計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件

第三章計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)

硬件和軟件是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)經(jīng)常遇到的術(shù)語。硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際設(shè)備的總稱。它可以是電子的、電的、磁的、機(jī)械的、光的元件或設(shè)備，或由它們組成的計(jì)算機(jī)部件或整個(gè)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括大型機(jī)、中小型機(jī)以及微機(jī)等多種結(jié)構(gòu)形式，其硬件主要包括:運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等部件。

計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)指的是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要部件的總體布局、部件的主要性能以及這些部件之間的連接方式。第三章計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)硬件和軟件是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)知識(shí)經(jīng)常遇到1本章主要內(nèi)容一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)硬件的典型結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)常見總線標(biāo)準(zhǔn)

二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成1中央處理器2存儲(chǔ)器3輸入/輸出設(shè)備4主機(jī)板三、計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)本章主要內(nèi)容一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括大型計(jì)算機(jī)、中小型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等各種不同的硬件結(jié)構(gòu)，不同種類的計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)具有不同的硬件體系和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本節(jié)簡要介紹不同計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)。

3.1.1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)3.1.2計(jì)算機(jī)硬件的典型結(jié)構(gòu)3.1.3微型計(jì)算機(jī)常見總線標(biāo)準(zhǔn)

一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括大型計(jì)算機(jī)、中33.1.1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)以存儲(chǔ)器為中心。

圖3-1所示結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，其工作步驟為：首先輸入設(shè)備在控制器的控制下將原始數(shù)據(jù)和計(jì)算步驟輸入存儲(chǔ)器，其次控制器從存儲(chǔ)器讀出計(jì)算步驟(指令系列)，然后控制器控制運(yùn)算器和存儲(chǔ)器依次執(zhí)行每一個(gè)計(jì)算步驟(指令)，最后，控制器控制輸出設(shè)備以各種方式從存儲(chǔ)器輸出計(jì)算結(jié)果。

3.1.1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)以存儲(chǔ)器為4與馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)—樣，圖3-1所示結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)也由5大部件組成。其中，控制器（簡稱CU）和運(yùn)算器(又稱算術(shù)邏輯單元，簡稱ALU)在計(jì)算機(jī)中直接完成信息處理的任務(wù)，合稱中央處理器(簡稱CPU)，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備合稱輸入/輸出設(shè)備(簡稱I/O設(shè)備)，加上主存儲(chǔ)器(簡稱M·M)構(gòu)成現(xiàn)代計(jì)算機(jī)3大部分。中央處理器和主存儲(chǔ)器構(gòu)成了計(jì)算機(jī)主體，稱為主機(jī)；相對(duì)地又把I/O設(shè)備稱作外圍設(shè)備或外部設(shè)備，簡稱外設(shè)。于是，計(jì)算機(jī)又被看成是由主機(jī)和外設(shè)兩大部分組成。但無論怎樣劃分，計(jì)算機(jī)的5大部件始終是相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，缺一不可。

與馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)—樣，圖3-1所示結(jié)構(gòu)的計(jì)算53.1.2計(jì)算機(jī)硬件的典型結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)包括各種形式的總線結(jié)構(gòu)和通道結(jié)構(gòu)，它們是各種大、中、小、微型計(jì)算機(jī)的典型結(jié)構(gòu)體系。

1．總線所謂總線，就是CPU、內(nèi)存儲(chǔ)器和I/O接口之間相互交換信息的公共通路，各部件通過總線連成一個(gè)整體。所有的外圍設(shè)備也通過總線與計(jì)算機(jī)相連。按傳送信息的類別，總線可以分為三種：地址總線（AddressBus縮寫為AB）、數(shù)據(jù)總線（DataBus縮寫為DB）和控制總線（ControlBus縮寫為CB）。地址總線傳送存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備的地址，數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)，控制總線則是管理協(xié)調(diào)各部分的工作,圖3-2所示。

3.1.2計(jì)算機(jī)硬件的典型結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)6計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件72．微型機(jī)的一般結(jié)構(gòu)圖3-3是微型計(jì)算機(jī)的一般結(jié)構(gòu)圖，盡管把總線按信息類型分成了地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB和控制總線CB，但仍然屬于單總線結(jié)構(gòu)。圖中將存儲(chǔ)器分成兩類芯片，只讀存儲(chǔ)器ROM中固定存放一些系統(tǒng)程序（如監(jiān)控程序等），隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM用于存儲(chǔ)用戶程序和一些需要調(diào)入調(diào)出的系統(tǒng)程序。I/O接口芯片可以是若干塊，各種I/O設(shè)備要通過I/O接口與總線相連。

2．微型機(jī)的一般結(jié)構(gòu)圖中將存儲(chǔ)器分成兩類芯片，只讀存儲(chǔ)器RO83．小型機(jī)的總線型結(jié)構(gòu)（1）單總線結(jié)構(gòu)

圖3-4是單總線的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。中央處理器、主存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備（通過I/O接口）以同等地位連接到系統(tǒng)總線上。CPU與主存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器與I/O設(shè)備、CPU與I/O設(shè)備、I/O設(shè)備之間均可以通過系統(tǒng)總線交換信息。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是各種I/O設(shè)備的寄存器和主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元可以統(tǒng)一編址，CPU可以通過統(tǒng)一的傳送指令像訪問主存儲(chǔ)單元一樣地訪問I/O設(shè)備。既便于控制，又易于擴(kuò)充系統(tǒng)需要添置的I/O設(shè)備；當(dāng)I/O設(shè)備與主存儲(chǔ)器交換信息時(shí)，CPU還可以繼續(xù)處理默認(rèn)的不需要訪問主存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備的工作。缺點(diǎn)是同一時(shí)刻只允許連接到單總線上的某一對(duì)設(shè)備之間相互傳遞信息，限制了信息傳送的吞吐量(或稱速率)。此外，單總線控制邏輯比專用的存儲(chǔ)總線控制邏輯更為復(fù)雜，CPU通過單總線向主存儲(chǔ)器存取信息要比通過存儲(chǔ)總線存取稍慢些。這種結(jié)構(gòu)廣泛用在小型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)中。

3．小型機(jī)的總線型結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是各種I/O設(shè)93．小型機(jī)的總線型結(jié)構(gòu)（2）CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)

圖3-5是以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)，連接CPU和主存儲(chǔ)器的是存儲(chǔ)總線，CPU通過該總線從主存儲(chǔ)器中取出指令和數(shù)據(jù)，并把處理結(jié)果經(jīng)該總線送回主存儲(chǔ)器。CPU與I/O設(shè)備交換信息的通路叫輸入/輸出總線(I／O總線)，各種I/O設(shè)備通過I/O接口連接在I/O總線上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制線路簡單，對(duì)I/O總線的傳輸速率相對(duì)地可降低一些要求。缺點(diǎn)是I/O設(shè)備與主存儲(chǔ)器之間交換信息一律要經(jīng)過CPU，將耗費(fèi)CPU大量時(shí)間，降低了CPU的工作效率。

3．小型機(jī)的總線型結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制線路簡單，對(duì)I/O103．小型機(jī)的總線型結(jié)構(gòu)（3）以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)

圖3-6是以存儲(chǔ)器為中心的雙總線結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)既保持了單總線結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又在CPU和主存儲(chǔ)器之間設(shè)置了一組高速存儲(chǔ)總線，供CPU與主存儲(chǔ)器交換信息。當(dāng)主存儲(chǔ)器通過存儲(chǔ)總線和CPU交換信息時(shí)，主存儲(chǔ)器還可以通過系統(tǒng)總線和I/O設(shè)備交換信息，而不必經(jīng)過CPU控制，即減輕了系統(tǒng)總線的負(fù)擔(dān)，又提高了傳輸速率。缺點(diǎn)是需要增加硬件。

3．小型機(jī)的總線型結(jié)構(gòu)114．大、中型計(jì)算機(jī)的通道型結(jié)構(gòu)圖3-7是大、中型計(jì)算機(jī)的通道型結(jié)構(gòu)，分主機(jī)、通道、I/O控制器和I/O設(shè)備四級(jí)。組成大、中型計(jì)算機(jī)的目的是為了擴(kuò)大系統(tǒng)的功能和提高系統(tǒng)的效率。擴(kuò)大系統(tǒng)的功能要求配備日益增多的硬件和軟件資源，提高系統(tǒng)的效率則強(qiáng)調(diào)合理地管理和調(diào)度資源。

軟件資源的增多，信息存儲(chǔ)問題就十分突出，促使由一級(jí)存儲(chǔ)發(fā)展到多級(jí)存儲(chǔ)，甚至在主存儲(chǔ)器一級(jí)也采用多存儲(chǔ)體交叉訪問技術(shù)，出現(xiàn)了以存儲(chǔ)系統(tǒng)為核心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

