計算機基礎知識D01-05A

第一章計算機的基本知識第五節(jié)PC系列微型計算機的配置(一)第一頁，共十五頁。

PC（PersonalComputer）機即個人計算機。一個典型的PC機系統(tǒng)由主機、顯示器、存儲器、鍵盤、打印機和其他的I/O設備組成。1.5.1主機

PC機的主機板又稱為系統(tǒng)板或母板，它是PC機主機的核心部件，包含有中央處理單元CPU，數(shù)值協(xié)處理器（插座），只讀存儲器ROM，隨機存儲器RAM，還有一些擴展槽和各種接口，開關和跳線。1、中央處理單元CPU

1.5PC系列微型計算機的配置第二頁，共十五頁。1、中央處理單元CPU

PC機的中央處理單元CPU用來執(zhí)行程序指令、完成各種運算和控制功能。CPU的類型與主頻率決定了PC機的基本性能。目前PC機較多使用的微處理器有Pentium系列和AMD系列，至于早期幾年較普遍使用的80386、80486已被淘汰。取而代之的是高性能的、有更好的各種技術參數(shù)的CPU。微處理器的主頻率往往有一定的范圍，主頻率愈高，則PC機的運行速度可愈高。第三頁，共十五頁。2、只讀存儲器ROM

在主機板上有只讀ROM芯片，用于存放基本輸入/輸出系統(tǒng)ROMBIOS。ROMBIOS提供最基本的和初步的操作系統(tǒng)的服務，如上電自檢程序、裝入引導程序。這些程序永遠保留在ROM芯片中，只能讀出，不能寫入，故不易丟失。第四頁，共十五頁。3、隨機存儲器RAM

隨機存儲器RAM作為PC機的內存供操作系統(tǒng)、應用程序以及用戶數(shù)據(jù)使用。與ROM存儲器不同，RAM存儲器不但能讀出存儲在芯片上的數(shù)據(jù)，而且還可以隨時寫進新的數(shù)據(jù)，或對原來的數(shù)據(jù)進行修改。但計算機關閉電源后，RAM中的信息將丟失，且不可恢復，如果需要保存信息，則必須把信息存儲在外存設備上。第五頁，共十五頁。4、高速緩沖存儲器（Cache存儲器）

在32位以上的微處理器和微型計算機中，為了加快運算速度，普遍在CPU與常規(guī)主存儲器之間增設了一級或兩級高速小容量存儲器，稱為高速緩沖存儲器（Cache），高速緩沖存儲器的存取速度比主存要快一個數(shù)量級，大體與CPU的處理速度相當。有了它以后，CPU在對一條指令或一個操作數(shù)尋址時，首先要看所需數(shù)據(jù)是否在高速緩沖器中。若在，就立即送給CPU；否則，就要作一常規(guī)的存儲器訪問，同時將所取的指令和數(shù)據(jù)復制到高速緩沖器中。前者稱為“命中”，后者稱為“未命中”。由于程序中相關數(shù)據(jù)塊一般都按順序存放，并且大都存放在相鄰的存儲單元中，因此CPU對存儲器的訪問大都是在相鄰的單元中進行。一般來說，CPU對高速緩沖器的命中率可在90%以上，甚至高達99%。第六頁，共十五頁。5、總線總線是連接計算機CPU、主（內）存儲器、輔助（外）存儲器、各種輸入/輸出設備的一組物理信號線極其相關的控制電路，它是計算機中運載各部件信息的公共通道?？偩€在計算機的組成與發(fā)展過程中起著重要的作用，因為總線涉及到各部件之間的接口和信息交換規(guī)程，它是CPU、存儲器、各類I/O設備之間交換信息的樞紐。

微機系統(tǒng)的總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。

數(shù)據(jù)總線（DataBus）用于CPU與I/O設備之間傳送數(shù)據(jù)。

控制總線（ControlBus）用來傳送控制器發(fā)出的各種控制信號和外設的回控信號。（雙向總線）第七頁，共十五頁。

地址總線（AddressBus）用來傳送存儲單元或I/O設備的地址信息。地址總線的根數(shù)一般反映了一個計算機系統(tǒng)的最大內存容量，不同的CPU芯片，地址總線的數(shù)量也不同。例如：8位的CPU芯片，地址總線一般為16位，可尋址內存單元數(shù)為216=65536個地址，即內存最大容量為64KB；又如：8088CPU芯片有20根地址線，可尋址內存單元數(shù)為220個地址，即內存最大容量為1MB。

