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1、2.4 PC 2.4 PC 机的组成机的组成2.4.1 2.4.1 概述概述PCPC机的物理组成机的物理组成机箱机箱、显示器显示器、键盘键盘、 鼠标器鼠标器等等机箱机箱内包含内包含主板主板、硬盘硬盘、软驱软驱、光光驱驱、 电源、电源、风扇风扇等等主板主板上安装上安装CPUCPU、芯片组芯片组、内存条内存条、总线插槽、总线插槽、I/OI/O控制器、控制器、I/OI/O端口端口、扩充卡等部件、扩充卡等部件台台式式机机计算机组成原理 (2)课件扩充卡扩充卡及其与主板的关系及其与主板的关系扩充卡扩充卡( (适配器或控制器适配器或控制器) )种类种类：图形卡图形卡声音卡声音卡视频卡视频卡等等扩充卡与主板
2、及外部设备连接扩充卡与主板及外部设备连接PCPC机常用外围设备、机常用外围设备、cpucpu和内存通过扩充卡和主板连接。和内存通过扩充卡和主板连接。许多扩充卡的功能可以部分或全部集成在主板上许多扩充卡的功能可以部分或全部集成在主板上( (例如，例如，软盘、硬盘、串行口、并行口、声音、图形显示、网软盘、硬盘、串行口、并行口、声音、图形显示、网络连接等控制电路都可以集成在主板上络连接等控制电路都可以集成在主板上) )显示接口卡显示接口卡计算机组成原理 (2)课件CPU插座插座内存条插座内存条插座 软驱、硬盘软驱、硬盘IDEIDE连接器连接器电源连接器电源连接器PCI总线插槽总线插槽华硕华硕P4T主
3、板实物照片主板实物照片 芯片组芯片组 I/O端口端口计算机组成原理 (2)课件BIOS: Basic Input/Output System 基本输入基本输入/输出系统输出系统 它是放在它是放在主板主板上上只读存储器只读存储器（FLASH ROM）芯片）芯片中的一组机器语言程序，具有中的一组机器语言程序，具有启动启动计算机工作、计算机工作、诊断诊断计计算机故障及算机故障及控制控制低级输入输出操作的功能。低级输入输出操作的功能。 ROM:Read Only Memory 只读存储器只读存储器CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物半
4、导体互补金属氧化物半导体 它用来存放用户对它用来存放用户对计算机硬件计算机硬件所设置的一些所设置的一些参数参数（称为（称为“配置信息配置信息”，包括当前的日期和时间、已安装，包括当前的日期和时间、已安装的软驱和硬盘的个数及类型等。它是一种易失性的存储的软驱和硬盘的个数及类型等。它是一种易失性的存储器，必须使用电池供电，才能使计算机关机后也不会丢器，必须使用电池供电，才能使计算机关机后也不会丢失所存储的信息。失所存储的信息。 计算机组成原理 (2)课件BIOSBIOS（Basic Input/Output SystemBasic Input/Output System）基基本本输输入入/ /输输
5、出出系系统统，是是操操作作系系统统的的最最底底层层部部分分的的机机器器语言程序语言程序。 BIOS BIOS存放在存放在只读存储器只读存储器芯片芯片( (ROMROM) )中中, ,一般称为一般称为BIOSBIOS芯片芯片。 BIOSBIOS主主要要包包含含4 4部部分分的的程程序序, , 一一般般情情况况下下是是不不能能被被修修改改的的POSTPOST(Power (Power On On Self Self TestTest，加加电电自自检检) )程程序序（检检测测计算机故障）计算机故障）系统系统自举自举（装入）程序（装入）程序（启动启动计算机）计算机）CMOSCMOS设置程序设置程序基基
6、本本外外围围设设备备的的驱驱动动程程序序（实实现现常常用用外外部部设设备备输输入入输出操作的控制程序）输出操作的控制程序）BIOSBIOSBIOS ROMBIOS ROM芯片（只读存储器芯片）芯片（只读存储器芯片）P44P44计算机组成原理 (2)课件CMOSCMOS芯片芯片( (互补金属氧化物半导体存储器互补金属氧化物半导体存储器) ) Complementary Metal Oxide Semiconductor 存放用户对计算机硬件所设置的一些参数存放用户对计算机硬件所设置的一些参数( (称为称为“配置信息配置信息”)”)，包括当前的，包括当前的日期和时间日期和时间等。等。CMOSCMO
