C机的主机课件

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1、2.3 PC机的主机机的主机2.3.1 主板、芯片组与主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器内存储器2.3.3 I/O总线和总线和I/O接口接口22.3 PC机的主机机的主机台式台式PC的物理组成的物理组成台式机台式台式PC主机主机外部设备外部设备机箱、电源机箱、电源主板主板CPU内存条内存条显示卡显示卡芯片组芯片组BIOS ROMCMOSPCI插槽插槽(I/O总线总线)网卡网卡输入设备输入设备外存储器外存储器键盘键盘鼠标器鼠标器麦克风麦克风摄像头摄像头输出设备输出设备U盘、移动硬盘盘、移动硬盘显示器显示器打印机打印机音箱音箱/耳机耳机声卡声卡插头和插座插头和插座(I/O接口接口)硬盘、

2、软驱硬盘、软驱光盘驱动器光盘驱动器32.3 PC机的主机机的主机台式台式PC机机(立式立式)的主机箱的主机箱扩展扩展空间空间42.3 PC机的主机机的主机2.3.1 主板、芯片组与主板、芯片组与BIOS52.3 PC机的主机机的主机1、 主板主板(母板母板)n主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件主板的作用：安装所有的电子器件、电路与连接件 存储器插座存储器插座 处理器处理器插槽插槽外部设备插口外部设备插口(I/O接口接口)光驱及硬盘的光驱及硬盘的IDE连接器连接器电源连接器电源连接器 扩展卡插槽扩展卡插槽 CPU插座插座显示卡显示卡插槽插槽南桥南桥芯片芯片 ROM BIOS CMOS

3、存储器存储器北桥北桥芯片芯片62.3 PC机的主机机的主机例：华硕例：华硕P5Q主板主板CPU插座插座内存条插座内存条插座硬盘硬盘IDE连接器连接器PCI插槽插槽芯片组芯片组各种各种I/O插口插口显卡插槽显卡插槽PCI-E插槽插槽72.3 PC机的主机机的主机主板(母板)上主要部件 CPUCPUCPUCPU插座插座插座插座 芯片组芯片组芯片组芯片组 内存储器插座内存储器插座内存储器插座内存储器插座(SIMM(SIMM(SIMM(SIMM或或或或DIMM)DIMM)DIMM)DIMM) 总线插槽总线插槽总线插槽总线插槽 BIOS ROMBIOS ROMBIOS ROMBIOS ROM芯片、芯片、

4、芯片、芯片、CMOSCMOSCMOSCMOS芯片芯片芯片芯片、时钟、电池等、时钟、电池等、时钟、电池等、时钟、电池等 主板的标准化主板的标准化主板的标准化主板的标准化:ATX:ATX:ATX:ATX、BTXBTXBTXBTX 82.3 PC机的主机机的主机2. 芯片组（ Chipset ）芯片组作用：芯片组作用：芯片组作用：芯片组作用：主板上各部件的控制枢纽主板上各部件的控制枢纽主板上各部件的控制枢纽主板上各部件的控制枢纽 集中了主板上几乎所有的控制功能，集中了主板上几乎所有的控制功能，集中了主板上几乎所有的控制功能，集中了主板上几乎所有的控制功能，把以前复把以前复把以前复把以前复杂的控制电路

5、和元件最大限度地集成在几个芯片杂的控制电路和元件最大限度地集成在几个芯片杂的控制电路和元件最大限度地集成在几个芯片杂的控制电路和元件最大限度地集成在几个芯片内，内，内，内，是构成主板电路的核心。是构成主板电路的核心。是构成主板电路的核心。是构成主板电路的核心。 不同的不同的不同的不同的cpucpucpucpu，需要不同的芯片组；需要不同的芯片组；需要不同的芯片组；需要不同的芯片组； 芯片组决定主板内存容量，速度，内存条类型。芯片组决定主板内存容量，速度，内存条类型。芯片组决定主板内存容量，速度，内存条类型。芯片组决定主板内存容量，速度，内存条类型。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。一定意

6、义上讲，它决定了主板的级别和档次。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。92.3 PC机的主机机的主机芯片组的作用芯片组的作用yALU寄存器组寄存器组CPU总线接口总线接口R6CPU(前端前端)总线总线I/O 总线总线主板扩展槽主板扩展槽PCI接口接口南桥芯片南桥芯片I/O 总线总线寄寄存存器器组组运运算算器器中中央央处处理理器器指令计数器指令计数器指令寄存器指令寄存器控制器磁盘控制器磁盘控制器以太网卡以太网卡USB控制器和接口控制器和接口鼠标器鼠标器键盘键盘网线网线disk声卡声卡视频卡视频卡光驱光驱主存储器主存储器0A北桥芯片北桥芯片y存储器总线存

7、储器总线显卡102.3 PC机的主机机的主机芯片组的作用芯片组的作用n芯片组芯片组是是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽机各组成部分相互连接和通信的枢纽n北桥芯片：北桥芯片：1. 存储器控制功能；存储器控制功能；2. 连接连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽n南桥芯片：南桥芯片：1. 多种多种I/O设备的控制功能；设备的控制功能；2. I/O总线总线(PCI总线总线) 功能；功能；3. 提供了各种提供了各种I/O接口接口CPU芯片芯片CPU前端总线前端总线北桥北桥MCH图形卡接口图形卡接口双通道双通道南桥南桥ICH5USB 2.0接接 口口(x8)以太网接口

8、以太网接口PCI 插槽插槽(6个个)ROM BIOS硬盘接口硬盘接口(x2)音频音频CodecSuper I/O键键盘盘,鼠鼠标标,软软驱驱,并口并口,串口等串口等电话电话ModemDDR 2电源管理、时钟生成电源管理、时钟生成DDR 2存存储储器器112.3 PC机的主机机的主机关于芯片组的一些说明关于芯片组的一些说明n芯片组与芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就有什么样的芯片组与之配套，就有什么样的芯片组与之配套 n由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集成了越来越多的功能

9、，包括网卡、显卡、声卡等组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能功能 n芯片组产品：芯片组产品：nIntel芯片芯片(如如X48、P43、P45和和G41、G43、G45、B43、Q43、Q45；ICH7、ICH8、ICH9和和ICH10等）等）nVIA（威盛，中国台湾）（威盛，中国台湾）nnVIDIA（美国）（美国）nAMD（美国）（美国）122.3 PC机的主机机的主机(3) BIOSn什么是什么是BIOS （Basic Input/Output System） ？n中中文文名名为为“基基本本输输入入/输输出出系系统统”，它它是是存存放放在在主主板板上上只读存储器（只读存储器（