第八頁，共十五頁。

為了簡化計算機的制造和裝配，國際上已定出總線結構的標準，如ISA稱為“工業(yè)標準體系結構”，MCA（微通道結構）、EISA（擴展工業(yè)標準體系結構）、VESI（視頻電器標準協(xié)會）、PCI（外部設備互連）。微型計算機采用總線結構，各部分都以同一形式排在總線上，結構簡單、易于擴充。如圖1.5所示。第九頁，共十五頁。CPU主存I/OI/OI/O地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線圖1.5微型計算機的總線結構第十頁，共十五頁。6.接口電路接口電路是CPU與外設之間的連接緩沖，接口電路通過總線與CPU連接。CPU同外設的工作方式、工作速度、信號類型等都不相同，通過接口電路的變換作用，把兩者匹配起來。接口電路中包括一些專用芯片、輔助芯片以及各種外充適配器和通信接口電路等。不同的外設通過不同的適配器連接到主板上。在主板上一般有多個擴充插槽，用于插入各種接口板（適配器）。適配器一般做成電路板的形式，所以又稱“適配卡”。常用的適配卡有：第十一頁，共十五頁。（1）顯示器適配卡。它用于與顯示器的連接，如VGA卡、SVGA卡、AGP卡、PCI卡、PCIE卡等，現(xiàn)在已經有最新款的性能優(yōu)越終端盒高端的各種顯卡顯卡。如中端的：

GTX1050Ti（大約比TX960快10%）和RX470D。高端的：

GTX1060、GTX1070、GTX1080等。（2）并行打印接口卡。它用于接打印機。（3）存儲器擴充卡。它用于擴充存儲容量。（4）串行通信適配電路。它用于與計算機通信有關的設備的連接，如鼠標、繪圖儀等。第十二頁，共十五頁。（5）多功能卡。它是將多功能的電路做在一塊電路板上的復合適配卡。多功能卡的品種很多，現(xiàn)在PC機上流行的多功能卡可以將軟、硬盤適配電路，并行打印口，串行通信口COM1，COM2及游戲口等五大功能電路做在一塊板上，稱為“超級多級卡”。第十三頁，共十五頁。（6）其他卡。如網(wǎng)卡、Modem卡，聲卡、視頻卡等。（7）USB接口。USB（UniversalSerialBus）的中文含義是“通用串行總線”，它是一種應用在PC領域的新型接口技術。使用USB接口可以連接多個不同的設備，支持熱插拔，USB設備能真正做到“即插即用”?，F(xiàn)在市面上的USB設備很多，普遍被使用的有數(shù)碼相機、USB存儲器（閃存，也稱移動存儲）。隨著大量支持USB的個人電腦的普及，USB成為PC的標準接口。第十四頁，共十五頁。內容梗概第一章計算機的基本知識。CPU的類型與主頻率決定了PC機的基本性能。目前PC機較多使用的微處理器有Pentium系列和AMD系列，至于早期幾年較普遍使用的80386、80486已被淘汰。取而代之的是高性能的、有更好的各種技術參數(shù)的CPU。微處理器的主頻率往往有一定的范圍，主頻率愈高，則PC機的運行速度可愈高。否則，就要作一常規(guī)的存儲器訪問，同時將所取的指令和數(shù)據(jù)復制到高速緩沖器中。前者稱為“命中”，后者稱為“未命中”。一般來說，CPU對高速緩沖器的命中率可在90%以上，甚至高達99%。微機系統(tǒng)的總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。數(shù)據(jù)總線（DataBus）用于CPU與I/O設備之間傳送數(shù)據(jù)。又如：8088CPU芯片有20根地址線，可尋址內存單元數(shù)為220個地址，即內存最大容量為