4．大、中型計(jì)算機(jī)的通道型結(jié)構(gòu)軟件資源的增多，信息存儲(chǔ)問題就123.1.3微型計(jì)算機(jī)常見總線標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算機(jī)中總線按層次結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。內(nèi)部總線是計(jì)算機(jī)內(nèi)部各外圍芯片與處理器之間的總線，用于芯片一級(jí)的互聯(lián)，與計(jì)算機(jī)具體的硬件設(shè)計(jì)相關(guān)。(芯片組管理著CPU的連接。中斷控制器、存儲(chǔ)控制器、I/O控制器，提供一個(gè)到PCI總線的總線的接口。)系統(tǒng)總線是計(jì)算機(jī)中各插件板與系統(tǒng)板之間的總線，用于插件板一級(jí)的互聯(lián)。系統(tǒng)總線需要遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，常見的系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)有ISA、EISA、PCI、Futurebus+、AGP等。外部總線則是計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間的總線，計(jì)算機(jī)通過該總線和外部設(shè)備進(jìn)行信息與數(shù)據(jù)交換。外部總線也遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，常見的外部總線標(biāo)準(zhǔn)有USB、SCSI、IEEE1394等。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展中，CPU的處理能力迅速提升，總線屢屢成為系統(tǒng)性能的瓶頸，使得人們不得不改造總線?？偩€技術(shù)不斷更新，從PC/XT到ISA、MCA、EISA、VESA總線，發(fā)展到了PCI、AGP、USB、IEEE1394總線，目前還出現(xiàn)了EV6總線、PCI－X局部總線、NGIO總線、Futurebus+等新型總線。

3.1.3微型計(jì)算機(jī)常見總線標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)中13（1）PCI總線

PCI（PeripheralComponentInterconnect）總線是當(dāng)前常用的總線之一，該總線是由Intel、IBM、DEC公司所定制的一種局部總線。PCI總線與CPU之間沒有直接相連，而是經(jīng)過橋接（Bridge）芯片組電路連接。該總線穩(wěn)定性和匹配性出色，提升了CPU的工作效率，擴(kuò)展槽可達(dá)3個(gè)以上。它定義了32位數(shù)據(jù)總線，且可擴(kuò)展為64位。

PCI總線主板插槽的體積比原ISA總線插槽還小，其功能比VESA（視頻電子標(biāo)準(zhǔn)）、ISA（接口轉(zhuǎn)換裝置）有極大的改善，支持突發(fā)讀/寫操作，最大傳輸速率可達(dá)132MB/s，可同時(shí)支持多組外圍設(shè)備。PCI局部總線不受制于處理器，是基于Pentium等新一代微處理器而發(fā)展的總線?，F(xiàn)有32位和64位兩種，是目前個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器主板廣泛采用的總線。

（1）PCI總線PCI（Periphera14（2）AGP總線

AGP插槽（Accelerated-Graphics-Port，加速圖形接口），它是為提高視頻帶寬而設(shè)計(jì)的總線結(jié)構(gòu)。AGP總線實(shí)質(zhì)上是對(duì)PCI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充，它提高了系統(tǒng)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率和隨機(jī)訪問主內(nèi)存時(shí)的性能。AGP總線的首要目的是：將紋理數(shù)據(jù)置于主內(nèi)存，開通主內(nèi)存到圖形卡的高速傳輸通道，以減少圖形存儲(chǔ)器的容量。為此，它將顯示卡與主板的芯片組直接相連進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，讓影像和圖形數(shù)據(jù)直接傳送到顯示卡而不需要經(jīng)過PCI總線。但是它并不是正規(guī)總線，因?yàn)樗荒芎虯GP顯卡相連，故不具有通用性和擴(kuò)展性。AGP總線工作的頻率為66MHz，是PCI總線的一倍，并且可為視頻設(shè)備提供528MB/s的數(shù)據(jù)傳輸率，所以實(shí)際上就是PCI的超集。AGP1X的總線傳輸率為266MB/s，工作頻率為66MHz；AGP2X的總參傳輸率為532MB/s，工作頻率為133MHz，電壓為3.3V；AGP4X的總線傳輸率為1.06GB/s，工作頻率為266MHz，電壓為1.5V。（2）AGP總線AGP插槽（Acceler15（3）SCSI接口

SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）接口是由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)制定的。級(jí)接口SCSI也是系統(tǒng)，可與各種采用SCSI接口標(biāo)準(zhǔn)的外部設(shè)備相連，是一種并行I/O總線，已普遍用于內(nèi)，外部設(shè)備兩個(gè)方面。如硬盤驅(qū)動(dòng)器、掃描儀和打印機(jī)等。采用SCSI標(biāo)準(zhǔn)的這些外設(shè)本身必須配有相應(yīng)的外設(shè)控制器?？偩€上的主機(jī)適配器和SCSI外設(shè)控制器最大為8個(gè)。SCSI可以按同步方式和異步方式傳輸數(shù)據(jù)。SCSI-1在同步方式下的數(shù)據(jù)傳輸速率為4MB/s，在異步方式下為1.5MB/s，最多可支持32個(gè)硬盤。SCSI-l接口的全部信號(hào)通過一根50線的扁平電纜傳送，其中包含9條數(shù)據(jù)線及9條控制和狀態(tài)信號(hào)線。其特點(diǎn)是操作時(shí)序簡單，并具有仲裁功能。隨后推出的SCSI-2標(biāo)準(zhǔn)增加了一條68線的電纜，把數(shù)據(jù)的寬度擴(kuò)充為16/32位，其同步數(shù)據(jù)傳送速率達(dá)到了20MB/s。SCSI總線上的設(shè)備沒有主從之分，相互平等。啟動(dòng)設(shè)備和目標(biāo)設(shè)備之間采用高級(jí)命令通信，不涉及外設(shè)特有的物理特性，因此使用十分方便，適應(yīng)性強(qiáng)，便于系統(tǒng)集成。

（3）SCSI接口SCSI（SmallComput16（4）IEEE1394總線

IEEE1394是一種串行接口標(biāo)準(zhǔn)，這種接口標(biāo)準(zhǔn)允許把計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備、家電等非常簡單地連接起來，的外部總線是一種連接外部設(shè)備。IEEE1394總線的原型是運(yùn)行在APPLEMac計(jì)算機(jī)上的FireWire（火線），由IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）采用并重新進(jìn)行了規(guī)范。它定義了數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議及連接系統(tǒng)，可用較低的成本達(dá)到較高的性能，以增強(qiáng)計(jì)算機(jī)與外設(shè)（如硬盤、打印機(jī)、掃描儀）以及消費(fèi)性電子產(chǎn)品（如數(shù)碼攝像機(jī)、DVD播放機(jī)、視頻電話）等的連接能力。

IEEE1394總線是一種目前為止最快的高速串行總線，最高的傳輸速度達(dá)400MB/s。它的支持性較好，對(duì)于各種需要大量帶寬的設(shè)備提供了專門的優(yōu)化。IEEE1394接口可以同時(shí)連接63個(gè)不同設(shè)備，支持帶電插拔設(shè)備。IEEE1394也支持即插即用，現(xiàn)在的Windows98、Windows2000、WindowsMe、WindowsXP都對(duì)IEEE1394支持得很好，在這些操作系統(tǒng)中用戶不用再安裝驅(qū)動(dòng)程序也能使用IEEE1394設(shè)備。

（4）IEEE1394總線IEEE1394是一種17（5）USB總線

通用串行總線（UniversalSerialBus，USB）是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NorthernTelecom七家世界著名的計(jì)算機(jī)和通信公司共同推出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)。它和IEEE1394同樣是一種連接外圍設(shè)備的機(jī)外總線。從性能上看，USB總線在很多方面不如IEEE1394，但是卻擁有IEEE1394無法比擬的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在一段時(shí)期內(nèi)，它將和IEEE1394總線并存，分別管理低速和高速外設(shè)。優(yōu)點(diǎn)：它基于通用連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)的簡單快速連接，達(dá)到方便用戶、降低成本、擴(kuò)展PC連接外設(shè)范圍的目的。它可以為外設(shè)提供電源，而不像普通使用串、并口的設(shè)備需要單獨(dú)的供電系統(tǒng)。USB的最高傳輸率可達(dá)12MB/s，比普通串口快100倍，比普通并口快近10倍，而且USB還能支持多媒體。

USB和IEEE1394一樣，目前都廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等各種信息設(shè)備上，目前的普通PC都帶有2－6個(gè)USB接口。

（5）USB總線通用串行總線（Universal18二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件是由不同的硬件部件組成的，根據(jù)馮·諾依曼理論我們知道計(jì)算機(jī)由5大部件組成，本節(jié)就這5大部件的結(jié)構(gòu)組成和基本的工作原理進(jìn)行較詳細(xì)的分析。

1中央處理器2存儲(chǔ)器3輸入/輸出設(shè)備4主機(jī)板二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件是由不同19計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件20計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件211.中央處理器