7、S是一种半导体存储器芯片，使用电池供电，是一种半导体存储器芯片，使用电池供电，成为成为易失性存储器易失性存储器，但只要电池供电正常，即使，但只要电池供电正常，即使计算机关机后它也不会丢失所存储的信息以及时计算机关机后它也不会丢失所存储的信息以及时钟停走。钟停走。计算机组成原理 (2)课件芯片组：芯片组：pcpc机各部分相连的枢纽。机各部分相连的枢纽。芯片组芯片组作用作用 集集中中了了主主板板上上几几乎乎所所有有的的控控制制功功能能，把把以以前前复复杂杂的的控控制制电电路路和和元元件件最最大大限限度度地地集集成成在在几几个个芯芯片片内内，是是构构成成主主板板电电路路的的核核心心。一一定定意义上讲
8、，意义上讲，它决定了主板的级别和档次它决定了主板的级别和档次。芯片组芯片组（ Chipset Chipset ）P43P43计算机组成原理 (2)课件2.4.2 2.4.2 内存储器内存储器p46p46计算机存储器体系结构计算机存储器体系结构内存储器内存储器内存储器内存储器 1MB 1MB( (使用半导体使用半导体使用半导体使用半导体存储器芯片存储器芯片存储器芯片存储器芯片) 64-) 64-512MB512MBCacheCache存储器存储器存储器存储器主存储器主存储器主存储器主存储器(RAM(RAM和和和和ROM)ROM)外存储器外存储器外存储器外存储器( (软盘、硬盘、光盘软盘、硬盘、光
9、盘软盘、硬盘、光盘软盘、硬盘、光盘) )后备存储器后备存储器后备存储器后备存储器( (磁带、光盘磁带、光盘磁带、光盘磁带、光盘) )2ns10ns10ms100s外存储器外存储器20-80GB50-100GB计算机组成原理 (2)课件RAMRAM(Random Access Memory(Random Access Memory随机存取存储器随机存取存储器) )：多采用多采用MOS(MOS(金属氧化物半导体金属氧化物半导体) )型型半导体集成电半导体集成电路芯片路芯片制成。制成。易失性易失性。D DRAMRAM（动态随机存取存储器，动态随机存取存储器，主存储器主存储器）S SRAMRAM（静态
10、随机存取存储器，静态随机存取存储器，cachecache）半导体存储器芯片的类别半导体存储器芯片的类别计算机组成原理 (2)课件ROMROM（Read Only MemoryRead Only Memory只读存储器只读存储器）MaskMask ROM ROM（掩膜掩膜ROMROM）PROMPROM（Programmable ROMProgrammable ROM）和和EPROMEPROM（Erasable Programmable ROMErasable Programmable ROM）Flash Flash ROMROM（快擦除快擦除ROMROM，或或闪速存储器闪速存储器）Flash F
11、lash ROM:ROM:非易失，可在线写，用于非易失，可在线写，用于BOISBOIS程序程序半导体存储器芯片的类别半导体存储器芯片的类别计算机组成原理 (2)课件一般使用一般使用DRAMDRAM芯片组成芯片组成 存储容量存储容量 含义：指存储器所包含的存储单元的总数含义：指存储器所包含的存储单元的总数 单位：单位：MBMB(1MB(1MB2 22020字节字节) )或或GBGB(1GB(1GB2 23030字节字节) ) 每每个个存存储储单单元元( (一一个个字字节节) )都都有有一一个个地地址址，CPUCPU按按 地址地址对存储器进行访问对存储器进行访问 存取时间存取时间 含含义义：在在存
