（圖片、照片、書稿）的影像輸入計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備。輸入計(jì)算機(jī)的一種輸入設(shè)備。 原

30、理：光電轉(zhuǎn)換原理原理：光電轉(zhuǎn)換原理 分類：手持式、平板式、膠片掃描儀和滾筒掃描儀分類：手持式、平板式、膠片掃描儀和滾筒掃描儀 主要性能指標(biāo)：分辨率、色彩位數(shù)、掃描幅面、與主主要性能指標(biāo)：分辨率、色彩位數(shù)、掃描幅面、與主機(jī)的接口機(jī)的接口作用：圖像輸入設(shè)備。將照片以數(shù)字形式記錄下來。作用：圖像輸入設(shè)備。將照片以數(shù)字形式記錄下來。原理：見書原理：見書6363頁頁主要性能指標(biāo)：主要性能指標(biāo)：CCDCCD（Charge Couple DeviceCharge Couple Device電荷耦合器件）像素電荷耦合器件）像素的數(shù)目的數(shù)目存儲(chǔ)卡的容量存儲(chǔ)卡的容量思考：一臺(tái)思考：一臺(tái)200200萬像素的數(shù)碼相機(jī)

31、可以拍攝多高分辨率萬像素的數(shù)碼相機(jī)可以拍攝多高分辨率的照片？若存儲(chǔ)容量為的照片？若存儲(chǔ)容量為128MB128MB，一次最多可以拍攝這樣，一次最多可以拍攝這樣的照片多少張？的照片多少張？1 1、打印機(jī)的作用及分類、打印機(jī)的作用及分類針式打印機(jī)（擊打式）針式打印機(jī)（擊打式）種類：有種類：有9 9針、針、1616針、針、2424針等幾種。針等幾種。缺點(diǎn)：打印質(zhì)量不高，工作噪音大。缺點(diǎn)：打印質(zhì)量不高，工作噪音大。優(yōu)點(diǎn)：能多層套打。平推式進(jìn)紙技術(shù)，打印存折和票據(jù)。普遍用于優(yōu)點(diǎn)：能多層套打。平推式進(jìn)紙技術(shù)，打印存折和票據(jù)。普遍用于銀行、證券、郵電和商業(yè)等部門。銀行、證券、郵電和商業(yè)等部門。耗材：色帶，成本

32、低耗材：色帶，成本低激光打印機(jī)激光打印機(jī)是激光技術(shù)與復(fù)印技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。是激光技術(shù)與復(fù)印技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。優(yōu)點(diǎn)：高質(zhì)量、高速度、低噪音、價(jià)格適中優(yōu)點(diǎn)：高質(zhì)量、高速度、低噪音、價(jià)格適中耗材：感光鼓耗材：感光鼓接口：多使用并行接口或接口：多使用并行接口或USBUSB接口，接口，優(yōu)點(diǎn)：能輸出彩色圖像，經(jīng)濟(jì)、低噪音，打印效果好，不產(chǎn)生臭氧優(yōu)點(diǎn)：能輸出彩色圖像，經(jīng)濟(jì)、低噪音，打印效果好，不產(chǎn)生臭氧工作方式：壓電噴墨技術(shù)和熱噴墨技術(shù)兩大類。工作方式：壓電噴墨技術(shù)和熱噴墨技術(shù)兩大類。耗材：墨盒，成本高耗材：墨盒，成本高打印精度（打印精度（dpidpi：每英寸可打印的點(diǎn)數(shù)，衡量清晰：每英寸可打印的點(diǎn)數(shù)，衡量

33、清晰度。度。300dpi 300dpi 是人眼分辨文本與圖形邊緣是否有鋸是人眼分辨文本與圖形邊緣是否有鋸齒的臨界點(diǎn)）齒的臨界點(diǎn)）針式：針式：180dpi180dpi激光：激光：300300、400400、600600、800800、1200dpi1200dpi噴墨：噴墨：300300360dpi360dpi，高的，高的720dpi720dpi打印速度（打印速度（cpscps：每秒打印的字符數(shù)目）：每秒打印的字符數(shù)目）針式：針式：100100200CPS200CPS激光、噴墨：激光、噴墨：4PPM4PPM10PPM10PPM（PPMPPM：每分鐘打印的頁數(shù)）：每分鐘打印的頁數(shù)） 色彩表現(xiàn)能力：打印機(jī)可打印不同顏色的總數(shù)。色彩表現(xiàn)能力：打印機(jī)可打印不同