10、ROM）芯片中的一组机器语言程序）芯片中的一组机器语言程序n功能：功能：n诊断计算机故障诊断计算机故障n启动计算机工作启动计算机工作n控控制制基基本本的的输输入入输输出出操操作作(键键盘盘、鼠鼠标标、磁磁盘盘读读写写、屏幕显示等屏幕显示等)nBIOS 芯片芯片n保存保存BIOS的只读存储器的只读存储器(ROM)芯片芯片132.3 PC机的主机机的主机BIOS 芯片中包含的程序芯片中包含的程序n加电自检程序加电自检程序程序程序（POST） (Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障用于检测计算机硬件故障n系统自举程序系统自举程序（Boot） 启动计算机工作，加载并进入操作系统

11、运行状态启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态nCMOS设置程序设置程序 设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等n常用外部设备的驱动程序常用外部设备的驱动程序（Driver） 实实现现对对键键盘盘、显显示示器器、软软驱驱和和硬硬盘盘等等常常用用外外部部设设备备输输入输出操作的控制入输出操作的控制142.3 PC机的主机机的主机关于关于CMOS 芯片芯片n这是一个容量很小的这是一个容量很小的RAM存储器，由电池供电，存储器，由电池供电，即使计算机关机后也不会丢失所存储的信息即使计算机关机后也不会丢失所存储的信息n存储信息：存储信息：（1）系统日期

12、和时间。）系统日期和时间。（2）主板芯片组相关的配置信息。）主板芯片组相关的配置信息。（3）主板上安装的内存的容量和类型。）主板上安装的内存的容量和类型。（4）系统中安装的显示适配器的类型。）系统中安装的显示适配器的类型。（5）系统中安装的软盘驱动器和硬盘的类型、参数和数目。）系统中安装的软盘驱动器和硬盘的类型、参数和数目。（6）其他与系统操作相关的配置信息。）其他与系统操作相关的配置信息。152.3 PC机的主机机的主机BIOS与与CMOS的区别的区别n nBIOSBIOS中存放的是系统设置中存放的是系统设置中存放的是系统设置中存放的是系统设置程序程序程序程序， CMOS RAM CMOS

13、RAM中存放的是这个程序所设置的中存放的是这个程序所设置的中存放的是这个程序所设置的中存放的是这个程序所设置的数据数据数据数据；n nBIOSBIOS是主板上一块是主板上一块是主板上一块是主板上一块EPROMEPROM或或或或EEPROMEEPROM芯片，芯片，芯片，芯片，CMOSCMOS是主板上的一块可读写的是主板上的一块可读写的是主板上的一块可读写的是主板上的一块可读写的RAMRAM芯片，靠后芯片，靠后芯片，靠后芯片，靠后备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。n

14、 n因此我们说：因此我们说：因此我们说：因此我们说：“ “通过通过通过通过BIOSBIOS设置程序对设置程序对设置程序对设置程序对CMOSCMOS参数参数参数参数进行设置。进行设置。进行设置。进行设置。” ”n n如何进入如何进入如何进入如何进入CMOSCMOSCMOSCMOS设置程序？何时需设置？设置程序？何时需设置？设置程序？何时需设置？设置程序？何时需设置？PCPC机组装好之后第一次加电机组装好之后第一次加电系统增加、减少或更换硬件或系统增加、减少或更换硬件或I/OI/O设备设备CMOSCMOS芯片因掉电、病毒侵害、放电等原因造成其内容芯片因掉电、病毒侵害、放电等原因造成其内容丢失或被错

15、误修改丢失或被错误修改用户希望更改或设置系统的口令用户希望更改或设置系统的口令系统因某种需要而调整某些设置参数系统因某种需要而调整某些设置参数在启动过程中，在启动过程中，在启动过程中，在启动过程中，若按下若按下若按下若按下DelDel键键键键( (或或或或F2F2、F8)F8)，进入，进入，进入，进入CMOSCMOS设置程序，允许用户修改系统硬件的部分设置程序，允许用户修改系统硬件的部分设置程序，允许用户修改系统硬件的部分设置程序，允许用户修改系统硬件的部分配置信息。一般来说，在下列情况下需要启动配置信息。一般来说，在下列情况下需要启动配置信息。一般来说，在下列情况下需要启动配置信息。一般来说

16、，在下列情况下需要启动CMOSCMOS设置程序对系统进行设置：设置程序对系统进行设置：设置程序对系统进行设置：设置程序对系统进行设置：172.3 PC机的主机机的主机182.3 PC机的主机机的主机192.3 PC机的主机机的主机练习练习1： PC机中的系统配置信息如硬盘的参数、当前机中的系统配置信息如硬盘的参数、当前时间、日期等，均保存在主板上使用电池时间、日期等，均保存在主板上使用电池供电的供电的_存储器中。存储器中。A、FlashB、ROMC、MOSD、CMOSD202.3 PC机的主机机的主机练习练习2：在下列关于在下列关于BIOS及及CMOS存储器的叙述中，错误存储器的叙述中，错误的

17、是：的是：A.BIOS是是PC机软件最基础的部分，包含机软件最基础的部分，包含POST程序、程序、CMOS设置程序、系统自举程序等设置程序、系统自举程序等B.BIOS存放在存放在ROM存储器中，通常称为存储器中，通常称为BIOS芯片，该存储芯片，该存储器是非易失的器是非易失的C.C. CMOS中存放着基本输入输出设备的驱动程序和一些硬中存放着基本输入输出设备的驱动程序和一些硬件参数，如硬盘的数目、类型等件参数，如硬盘的数目、类型等D.D. CMOS存储器失易失性的，在关机时由主板上的电池供存储器失易失性的，在关机时由主板上的电池供电电C212.3 PC机的主机机的主机2.3.2 内存储器内存储

18、器222.3 PC机的主机机的主机一、概述一、概述1 1、存储器的分类：、存储器的分类：、存储器的分类：、存储器的分类： 计算机中的存储器分为内存和外存两类；计算机中的存储器分为内存和外存两类；计算机中的存储器分为内存和外存两类；计算机中的存储器分为内存和外存两类；内存：内存：内存：内存：存取速度快而容量小，与存取速度快而容量小，与存取速度快而容量小，与存取速度快而容量小，与CPUCPU直接相直接相直接相直接相连，用来临时存放等待连，用来临时存放等待连，用来临时存放等待连，用来临时存放等待CPUCPU运行的程序运行的程序运行的程序运行的程序和处理的数据；和处理的数据；和处理的数据；和处理的数据

19、；外存：外存：外存：外存：存取速度较慢而容量大，不与存取速度较慢而容量大，不与存取速度较慢而容量大，不与存取速度较慢而容量大，不与CPU CPU 直接连接。直接连接。直接连接。直接连接。232.3 PC机的主机机的主机复习：内存与外存的关系及比较复习：内存与外存的关系及比较n内存储器内存储器(简称内存或主存简称内存或主存)n存取速度快存取速度快n成本高、容量相对较小成本高、容量相对较小n直接与直接与CPU连接，连接，CPU(指令指令)可以可以对对内存中的指令及数据进行读、写内存中的指令及数据进行读、写操作操作n属于挥发性存储器属于挥发性存储器( (volatile) )，用，用于于临时存放正在

