计算机文化基础(第二版)第一章.ppt

第一章 计算机系统结构 主要内容： 1.1微型计算机的基本结构 1.2工业PC机介绍 1.3软件系统概述 1.1 微型计算机的基本结构 目前流行的微型计算机的基本结构从外观上看都是由主机、显示器、键盘、鼠标等组成。主机是微型计算机的核心，主要由系统主板、CPU、内存、硬盘、光盘驱动器、显示器适配器（显卡）、总线与接口、电源等构成，如图1-1所示，通常被封装在主机箱内。 1.1.1 微处理器 微处理器是20世纪最伟大的发明之一，也称中央处理器，简称CPU，它是微型计算机的核心部件，它包含在一个单一芯片中。通常，微处理器封装在一个矩形盒子中，将其插在主板上的CPU插座中，通过引脚与主板相连。微处理器是微型计算机系统的“大脑”，它决定了微型计算机的档次和主要性能指标，通过它接受来自各种输入设备的数据、处理这些数据并输出结果到相应的输出设备。但不管是什么样的微处理器，其内部结构都是由控制单元、算术逻辑运算单元、寄存器组3个基本单元以及内部总线组成。 1、衡量CPU的主要性能指标 （1）CPU字长：CPU可以一次处理的二进制数据的位数。 （2）CPU外频：是CPU与主板之间同步运行的速度，单位是MHZ。 （3）CPU主频：是CPU内核的工作频率，也称时钟频率。 （4）运算速度：计算机的运算速度通常指平均运算速度，即CPU每秒能执行多少条命令，运算速度越快，处理能力越强。 （5）地址总线宽度：它决定了CPU能访问内存的最大物理地址空间。 （6）数据总线宽度：它决定了CPU与缓存、内存及输入输出设备之间一次传输的信息量，它与CPU的字长是两个不同的概念。 （7）内部缓存（L1 cache)：封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致，L1缓存的容量单位一般为KB。 2、微型计算机流行CPU简介 微处理器从最初发展至今已经有30多年的历史，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器等，可以说微型计算机的发展是随着CPU的发展而前进的。按照CPU的用途可以分为通用CPU和工业控制CPU，微型计算机一般采用通用CPU，最具有代表性的产品当属美国英特尔公司的微处理器系列，另外还有AMD公司、IBM公司、Zilog（美国齐格洛）公司、摩托罗拉公司、苹果公司等世界著名公司的微处理器产品。 2、微型计算机流行CPU简介 （1）Intel CPU Pentium 4 CPU（奔4） 酷睿 Celeron CPU（赛扬） （2）AMD CPU（美国超威） 闪龙 毒龙 （3）中国“芯”工程 龙芯 1.1.2 内存储器 内存储器（简称内存）也是微型计算机的主要组成部分，用于存放计算机工作时所必须的数据和程序代码，衡量内存的主要指标一般包括存储容量（存储容量越大，其处理数据的能力就越强，运算速度一般也越快）、存取速度及位存储价格等。 1.1.2 内存储器 1，内存储器介绍 2，内存条 3，高速缓冲存储器Cache 1.1.3 系统主板 系统主板也称为主板、主机板或母板。它是微型计算机最基本的也是最重要的部件之一，是其他各种设备的连接载体。PC99技术规格规范了主板设计要求，提出主板各接口必须采用有色识别标志，以方便用户识别。 1.1.3 系统主板 主板从结构上可大体分为AT主板、ATX主板、NLX主板三大类型。 下面以ATX主板为例介绍主板上的几个主要部件，如图1-2所示。 1.1.3 系统主板 1、CPU插座 主板上的CPU插座是安装CPU的基座，它是主板上的“王座”。其结构与形状取决于CPU的封装形式。CPU插座有Slot和Socket两大主流结构，目前的主流产品一般采用Socket结构，Socket结构是一种方形多针的ZIF（零插拔力）插座，这种结构的设计便于CPU的安装与拆卸，只要抬起插座边上的拉杆，就可以毫不费力插拔CPU，拉下拉杆，CPU就被牢牢地固定在插座上。 2、芯片组 芯片组（chipset）是主板的控制中枢，它是随着集成电路工艺的发展以及微机结构的发展而发展起来的，人们将微机的大部分标准电路全部集成到几块大规模集成电路中，便产生了芯片组的概念。 芯片组作为主板的灵魂和核心，起着协调和控制数据在CPU、内存和各部件之间传输的作用，主板所采用芯片的型号决定了主板的主要性能和级别。 3、BIOS芯片 BIOS（Basic Input/Output System）芯片即基本输入输出系统，它实际是一组程序，该程序负责主板的一些最基本的输入和输出，在开机后对系统的各部件进行检测和初始化。BIOS一般固化在EPROM（Erasable Programmable Read-O