CPU(CentralProcessingUnit)由運(yùn)算器和控制器組成，是微型計(jì)算機(jī)的核心，它的主要功能是執(zhí)行程序指令，完成各種運(yùn)算和控制功能。1.運(yùn)算器：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的算術(shù)邏輯運(yùn)算。運(yùn)算器與計(jì)算機(jī)性能：運(yùn)算器的性能是衡量計(jì)算機(jī)性能的重要指標(biāo)（單位：MIPS--MillionsofInstructionsPerSecond)。運(yùn)算器與計(jì)算機(jī)字長：運(yùn)算器處理數(shù)據(jù)的位數(shù)代表計(jì)算機(jī)的字長。（8位機(jī)，16位機(jī)，32位機(jī)，64位機(jī)等）?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器中有多個(gè)寄存器，稱為寄存器，寄存器的設(shè)置可以減少訪問存儲(chǔ)器的次數(shù)，以提高運(yùn)算器的速度。CPU工作的四個(gè)步驟：在CUP內(nèi)部一切都按四個(gè)步驟進(jìn)行：取數(shù)、譯碼、執(zhí)行和存儲(chǔ)。1.中央處理器CPU(CentralP22CPU的性能是由什么決定的呢？一個(gè)CPU的性能表現(xiàn)的決定性因素在于CPU內(nèi)核的設(shè)計(jì)。超標(biāo)量（Superscalar）CPU，就是在一個(gè)CPU中集成了多個(gè)ALU，多個(gè)FPU（FioatPointUnit），多個(gè)譯碼器和多條流水線的CPU，以并行處理的方式來提高性能。刀片式CPU；集群式；并行處理；CPU的性能是由什么決定的呢？232．控制器

控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，它使計(jì)算機(jī)各部件自動(dòng)協(xié)調(diào)工作。控制器工作的實(shí)質(zhì)就是解釋程序，它每次從存儲(chǔ)器讀取一條指令，經(jīng)過分析譯碼產(chǎn)生一串操作命令發(fā)給各個(gè)部件，控制各部件動(dòng)作，使整個(gè)機(jī)器連續(xù)地、有條不紊地運(yùn)行?？刂破魈峁┲噶顖?zhí)行所需要的控制信號(hào)，控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。達(dá)到執(zhí)行指令的目的。暫存當(dāng)前要執(zhí)行的指令。對(duì)指令進(jìn)行解釋（譯碼）。生成執(zhí)行該執(zhí)行所需的控制信號(hào)。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理機(jī)（CPU--CentralProcessingUnit)

2．控制器控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，它使計(jì)算機(jī)各部件自動(dòng)協(xié)24

控制信息的發(fā)源地是控制器?？刂破鳟a(chǎn)生控制信息的依據(jù)來自3個(gè)方面：一是指令，存儲(chǔ)在指令寄存器中；二是各部件的狀態(tài)觸發(fā)器，存放反映機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的有關(guān)信息；三是時(shí)序電路，產(chǎn)生的各種時(shí)序信號(hào)保證整個(gè)機(jī)器協(xié)調(diào)地工作。一臺(tái)計(jì)算機(jī)的微操作序列是按照指令規(guī)定的功能，選擇合適的算法并且結(jié)合計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)來確定的。總之，實(shí)際執(zhí)行一個(gè)微操作序列，存在著時(shí)間分配、定時(shí)及同步配合的問題，即利用怎么樣的時(shí)序方式來形成微操作序列的問題。這些都是時(shí)序控制邏輯所要完成的任務(wù)?？刂菩畔⒌陌l(fā)源地是控制器。控制器產(chǎn)生控制信息的253．CPU的發(fā)展過程

CPU的類型標(biāo)志著微型計(jì)算機(jī)類型。就IntelCPU而言，已從8088發(fā)展到P4。除Intel公司的CPU外，還有AMD、Cyrix、TI等公司的CPU，目前較為流行的CPU是Pentium(奔騰)CPU。主頻、總線寬度、內(nèi)部緩存、外部緩存、協(xié)處理器、總線速度等參數(shù)是CPU的主要性能指標(biāo)。CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為控制單元、邏輯單元和存儲(chǔ)單元3大部分。帶寬：一個(gè)通信信道的容量就用帶寬表示。在計(jì)算機(jī)中用每秒傳送的位數(shù)度量。3．CPU的發(fā)展過程CPU的類型標(biāo)志著微型計(jì)算機(jī)類型。就I26例如，某個(gè)指令系統(tǒng)的指令長度為32位，操作碼長度為8位，地址長度也為8位，當(dāng)收到一條：00000010000001000000000100000110的指令時(shí)，先取出前8位操作碼，分析得出這是一個(gè)減法操作，有3個(gè)地址，分別是兩個(gè)源操作數(shù)地址和一個(gè)目的地址。CUP就到內(nèi)存地址00000100處取出被減數(shù)，到00000001處取出減數(shù)，送到ALU中進(jìn)行減法運(yùn)算，然后把結(jié)果送00000110處。這只是一個(gè)相當(dāng)簡化的例子，實(shí)際情況要復(fù)雜得多。例如，某個(gè)指令系統(tǒng)的指令長度為32位，操作碼長度為8位，地址27計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件288086/80888位和16位處理器，支持20位地址總線，可以直接訪問1MB存儲(chǔ)器I/O地址。80286PC/XT16位處理器，集成了125000個(gè)晶體管。8038632位處理器，提供32位寄存器和32位地址、數(shù)據(jù)總線80486ALU和協(xié)處理器單元以64位傳輸數(shù)據(jù)，集成了1200000個(gè)晶體管。Pentium處理器32/64位，一條64位的數(shù)據(jù)總線，內(nèi)部集成了3100000個(gè)晶體管。（66MHZ=66*8=528MB帶寬）PentiumII處理器雙重獨(dú)立總線結(jié)構(gòu)，一條總線連通二級(jí)緩存，一條總線連通主要內(nèi)存。PentiumIII處理器雙重獨(dú)立總線結(jié)構(gòu)，一級(jí)緩存32KB，二級(jí)緩存512KB，主頻速度450MHz。PentiumIV一級(jí)高速緩存8KB，二級(jí)緩存256KB，主頻速度1.4GHz。8086/80888位和16位處理器，支持20位地址292存儲(chǔ)器1．計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)體系

圖3-10典型的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)2存儲(chǔ)器1．計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)體系圖3-10典型的存儲(chǔ)器30內(nèi)存的速度用納秒（ns）表示內(nèi)存的速度用納秒（ns）表示312．內(nèi)存儲(chǔ)器

內(nèi)存儲(chǔ)器（簡稱內(nèi)存）位于主機(jī)內(nèi)部，是主機(jī)的一部分，它能夠被CPU直接訪問，是相對(duì)訪問速度較快的一種存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器主要由RAM（Random－AccessMemory，隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）和ROM（Read-OnlyMemory，只讀存儲(chǔ)器）構(gòu)成。

2．內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器（簡稱內(nèi)存）位于主機(jī)內(nèi)部，是主機(jī)的一部32當(dāng)要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作時(shí)，來自地址總線的信號(hào)經(jīng)地址譯碼器譯碼后，選中指定的存儲(chǔ)單元，而讀寫控制電路根據(jù)讀寫命令實(shí)施對(duì)存儲(chǔ)器的存取操作，數(shù)據(jù)總線用于傳送寫入或讀出內(nèi)存的信息。存儲(chǔ)器的材料：內(nèi)存：以半導(dǎo)體為主外存：磁盤、帶等－磁表面存儲(chǔ)器。光盤－由塑料等材料制成，通過光學(xué)方式讀寫，發(fā)展較快。由于外存設(shè)在主機(jī)外部，因此通常歸屬外部設(shè)備。內(nèi)存地址譯碼器地址總線數(shù)據(jù)總線讀寫控制電路讀寫命令內(nèi)存：速度快，容量小外設(shè)：速度慢，容量大。０1n-2n-1當(dāng)要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫操作時(shí)，來自地址總線的信號(hào)經(jīng)地址譯碼器譯33ROMROM的信息一般由出產(chǎn)廠家寫入，使用時(shí)通常不能改變，只能讀取，不能寫人，所以用來存放固定的程序。存放在ROM中的信息是永久性的，不會(huì)在斷電后消失。一般認(rèn)為ROM是只能讀取、不能擦寫的，實(shí)際上也有一些ROM是可擦寫的，但需要經(jīng)過特殊的處理。ROMROM的信息一般由出產(chǎn)廠家寫入，使用時(shí)通常不能改變，只34RAMRAM主要用來臨時(shí)存放各種需要處理的數(shù)據(jù)或信息等，而不是永久性存儲(chǔ)信息。在計(jì)算機(jī)斷電后，RAM中沒有保存到硬盤或其他存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)或信息將會(huì)全部丟失。RAM又可分為靜態(tài)RAM（StaticRAM，SRAM）和動(dòng)態(tài)RAM（DynamicRAM，DRAM）。SRAM在通電情況下，只要不寫入新的信息，存儲(chǔ)就始終保持不變。而DRAM必須不斷定時(shí)刷新，以保證所存儲(chǔ)的信息的存在。SRAM的速度較快，但價(jià)格較高，只適宜特殊場合的使用，例如前面介紹過的Cache一般用SRAM實(shí)現(xiàn)。DRAM的速度相對(duì)較慢，但價(jià)格低，因此在PC機(jī)中普遍采用它做成內(nèi)存條。RAMRAM主要用來臨時(shí)存放各種需要處理的數(shù)據(jù)或信息等，而不35內(nèi)存容量微型計(jì)算機(jī)可達(dá)到的內(nèi)存容量是由它的地址數(shù)決定的，8086/8088地址總線有20根，它的地址空間可達(dá)220=lMB，所以PC和PC/XT機(jī)的內(nèi)存空間最大是1MB。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的CPU芯片從8088發(fā)展到286、386、486甚至PⅢ、P4，286和386SX有24根地址線，最大內(nèi)存空間可達(dá)16MB，386和486的地址線達(dá)32根，其內(nèi)存空間可達(dá)4GB，PⅡ/PⅢ/P4有36根地址線，所以內(nèi)存空間可達(dá)64GB。