20、运行的程序和数据临时存放正在运行的程序和数据内内存存储储器器外存储器外存储器CPU指令指令1指令指令2指令指令k指令指令n程程序序数据数据1数据数据2数据数据m数数据据任任务务启启动动时时，执执行行该该任任务务的的程程序序和和数数据据将将从从外外存存成成批批传传送送到到内存内存CPU从从内内存存中中逐逐条条读读取取该该程程序序的的指指令令及及相关的数据相关的数据将将指指令令的的运运算算处处理理结果送回内存保存结果送回内存保存任任务务完完成成后后，将将处处理理得得到到的的全全部部结结果果成成批批传传送送到到外外存存以以长长久久保存保存逐逐 条条 执执 行行指指令令，按按指指令令要要求求完完成成对

21、对数数据据的的运运算和处理算和处理n外存储器外存储器(简称简称外存或辅存外存或辅存)n存取速度慢存取速度慢n成本低、容量很大成本低、容量很大n不与不与CPU直接连接，直接连接，计算机运行程序计算机运行程序时，外存中的程序及相关数据必须先时，外存中的程序及相关数据必须先传送到内存，然后才能被传送到内存，然后才能被CPU使用。使用。n属于不挥发性存储器属于不挥发性存储器( (Nonvolatile) )，用于长久存放系统中几乎所有的信息用于长久存放系统中几乎所有的信息242.3 PC机的主机机的主机2、计算机中存储器的层次结构、计算机中存储器的层次结构cache存储器存储器主存储器主存储器(RAM

22、和和ROM)外存储器（软盘、硬盘、光盘）外存储器（软盘、硬盘、光盘）后备存储器（磁带库、光盘库）后备存储器（磁带库、光盘库）内存储器内存储器外存储器外存储器寄存器寄存器典型容量典型容量1KB1MB512MB-2GB100GB-200GB10TB-100TB典型存取时间典型存取时间1 ns2 ns10 ns10 ms10 s分析：速度越快，成本较高。分析：速度越快，成本较高。 为了获得好的为了获得好的性能性能/价格比价格比，计算机中各，计算机中各种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作 工作过程：工作过程：1）CPU运行时，需要的操作数

23、大部分来自寄存器运行时，需要的操作数大部分来自寄存器2）如需要从）如需要从(向向)存储器中取存储器中取(存存) 数据时，先访问数据时，先访问cache，如在，取自，如在，取自cache3）如操作数不在）如操作数不在cache，则访问，则访问RAM，如在，如在RAM中，则取自中，则取自RAM4）如操作数不在）如操作数不在RAM，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出RAM cache252.3 PC机的主机机的主机内存储器由半导体集成电路组成，按是否能进行随机内存储器由半导体集成电路组成，按是否能进行随机内存储器由半导体集成电路组成，按是否能进行随机内存储器由半导体集成电

24、路组成，按是否能进行随机读写，可分为：读写，可分为：读写，可分为：读写，可分为：(1)RAM(Random Access Memory(1)RAM(Random Access Memory(1)RAM(Random Access Memory(1)RAM(Random Access Memory随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器) ) ) )： 多采用多采用多采用多采用MOS(MOS(MOS(MOS(金属氧化物半导体金属氧化物半导体金属氧化物半导体金属氧化物半导体) ) ) )型半导体集成电路型半导体集成电路型半导体集成电路型半导体集成电路芯片制成。易失性，类型有：芯片制

25、成。易失性，类型有：芯片制成。易失性，类型有：芯片制成。易失性，类型有： D D D DRAMRAMRAMRAM：动态动态动态动态RAMRAMRAMRAM；特点：特点：特点：特点：每个存储单元由每个存储单元由1个电容和个电容和1个晶体管组成，个晶体管组成， 每每10-100 ms必须刷新一次，必须刷新一次， 对电器干扰比较敏感，对电器干扰比较敏感， 比比SRAM慢，但便宜，慢，但便宜，用用用用做一般主存。做一般主存。做一般主存。做一般主存。 S S S SRAMRAMRAMRAM：静态静态静态静态RAMRAMRAMRAM； 特点：特点：特点：特点：每个存储单元每个存储单元(cell)由由6个晶

26、体管组成，个晶体管组成， 只要加上电源，只要加上电源，信息就能一直保持，信息就能一直保持， 对电器干扰相对不很敏感，对电器干扰相对不很敏感， 比比DRAM更快，更快，也更贵。也更贵。用做用做cachecache3、内存储器的分类、内存储器的分类262.3 PC机的主机机的主机 特点特点特点特点: : : :（断电后，信息保留）（断电后，信息保留）（断电后，信息保留）（断电后，信息保留） 非非非非易失性易失性易失性易失性. . . .类型有：类型有：类型有：类型有： Mask ROMMask ROMMask ROMMask ROM（掩膜掩膜掩膜掩膜ROMROMROMROM）: : : :一次形成

27、，不可修改；一次形成，不可修改；一次形成，不可修改；一次形成，不可修改； PROMPROMPROMPROM（Programmable ROMProgrammable ROMProgrammable ROMProgrammable ROM），E E E EPROMPROMPROMPROM（Erasable Erasable Erasable Erasable Programmable ROMProgrammable ROMProgrammable ROMProgrammable ROM）：）：）：）： 初始状态为空白，由用户用专用装置写入（后者初始状态为空白，由用户用专用装置写入（后者初始状态为

28、空白，由用户用专用装置写入（后者初始状态为空白，由用户用专用装置写入（后者 可以重复写入）可以重复写入）可以重复写入）可以重复写入） Flash ROMFlash ROMFlash ROMFlash ROM （快擦除快擦除快擦除快擦除ROMROMROMROM，或闪速存储器）或闪速存储器）或闪速存储器）或闪速存储器） ：闪存。闪存。闪存。闪存。 用于用于用于用于BIOSBIOSBIOSBIOS，U U U U盘，盘，盘，盘，DC(DC(DC(DC(数码相机数码相机数码相机数码相机) ) ) )中中中中(2)ROM(2)ROM（Read Only MemoryRead Only Memory只读存

29、储器）只读存储器）只读存储器）只读存储器）272.3 PC机的主机机的主机半导体存储器的类型及其在半导体存储器的类型及其在PC机中的应用机中的应用半导半导体存体存储器储器只只 读读存储器存储器ROM随机存随机存取存储取存储器器RAM静态随机存储器静态随机存储器SRAM动态随机存储器动态随机存储器DRAM掩膜掩膜ROM（Mask ROM）可编程可编程ROM（PROM）可擦除可擦除PROM（EPROM）快擦除存储器（快擦除存储器（Flash ROM）（高速缓冲存储器）（高速缓冲存储器）（主存储器）（主存储器）（BIOS存储器）存储器）不可在线改写不可在线改写282.3 PC机的主机机的主机1 1