12、存储储器器地地址址被被选选定定后后，存存储储器器读读出出数数据据并并送送到到CPUCPU（或或者者是是把把CPUCPU数数据据写写入入存存储储器器）所所需要的时间需要的时间 单位：单位：nsns（1ns = 101ns = 10-9-9秒）秒）主存储器主存储器计算机组成原理 (2)课件CacheCache是是使使用用SRAMSRAM芯芯片片组组成成的的一一种种高高速速缓缓冲冲存存储储器器，简简称称快存快存。 CacheCache一级缓存（一级缓存（一级缓存（一级缓存（L1 CacheL1 Cache）( (容量：几容量：几容量：几容量：几KBKB几十几十几十几十KB)KB)二级缓存（二级缓存（
13、二级缓存（二级缓存（L2 CacheL2 Cache）（容量：（容量：（容量：（容量：128KB1MB128KB1MB）CPU、Cache及主存储器的关系及主存储器的关系Cache(SRAM)Cache控制器控制器CPU主存储器主存储器DRAM高速缓冲存储器高速缓冲存储器CacheCache计算机组成原理 (2)课件DDR SDRAM DDR SDRAM 内存条模块内存条模块SDRAM SDRAM 内存条模块内存条模块内存储器内存储器计算机组成原理 (2)课件I/OI/O操作三种方式：操作三种方式：1 1、程序查询方式、程序查询方式2 2、中断处理方式、中断处理方式3 3、DMADMA( (D
14、irect Memory AccessDirect Memory Access直接存储器存取直接存储器存取) )传传送方式送方式 计算机组成原理 (2)课件I/OI/O总线总线P49P49I/OI/O总线上的信号类别总线上的信号类别 数据信号、数据信号、 地址信号、地址信号、 控制信号控制信号 I/O I/O总线上线路类别总线上线路类别 数据线数据线 、 地址线、地址线、 控制线控制线总线控制器总线控制器 位于主板的芯片组中，协调与管理位于主板的芯片组中，协调与管理I/OI/O总线操作总线操作I/OI/O总线的总线的带宽带宽（总线的数据传输速率）（总线的数据传输速率） 单位时间内总线上可传送的
15、数据量单位时间内总线上可传送的数据量( (字节数字节数) )计算公式：计算公式：总线带宽（总线带宽（MB/sMB/s）= = （数据线宽度（数据线宽度/8/8）总线有效工作频率（总线有效工作频率（MHzMHz） 每个总线周期的传输次数每个总线周期的传输次数 计算机组成原理 (2)课件主板上的扩展槽与I/O总线直接连接 PCI总线扩展槽总线扩展槽计算机组成原理 (2)课件I/O端口分类概念：P48串行端口串行端口并行端口并行端口计算机组成原理 (2)课件I/OI/O端口分类端口分类P50P50从是否能从是否能连接多个设备连接多个设备来分来分总线总线式（可连接多个设备，被多个设备共享，式（可连接多
16、个设备，被多个设备共享，例如，例如，USBUSB接口）接口）独占独占式（只能连接式（只能连接1 1个设备）个设备）从是否从是否符合标准符合标准来分来分标准标准接口接口 （通用接口（通用接口 , , 例如例如 USBUSB）专用专用接口接口 （专用接口（专用接口 例如例如 VIDEO VIDEO 视频口视频口) )计算机组成原理 (2)课件视频口麦克风音 箱键盘接口并行口USB网络接口串行口鼠标接口串行口串行口9针针并行口并行口视频口视频口键盘接口键盘接口网络接口网络接口PS/2接口接口键盘键盘/鼠鼠标标串行口串行口25针针计算机组成原理 (2)课件名名 称称数据传输数据传输方式方式数据传输速率
17、数据传输速率标标 准准 插头插头/ /插插座形式座形式可连接的设可连接的设备数目备数目通常连接的设备通常连接的设备串行串行口口串行串行, ,双向双向 505019200B/s19200B/sRS-232ERS-232E或或RS-422 RS-422 DB25FDB25F或或DB9FDB9F1 1鼠标器鼠标器，MODEMMODEM并行并行口口( (增强式增强式) )并行并行, ,双向双向1.5MB/s1.5MB/sIEEE 1284 IEEE 1284 DB25MDB25M1 1打印机，打印机，扫描仪扫描仪USBUSB（1.11.1）串行串行, ,双向双向0.1875MB/s0.1875MB/s