內(nèi)存容量微型計(jì)算機(jī)可達(dá)到的內(nèi)存容量是由它的地址數(shù)決定的，8036幾種常見的微型機(jī)隨機(jī)存儲(chǔ)器

(1)SRAM靜態(tài)RAM(StaticRandomAccessMemory，SRAM)制造工藝與DRAM相似，只是不需要定期刷新。SRAM比DRAM要快得多，但SRAM也比較貴。隨著PentiumCPU的不斷升級(jí)，對(duì)與它匹配的RAM的要求也越來越高，因此也出現(xiàn)了許多特殊用途的RAM，如視頻RAM、高速緩存、EDO、SDRAM（同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）等。幾種常見的微型機(jī)隨機(jī)存儲(chǔ)器(1)SRAM37（2）SDRAM同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM(SynchronousDRAM，SDRAM)是目前Pentium機(jī)器普遍使用的內(nèi)存。該技術(shù)是將CPU和RAM通過一個(gè)相同的時(shí)鐘信號(hào)鎖在一起，使RAM和CPU能夠共享一個(gè)時(shí)鐘周期，以相同的速度同步工作，每一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升邊沿便開始傳遞數(shù)據(jù)，速度比EDO內(nèi)存提高50％，從而徹底解決CPU和RAM之間的速度匹配問題。通常SDRAM比一般DRAM要貴許多。SDRAM能節(jié)省執(zhí)行指行者及數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，故可提升計(jì)算機(jī)效率。（2）SDRAM38（3）RDRAM（2000年最新存儲(chǔ)技術(shù)）RDRAM（RambusDRAM）是Rambus公司提出的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。作為新一代高速簡單內(nèi)存架構(gòu)，是基于一種類RISC（精簡指令集計(jì)算機(jī)）的理念，這個(gè)理念就是:

通過減少每時(shí)鐘周期可通過的數(shù)據(jù)來減少復(fù)雜性，再通過提高工作效率來彌補(bǔ)它的不足。由于RDRAM只有16位的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，總線結(jié)構(gòu)簡化，工作頻率可以較高（如533MHz），再結(jié)合一定的技術(shù)，可使數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到相當(dāng)高的水平，因?yàn)檫@是一種新工藝，內(nèi)存廠商生產(chǎn)RDRAM需要建立新生產(chǎn)線，所以RDRAM內(nèi)存的價(jià)格相對(duì)較高，盡管這樣，RDRAM已獲得Intel的支持，并在Pentium4主板中采用。工作頻率主要分為3種：300MHZ、356MHZ、400MHZ、主頻高達(dá)533MHZ的芯片已研制成功。

（3）RDRAM（2000年最新存儲(chǔ)技術(shù)）39(4)視頻RAM視頻適配器使用的一種特殊RAM，也為VRAM。VRAM是雙端口的，可以允許兩個(gè)資源同時(shí)從中存取數(shù)據(jù)。PC機(jī)通過CPU寫入VRAM把字符顯示到屏幕上；同時(shí)，視頻適配器上的顯示電路以一定的間隔讀取VRAM中的數(shù)據(jù)，從而決定何時(shí)布置屏幕。

(4)視頻RAM40(5)Cache存儲(chǔ)器（亞微米尺寸零件）所謂Cache存儲(chǔ)器即高速緩存，這種存儲(chǔ)器位于CPU和主存儲(chǔ)器DRAM之間，規(guī)模較小，但速度快。Cache存儲(chǔ)器由一組SRAM芯片和Cache存儲(chǔ)器控制電路組成。其具有與CPU相同的時(shí)鐘速度。

Cache一般分為一級(jí)和二級(jí)。一級(jí)Cache一般集成在CPU內(nèi)部。由于高檔CPU的時(shí)鐘頻率很高，一旦出現(xiàn)一級(jí)Cache未命中的情況，就使用二級(jí)。二級(jí)Cache在CPU外部，通常認(rèn)為Cache是內(nèi)存CPU的真正緩沖。一級(jí)Cache容量比較小，如16KB，32KB，而二級(jí)Cache可達(dá)521KB。所以Cache容量大小將直接影響到CPU的執(zhí)行速度。因此，Cache通常可作為衡量CPU的重要指標(biāo)。

(5)Cache存儲(chǔ)器（亞微米尺寸零件）41(6)EDOEDO(ExtendedDataOut)即擴(kuò)展的數(shù)據(jù)輸出隨機(jī)存儲(chǔ)器。通常在一個(gè)DRAM(或SRAM、VRAM)陣列中讀取一個(gè)存儲(chǔ)器單元數(shù)據(jù)時(shí)，首先對(duì)數(shù)據(jù)所在的行進(jìn)行充電，然后再對(duì)數(shù)據(jù)所在的列進(jìn)行充電，這些需要一定的時(shí)間，制約了RAM的讀寫速度。

EDO存儲(chǔ)器假設(shè)下一個(gè)要讀寫的單元地址和當(dāng)前讀寫的單元地址是連續(xù)的(一般情況確實(shí)如此)，在讀寫周期內(nèi)便啟動(dòng)下一個(gè)讀寫周期，EDO存儲(chǔ)器取消了主板與內(nèi)存兩個(gè)周期之間的時(shí)間間隔，它每隔2個(gè)時(shí)鐘脈沖周期傳輸一次數(shù)據(jù)，大大地縮短了存取時(shí)間，從而將RAM的速度提高了30％，達(dá)到60ns。EDO技術(shù)只需要在普通DRAM外部增加EDO邏輯控制電路，幾乎沒有增加成本。

因此，EDO存儲(chǔ)器是目前Pentium機(jī)器中使用得最多的一種內(nèi)存。(6)EDO42(7)CMOS存儲(chǔ)器CMOS是一種耗電極省的存儲(chǔ)器，它是集成在主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，存儲(chǔ)日期、時(shí)間、軟硬盤規(guī)格等參數(shù)。CMOS通常有一個(gè)SETUP程序，可以設(shè)置和修改系統(tǒng)的日期、時(shí)間、系統(tǒng)參數(shù)等。CMOS中的內(nèi)容如果丟失，就不能啟動(dòng)機(jī)器。CMOS一般靠一個(gè)電池供電。

(7)CMOS存儲(chǔ)器43（8）DDRSDRAMDDRSDRAM（DualDateRateSDRSM）簡稱DDR，即雙倍速率SDRAM，它可以說是SDRAM技術(shù)的延續(xù)。從技術(shù)上分析，DDRSDRAM最重要的改變是在數(shù)據(jù)傳輸上，它在時(shí)鐘信號(hào)上升沿和下降沿時(shí)各傳輸一次數(shù)據(jù)，這使得無需提高工作效率就能讓DDR的數(shù)據(jù)傳輸速率為傳統(tǒng)SDRAM的兩倍。DDR在價(jià)格方面也有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橹恍鑼?duì)原有的SDRAM生產(chǎn)線進(jìn)行小范圍的改造就能轉(zhuǎn)入DDR內(nèi)存生產(chǎn)，因此生產(chǎn)成本上同傳統(tǒng)的SDRAM相比只是略有提高。DDR內(nèi)存已經(jīng)得到許多主板廠商支持，因此，

目前DDR是內(nèi)存條采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。常見的單條容量有16MB，32MB，64MB，128MB

（8）DDRSDRAM442．只讀存儲(chǔ)器

只讀存儲(chǔ)器(ReadOnlyMemory)的特點(diǎn)是只能讀數(shù)據(jù)，不能寫。其刷新原理與SRAM類似，但消耗能量少，所以通常關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源之后，其中的數(shù)據(jù)還能保留。常見的ROM存儲(chǔ)器有ROMBIOS、鍵盤BIOS和影子ROM等。2．只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(ReadOnlyMemor45(1)ROMBIOSROMBIOS(BasicInput-OutputSystem，基本輸入輸出系統(tǒng))是集成在主板上的一塊ROM芯片，用來存儲(chǔ)機(jī)器的基本輸入輸出程序。這些程序包括：上電自檢POST(PowerOnSystemTest)：程序、裝入引導(dǎo)程序、外部設(shè)備(如鍵盤、顯示器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)和異步通信接口等)驅(qū)動(dòng)程序和時(shí)鐘控制程序。這些程序永久地保留在ROM芯片中，不會(huì)因掉電而丟失。ROMBIOS又稱為SystemBIOS，在主板上的ROMBIOS芯片印有BIOS字樣。(1)ROMBIOS46(2)鍵盤BIOSPC機(jī)本身除了SystemBIOS外，鍵盤也有專用的KeyboardBIOS。不過該BIOS并不是ROM，而是一塊芯片，有自己的CPU在內(nèi)。KeyboardBIOS除了接收來自鍵盤的信息外，還得負(fù)責(zé)A20地址線的切換。CPU從實(shí)模式到保護(hù)模式便是通過A20地址線的切換來實(shí)現(xiàn)的。平常A20為0，CPU工作在DOS的實(shí)模式，當(dāng)A20切換為1時(shí)，便可進(jìn)入保護(hù)模式。