30、1 1、组成：、组成：、组成：、组成： 由多个由多个由多个由多个DRAMDRAMDRAMDRAM芯片搭建而成，包含有大量芯片搭建而成，包含有大量芯片搭建而成，包含有大量芯片搭建而成，包含有大量的存储单元，每个单元一个的存储单元，每个单元一个的存储单元，每个单元一个的存储单元，每个单元一个ByteByteByteByte，每个单元一个编号，每个单元一个编号，每个单元一个编号，每个单元一个编号( ( ( (地址地址地址地址) ) ) )，程序和数据都存放在存储器的存储单元中。，程序和数据都存放在存储器的存储单元中。，程序和数据都存放在存储器的存储单元中。，程序和数据都存放在存储器的存储单元中。二、

31、二、二、二、 主存储器主存储器主存储器主存储器（一般指一般指RAMRAM）1B1B1B1B0000H0001H0002H0003H用用用用8 8位二进制数最多可位二进制数最多可位二进制数最多可位二进制数最多可编多少个地址码？编多少个地址码？编多少个地址码？编多少个地址码？1616位位位位？3232位？位？位？位？6464位？位？位？位？292.3 PC机的主机机的主机2 2 2 2、容量：、容量：、容量：、容量： B-KB-MB-GB-TBB-KB-MB-GB-TB 容量为容量为64KB64KB的内存储器，如果从的内存储器，如果从0 0开始编址，则可开始编址，则可编址的最大地址号若用编址的最大

32、地址号若用1616进制表示为？进制表示为？3 3 3 3、存取时间：、存取时间：、存取时间：、存取时间： 读读/ /写一个单元数据的时间，写一个单元数据的时间，级别：级别：nsns（1010-9-9s s） 302.3 PC机的主机机的主机 SDRAM(SDRAM(SDRAM(SDRAM(同步同步同步同步DRAM):DRAM):DRAM):DRAM):与与与与CPUCPUCPUCPU总线使用同一个时钟频率；总线使用同一个时钟频率；总线使用同一个时钟频率；总线使用同一个时钟频率； DDR SDRAM(DDR SDRAM(DDR SDRAM(DDR SDRAM(双倍数据数率双倍数据数率双倍数据数率

33、双倍数据数率SDRAM):SDRAM):SDRAM):SDRAM):利用存储器总线时利用存储器总线时利用存储器总线时利用存储器总线时钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传送；送；送；送； DDR 2DDR 2DDR 2DDR 2: : : :除与除与除与除与DDRDDRDDRDDR一样利用时钟的上升沿与下降沿在同一样利用时钟的上升沿与下降沿在同一样利用时钟的上升沿与下降沿在同一样利用时钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传送，还拥有两倍于一个

34、时钟内实现两次数据传送，还拥有两倍于一个时钟内实现两次数据传送，还拥有两倍于一个时钟内实现两次数据传送，还拥有两倍于DDRDDRDDRDDR的预的预的预的预读取数据的能力。读取数据的能力。读取数据的能力。读取数据的能力。 DDR 3DDR 3: :八倍数据数率。八倍数据数率。八倍数据数率。八倍数据数率。（参看阅读材料（参看阅读材料2.32.3）4、主流、主流DRAM产品产品312.3 PC机的主机机的主机5、PC机主存储器的物理结构机主存储器的物理结构n主存储器由若干内存条组成主存储器由若干内存条组成n内存条的组成：内存条的组成：把若干片把若干片DRAM芯片焊装在一小条印制电路板上制成芯片焊装

35、在一小条印制电路板上制成n内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用n目前流行的是目前流行的是DDR2和和DDR3内存条：内存条：n均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面均采用双列直插式，其触点分布在内存条的两面nDDR2 和和DDR3均有均有240个引脚，但不可互换使用个引脚，但不可互换使用nPC机主板中一般都配备有机主板中一般都配备有2个或个或4个个DIMM插槽插槽 322.3 PC机的主机机的主机332.3 PC机的主机机的主机在下列四种在下列四种PC机主存储器类型中，目机主存储器类型中，目前常用的是：前常用的是：AEDO DRAMBSDRA

36、MCRDRAMDDDR SDRAM练习题练习题1：342.3 PC机的主机机的主机练习题练习题2:n根据存储器芯片的功能及物理特性，目前用做根据存储器芯片的功能及物理特性，目前用做优盘存储器芯片的是：优盘存储器芯片的是：A 、SRAMB 、 flash ROMC 、EPROMD 、 SDRAMB B352.3 PC机的主机机的主机存储器与存储器与CPU速度差距愈来愈大速度差距愈来愈大nDRAM, 硬盘与硬盘与CPU 之间的速度差距愈来愈大：之间的速度差距愈来愈大：问题：由于问题：由于CPU工工作速度很快，内存作速度很快，内存速度比较慢（差速度比较慢（差12个数量级），从内个数量级），从内存取数

37、或向内存写存取数或向内存写数时，数时，CPU往往需往往需要等待要等待362.3 PC机的主机机的主机什么是什么是cache(高速缓存高速缓存)？（补充）？（补充）ncache是一种小容量高速缓冲存是一种小容量高速缓冲存储器，它由储器，它由SRAM组成组成ncache直接制作在直接制作在CPU芯片内，芯片内，速度几乎与速度几乎与CPU一样快一样快n程序运行时，程序运行时，CPU使用的一部分使用的一部分数据数据/指令会预先成批拷贝在指令会预先成批拷贝在cache中，中，cache的内容是主存的内容是主存储器中部分内容的映象储器中部分内容的映象n当当CPU需要从内存读需要从内存读(写写)数据或数据或

38、指令时，先检查指令时，先检查cache中有没有，中有没有，若有，就直接从若有，就直接从cache中读取，中读取，而不用访问主存储器而不用访问主存储器012345678910111213141589143444101010主存中的部分信息拷主存中的部分信息拷贝在贝在cache存储器中存储器中Cache存储器存储器主存储器主存储器372.3 PC机的主机机的主机Cache的工作原理：程序局部性的工作原理：程序局部性程序局部性的表现：程序局部性的表现：n空间局部性：空间局部性：当前访问的某个数据当前访问的某个数据(或指或指令令)，其邻近范围的数据，其邻近范围的数据(或指令或指令)可能很可能很快也会被