18、或或1.5MB/s1.5MB/sUSB AUSB A最多最多127127鼠标器，鼠标器，数码相机数码相机，移动盘移动盘，扫描仪扫描仪等等USBUSB（2.02.0）串行串行, ,双向双向60MB/s60MB/sUSB AUSB A最多最多127127外接硬盘，数字视频外接硬盘，数字视频设备等高速设备设备等高速设备FireWire FireWire (i.Link)(i.Link)串行串行, ,双向双向12.5,25,50MB/12.5,25,50MB/s s最高最高400MB/s400MB/sIEEE 1394 IEEE 1394 最多最多6363数字视频设备数字视频设备SCSISCSI并行并
19、行, ,双向双向5,10,20,40,805,10,20,40,80或或160MB/s160MB/sSCSI-2SCSI-2SCSI-3SCSI-3Ultra Ultra SCSI SCSI C50FC50F最多最多7 7或或1515硬盘，扫描仪，光驱，硬盘，扫描仪，光驱，磁带机磁带机显示器输显示器输出接口出接口并行并行, ,单向单向 200200500MB/s500MB/sVGAVGAHDB15HDB151 1显示器显示器PS/2PS/2接口接口 串行串行, ,单向单向低速低速IBMIBM1 1键盘或鼠标器键盘或鼠标器键盘接口键盘接口 串行串行, ,单向单向低速低速1 1键盘键盘红外线接红外
20、线接口口(IrDA)(IrDA)串行串行, ,双向双向115000b/s115000b/s或或4Mb/s4Mb/s红外线数红外线数据协会据协会 不需要不需要1 1键盘，鼠标器，打印键盘，鼠标器，打印机等机等计算机组成原理 (2)课件USBUSB接口接口Universal Serial BusUniversal Serial Bus通用串行通用串行总线式总线式接口接口特点：特点：高速高速、可连接、可连接多多个设备、个设备、串行串行传输传输传输速率传输速率USBUSB的的1.11.1版：版：1.5 MB/s1.5 MB/s和和12 M12 Mb b/s/sUSB2.0USB2.0版：高达版：高达4
21、80Mb/s480Mb/s（60M60MB B/s/s）使用使用4 4线连接器，体积小，符合线连接器，体积小，符合即插即用即插即用规范规范（Plug & Play,Plug & Play,即即PnPPnP）使用使用“USBUSB集线器集线器” ” 扩展机器的扩展机器的USBUSB接口，最多接口，最多连接连接127127个个设备设备可通过可通过USBUSB接口由主机向外设提供电源（接口由主机向外设提供电源（5V5V，100100500 mA500 mA）支持支持热拔插热拔插计算机组成原理 (2)课件2.5 2.5 常用输入设备常用输入设备主要内容主要内容: : 键盘、鼠标器、笔输入设备、键盘、鼠
22、标器、笔输入设备、 扫描仪、数码相机扫描仪、数码相机计算机组成原理 (2)课件2.5.1 2.5.1 键盘（键盘（KeyboardKeyboard）键盘（键盘（标准的输入设备标准的输入设备）作用：可以将字符或命令等输入到计算机中。作用：可以将字符或命令等输入到计算机中。计算机组成原理 (2)课件键盘键盘键的组成与分布：键的组成与分布：小键盘光标控制键功能键打字键盘计算机组成原理 (2)课件PCPC机键盘中部分控制键的作用机键盘中部分控制键的作用 控制键名称控制键名称主主 要要 功功 能能ShiftShift换档键。也是一个状态键。换档键。也是一个状态键。AltAltAlternateAlter
23、nate的缩写，当它与另一个的缩写，当它与另一个( (些些) )键一起按下时，将发出一个命令，键一起按下时，将发出一个命令，其含义由应用程序决定。其含义由应用程序决定。 BreakBreak与另一个键一起按下时，经常用于终止或暂停一个程序的执行。与另一个键一起按下时，经常用于终止或暂停一个程序的执行。CtrlCtrlControlControl的缩写，当它与另一个的缩写，当它与另一个( (些些) )键一起按下时，将发出一个命令，其键一起按下时，将发出一个命令，其含义由应用程序决定。含义由应用程序决定。DeleteDelete删除光标右面的一个字符，或者删除一个删除光标右面的一个字符，或者删除一