(2)鍵盤BIOS47A掃描碼表1EA30B2ECBIOS掃描碼1E敲擊A按鍵Intel8048緩沖區(qū)OAS1234TabWEShiftZZCtrlAlt緩沖區(qū)8048以每秒幾百HZ頻率掃描鍵盤線路，當(dāng)某鍵按下時(shí)，便產(chǎn)生一掃描碼，8048一方面將掃描碼送緩沖區(qū)，一方面將掃描碼送到BIOS端口處，然后向CPU發(fā)中斷請(qǐng)示，BIOS從端口讀取該掃描碼，8048清緩沖區(qū)中內(nèi)容。BIOS將掃描碼送緩沖區(qū)及顯示器。以上操作完成時(shí)，OS和應(yīng)用程序從緩沖區(qū)中取走這些代碼。A掃描碼表1EA30B2ECBIOS48(3)影子ROM影子內(nèi)存(ShadowROM)是為了提高系統(tǒng)效率而采用的一種專門技術(shù)。影子內(nèi)存占用系統(tǒng)內(nèi)存中的786KB~lMB區(qū)域(地址范圍為C000~C7FFF)，這個(gè)區(qū)域稱為內(nèi)存保留區(qū)，16KB大小的尺寸分為塊，由用戶設(shè)定是否使用。C000427FFF這兩個(gè)16KB塊用作顯卡ROMBIOS的影子區(qū)。C8000~EFFFF這10個(gè)16KB可作為其他適配器的ROMBIOS影子區(qū)。F000~FFFFF共64KB規(guī)定為系統(tǒng)ROMBIOS的影子區(qū)。影子內(nèi)存的主要用途是將一些頻繁使用的程序(如ROMBIOS復(fù)制到該區(qū)域，系統(tǒng)要用到這些程序時(shí)，直接到該區(qū)域中調(diào)用，從而提高速度。這是因?yàn)?，訪問ROMBIOS代碼的速度約為200ns，而訪問影子內(nèi)存的速度為50~l00ns。(3)影子ROM49高速緩存(cache)：為解決高速CPU和低速內(nèi)存之間矛盾而采取的技術(shù)。特點(diǎn):速度快，容量小，存放當(dāng)前正在執(zhí)行的程序塊和數(shù)據(jù)塊。以接近CPU的速度提供程序指令和數(shù)據(jù)。加快了指令執(zhí)行速度。它與CPU封裝在一塊芯片內(nèi)。虛擬存儲(chǔ)技術(shù)：將主存和部分外存空間構(gòu)成一個(gè)整體，提供比實(shí)際物理存儲(chǔ)器大的多的存儲(chǔ)器，解決在較小的內(nèi)存中運(yùn)行較大的程序。虛擬存儲(chǔ)器的工作原理：將正要執(zhí)行的程序代碼調(diào)入內(nèi)存，OS根據(jù)一定算法進(jìn)行管理。頁進(jìn)：即將執(zhí)行到的那段程序代碼由外存調(diào)入物理內(nèi)存。頁出：如內(nèi)存已滿，系統(tǒng)將暫時(shí)不執(zhí)行的代碼送回到外存。OS通過頁進(jìn)頁出保證程序段都在內(nèi)存。高速緩存(cache)：50虛擬存儲(chǔ)器如同物理存儲(chǔ)器，但比物理存儲(chǔ)器慢，虛存技術(shù)實(shí)際上是用時(shí)間（變慢）換取了空間（增大）。高速緩存主存儲(chǔ)器CPU頁進(jìn)頁出輔助存儲(chǔ)器（外存）虛擬存儲(chǔ)器I/O（輸入輸出）虛擬存儲(chǔ)器如同物理存儲(chǔ)器，但比物理存儲(chǔ)器慢，虛存技術(shù)實(shí)際上是514．外存儲(chǔ)器

外存儲(chǔ)器（簡稱外存）存放著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)幾乎所有的主要信息，其中的信息要被送入內(nèi)存后才能被使用，即計(jì)算機(jī)通過內(nèi)外存之間不斷的信息交換來使用外存中的信息。它是訪問速度相對(duì)較慢的存儲(chǔ)器，容量很大但CPU不能直接訪問。外存主要有磁帶、光盤、磁盤（軟盤和硬盤）、可移動(dòng)硬盤以及U盤等。4．外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器（簡稱外存）存放著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)幾乎所有的52（1）軟盤軟盤是一種可插人驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的塑料圓片，其表面磁層用來記錄數(shù)據(jù)與信息。軟盤驅(qū)動(dòng)器是驅(qū)動(dòng)軟盤旋轉(zhuǎn)并同時(shí)向軟盤寫人數(shù)據(jù)或從軟盤讀出數(shù)據(jù)的設(shè)備。軟盤的規(guī)格主要由盤片的直徑?jīng)Q定，現(xiàn)在最常見的是3.5英寸盤，其容量為1.44MB。盤片被分為許多半徑不同的同心圓，每個(gè)圓周稱為一個(gè)磁道。磁道的編號(hào)是從外邊的磁道向內(nèi)磁道編號(hào)，從0，l，2，…，逐次增大，3.5英寸盤的磁道編號(hào)為0~79。各磁道均劃分為等量的存儲(chǔ)單位，稱為扇區(qū)。扇區(qū)是磁盤存儲(chǔ)的基本單位，每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)等量的數(shù)據(jù)字節(jié)。3.5英寸盤的每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為512Byte。

（1）軟盤53軟盤轉(zhuǎn)速較慢，但價(jià)格低廉、攜帶方便，比較適用于小容量數(shù)據(jù)的保存?？梢詫?duì)已經(jīng)使用過的軟盤重新進(jìn)行格式化，再次利用。格式化就是對(duì)一個(gè)盤片進(jìn)行磁道和扇區(qū)的劃分，登記各扇區(qū)地址標(biāo)志。沒有格式化的盤片是無法使用的，格式化工作一般由專門的格式化程序來完成?，F(xiàn)在的軟盤在出廠前一般已經(jīng)過格式化，可以直接使用。

軟盤轉(zhuǎn)速較慢，但價(jià)格低廉、攜帶方便，比較適用于小容量數(shù)據(jù)的保54（1）硬盤存儲(chǔ)器的類型和性能

硬盤的性能指標(biāo)：盤徑、磁道數(shù)、柱面數(shù)、扇區(qū)數(shù)等。硬盤容量=柱面數(shù)×磁頭數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512字節(jié)（2）數(shù)據(jù)傳輸率硬盤的運(yùn)行速度是購買者最關(guān)心的。硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率是衡量硬盤速度的一個(gè)重要參數(shù)。（3）平均尋道時(shí)間

平均尋道時(shí)間是指計(jì)算機(jī)在發(fā)出一個(gè)尋址命令，到相應(yīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)被找到所需時(shí)間，我們常以它來描述硬盤讀取數(shù)據(jù)的能力。（4）硬盤高速緩存

與計(jì)算機(jī)的其他部件相似，硬盤也通過將數(shù)據(jù)暫存在一個(gè)比其磁盤速度快得多的緩沖區(qū)來提高速度，這個(gè)緩沖區(qū)就是硬盤的高速緩存（CACHE）。

硬盤存儲(chǔ)器

（1）硬盤存儲(chǔ)器的類型和性能硬盤的性能指標(biāo)：盤徑、磁道55硬盤存儲(chǔ)器

硬盤存儲(chǔ)器（5）硬盤主軸轉(zhuǎn)速較高的轉(zhuǎn)速可縮短硬盤的平均尋道時(shí)間和實(shí)際讀寫時(shí)間，從而提高硬盤的運(yùn)行速度。一般硬盤的主軸轉(zhuǎn)速為3600RPM～12000RPM（轉(zhuǎn)/每分鐘）。

IBM10MB硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖硬盤存儲(chǔ)器

硬盤存儲(chǔ)器IBM10MB硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖56硬盤存儲(chǔ)器（6）根據(jù)硬盤的標(biāo)簽看信息型號(hào)為WD200BB，如下圖所示。從型號(hào)上可以判斷，它是一款容量為20GB的7200RPM高速硬盤，產(chǎn)品序列號(hào)為WMA9L1203351，產(chǎn)地為馬來西亞，出廠日期是2001年8月15日。

