1、第二章第二章 微型计算机系统微型计算机系统 2 21 1基本术语和基本概念基本术语和基本概念 1.1.硬件与软件硬件与软件 所谓所谓“硬件硬件”是指组成微型机的所有实体部是指组成微型机的所有实体部件。例如键盘、显示器、主机、器件、电阻等。件。例如键盘、显示器、主机、器件、电阻等。所谓所谓“软件软件”是指建立在硬件基础之上的所是指建立在硬件基础之上的所有程序和文档的集合。有程序和文档的集合。2.2.微处理器（简称微处理器（简称CPUCPU）lCPUCPU的全称的全称Central Processing Unit.Central Processing Unit.即中央处理即中央处理单元，又称中央处
2、理器。单元，又称中央处理器。l微处理器是利用超大规模集成电路技术，把计算微处理器是利用超大规模集成电路技术，把计算机的运算器和控制器集成在一小块硅片上制成的机的运算器和控制器集成在一小块硅片上制成的集成电路器件简称为集成电路器件简称为CPUCPU，是整个微型机系统的核是整个微型机系统的核心部件。心部件。l通常，把通常，把CPUCPU的型号作为各种档次微型机的型号的的型号作为各种档次微型机的型号的总称。例如，总称。例如，Pentium Pentium（奔腾奔腾）微型机，其）微型机，其实实Pentium Pentium 就是就是CPUCPU的型号。有的微处理器中也的型号。有的微处理器中也包含部分存
3、储器，如高速缓冲存储器包含部分存储器，如高速缓冲存储器CacheCache。3.3.时钟频率与时钟频率与CPUCPU的的主频、外频、倍频主频、外频、倍频 （1 1）所谓所谓“时钟频率时钟频率”是指诸如计算机等电子设是指诸如计算机等电子设备中的时钟震荡频率备中的时钟震荡频率,通常以赫兹通常以赫兹HzHz，千赫兹千赫兹KHzKHz等单位。等单位。（2 2）所谓）所谓“主频主频”是指是指CPUCPU的时钟频率，英文全称的时钟频率，英文全称为为CPU Clock SpeedCPU Clock Speed。它是衡量。它是衡量CPUCPU运行速度的最运行速度的最重要的指标。例如，重要的指标。例如，Pent
4、ium 850Pentium 850，其中的其中的850850指的就是指的就是CPUCPU的主频的主频850850MHzMHz。一般说来，主频一般说来，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，当然当然CPUCPU的速度也就越快了。的速度也就越快了。（3 3）所谓）所谓“外频外频”是指是指CPUCPU的外部时钟频率又叫外的外部时钟频率又叫外频。所谓频。所谓“倍频倍频”是指是指CPUCPU外频与主频相差的倍外频与主频相差的倍数。三者是有十分密切的关系的：主频数。三者是有十分密切的关系的：主频=外频外频x x倍倍频。频。4.4.高速缓存（高速缓存（Ca
5、cheCache）lCPUCPU在进行运算时，所需的指令和数据都是从内在进行运算时，所需的指令和数据都是从内存中读取的。由于存中读取的。由于CPUCPU的速度要比内存快很多，的速度要比内存快很多，因此，因此，CPUCPU等待数据到来或把数据写入内存需要等待数据到来或把数据写入内存需要一段时间。为了减少这种等待时间，制造商在一段时间。为了减少这种等待时间，制造商在CPUCPU和内存之间增设了高速缓存（和内存之间增设了高速缓存（CacheCache），），它的它的读取速度比系统内存快很多，在高速缓存中保存读取速度比系统内存快很多，在高速缓存中保存着着CPUCPU近期执行程序时所使用的内存副本，因而
6、近期执行程序时所使用的内存副本，因而CPUCPU执行程序过程中所需要的信息可以从高速缓执行程序过程中所需要的信息可以从高速缓存中获得，这样大大提高了存中获得，这样大大提高了CPUCPU工作效率。工作效率。l高速缓存分为：一级高速缓存和二级高速高速缓存分为：一级高速缓存和二级高速缓存。（缓存。（1 1）一级高速缓存与）一级高速缓存与CPUCPU集成在一集成在一块芯片上，所以速度和块芯片上，所以速度和CPUCPU一样快。但这种一样快。但这种设计成本很高，一般只安装几十设计成本很高，一般只安装几十KBKB。l（2 2）二级高速缓存一般做在主板上静态内）二级高速缓存一般做在主板上静态内存（存（SRAM
