微機類型與結構

微機類型與結構第1頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月

課件制作人聲明本課件隨教材免費贈送給讀者，讀者可自由播放、復制、分發(fā)本課件，也可對課件內容進行修改。課件版權屬于作者和清華大學出版社，其他任何單位和個人都不得對本課件進行銷售或修改后銷售。課件下載：/教學資源：71/wlkt課件制作人：易建勛2009年8月第3頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第4頁共54頁第1章微機類型與結構1.1微機發(fā)展的歷史1.2微機的定義與類型1.3計算機系統結構【重點】1.4微機的基本組成1.5微機設計規(guī)范1.6微機主要技術指標【重點】第4頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第5頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.1微型計算機的誕生微機的研制起始于20世紀70年代。1975年推出的Altair8800（牛郎星）微機，是第一臺現代意義上的通用型微機。第5頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第6頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.1微型計算機的誕生第6頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第7頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.2蘋果微機的發(fā)展1977年蘋果公司推出了經典機型AppleII，微機從此進入發(fā)展史上的黃金時代。1984年蘋果公司推出的Macintosh微機是第一臺具備多媒體功能的微機。第7頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第8頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.2蘋果微機的發(fā)展蘋果微機設計目標是：時尚蘋果微機與PC在軟件和硬件上不兼容。蘋果微機主要采用PowerPC芯片作為系統核心，少量微機采用IntelCPU芯片。2008年推出的iMacPro微機，采用2個64位4核的PowerPCG5處理器，工作頻率為2.8GHz、2GB內存、320GB硬盤、20英寸液晶顯示器，配備先進的水冷系統。第8頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第9頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史蘋果一體化微機1.1.2蘋果微機的發(fā)展

第9頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第10頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史蘋果微機操作系統界面1.1.2蘋果微機的發(fā)展

第10頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第11頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.3個人計算機的發(fā)展1981年IBM公司推出個人計算機IBMPC5150

CPU：Intel8088（16位）頻率：4.77MHz

內存：16KB

軟驅：160KB5.25英寸顯示器：單色11.5英寸操作系統：MS-DOS1.0

微機價格：3045美元第11頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第12頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.3個人計算機的發(fā)展ISA總線8088CPU電源插座鍵盤插座16KB內存ROMBIOSROMBASIC時鐘邏輯電路第12頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第13頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.3個人計算機的發(fā)展IBMPC最成功之處是繼承了開放式系統的設計思想，IBM公司公開了除BIOS之外的全部技術資料。IBMPC采用總線擴充技術，并且IBM公司放棄了總線專利權。1982年康柏公司推出第一臺IBMPC兼容機。1983年IBM公司發(fā)布IBMPC/XT微機。第13頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第14頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.3個人計算機的發(fā)展1984年IBM公司推出IBMPC/AT微機。1985年長城0520微機研制成功，這是中國大陸第一臺自行研制的PC兼容機。1986年康柏公司推出第一臺386微機。1987年IBM公司推出IBMPS/2微機。進入Pentium微機時代后，微機的領導權落到了英特爾公司和微軟公司手中。第14頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第15頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.4微機典型技術的應用摩爾定律：微芯片上集成的晶體管數量每18個月翻一番。第15頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第16頁共54頁1.1微機發(fā)展的歷史1.1.4微機典型技術的應用微機主流應用技術：2003年止已售出10億多臺微機。2007年中國計算機產量達到了1.21億臺。第16頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第17頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.1微機的定義早期微機概念：MCS-4微型計算機系統以機器尺寸大小定義微機以計算能力定義微機以計算機結構的觀點定義微機以CPU類型定義微機第17頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第18頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.1微機的定義本教材定義的微機：采用與英特爾x86系列兼容的CPU，并且可以運行DOS或Windows操作系統的個人計算機（PC）。計算機朝巨型化和微機化兩個方向發(fā)展。電腦一詞不規(guī)范，本教材不使用這一名稱。從386微機開始，CPU成為微機分代的主要標志。第18頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第19頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型臺式微機（PC）標準臺式微機超級微型臺式微機第19頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第20頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型筆記本微機（NB）1984年首臺筆記本微機IBM5140第20頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第21頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型超便攜移動個人計算機（UMPC）商用UMPC軍用UMPC第21頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第22頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型個人數字助理和智能手機PDA智能手機第22頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第23頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型PDA正在逐步演化為智能手機智能手機功能語音通話，收發(fā)短信；開放性的操作系統，可安裝和卸載軟件；支持3G無線接入互聯網；支持Wi-Fi無線局域網；支持GPS（全球衛(wèi)星定位）功能；支持QWERTY標準鍵盤；筆操作和觸摸屏操作等。

第23頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第24頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型智能手機的操作系統