39、访问快也会被访问(程序在一段时间内所访问程序在一段时间内所访问的数据或指令集中在一小部分地址空间中的数据或指令集中在一小部分地址空间中)n时间局部性：时间局部性：当前访问的某个数据当前访问的某个数据(或指或指令令)可能很快又会再次被访问可能很快又会再次被访问382.3 PC机的主机机的主机Cache 的操作过程的操作过程如果被访问的如果被访问的信息不在信息不在cache中，称中，称为失效为失效(miss)如果被访如果被访问的信息问的信息在在cache中，称为中，称为命中命中(hit)Cache从从CPU收到地址收到地址A读出读出A内容内容送送CPUA的内容在的内容在cache中吗？中吗？访问主

40、存读出访问主存读出A及及相邻地址内容相邻地址内容将将A内容发送内容发送给给CPU在在cache中腾出空中腾出空位置供接收用位置供接收用cache接收接收A及相及相邻地址的内容邻地址的内容 命中率命中率H是是CPU需要的指令需要的指令或数据在或数据在cache中能直接找中能直接找到的概率，通常在到的概率，通常在95以上以上 392.3 PC机的主机机的主机如何提高如何提高cache的命中率？的命中率？n增大增大cache容量容量n采用多级采用多级cache技术技术(2级或级或3级等级等)ncache中采用快速的查找算法，判定是否命中中采用快速的查找算法，判定是否命中n不能命中时，采用有效的算法将

41、读入的内容替换不能命中时，采用有效的算法将读入的内容替换cache中暂时不使用的内容中暂时不使用的内容n编译器优化目标程序编译器优化目标程序n程序员写出程序员写出cache-friendly的程序的程序402.3 PC机的主机机的主机Cache在在CPU中中Cache的演变过程的演变过程 存储存储 控制器控制器 CPU 主存储器主存储器 DRAM Cache 存储存储 控制器控制器 CPU 主存储器主存储器 DRAM 存储存储 控制器控制器 主存储器主存储器 DRAM CPU Cache 存储存储 控制器控制器 主存储器主存储器 DRAM CPU CacheCache Pentium 4（80

42、386无无cache） Cache存储存储 控制器控制器 主存储器主存储器 DRAM CPU Cache 增加增加L2有有cache1234412.3 PC机的主机机的主机Pentium 4的的cache存储器存储器nPentium 4中有中有3个个cache存储器，分成两级：存储器，分成两级：n一级一级cachen数据缓存（数据缓存（L1数据数据cache），8KBn指令缓存，指令缓存， 8KBn二级缓存（二级缓存（L2 cache），），容量为容量为256 KB2MBL2cache(48GB/s) L1数数据据cache(8KB)指令指令cache及指令预取部件及指令预取部件前前端端总总线

43、线256位，时钟频率位，时钟频率64位位,时钟频率时钟频率总线总线接口部件接口部件预取预取控制逻辑控制逻辑422.3 PC机的主机机的主机练习题练习题1nCache中的数据是中的数据是_中部分内容的映射。中部分内容的映射。A、硬盘、硬盘B、软盘、软盘C、主存、主存D、外存、外存C C432.3 PC机的主机机的主机下面关于内存储器的叙述中，下面关于内存储器的叙述中，错误错误的是：的是：A 当前正在执行的指令和数据都必须存放在内存储器中，当前正在执行的指令和数据都必须存放在内存储器中，否则否则CPU就不能进行处理。就不能进行处理。B 内存速度快而容量相对较小，外存则速度较慢而容量内存速度快而容量

44、相对较小，外存则速度较慢而容量相对很大。相对很大。C 内存储器和外存储器是统一编址的，字节是存储器的内存储器和外存储器是统一编址的，字节是存储器的基本编址单位。基本编址单位。D Cache存储器也是内存储器的一部分。存储器也是内存储器的一部分。C C练习题练习题2442.3 PC机的主机机的主机小结：计算机存储器的层次结构小结：计算机存储器的层次结构cache存储器存储器主存储器主存储器(RAM和和ROM)外存储器（软盘、硬盘、光盘）外存储器（软盘、硬盘、光盘）后备存储器（磁带库、光盘库）后备存储器（磁带库、光盘库）内存储器内存储器外存储器外存储器寄存器寄存器典型容量典型容量1KB几个几个MB

45、几个几个GB100GB-1TB10TB-100TB典型存取时间典型存取时间1 ns2 ns10 ns10 ms10 s分析：速度越快，成本较高。分析：速度越快，成本较高。 为了获得好的为了获得好的性能性能/价格比价格比，计算机中各，计算机中各种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作种存储器组成一个层状的塔式结构，取长补短，协调工作 工作过程：工作过程：1）CPU运行时，需要的操作数大部分来自寄存器运行时，需要的操作数大部分来自寄存器2）如需要从）如需要从(向向)存储器中取存储器中取(存存) 数据时，先访问数据时，先访问cache，如在，取自，如在，取自cache3）如操作数不在）如操

46、作数不在cache，则访问，则访问RAM，如在，如在RAM中，则取自中，则取自RAM4）如操作数不在）如操作数不在RAM，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出，则访问硬盘，操作数从硬盘中读出RAM cache452.3 PC机的主机机的主机2.3.3 I/O总线与总线与I/O接口接口I/O操作操作I/O控制器控制器I/O总线总线I/O设备接口设备接口462.3 PC机的主机机的主机n 输入的任务：输入的任务：n将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域n 输出的任务：输出的任务：n将内存储器指定区域的内容送出到输出设备将内存储器指定区域的内容送出到输出设备n

47、 I/O操操作作也也包包括括将将外外存存储储器器的的内内容容传传输输到到内内存存，或将内存中的内容传输到外存储器或将内存中的内容传输到外存储器 1、I/O操作操作472.3 PC机的主机机的主机I/O 操作的特点操作的特点u多多数数I/OI/O设设备备在在操操作作过过程程中中包包含含机机械械动动作作，其其工工作作速速度度比比CPUCPU慢慢得得多多。为为了了提提高高系系统统的的效效率率，I/OI/O操操作作与与CPUCPU的数据处理操作往往是并行进行的；的数据处理操作往往是并行进行的；u多个多个I/OI/O设备必须能设备必须能同时进行工作同时进行工作；u除除了了键键盘盘、显显示示器器、鼠鼠标标

48、器器等等基基本本的的I/OI/O设设备备之之外外，不不同同计计算算机机所所配配置置的的I/OI/O设设备备数数量量、品品种种和和性性能能差差别别很很大，且经常需要增减和更新；大，且经常需要增减和更新；uI/OI/O设设备备的的种种类类繁繁多多，性性能能各各异异，操操作作控控制制的的复复杂杂程程度相差很大，与计算机主机的连接也各不相同；度相差很大，与计算机主机的连接也各不相同；482.3 PC机的主机机的主机I/O 控制器控制器 考考虑虑到到上上述述情情况况和和要要求求，每每个个（类类）I/OI/O设设备备都都有有各各自自专专用用的的控控制制器器（I/OI/O控控制制器器) )，它它们们的的任任