硬盤存儲(chǔ)器57硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)1.主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)、邏輯分區(qū)一個(gè)硬盤的主分區(qū)也就是包含操作系統(tǒng)啟動(dòng)所必需的文件和數(shù)據(jù)的硬盤分區(qū)，要在硬盤上安裝操作系統(tǒng)，則該硬盤必須得有一個(gè)主分區(qū)。擴(kuò)展分區(qū)也就是除主分區(qū)外的分區(qū)，但它不能直接使用，必須再將它劃分為若干個(gè)邏輯分區(qū)才行。邏輯分區(qū)也就是我們平常在操作系統(tǒng)中所看到的D、E、F等盤。2.分區(qū)格式“格式化就相當(dāng)于在白紙上打上格子”，而這分區(qū)格式就如同這“格子”的樣式，不同的操作系統(tǒng)打“格子”的方式是不一樣的，目前Windows所用的分區(qū)格式主要有FAT16、FAT32、NTFS，其中幾乎所有的操作系統(tǒng)都支持FAT16。但采用FAT16分區(qū)格式的硬盤實(shí)際利用效率低，因此如今該分區(qū)格式已經(jīng)很少用了。FAT32采用32位的文件分配表，使其對(duì)磁盤的管理能力大大增強(qiáng)，它是目前使用得最多的分區(qū)格式，Win98/Me/2000/XP都支持它。一般情況下，在分區(qū)時(shí)，阿King建議大家最好將分區(qū)都設(shè)置為FAT32的格式，這樣可以獲得最大的兼容性。

硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)582.5.硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)3.分區(qū)原則

不管使用哪種分區(qū)軟件，我們?cè)诮o新硬盤上建立分區(qū)時(shí)都要遵循以下的順序：建立主分區(qū)→建立擴(kuò)展分區(qū)→建立邏輯分區(qū)→激活主分區(qū)→格式化所有分區(qū)2.分區(qū)格式。

2.5.硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)59硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)一、磁盤空間的劃分進(jìn)行格式化時(shí)候，除了對(duì)磁盤劃分磁道，扇區(qū)外，還要分4個(gè)區(qū)：引導(dǎo)扇區(qū)、文件分配表、文件目錄表和數(shù)據(jù)區(qū)。（1）引導(dǎo)扇區(qū)：磁盤上第0面、0磁道、1扇區(qū)上放的是引導(dǎo)程序，就是引導(dǎo)扇區(qū)。（2）文件分配表（FAT）:用于描述文件在軟盤上的存放位置，以及整個(gè)磁盤的使用情況。（3）文件目錄表：存放磁盤目錄下，所有文件和子目錄的文件名和文件屬性等。（4）數(shù)據(jù)區(qū)：用來存放用戶的信息的。硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)60硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)二、用Fdisk進(jìn)行分區(qū)最簡單的分區(qū)軟件非“Windows啟動(dòng)軟盤”中的“Fdisk”莫屬。Win98啟動(dòng)盤中所附帶的Fdisk版本比較老，無法識(shí)別64GB以上容量的大硬盤。具備上網(wǎng)條件的用戶，安裝該修正程序后制作出來的啟動(dòng)盤，就能夠?qū)Υ笥?4GB的硬盤進(jìn)行分區(qū)了。1.進(jìn)入DOS并執(zhí)行Fdisk通過Win98啟動(dòng)盤進(jìn)入DOS狀態(tài)下，在A盤符下輸入“Fdisk”后回車。出現(xiàn)一些英文說明，并要求用戶做出選擇。此對(duì)話框的大致意思是問你“是否啟用FAT32支持”，鍵入“Y”并回車后，便進(jìn)入了Fdisk的主界面

硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)61硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)62硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)2.建立主分區(qū)在Fdisk主界面的“Enterchoice：”處鍵入“1”后回車，進(jìn)入分區(qū)功能界面。

硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)63硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)注意：除非你想將整個(gè)硬盤作為一個(gè)分區(qū)，否則此時(shí)絕對(duì)不能選擇“Y”，輸入“N”后回車。程序再次掃描硬盤，完成后要求輸入主分區(qū)的大小。

硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)64硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)

按照自己的分區(qū)方案，在這里輸入相應(yīng)的數(shù)字后回車（單位是MB，例如想建立一個(gè)2GB的分區(qū)，就輸入2048，即將數(shù)值乘以1024即可）。然后屏幕提示主分區(qū)已建立，并顯示主分區(qū)容量和所占硬盤全部容量的比例，此時(shí)按“Esc”返回Fdisk的主界面。

3.建立擴(kuò)展分區(qū)

在Fdisk主界面中繼續(xù)選擇第一項(xiàng)進(jìn)入分區(qū)功能界面，然后再選擇第二項(xiàng)建立擴(kuò)展分區(qū)。程序掃描完硬盤后會(huì)顯示當(dāng)前硬盤可建為擴(kuò)展分區(qū)的全部容量。直接回車后將所有的剩余空間建立為擴(kuò)展分區(qū)。

4.在擴(kuò)展分區(qū)上建立邏輯分區(qū)

擴(kuò)展分區(qū)建立完畢后，按照程序提示“按Esc鍵繼續(xù)”，此時(shí)程序并不會(huì)真正退出，而是立刻掃描擴(kuò)展分區(qū)，最后列出擴(kuò)展分區(qū)的可用空間，并要求輸入邏輯分區(qū)的大小。硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)65硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)66硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)通過上面幾步的操作，已經(jīng)分好了主分區(qū)，現(xiàn)在所做的“在擴(kuò)展分區(qū)上建立邏輯分區(qū)”就是建立D、E、F、G、H等分區(qū)。根據(jù)自己的分區(qū)方案，輸入D盤的容量后回車，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)為該區(qū)分配邏輯盤符“D”。因?yàn)閿U(kuò)展分區(qū)還沒有分完，程序還會(huì)出現(xiàn)如上圖所示的畫面，要求用戶輸入下一個(gè)邏輯分區(qū)的大小。用戶只要依次按照方案輸入邏輯分區(qū)的大小即可，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給它們分配盤符。擴(kuò)展分區(qū)分完后，系統(tǒng)會(huì)顯示所有邏輯分區(qū)的數(shù)量和容量，并提示按“Esc”返回。硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)67硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)

5.激活主分區(qū)

當(dāng)硬盤上同時(shí)建有主分區(qū)和擴(kuò)展分區(qū)時(shí)，必須將主分區(qū)激活，否則硬盤就會(huì)無法引導(dǎo)系統(tǒng)。返回Fdisk主功能界面，選擇“2”（Setactivepartition），此時(shí)屏幕將顯示主硬盤上所有分區(qū)供用戶進(jìn)行選擇。當(dāng)前硬盤上只有主分區(qū)“1”和擴(kuò)展分區(qū)“2”，在對(duì)話框中鍵入“1”后按回車退回到Fdisk主界面。至此，新硬盤的分區(qū)工作結(jié)束，按兩次“Esc”鍵退出Fdisk，然后重新啟動(dòng)電腦。

6.格式化分區(qū)

按照前面所講的方法利用Win98啟動(dòng)盤再次進(jìn)入DOS狀態(tài)，在A盤符下輸入“FormatC：”并回車，系統(tǒng)提示此舉將刪除C盤上的所有數(shù)據(jù)。鍵入“Y”后回車確認(rèn)，此時(shí)程序開始對(duì)C盤進(jìn)行格式化，完成后，程序提示是否給C盤分配卷標(biāo)?；剀嚧_認(rèn)，程序會(huì)自動(dòng)給C盤添加卷標(biāo)，至此，C盤格式化工作完成，該盤就能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)了。以此類推，格式化D、E等盤?，F(xiàn)在你就可以在硬盤上安裝操作系統(tǒng)了。硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的劃分和優(yōu)化存儲(chǔ)68硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的優(yōu)化存儲(chǔ)

（1）采用增加和減少文件的長度。（2）采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。（3）盡量減少磁盤碎片硬盤存儲(chǔ)器磁盤區(qū)間的優(yōu)化存儲(chǔ)69（3）光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器光盤，就是我們常說的CD-ROM，是CompactDiscReadOnlyMemory的縮寫。它是一種大容量的存儲(chǔ)媒介，其容量一般為650MB，我們可以用它來存放歌曲（如CD唱片），也可以存放電影（如VCD）、軟件、數(shù)據(jù)等。光盤的出現(xiàn)，極大地拓寬了電腦的多媒體用途，有了光盤，我們就可以在電腦上聽CD音樂、看VCD電影、唱卡拉OK等。好了，現(xiàn)在就讓我們一起走入光盤大世界。光盤的分類：

（3）光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器70光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器光盤的扇區(qū)、光道及容量計(jì)算與軟盤類似，光盤上也有扇區(qū)，不過光盤上的扇區(qū)要比軟盤上的扇區(qū)復(fù)雜的多，一共有三種物理扇區(qū)格式，它們分別是扇區(qū)格式0、扇區(qū)格式1、扇區(qū)格式2。這些扇區(qū)格式有不同的用途。扇區(qū)格式0不用于存放用戶數(shù)據(jù)，只用作導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)；扇區(qū)格式1用于存放計(jì)算機(jī)程序，用戶數(shù)據(jù)等；扇區(qū)格式2可用于存放用戶數(shù)據(jù)，也可以存放聲音、圖像等。光盤上的光道是螺旋形的，與黑膠唱片上的音軌很相似。光道與磁道相比，光道的密度以及光道上的數(shù)據(jù)密度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磁道。