Symbian：諾基亞等；

Linux：摩托羅拉等；

WindowsMobile：多普達、夏新、聯想等。智能手機存在的問題硬件資源非常有限；電池續(xù)航時間不足；各種安全威脅。第24頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第25頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型PC服務器機柜式PC服務器機架式PC服務器第25頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第26頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型工業(yè)控制微機（IPC）第26頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第27頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.2微機的類型其他微機第27頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第28頁共54頁1.2微機的定義與類型1.2.3關于兼容機兼容機是指仿造某一原型機、并且可以運行原型機軟件的模仿機型。所有微機都有兼容機的問題。目前國內市場只有品牌機和組裝機。品牌機有一定的質量保證和良好的售后服務；組裝機有較好的性價比。第28頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第29頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.1計算機結構與組成計算機結構指計算機系統的邏輯設計方案，它是以軟件運行角度去看計算機系統信號的存儲和處理過程。微機系統結構較少發(fā)生變化，一旦發(fā)生變化，必然造成微機硬件之間的不兼容。微機發(fā)展的一貫方向是保持最大兼容性。第29頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第30頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.1計算機結構與組成計算機組成指計算機硬件的物理設計方案，組成的目的是實現系統結構規(guī)定的具體功能。計算機組成更關心實現功能的芯片單元，以及它們之間的連接總線。第30頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第31頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.2微機控制中心結構三總線結構將微機部件和外部設備都掛接在一條ISA總線上。

第31頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第32頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.2微機控制中心結構控制中心結構1-3-5-7結構

1個CPU3大芯片

5大接口

7大總線第32頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第33頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.2微機控制中心結構1個CPU：CPU控制系統運行，下面的數據必須逐級上傳到CPU進行處理。3大芯片：MCH（北橋芯片）、ICH（南橋芯片）、FWH（BIOS芯片）等。

北橋芯片的好壞決定了主板性能的高低。

南橋芯片的接口越多，微機功能越強。

BIOS芯片解決硬件與軟件的兼容性。第33頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第34頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.2微機控制中心結構5大接口：SATA、eSATA、IDE、SIO、LAN、HAD/AC97、TPM、VGA/DVI/HDMI等（不同產品有所增減）。7大總線：FSB、QPI、MB、DMI、LPC、PCI-E、PCI、PCI-X、USB、IEEE1394等（不同產品有所增減）。第34頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第35頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.3新型計算機系統的研究集群計算機神經網絡計算機超導計算機量子計算機光子計算機生物計算機第35頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第36頁共54頁1.3計算機系統結構1.3.3新型計算機系統的研究第36頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第37頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.1微機系統的組成第37頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第38頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.1微機系統的組成PC主機系統第38頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第39頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.1微機系統的組成第39頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第40頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.1微機系統的組成第40頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第41頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.1微機系統的組成蘋果主機系統第41頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第42頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.2微機外部接口與連接微機系統的外部接口第42頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第43頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.2微機外部接口與連接外部接口名稱標注數量色彩接口規(guī)格鍵盤PS/2KB1紫圓形6孔鼠標PS/2MS1綠圓形6孔通用串行接口USB4黑扁形4針串口COM1藍D形2排9針并口LPT1桃紅D形2排25孔音頻輸出SPK1綠圓形孔線性輸出LineOut1天藍圓形孔麥克風MIC1粉紅圓形孔游戲口MIDI/Game1黃D形15孔局域網接口LAN1黑梯形孔CRT顯示器接口VGA1藍D形3排15孔LCD顯示器接口DVI1白矩形3排24孔第43頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第44頁共54頁1.4微機的基本組成1.4.3微機常用外部設備傳統外設定義

與CPU直接進行數據交換的設備為內部設備，不能與CPU直接進行數據交換的設備為外部設備，簡稱為“外設”。本教材外設定義內部設備是微機正常使用必不可少的設備，其他為外部設備。第44頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第45頁共54頁1.5微機設計規(guī)范常見微機設計主要規(guī)范設計規(guī)范主要制定組織說明PC2002微軟、英特爾等公司微機總體設計要求PnPv1.0a微軟、英特爾等公司操作系統、BIOS、設備即插即用規(guī)范ACPIv2.0英特爾等公司電源、操作系統電源管理規(guī)范ATX12Vv2.31英特爾等公司ATX電源設計規(guī)范PCIv2.3英特爾等公司主板中內置板卡并行總線規(guī)范PCI-Ev2.0英特爾等公司主板中內置板卡串行總線規(guī)范SATAv2.5英特爾等公司串行硬盤接口規(guī)范USBv3.0英特爾等公司高速串行總線規(guī)范DDR3/DDR2JEDEC標準化組織內存技術規(guī)范HDA/AC97英特爾等公司主板集成聲卡設計規(guī)范第45頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第46頁共54頁1.5微機設計規(guī)范1.5.1微機設計的基本思想微型化的設計方法如：短、小、輕、薄OEM的生產方式如：DIY開放式的設計思想如：總線開放微機軟件地開發(fā)第46頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第47頁共54頁1.5微機設計規(guī)范1.5.3PnP設計規(guī)范PnP（即插即用）的作用是自動配置微機中硬件板卡和其他硬件設備。實現PnP的基本條件符合PnP標準的BIOS、符合PnP標準的操作系統、符合PnP標準的設備和符合PnP標準的驅動程序。第47頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第48頁共54頁1.5微機設計規(guī)范1.5.3PnP設計規(guī)范實現PnP的基本條件：符合PnP標準的BIOS、符合PnP標準的操作系統、符合PnP標準的設備和符合PnP標準的驅動程序。第48頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023年2月主講：XX老師第1章微機類型與結構第49頁共54頁1.5微機設計規(guī)范1.5.3PnP設計規(guī)范即插即用工作過程第49頁，課件共54頁，創(chuàng)作于2023