49、务务是是接接受受CPUCPU启启动动I/OI/O操操作作的的命命令令后后，独独立立地地控控制制I/OI/O设设备备的的操操作作，直到直到I/OI/O操作完成。操作完成。uI/OI/O控控制制器器：一一组组电电子子线线路路，不不同同设设备备的的I/OI/O控控制制器器结结构构与与功能不同，复杂程度相差也很大。功能不同，复杂程度相差也很大。u有有些些设设备备的的I/OI/O控控制制器器比比较较简简单单，集集成成在在主主板板的的芯芯片片组组内内：如键盘、鼠标器等；如键盘、鼠标器等；u有有些些设设备备的的I/OI/O控控制制器器比比较较复复杂杂，就就制制作作成成扩扩充充卡卡（适适配配卡卡或控制卡），插

50、在主板的或控制卡），插在主板的PCIPCI总线总线扩充槽内。扩充槽内。u随随着着芯芯片片组组电电路路集集成成度度的的提提高高，越越来来越越多多的的I/OI/O控控制制器器已已经经包含在芯片组内。包含在芯片组内。492.3 PC机的主机机的主机 总线的总线的总线的总线的定义定义定义定义： 用来连接用来连接用来连接用来连接CPUCPU、内存、外存和各种输入输出设施内存、外存和各种输入输出设施内存、外存和各种输入输出设施内存、外存和各种输入输出设施并协调它们工作的一个控制部件，其主要组成部并协调它们工作的一个控制部件，其主要组成部并协调它们工作的一个控制部件，其主要组成部并协调它们工作的一个控制部件

51、，其主要组成部分是用于在各部件间运载信息的一组（或多组）分是用于在各部件间运载信息的一组（或多组）分是用于在各部件间运载信息的一组（或多组）分是用于在各部件间运载信息的一组（或多组）公用的传输公用的传输公用的传输公用的传输线，并由此而得名。线，并由此而得名。线，并由此而得名。线，并由此而得名。 总线的特点：总线的特点：总线的特点：总线的特点：（1 1 ） 共享共享共享共享 ； （2 2） 高速高速高速高速 关于总线关于总线 总线的总线的总线的总线的性能性能性能性能： 数据通路宽度数据通路宽度数据通路宽度数据通路宽度 总线工作频率总线工作频率总线工作频率总线工作频率 总线的总线的总线的总线的类型

52、类型类型类型系统总线系统总线系统总线系统总线其它总线其它总线其它总线其它总线CPUCPU总线总线总线总线存储器总线存储器总线存储器总线存储器总线I/OI/O总线总线总线总线 总线的总线的总线的总线的控制中心控制中心控制中心控制中心: :芯片组芯片组芯片组芯片组512.3 PC机的主机机的主机总线的类型总线的类型yALU寄存器组寄存器组CPU总线接口总线接口R6CPU(前端前端)总线总线I/O 总线总线主板扩展槽主板扩展槽PCI接口接口南桥芯片南桥芯片I/O 总线总线寄寄存存器器组组运运算算器器中中央央处处理理器器指令计数器指令计数器指令寄存器指令寄存器控制器磁盘控制器磁盘控制器以太网卡以太网卡

53、USB控制器和接口控制器和接口鼠标器鼠标器键盘键盘网线网线disk声卡声卡视频卡视频卡光驱光驱主存储器主存储器0A北桥芯片北桥芯片y存储器总线存储器总线显卡522.3 PC机的主机机的主机 是各类是各类是各类是各类I/OI/OI/OI/O设备控制器与设备控制器与设备控制器与设备控制器与CPUCPUCPUCPU、存储器之间、存储器之间、存储器之间、存储器之间相互交换信息、传输数据的一组公用信号线，相互交换信息、传输数据的一组公用信号线，相互交换信息、传输数据的一组公用信号线，相互交换信息、传输数据的一组公用信号线，物理上与主板上扩充插槽中的各扩充板卡物理上与主板上扩充插槽中的各扩充板卡物理上与主

54、板上扩充插槽中的各扩充板卡物理上与主板上扩充插槽中的各扩充板卡（I/OI/OI/OI/O控制器）直接连接。控制器）直接连接。控制器）直接连接。控制器）直接连接。2、I/O总线（主板总线）总线（主板总线）532.3 PC机的主机机的主机 I/OI/OI/OI/O总线上的信号类别总线上的信号类别总线上的信号类别总线上的信号类别 数据信号、数据信号、数据信号、数据信号、 地址信号、地址信号、地址信号、地址信号、 控制信号控制信号控制信号控制信号 I/OI/OI/OI/O总线上线路类别总线上线路类别总线上线路类别总线上线路类别 数据线（数据线（数据线（数据线（DBDBDBDB） 、 地址线地址线地址线

55、地址线(AB)(AB)(AB)(AB)、 控制线控制线控制线控制线(CB)(CB)(CB)(CB) 总线控制器总线控制器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/OI/OI/O总线操作总线操作总线操作总线操作542.3 PC机的主机机的主机 I/OI/OI/OI/O总线的带宽（总线的数据传输速率）总线的带宽（总线的数据传输速率）总线的带宽（总线的数据传输速率）总线的带宽（总线的数据传输速率） 单位时间内总线上可传送的数据量单位时间内总线上可传送的数据量单位时间内总线上可传送的数据量单位

56、时间内总线上可传送的数据量( ( ( (字节数字节数字节数字节数) ) ) )计算公式：计算公式：计算公式：计算公式：总线带宽（总线带宽（总线带宽（总线带宽（MB/sMB/sMB/sMB/s）= = = =（数据线宽度数据线宽度数据线宽度数据线宽度/8/8/8/8）总线工作频率（总线工作频率（总线工作频率（总线工作频率（MHzMHzMHzMHz） 每个总线周期的传输每个总线周期的传输每个总线周期的传输每个总线周期的传输次数次数次数次数Pentium 4CPU前端总线前端总线(64b,400/533 MHz)MCH（北桥）（北桥）AGP 8X/4X图形卡接口图形卡接口双通道双通道ICH5(南桥）

57、南桥）USB 2.0接口接口(x 8)以太网接口以太网接口PCI 2.2插插槽槽(6个个)(3.24.3GB/s)(2.1GB/s)Flash BIOSUltra ATA/100硬硬盘接口盘接口(x2)(100MB/s)音频音频Codec(133 MB/s)(2.12.7GB/s)(2.12.7GB/s) (32b, 66 MHz8) (8b, 66 MHz4)(267 MB/s) (32b, 33MHz)(10或或100Mb/s)Super I/O键盘键盘,鼠标鼠标软驱软驱,并口并口串口等串口等电话电话ModemDDRDDRDDRDDR千兆以太网接口千兆以太网接口电源管理、时钟生成电源管理、

