powerpoint2010的使用

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1、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。,图1-1 主机箱中的基本部件,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

2、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

3、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

4、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

5、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。,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,图1-2 主板的主要组成部件,1、CPU插座 主

6、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。,1.1.3 系统主板,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

7、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-Only Memory 可修改只读存储器）或EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory 电子式可修改只读存储器）芯片中，在

8、新型主板中也有存储在Flash（闪存，英文名称是“Flash Memory“，简称为“Flash“，属于内存器件的一种） ROM芯片中。如果说芯片组是主板心脏的话，那么BIOS就是主板的大脑，它告诉主板应该如何工作，各个中断地址的使用状况，以及把一些特定的开关打开等。,4、内存插槽 内存插槽是主板上用来安装内存条的一组长型插槽，内存条（将若干个内存芯片集中在一块条状结构的集成电路板上）通过正反两面带有的金手指与主板连接。主板所支持的内存种类和容量都是由内存插槽来决定的。,5、驱动器插座 驱动器插座指硬盘、光盘以及软盘驱动器与主板连接的插座。硬盘、光盘驱动器一般通过80芯的专用扁平电缆与主板上的

9、IDE、EIDE或SCSI接口连接；软盘驱动器一般也是通过一根扁平电缆与主板上提供的一个34针的软盘驱动器插座连接的。,6、扩展槽 主板上的扩展槽是用来扩展微型计算机功能的插槽，扩展槽可用来安装各种扩展卡（也叫适配卡），如显示卡、声卡、内置式Modem卡、网卡等（大部分微机已经将某些扩展卡集成在主板上）。目前微机主板上较为常见的扩展槽有PCI扩展槽和AGP扩展槽 。,7、计算机与外部设备接口 外部总线通常以接口形式出现，是外部设备与计算机连接的端口，也叫I/O接口。在微机中，通常将I/O接口做成I/O接口卡插在主板的I/O扩展槽上（如显卡、网卡）、也有的直接做在主板上的，如键盘接口、鼠标接口、

10、串行接口、并行接口、USB接口以及高档微机上的IEEE 1394口（俗称火线口）等。外部设备和主机的连接通常是通过连接电缆将外部设备与主板上提供的外部接口连接起来实现的。,外部设备接口 （1）键盘和鼠标接口 （2）串行接口 （3）并行接口 （4）USB口 （5）IEEE 1394接口,微型计算机内部的连接方式均采用总线（bus）结构，即各个部件之间通过一组公共的信号线连接起来，这组信号线称为系统总线，也就是说总线是计算机各模块间进行信息传输的通道。 1、总线的分类 （1）片内总线，也称为CPU总线，位于CPU芯片内部，用于连接CPU内部的各功能单元。 （2）片总线，是微机主板上以CPU为核心与

11、各部件间的直接连线，是芯片一级的连接线，它是微机系统的重要总线。,1.1.4系统总线,（3）存储总线，是用来连接存储控制器和DRAM之间的总线。 （4）系统总线，也称为板总线，用于连接微机扩展槽上的各扩展板与系统主板之间的总线，它是微机系统最重要的一种总线。微机总线通常指的就是系统总线。系统总线的标准很多（如PCI、ISA、AGP），可以插接各种扩展板卡。 （5）外部总线，也称为通信总线，用于微机系统、微机系统之间、微机系统和外设之间的连接。常用的外部总线有RS-232C串行总线、USB总线。,2、系统总线 系统总线根据传输信息的类型可分为数据总线（Data Bus，DB）、地址总线（Addr

12、ess Bus，AB）和控制总线（Control Bus，CB）三大类。 （1）数据总线是用于CPU与内存或I/O接口之间传输数据或指令代码的信号线，数据总线是双向的，即数据可传送到CPU，也可以从CPU传送到其他部件。 （2）地址总线是传送CPU所要访问的存储单元或I/O接口地址的信号线，地址总线是单向的，通常总是将地址从CPU传送给内存储器或I/O接口。 （3）控制总线传送控制器的各种控制信息，保证计算机协调正确地工作。,3、系统总线的性能指标 评价一种总线的性能指标主要有以下三个方面： （1）总线的宽度：是指总线能同时传送的数据位数，其单位为位（bit）。 （2）总线的工作频率：也称作总

13、线的时钟频率，其单位为MHz。它是影响总线传输速率的重要因素之一。 （3）总线的传输速率：总线上每秒钟传输的最大字节数，其单位为Mbit/s。,4、常用的总线标准 （1）ISA总线是IBM开发的用于个人计算机的总线标准，数据传输宽度16位，传输速率较低，主要用在286到486的微机中，ISA总线的扩展标准是EISA总线，它是一种32位总线、数据传输速度比ISA更快。 （2）PCI总线是为了满足现代操作系统对系统外部设备信息吞吐量“一大二快”的要求而设计的，“一大”是信息量大，“二快”是传输速度快。Intel公司在1999年推出一个高速度的系统总线标准，其数据传输宽度32位或64位，数据传输速率

14、较高，是目前被广泛采用的一种总线。 （3）AGP总线是一种最新的总线类型，它比PCI总线的速度快2倍以上，专门用于加速图像显示。,中央处理器（CPU）和主存储器（RAM）构成微型计算机的主体，简称主机。主机以外的大部分硬件设备称为外部设备，简称外设，外设通过接口以及连接电缆与主机相连。外设通常包括输入输出设备和外部存储设备。外部存储设备既可以看作是输入设备，也可以看作是输出设备。输入输出设备是人与计算机交换信息所必需的设备，不同种类的设备可以满足不同场合的需求。,1.1.5 输入输出设备,1、常用的输入设备 输入设备是指一切能向计算机输入信息的设备，微机系统中常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪

15、、条形码阅读器、光笔、触摸屏、数码摄像机、数码照相机、摄像头、麦克风等。其中键盘是微机中最常用的和必备的标准输入设备。,2、常用的输出设备 计算机通过输入设备将输入的数据经过一定处理后，必须将处理结果转换成可以理解的形式呈现给用户，这就需要输出设备才能完成。常用的输出设备主要有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。,输出设备： （1）显示器 CRT显示器 LCD显示器 （2）显示卡 （3）打印机,1.2 工业PC机介绍,我们家庭和办公室、学校使用的IBM-PC机或兼容机叫通用计算机，在工业控制领域还经常使用一种叫工业控制计算机的PC机，简称工控机。它和后面介绍的单片机一样都是计算机大家庭中的重要成员

16、。它们各有特点，使用场合也不一样。通常我们把工业PC机控制系统俗称“大”系统，而把单片机控制系统叫“嵌入式”控制系统。,工控机和通用计算机的区别主要有： 1、在外型结构上没什么区别，但在内部芯片使用上差别很大 计算机芯片可分为三个档次，即商业级、工业级和军品级。商业级集成芯片的工作温度为070；工业级集成芯片的工作温度为-4085；军品级集成芯片的工作温度为-55125。由于工控机模板采用工业级集成芯片，它的无故障工作时间是很长的，一般可保证十年以上。,2、机箱采用特殊材料并密封，抗灰尘、抗震动、抗电磁干扰。 工控机的操作系统和通用计算机一样，大多由用户选择，基本上是Windows98/2000/XP等系统。但使用最多、最方便的是Windows98操作系统，因为在Windows98操作系统以后，微软对操作系统进行了限制，普通用户对底层设备不能进行访问，就是连简单的输入输出都不能。如果要进行底层设备操作必须使用专门的底层设备驱动程序，Windows98及以下操作系统可以使用叫VxD的驱动程序，Windows98和Windows2000使用叫WDM的驱动程序，