7、SRAM），），价格也很高，因此系统中一价格也很高，因此系统中一般只安装几百般只安装几百KBKB。5.5.微型计算机微型计算机微型计算机简称为微型机或电脑。微型计算机简称为微型机或电脑。微型计算机是以微处理器为核心，配备上随机存储微型计算机是以微处理器为核心，配备上随机存储器（器（RAMRAM）和只读存储器（和只读存储器（ROMROM）、）、输入输入/输出接口输出接口电路以及系统总线（包括控制总线、地址总线和电路以及系统总线（包括控制总线、地址总线和数据总线）和总线接口等就构成了微型计算机。数据总线）和总线接口等就构成了微型计算机。l 6.6.微型机系统微型机系统l微型计算机系统是以微型计算机
8、为主体、并配微型计算机系统是以微型计算机为主体、并配备相应的外围设备和系统软件就构成了微型计备相应的外围设备和系统软件就构成了微型计算机系统。算机系统。7.BIOS7.BIOSlBIOSBIOS是是Basic Input/Output System.Basic Input/Output System.基本输入基本输入/输出系统的缩写。它其实是一个程序，主要用输出系统的缩写。它其实是一个程序，主要用于控制管理系统信息设置程序、开机上电自检于控制管理系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序、反馈回系统安装的程序和系统启动自举程序、反馈回系统安装的设备类型和数量等信息，是微机主板必不可少
9、设备类型和数量等信息，是微机主板必不可少的初始化程序。的初始化程序。lBIOSBIOS是集成在主板上的一个只读存储器（是集成在主板上的一个只读存储器（ROMROM）芯片。芯片。8.8.CMOSCMOS CMOSCMOS是主板上一块可读写的是主板上一块可读写的RAMRAM芯片，用于保存当芯片，用于保存当前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数。前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数。CMOS RAMCMOS RAM由主板上的电池供电，即使系统掉电，信由主板上的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。对息也不会丢失。对CMOSCMOS中各项参数的设定和更新可中各项参数的设定和更新可通过开机时特定
10、的按键实现（一般是通过开机时特定的按键实现（一般是DelDel键）。进键）。进入入BIOSBIOS设置程序可对设置程序可对CMOSCMOS进行设置，一般进行设置，一般CMOSCMOS设置设置习惯上也叫做习惯上也叫做BIOSBIOS设置。设置。22 微机系统的微机系统的组成、结构与配置组成、结构与配置 微型计算机系统是一种不需要人工直接干预，微型计算机系统是一种不需要人工直接干预，能够对各种信息进行自动、高速处理和存储能够对各种信息进行自动、高速处理和存储的电子设备。的电子设备。微型机系统的组成：微型机系统的组成：硬件系统硬件系统 软件系统软件系统 如下图所示。如下图所示。微型计算机系统如图微型
11、计算机系统如图2-1所示：所示：1.1.硬件系统硬件系统l在微型机系统中，硬件系统是指构成微型计算在微型机系统中，硬件系统是指构成微型计算机系统各功能部件的集合。而软件系统是微机机系统各功能部件的集合。而软件系统是微机系统的各种程序的集合。硬件部件是微型计算系统的各种程序的集合。硬件部件是微型计算机进行工作的物质基础，任何软件都是建立在机进行工作的物质基础，任何软件都是建立在硬件基础之上的。离开了硬件，软件一事无成。硬件基础之上的。离开了硬件，软件一事无成。如果把硬件系统比做微机的躯体，那么软件系如果把硬件系统比做微机的躯体，那么软件系统就是微机的头脑和灵魂。这两者是互相依存、统就是微机的头脑