58、时钟生成562.3 PC机的主机机的主机I/OI/O总线的标准总线的标准总线的标准总线的标准( (补充）补充）补充）补充）总线总线名称名称推出时推出时间间工作频率工作频率（MHzMHz）传输率传输率（MB/SMB/S）数据宽度数据宽度（位）（位）带外设带外设能力能力特点特点PCPC总总线线198119814.774.771 18 8PCPC机扩充总线，机扩充总线，CPUCPU与总线时钟频与总线时钟频率同步，速度低，已淘汰率同步，速度低，已淘汰ISAISA198519858 88 816168 8CPUCPU与总线时钟分离，用于与总线时钟分离，用于IBM-ATIBM-AT机主板，将被淘汰机主板，

59、将被淘汰MCA198719871010404032328 8CPUCPU总线宽度为总线宽度为16/3216/32EISAEISA198819888 8333316/3216/326 6与与ISAISA兼容，兼容，CPUCPU与内存数据宽度与内存数据宽度为为3232，与外设宽度为，与外设宽度为1616VESAVESA19921992333313213216/3216/323 3数据传输速度快，总线局限于数据传输速度快，总线局限于Intel386Intel386、486486系列系列PCIPCI19931993333313313332/6432/641010PCIPCI总线独立于总线独立于CPUC

60、PU，支持，支持Intel8086Intel8086及及Power PCPower PC，为新一，为新一代标准代标准572.3 PC机的主机机的主机目前目前PC机使用的机使用的I/O总线总线nPCI总线总线nPCI-Express(高速高速PCI总线总线)582.3 PC机的主机机的主机背景：什么是背景：什么是PCI-E？n由英特尔提出，原名为由英特尔提出，原名为“3GIO” ，改名为，改名为“PCI-Express” （PCI-E 或或 PCIe）。目标是全面取代现行的）。目标是全面取代现行的PCI和和AGP，实现总线接口的统一，实现总线接口的统一n采用采用高速串行传输，以点对点的方式高速串

61、行传输，以点对点的方式与主机进行通信与主机进行通信592.3 PC机的主机机的主机背景：背景：PCI-E的优点的优点n传输速率高：传输速率高：目前最高可达到目前最高可达到10GB/s以上，而且还有相以上，而且还有相当大的发展潜力当大的发展潜力n适应性好：有多种规格，包括适应性好：有多种规格，包括x1、x4、x8 及及x16。602.3 PC机的主机机的主机PCI总线扩展槽总线扩展槽612.3 PC机的主机机的主机PCI 和和 PCI-E 扩充卡插槽扩充卡插槽各种各种I/O插口插口PCI插槽插槽工作频率工作频率:33MHz，数据线数据线:32位位传输速率传输速率:133MB/s PCI-E x1

62、插槽插槽1个串行传输个串行传输通道；通道； 最高传输速率最高传输速率:250MB/s 显卡插槽显卡插槽 (PCI-E x16)16个串行传输通道；个串行传输通道； 最高传输速率最高传输速率:5GB/s 632.3 PC机的主机机的主机三、三、 I/O设备接口设备接口n大多数大多数I/O设备都是一个独立的物理实体，它们并不包设备都是一个独立的物理实体，它们并不包含在含在PC机的主机箱里。因此，机的主机箱里。因此，I/O设备与主机之间必设备与主机之间必须通过连接器（也叫接插件或插头须通过连接器（也叫接插件或插头/插座）实现互连。插座）实现互连。n主机上用于连接主机上用于连接I/O设备的各种插头设备

63、的各种插头/插座以及相应的插座以及相应的通信规程及电气特性，统称为通信规程及电气特性，统称为I/O设备接口，简称设备接口，简称I/O接口。接口。n为了连接不同的设备，为了连接不同的设备，PC机有多种不同的机有多种不同的I/O接口，接口，它们不仅外观形状不同，而且电气特性及通信规程也各它们不仅外观形状不同，而且电气特性及通信规程也各不相同。不相同。642.3 PC机的主机机的主机I/O设备接口的分类设备接口的分类n从数据传输方式来分：从数据传输方式来分：n串行（一次只传输串行（一次只传输1位）位）n并行（并行（8位或者位或者16位、位、32位一起进行传输）位一起进行传输）n从数据传输速率来分：从

64、数据传输速率来分：n高速高速n低速低速n从是否能连接多个设备来分：从是否能连接多个设备来分：n总线式（可连接多个设备，被多个设备共享）总线式（可连接多个设备，被多个设备共享）n独占式（只能连接独占式（只能连接1个设备）个设备）n从是否符合标准来分：从是否符合标准来分：n标准接口标准接口 （通用接口）（通用接口）n专用接口专用接口 （专用接口）（专用接口）不同的设备对应不同的设备对应不同的接口不同的接口652.3 PC机的主机机的主机常用的常用的I/O接口及其性能参数接口及其性能参数(p56)名名 称称数据传数据传输方式输方式数据传输速率数据传输速率标标 准准插头插头/插座插座形式形式可连接的设

65、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口串行口串行串行,双向双向5019200 b/sEIA-232或或EIA-422DB25F或或DB9F1鼠标器，鼠标器，MODEM并行口并行口(增强式增强式)并行并行,双向双向1.5MB/sIEEE 1284DB25M1打印机，扫描仪打印机，扫描仪USB(1.0)USB(1.1)串行串行,双向双向1.5Mb/s(慢速慢速)1.5MB/s(全速全速)USB-IFA型，型，B型型最多最多127键盘，鼠标器，数码相键盘，鼠标器，数码相机，移动盘等机，移动盘等USB(2.0)串行串行,双向双向60MB/s(高速高速)USB-IFA型，型，B型，型，

66、Mini型型最多最多127外接硬盘，数字视频设外接硬盘，数字视频设备，扫描仪等备，扫描仪等IEEE 1394aIEEE 1394b 串行串行,双向双向50MB/s,100MB/s, 200MB/sFireWire(i.Link)最多最多63数字视频设备数字视频设备IDE并行并行,双向双向66MB/s100MB/s133MB/sUltra ATA/66 Ultra ATA/100Ultra ATA/133(E-IDE)14硬盘，光驱，软驱硬盘，光驱，软驱SATA串行串行,双向双向150MB/s300MB/sSATA1.0SATA2.07针插头针插头/插插座座1硬盘硬盘显示器输出显示器输出接口接口

67、并行并行,单向单向200500MB/sVGAHDB151显示器显示器PS/2接口接口串行串行,双向双向低速低速IBM1键盘或鼠标器键盘或鼠标器红外线接口红外线接口(IrDA)串行串行,双向双向115,000 bps 或或 4 Mbps红外线数据协会红外线数据协会不需要不需要1键盘，鼠标器，打印机键盘，鼠标器，打印机等等662.3 PC机的主机机的主机串行端口串行端口并行端口并行端口672.3 PC机的主机机的主机视频口麦克风音 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/鼠标鼠标串行口串行口25