光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器71光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器光盤的扇區(qū)、光道及容量計(jì)算光盤的容量如此之大，我們是怎樣算出來的呢？原來在光盤上有74分鐘長的螺線，即光道，而光驅(qū)每秒鐘可以讀75個(gè)扇區(qū)，因此光盤上總的扇區(qū)數(shù)為：74×60×75=333000又因?yàn)槊總€(gè)扇區(qū)有2352個(gè)字節(jié)，其中有304個(gè)字節(jié)為系統(tǒng)使用，剩下2048個(gè)字節(jié)給用戶存放數(shù)據(jù)，所以光盤的總?cè)萘繛椋?33000×2048）÷（1024×1024）=650MB。

光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器72

CD-ROM驅(qū)動(dòng)器只能讀，不能改寫AudioCD(歌曲等)CD-ROM(數(shù)據(jù))CD-I和Video-CD(影視信息）數(shù)據(jù)傳輸率：單速（150Kbps）、倍速、四倍速、8倍速、12倍速、24倍速等。Eject(Open/Close)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器Eject(Open/Close)73光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器光盤使用及選購指南光盤不象軟盤那樣可以對(duì)損壞的地方進(jìn)行修復(fù)或標(biāo)識(shí)，光盤壞了就不能修復(fù)了，所以保養(yǎng)光盤是非常重要的。請(qǐng)注意下面幾點(diǎn)：不用的光盤應(yīng)放在盒中；(2)拿光盤時(shí)不要用手接觸盤面；(3)經(jīng)常清洗光盤，方法是用軟布從光盤的中心開始向外擦試，不能繞著圓周擦拭。如果光盤太臟可以用清水加清潔劑清洗；(4)光盤工作時(shí)不能強(qiáng)行彈出。

光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器74（4）移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤主要指采用計(jì)算機(jī)外設(shè)標(biāo)準(zhǔn)接口（USB/IEEE1394）的硬盤。作為一種便攜式的大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)，它有許多出色的特性：容量大，單位儲(chǔ)存成本低，速度快，兼容性好。除了Windows98操作系統(tǒng)，在WindowsMe、Windows2000和WindowsXP下完全不用安裝任何驅(qū)動(dòng)程序，即插即用，十分方便。USB硬盤還具有極高的安全性，一般采用玻璃盤片和巨阻磁頭，并且在盤體上精密設(shè)計(jì)了專有的防震、防靜電保護(hù)膜，提高了抗震能力、防塵能力和傳輸速度，不用擔(dān)心銳物、灰塵、高溫或磁場等對(duì)USB硬盤造成傷害。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件75（5）U盤U盤是一種基于USB接口的無需驅(qū)動(dòng)器的微型高容量活動(dòng)盤，可以簡單方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。U盤體積非常小，容量比軟盤大很多（目前一般為8MB~256MB，最高達(dá)2GB）；它不需要驅(qū)動(dòng)器，無外接電源，使用簡便，即插即用，帶電插拔；存取速度快，約為軟盤速度的15倍，可靠性高，可擦寫達(dá)百萬次，數(shù)據(jù)可保存10年以上；采用USB接口，并可帶密碼保護(hù)功能。（5）U盤76（6）磁帶磁帶存儲(chǔ)器是一種順序存儲(chǔ)設(shè)備，它的運(yùn)行情況類似于錄音機(jī)上錄音帶的運(yùn)行的磁帶。存儲(chǔ)量大，一卷磁帶可存10MB－20MB信息，而且存滿后可卸下?lián)Q上空帶。它的主要缺點(diǎn)是讀/寫速度慢，而且只能順序存取，不能隨機(jī)讀取。磁帶一般用作數(shù)據(jù)備份。

（6）磁帶773輸入/輸出設(shè)備輸入／輸出（Input/Output）設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外界進(jìn)行信息交流的工具。輸入設(shè)備將信息用各種方法傳入計(jì)算機(jī)，并將原始信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能接受的二進(jìn)制數(shù)，以使計(jì)算機(jī)能夠處理。輸入設(shè)備有很多，主要有鍵盤、鼠標(biāo)和掃描儀，還有數(shù)碼相機(jī)等。輸出設(shè)備是將信息從計(jì)算機(jī)中送出來，同時(shí)把計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于人們利用的形式。常用的有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和音箱等。3輸入/輸出設(shè)備輸入／輸出（Input/Output）設(shè)78在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，主機(jī)與外圍設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的硬件機(jī)構(gòu)稱為I/O系統(tǒng)，其在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基本功能主要如下：（1）參與計(jì)算機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸操作，選擇輸入/輸出設(shè)備；（2）參與控制選定的輸入/輸出設(shè)備與CPU及其他部件之間的數(shù)據(jù)交換。主機(jī)與外圍設(shè)備在數(shù)據(jù)表示格式上是不相同的。主機(jī)采用二進(jìn)制編碼表示數(shù)據(jù)，外圍設(shè)備通常采用ASCII編碼。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件79顯示器顯示器分類方法也有多種，如下所示按顯示內(nèi)容可以分為：字符顯示器、圖形顯示器、視頻顯示器。按顯示尺寸可以分為：14英寸、17英寸、20英寸。按顯示顏色可以分為：單色顯示器、彩色顯示器。按顯示分辨率可以分為：低分辨率（300×200）、中分辨率（600×350）、高分辨率（640×480或1024×768以上）。分辨率越高，組成字符與圖形的點(diǎn)密度越高，顯示器顯示的畫面越清晰。一個(gè)發(fā)光點(diǎn)稱為一個(gè)像素。顯示器顯示器分類方法也有多種，如下所示80顯示器1．像素、點(diǎn)距

顯示器所顯示的圖形和文字是由許許多多的“點(diǎn)”組成的，我們稱這些點(diǎn)為像素，點(diǎn)距就是屏幕上相鄰兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離，是決定圖象清晰度的重要因素。點(diǎn)距越小，圖象越清晰，細(xì)節(jié)越清楚。一個(gè)發(fā)光點(diǎn)稱為一個(gè)像素。一般顯示器的點(diǎn)距有0.25、0.28、0.31、和0.39毫米幾種。0.25毫米點(diǎn)距通常用于高檔的顯示器。目前市場上最常用的是0.28毫米點(diǎn)距的顯示器，這對(duì)于我們平常的工作和娛樂來說，已完全足夠了。"點(diǎn)距"的概念來源于蔭罩型顯示器，在顯示器的種類里還有一種光柵型顯示器，與之對(duì)應(yīng)就有一個(gè)"柵距"的概念，"柵距"是顯示器屏幕上相鄰兩道光柵之間的距離。

顯示器1．像素、點(diǎn)81顯示器1．分辨率

分辨率是指顯示器屏幕上每行和每列所能顯示的"點(diǎn)"數(shù)（像素?cái)?shù)），分辨率越高，屏幕可以顯示的內(nèi)容越豐富，圖象也越清晰。最高分辨率是顯示器的一個(gè)性能指標(biāo)，它取決于顯示器在水平和垂直方向上最多可以顯示的點(diǎn)數(shù)。目前的顯示器一般都能支持1280×1024，1024×768,800×600等規(guī)格的高分辨率。顯示器1．分辨率82（2）色深是指在某一分辨率下，每一個(gè)像素點(diǎn)可以有多少種色彩來描述，它的單位是位（bit）。具體地說，8位的色深是將所有顏色分為256（28）種，那么，每一個(gè)像素點(diǎn)就可以取這256種顏色中的一種來描述。當(dāng)然，把所有顏色簡單地分為256種實(shí)在太少了些，因此，人們就定義了一個(gè)“增強(qiáng)色”的概念來描述色深，它是指16位（216=65536色，即通常所說的“64K色”）及16位以上的色深。在此基礎(chǔ)上，還定義了真彩24位色（224色）和32位色（232色）等。今天的彩色監(jiān)視器最多可顯示224（=17兆）種顏色。

768*1024*24=18874368位數(shù)/8=2.4MB若要把這個(gè)屏幕保存在存儲(chǔ)器中，就需要大約2.5MB的RAM。768*1024像素=800000個(gè)點(diǎn)。目前最高的分辨率為768*1024，1024*1280以上。（2）色深83（3）刷新率首先，模擬信息由顯示卡送到顯示器，顯示器將這一信息轉(zhuǎn)換成特定的電壓，借助電壓將陰性電子通過電子槍發(fā)射出來，形成一道電子束，然后，電子束通過協(xié)助熒光屏聚焦的遮光罩打在熒光屏上的磷質(zhì)發(fā)光體上，形成一個(gè)發(fā)亮的圖點(diǎn)。電子束由左向右，由上至下不停地做周期性掃描，使得只有很短暫的發(fā)光時(shí)間的磷質(zhì)發(fā)光體不斷地重新亮起來，這才能使我們感受到的是持續(xù)穩(wěn)定的畫面。這個(gè)過程稱為屏幕刷新（Refresh）。那么，一個(gè)畫面一秒鐘刷新多少次才算平穩(wěn)呢？這就是所謂的垂直掃描頻率（VerticalFrequency）。如果一秒鐘掃描60次，我們稱該顯示器的掃描頻率為60Hz。根據(jù)國際視訊標(biāo)準(zhǔn)器材規(guī)范，對(duì)于640×480的畫面，75Hz的掃描頻率是基本要求。而更高的分辨率的畫面最好要用75Hz以上的掃描頻率才能保證不閃爍、不傷眼睛的畫面效果。（3）刷新率84另一個(gè)常會(huì)聽到的名詞是水平掃描頻率（HorizontalFrequency），這是指顯示器每秒鐘可以產(chǎn)生的水平線數(shù)目。例如，標(biāo)準(zhǔn)的VGA的標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率為31.5kHz（525lines×60）,而一般家庭用的電視的水平掃描頻率為15.75kHz（525lines×30），所以近距離觀看電視畫面時(shí)會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的閃爍。如今，顯示器都具有多頻掃描的能力（Multi-scanning），為了穩(wěn)定畫面，選用較大掃描頻率調(diào)整范圍的顯示器，可以使你具有較大的應(yīng)用彈性。