24、个( (些些) )已选择的对象。已选择的对象。EndEnd一般是把光标移动到行末。一般是把光标移动到行末。EscEscEscapeEscape的缩写，经常用于退出一个程序或操作。的缩写，经常用于退出一个程序或操作。F1F1F12F12共共1212个功能键，它们的功能由操作系统及运行的应用程序来决定。个功能键，它们的功能由操作系统及运行的应用程序来决定。HomeHome通常用于把光标移动到开始位置，如一个文档的起始位置或一行的开始通常用于把光标移动到开始位置，如一个文档的起始位置或一行的开始处。处。InsertInsert在输入字符时可以有在输入字符时可以有覆盖方式和插入方式覆盖方式和插入方式两
25、种，两种，InsertInsert键用于在两者方键用于在两者方式之间进行切换。式之间进行切换。Num LockNum Lock数字小键盘可以像计算器键盘一样使用，也可作为光标控制键使用，由数字小键盘可以像计算器键盘一样使用，也可作为光标控制键使用，由本键在两者之间切换。本键在两者之间切换。Page DownPage Down 使光标向下移动若干行。使光标向下移动若干行。Page UpPage Up使光标向上移动若干行。使光标向上移动若干行。PausePause临时性地挂起一个程序或命令。临时性地挂起一个程序或命令。Print Print ScreenScreen把当时的屏幕映象记录下来。把当时
26、的屏幕映象记录下来。Scroll Scroll LockLock在大部分应用中没有作用。在大部分应用中没有作用。计算机组成原理 (2)课件键盘键盘控制键的使用：控制键的使用： CTRL + CTRL + 字母键：在字母键：在WindowsWindows中常表示为快捷键中常表示为快捷键 例如，例如，CTRL+CCTRL+C（复制到剪贴板）（复制到剪贴板） ALT + ALT + 字母键：字母键：WindowsWindows中常表示为访问键。中常表示为访问键。 例如，例如，ALT+F ALT+F （访问窗口文件操作菜单）（访问窗口文件操作菜单）性能参数性能参数 键的个数。例如键的个数。例如1041
27、04键盘（台式键盘（台式PCPC机普遍采用）机普遍采用）108108键盘键盘与主机的接口：与主机的接口：P53P53PS/2PS/2接口接口USBUSB接口接口无线接口无线接口 （用于无线键盘）（用于无线键盘）计算机组成原理 (2)课件2.5.2 2.5.2 鼠标器（鼠标器（MouseMouse）作作用用：一一种种指指示示设设备备（pointing pointing devicedevice）, ,能能方方便便地地控控制制屏屏幕幕上上的的鼠鼠标标箭箭头头准准确确地地定定位位在在指指定定的的位置处，并通过按钮位置处，并通过按钮完成各种操作或发出命令完成各种操作或发出命令。组成：左键、右键、滚轮等
28、组成：左键、右键、滚轮等普通鼠标普通鼠标 指点杆指点杆 触摸板触摸板 轨迹球轨迹球 操纵杆操纵杆 计算机组成原理 (2)课件鼠标器鼠标器基本操作基本操作：移动移动：移动光标：移动光标单击单击：左键，右键：左键，右键双击双击：左键：左键拖放拖放：左键，右键：左键，右键转动滚轮：向前转动滚轮：向前/ /向后滚动窗口中显示的内容向后滚动窗口中显示的内容在在WindowsWindows系统中，鼠标操作所实现的功能如下：系统中，鼠标操作所实现的功能如下：单击：左键（单击：左键（选择对象选择对象） 右键（选择对象并出现对象操作右键（选择对象并出现对象操作快捷菜单快捷菜单）双击：左键（双击：左键（打开或运行
29、打开或运行）拖放：左键（拖放：左键（移动移动对象、对象、复制复制对象、对象、创建创建对象对象快捷快捷方式方式） 右键（右键（移动移动对象、对象、复制复制对象、对象、创建创建对象对象快捷快捷方式方式）计算机组成原理 (2)课件鼠标器鼠标器( (了解了解) )性能参数性能参数分分辨辨率率：鼠鼠标标器器最最主主要要的的技技术术指指标标，用用dpidpi（dot dot per per inchinch）表表示示，指指鼠鼠标标每每移移动动一一英英寸寸距距离离光光标标在在屏屏幕上所通过的像素的数目。幕上所通过的像素的数目。 目前多为：目前多为：300 400 dpi300 400 dpi轨轨迹迹速速度度