68、针针682.3 PC机的主机机的主机台式台式PC机箱背板照片机箱背板照片键盘接口键盘接口鼠标接口鼠标接口串行接口串行接口电源接口电源接口打印机打印机(并行并行)接口接口(游戏游戏)操纵杆接口操纵杆接口显示器接口显示器接口扬声器接口扬声器接口麦克风接口麦克风接口电话线电话线/MODEM接口接口692.3 PC机的主机机的主机关于关于USB接口接口n通用串行总线式接口（通用串行总线式接口（Universal Serial Bus ）n高速、可连接多个设备、串行传输高速、可连接多个设备、串行传输n传输速率：传输速率：nUSB的的1.1版：版：1.5 Mb/s和和12 Mb/snUSB2.0版：最高达

69、版：最高达 480Mb/s（60MB/s）nUSB3.0版：最高达版：最高达 3.2Gbps（400MB/s）nUSB2.0使用使用4线连接器，体积小，符合即插即用规范（线连接器，体积小，符合即插即用规范（Plug & Play,即即PnP）n使用使用“USB集线器集线器” 扩展机器的扩展机器的USB接口，最多连接接口，最多连接127个设备个设备n可通过可通过USB接口由主机向外设提供电源接口由主机向外设提供电源(5V，100500 mA) USB标识标识USB 3.0702.3 PC机的主机机的主机USB接口的接口的3种类型种类型接口类型接口类型A,通常通常在在PC上出现上出现接口类型接口类

70、型B,通常在通常在USB设备上出现设备上出现Mini-USB,数码数码相机、移动硬盘相机、移动硬盘等设备经常使用等设备经常使用USB集线器集线器, 可扩展可扩展PC机的机的USB接口接口黑黑地地GND4绿绿数据数据DATA3白白数据数据DATA2红红电源电源VCC1导线颜色导线颜色名名 称称信信 号号引引 脚脚712.3 PC机的主机机的主机关于关于IEEE-1394接口接口n又称为又称为1394, i.link或或 FireWiren连接高速设备连接高速设备;50MB100MB/Sn此连接器此连接器6线线(电源电源,地地,2对传输线对传输线)n接口以级联方式连接外设接口以级联方式连接外设,

71、一个接口可接一个接口可接63个设备个设备n目前应用于便携机目前应用于便携机n发展方向发展方向:USB与与1394不仅代替传统的不仅代替传统的IO接口接口, 也正代替也正代替SCSI（small computer sysytem interface）接口）接口722.3 PC机的主机机的主机732.3 PC机的主机机的主机742.3 PC机的主机机的主机小结：小结： I/O总线总线,I/O控制器控制器,I/O接口与接口与I/O设备的关设备的关系系nI/O设备通常都是物理上相互独立的设备，它们一般通过设备通常都是物理上相互独立的设备，它们一般通过I/O接口与接口与I/O控制器连接控制器连接nI/O

72、控制器通过扩展卡或者南桥芯片与控制器通过扩展卡或者南桥芯片与I/O总线连接总线连接nI/O总线经过北桥芯片与内存、总线经过北桥芯片与内存、CPU连接连接打印机打印机扫描仪扫描仪显示器显示器麦克风麦克风网线网线I/O总线总线I/O接口接口硬盘硬盘光驱光驱I/O设备设备CPU主板主板I/O设备设备I/O控制器控制器（扩充卡）（扩充卡）机箱机箱插座插座板卡板卡插座插座I/O控制器控制器PCI插槽插槽内存内存主主板板插插槽槽机机 箱箱芯片组芯片组IDE接口接口机箱机箱插座插座I/O设备设备键盘键盘鼠标器鼠标器752.3 PC机的主机机的主机练习题练习题1A. I/O端口、AGP插槽、IDE接口。B.

73、IDE接口、CPU插槽、 AGP接口。C. I/O端口、CPU插槽、PCI接口。D. I/O端口、IDE接口、PCI接口。右图是右图是PC机主板的示机主板的示意图，其中意图，其中(1)(2)(3)分别是：分别是：C C762.3 PC机的主机机的主机PC机的机箱外面常有很多接口用来连接外围设备，下机的机箱外面常有很多接口用来连接外围设备，下列接口中列接口中,不在机箱外面的是：不在机箱外面的是：A、 IEEE 1394B、 PS/2C、 IDED、 USBC C练习题练习题2772.3 PC机的主机机的主机下列关于下列关于USB接口的说法错误的是接口的说法错误的是_。A、一般来说，、一般来说，1

74、394接口的传输速度低于接口的传输速度低于USB接口接口B、一个、一个USB接口通过接口通过USB集线器可以连接多个设备集线器可以连接多个设备C、USB的中文含义是通用串行总线的中文含义是通用串行总线D、USB接口连接的设备可以热插拔，即不需要关机接口连接的设备可以热插拔，即不需要关机就可以插拔设备就可以插拔设备 A A练习题练习题3782.3 PC机的主机机的主机与与CPU执行的算术和逻辑运算操作相比，执行的算术和逻辑运算操作相比，I/O操作有操作有许多不同特点。下列关于许多不同特点。下列关于I/O操作的描述错误的是操作的描述错误的是_。A、I/O操作速度慢于操作速度慢于CPUB、多个、多个

75、I/O设备能同时工作设备能同时工作C、由于、由于I/O操作需要操作需要CPU的控制，两者不能同时进行的控制，两者不能同时进行操作操作D、每个、每个I/O设备都有自己专用的控制器设备都有自己专用的控制器 C C练习题练习题4792.3 PC机的主机机的主机下面有关下面有关PC机机I/O总线的叙述中，错误的是总线的叙述中，错误的是_。A 总线上有三类信号：数据信号、地址信号和控制信总线上有三类信号：数据信号、地址信号和控制信号号 B I/O总线的数据传输速率较高，可以由多个设备共总线的数据传输速率较高，可以由多个设备共享享 C I/O总线用于连接总线用于连接PC机中的主存储器和机中的主存储器和ca

76、che存储存储器器 D 目前在目前在PC机中广泛采用的机中广泛采用的I/O总线是总线是PCI总线总线C C练习题练习题5802.3 PC机的主机机的主机在下列有关在下列有关PC机常用机常用I/O接口的叙述中，错误的是：接口的叙述中，错误的是： _。A目前显卡与显示器的接口大多采用目前显卡与显示器的接口大多采用VGA接口接口B可用于连接鼠标器的可用于连接鼠标器的USB接口和接口和PS/2接口的数据接口的数据传输方式均是串行传输方式传输方式均是串行传输方式CUSB接口连接器有四个引脚，其中一个引脚可获接口连接器有四个引脚，其中一个引脚可获得由主机提供的得由主机提供的+1.5V电源电源DIEEE-1394b接口也是接口也是PC机常用的一种高速接口机常用的一种高速接口C C练习题练习题6