另一個(gè)常會(huì)聽到的名詞是水平掃描頻率（Horizont85顯卡必須與顯示器相配，按總線類型可分為：ISA顯卡、ESIA顯卡和PCI顯卡。它們決定了顯卡和主機(jī)交換數(shù)據(jù)用的總線寬度。顯卡負(fù)責(zé)接收和解釋各種需要顯示的信息，與顯示器構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)。PCI總線為64位，交換數(shù)據(jù)的速度也最快，目前流行的大都是PCI顯卡。

按性能可分為一般顯卡和二維、三維加速卡，加速卡中裝有二維、三維的圖形加速芯片，有利于二維、三維圖形的顯示。目前最高的分辨率為768*1024、1028*1280以上。適配器（顯卡）它是主機(jī)與監(jiān)視器之間的接口或連接器，其作用是接收來自CPU和主內(nèi)存發(fā)送的信息，輸出視頻信號(hào)和同步信號(hào)到監(jiān)視器。MDA單色顯示適配器VGA視頻圖形陣列分辨率480*640256以上的色彩SVGA超級(jí)視頻圖形陣列600*800以上為中檔PC的基本配置XGA擴(kuò)展的圖形陣列768*1024以上QXGA快速擴(kuò)展圖形陣列支持1536*2048以上的顯示系統(tǒng)。顯卡必須與顯示器相配，按總線類型可分為：ISA顯卡、ESIA86MDA單色顯示適配器VGA視頻圖形陣列分辨率480*640256以上的色彩SVGA超級(jí)視頻圖形陣列600*800以上為中檔PC的基本配置XGA擴(kuò)展的圖形陣列768*1024以上QXGA快速擴(kuò)展圖形陣列支持1536*2048以上的顯示系統(tǒng)。MDA單色顯示適配器87

顯示卡接收CPU的顯示數(shù)據(jù)，控制顯示器顯示出來。包含顯示存儲(chǔ)器。分辨率：640x480、800x600、1024x768

VGA接口，顯示器數(shù)據(jù)電纜連接到此接口上顯示卡VGA接口，顯示器數(shù)據(jù)電纜連接到此接口上88

聲卡

音頻處理系統(tǒng)是由聲卡、話筒、音箱等設(shè)備組成，其中聲卡是必不可少的。聲卡是將聲音轉(zhuǎn)換為數(shù)字存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。聲卡的技術(shù)指標(biāo)有：1.聲音采樣的位數(shù)：分為8位、16位、32位，位數(shù)越多分辨率越高，失真度越小。2.采樣頻率：從4~44.1KHz，采樣頻率越高，其音質(zhì)還原越逼真。3.聲道數(shù)：聲卡的聲道數(shù)是指產(chǎn)生一個(gè)波形，這決定了聲卡是單聲道還是雙聲道立體聲。聲音是模擬信息，ADC會(huì)將聲音的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。DAC則將數(shù)字信號(hào)還原成模擬信號(hào)，用戶就可通過音箱聽到機(jī)器里的聲音。計(jì)算機(jī)是借助DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器和ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器來完成聲音的接收、處理和播放的。聲卡89音箱是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械信號(hào)的振動(dòng)，再形成人耳可聽到的聲波。音箱內(nèi)有磁鐵，且磁性很高，因此最好買防磁音箱以避免干擾屏幕的顯示。如果音箱有內(nèi)接的放大器則應(yīng)將音箱接到聲卡的Lineout插口上；用的是耳機(jī)或沒有內(nèi)置放大器的音箱，則應(yīng)將其接到Speakout接口上。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)講義課件90打印機(jī)打印機(jī)的分類

根據(jù)打印的原理可分為：針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)、噴蠟式打印機(jī)、熱蠟式打印機(jī)、熱升華打印機(jī)；

根據(jù)能打印的顏色可分為：單色打印機(jī)，只能輸出黑白灰度圖，彩色打印機(jī)，能輸出彩色圖樣，也能輸出黑白灰度圖；

根據(jù)打印的幅面可分為：窄幅打印機(jī)，只能輸出A4以下幅面，寬幅打印機(jī)，可以打印A4以上的幅面。

打印機(jī)打印機(jī)的分類91

打印機(jī)針式打印機(jī)的特點(diǎn)

目前市場上針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)占主流地位。其中針式打印機(jī)有打印成本低廉、容易維修、價(jià)格低、打印介質(zhì)廣泛等優(yōu)點(diǎn)，它是唯一靠打印針擊打介質(zhì)形成文字及圖形的打印機(jī)。但針式打印機(jī)打印質(zhì)量差、打印速度不快，更有打印鋼針撞擊色帶時(shí)產(chǎn)生很大噪音的致命缺點(diǎn)。針式打印機(jī)適用于要打印特別介質(zhì)和對(duì)打印質(zhì)量要求不高的部門。

打印機(jī)的共同性能指標(biāo)是：打印分辨率和打印速度。

打印機(jī)針式打印機(jī)的特點(diǎn)92打印機(jī)噴墨打印機(jī)的特點(diǎn)

噴墨打印機(jī)在近幾年發(fā)展特別快，其制造技術(shù)和打印技術(shù)都有很大的進(jìn)步，噴墨打印機(jī)有價(jià)格低、打印質(zhì)量好、打印速度快、打印噪音較小、體積小等優(yōu)點(diǎn)。但噴墨打印機(jī)對(duì)打印紙張有一些特別的要求，而且打印出來后，墨水遇水會(huì)退色。噴墨打印機(jī)的打印質(zhì)量比針式打印機(jī)好多了，分辨率幾乎可以和激光打印機(jī)相比，打印色色調(diào)也越加細(xì)膩，所以噴墨打印機(jī)特別適用于一般的辦公室和家庭。

目前，Epson、HP和Canon三家公司生產(chǎn)的噴墨打印機(jī)均為市場的主流產(chǎn)品。打印機(jī)噴墨打印機(jī)的特點(diǎn)93打印機(jī)激光打印機(jī)的特點(diǎn)

激光打印機(jī)是目前打印機(jī)家族中打印質(zhì)量最好的打印裝置之一，激光打印機(jī)具有打印速度較快、分辨率高、打印質(zhì)量好、不退色等優(yōu)點(diǎn)，一些新產(chǎn)品中還增加了網(wǎng)絡(luò)功能。它的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，打印成本較高。激光打印機(jī)適用于對(duì)打印質(zhì)量要求高、打印速度要求快的企業(yè)。其它象噴蠟式、熱蠟式、熱升華式打印機(jī)的打印質(zhì)量也非常好。

打印機(jī)激光打印機(jī)的特點(diǎn)94打印機(jī)選購打印機(jī)

如何在眾多類型的打印機(jī)中，選購適合自己使用的打印機(jī)呢？選購打印機(jī)首先要看自己的需要，若只是需要簡單的文本輸出，則可以選購較廉價(jià)的噴墨打印機(jī)；若不需打印較厚的或特別的打印介質(zhì)，不推薦選購針式打印機(jī)；若需要打印圖形或彩色信息，則應(yīng)選購較好的彩色噴墨打印機(jī)；若對(duì)打印質(zhì)量、效果、速度要求較高，且經(jīng)濟(jì)能力能負(fù)擔(dān)的，可以選購激光打印機(jī)或熱蠟式打印機(jī)。

打印機(jī)選購打印機(jī)95打印機(jī)認(rèn)識(shí)打印機(jī)的性能

在選定某種類型的打印機(jī)后，就該針對(duì)此類打印機(jī)的各種技術(shù)指標(biāo)挑選合適的型號(hào)，其中比較重要的技術(shù)指標(biāo)是打印的DPI（即打印的分辯率），打印分辯率有：180DPI、300DPI、360DPI、720DPI、1400DPI等幾檔，這個(gè)指標(biāo)可以反映出打印的效果；其次是打印的幅面和打印速度。不同打印分辨率、不同打印幅面的打印機(jī)價(jià)格差落很大，您可根據(jù)自己的用途和經(jīng)濟(jì)實(shí)力作相應(yīng)的選擇。安裝打印機(jī)

打印機(jī)的安裝過程是很簡單的，首先將打印機(jī)放置在水平桌面上，在關(guān)機(jī)狀態(tài)下將打印機(jī)與電腦連接，連接電纜的一頭插到打印機(jī)上，另一頭插到電腦的打印