30、：反反映映鼠鼠标标的的移移动动灵灵敏敏度度，以以达达到到 600mm/sec 600mm/sec 以上为佳以上为佳分类分类（按结构）（按结构）机机械械式式鼠鼠标标：结结构构简简单单，价价格格便便宜宜，但但准准确确性性和和灵灵敏度较差敏度较差光电式光电式鼠标：速度快，准确性和灵敏度高，寿命长。鼠标：速度快，准确性和灵敏度高，寿命长。光机式光机式鼠标：精度较高，不需特殊衬垫鼠标：精度较高，不需特殊衬垫计算机组成原理 (2)课件鼠标器鼠标器连接到主机的接口连接到主机的接口（5454）RSRS232 232 串行口（串行口（9 9针针 D D形）形）PS/2PS/2 接口（接口（6 6针针 圆形）圆形
31、）USBUSB 接口接口无线鼠标无线鼠标无线鼠标（红外线，无线电射频）无线鼠标（红外线，无线电射频）计算机组成原理 (2)课件2.5.3 2.5.3 笔输入设备（手写笔）笔输入设备（手写笔）作用作用 兼有键盘、鼠标和写字笔的功能，可以替代键盘和鼠兼有键盘、鼠标和写字笔的功能，可以替代键盘和鼠标输入文字、标输入文字、 命令和作图。输入汉字时，需运行命令和作图。输入汉字时，需运行“手写汉字识别软件手写汉字识别软件”计算机组成原理 (2)课件2.5.4 2.5.4 扫描仪扫描仪作用作用 将图片将图片（照片）（照片）或文字或文字输入计输入计算机的算机的一种输一种输入设备。入设备。计算机组成原理 (2)
32、课件扫描仪扫描仪分类（按结构）分类（按结构）手持式扫描仪手持式扫描仪 操操作作人人员员手手执执扫扫描描仪仪在在被被扫扫描描的的图图件件上上移移动动。其其扫描头较窄，只适用于扫描较小的图件。扫描头较窄，只适用于扫描较小的图件。平板式扫描仪平板式扫描仪 胶片专用和滚筒式胶片专用和滚筒式 高分辨率的专业扫描仪高分辨率的专业扫描仪计算机组成原理 (2)课件扫描仪扫描仪性能指标（性能指标（P56P56）分辨率分辨率（dpidpi） 反反映映了了扫扫描描仪仪扫扫描描图图像像的的清清晰晰程程度度，用用每每英英寸寸生生成成的的像像素素数数目目（dpidpi）来来表表示示。 例例如如，600 600 *1200
33、 *1200 dpidpi，1200 * 2400 dpi1200 * 2400 dpi。色彩位数色彩位数（色彩深度）（色彩深度） 反反映映了了扫扫描描仪仪对对图图像像色色彩彩的的辨辨析析能能力力，色色彩彩位位数数越越多多，扫扫描描仪仪所所能能反反映映的的色色彩彩就就越越丰丰富富，扫扫描描的的图图象象效果也越真实。效果也越真实。 例如，例如，24 bit24 bit，32 bit32 bit，36 bit36 bit，42 bit42 bit，48 bit48 bit。扫描幅面扫描幅面 指被扫描图件容许的指被扫描图件容许的最大尺寸最大尺寸。例如，。例如， A4, A3 A4, A3。计算机组成
34、原理 (2)课件2.5.5 2.5.5 数码相机（数字相机）数码相机（数字相机）作用作用 图图像像输输入入设设备备。不不需需要要胶胶卷卷和和暗暗房房，能能直直接接将将数数字字形形式式的的照照片片输输入入电电脑脑进进行行处处理理，或或通通过过打打印印机机打打印印出出来来，或与电视机连接进行观看。或与电视机连接进行观看。计算机组成原理 (2)课件数码相机数码相机P56P56主要主要性能指标性能指标CCDCCD像素个数像素个数 决定照片图像能达到的决定照片图像能达到的最高分辨率最高分辨率。 例如，照片分辨率达例如，照片分辨率达 1600 1600 1200 1200 时，共有时，共有 192000 192000 个像素个像素 （200200万像素），这种数码相万像素），这种数码相机能满足一般应用要求机能满足一般应用要求存储器的容量存储器的容量 保存保存CCDCCD成像并转换后得到的数字图像的数据成像并转换后得到的数字图像的数据计算机组成原理 (2)课件