12、和灵魂。这两者是互相依存、密不可分的。密不可分的。2.2.软件系统软件系统l软件系统是指在硬件系统上运行的各种软件系统是指在硬件系统上运行的各种程序及有关资料。它是为了充分发挥硬程序及有关资料。它是为了充分发挥硬件结构中各部分的功能和方便用户使用件结构中各部分的功能和方便用户使用微机而编制的各种程序。微机而编制的各种程序。l软件包括：系统软件和应用软件。软件包括：系统软件和应用软件。软件软件系统结构如图系统结构如图2-22-2所示。所示。软件系统结构如图软件系统结构如图2-22-2所示。所示。（1）系统软件）系统软件l系统软件包括操作系统、语言处理程序、系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据
13、库管理系统和作为软件研究开发工数据库管理系统和作为软件研究开发工具的编译程序、调试程序、装配程序和具的编译程序、调试程序、装配程序和连接程序、测试程序等。连接程序、测试程序等。操作系统：操作系统是系统软件中的核心软件，对微机进行操作系统是系统软件中的核心软件，对微机进行存储管理、设备管理、文件管理、处理器管理等，存储管理、设备管理、文件管理、处理器管理等，以提高系统使用效能和方便用户使用微型计算机。以提高系统使用效能和方便用户使用微型计算机。注意：操作系统属于系统软件，但是所有的软件注意：操作系统属于系统软件，但是所有的软件（系统软件和应用软件）都必须在操作系统的支（系统软件和应用软件）都必须
14、在操作系统的支持下才能安装运行。持下才能安装运行。l微机中必须装入操作系统才能工作。当微机中必须装入操作系统才能工作。当用户打开微机电源时，微机就能启动，用户打开微机电源时，微机就能启动，就是因为微机中已经安装了就是因为微机中已经安装了Windows2000Windows2000操作系统系统软件。操作系统系统软件。语言处理程序语言处理程序:语言处理程序包括：汇编程序、编译程序和解语言处理程序包括：汇编程序、编译程序和解释程序等。释程序等。计算机只能接受机器语言程序。例如，用汇编计算机只能接受机器语言程序。例如，用汇编语言和高级语言编写的程序计算机无法执行，语言和高级语言编写的程序计算机无法执行
15、，必须经过必须经过“翻译程序翻译程序”将它们翻译成机器语言将它们翻译成机器语言程序，计算机才能执行。语言处理程序就是完程序，计算机才能执行。语言处理程序就是完成这种成这种“翻译程序翻译程序”的软件。的软件。数据库系统数据库系统:l数据库技术是针对大量数据的处理而产生发展起数据库技术是针对大量数据的处理而产生发展起来的，至今仍不断地发展。主要是面向解决数据来的，至今仍不断地发展。主要是面向解决数据处理的非数值计算问题，目前主要用于图书馆管处理的非数值计算问题，目前主要用于图书馆管理、财务管理、人事管理、材料管理等方面的数理、财务管理、人事管理、材料管理等方面的数据处理。据处理。l数据库的特点：数
16、据量大，数据处理的主要内容数据库的特点：数据量大，数据处理的主要内容是数据的存储、查询、修改、排序、统计等。是数据的存储、查询、修改、排序、统计等。l数据库系统是由计算机硬件、数据库、数据库管数据库系统是由计算机硬件、数据库、数据库管理系统、操作系统和数据库应用程序组成。理系统、操作系统和数据库应用程序组成。l目前，常用的数据库管理系统有目前，常用的数据库管理系统有Visual FoxProVisual FoxPro、SQL Server SQL Server、OracalOracal、SyBaseSyBase和和MySQLMySQL等。等。(2)(2)应用软件应用软件l应用软件是指用户自己开
17、发或外购的满足用户各应用软件是指用户自己开发或外购的满足用户各种 专 门 需 要 的 应 用 软 件 包。如 图 形 软 件、种 专 门 需 要 的 应 用 软 件 包。如 图 形 软 件、Word2000Word2000文字处理软件、财会软件、计划报表软文字处理软件、财会软件、计划报表软件和辅助设计软件件和辅助设计软件Auto CADAuto CAD和模拟仿真软件等。和模拟仿真软件等。l近年来，由于软硬件功能的相互渗透、相互促进，近年来，由于软硬件功能的相互渗透、相互促进，所以软硬件技术得到迅速发展。所以软硬件技术得到迅速发展。2 22 22 2微型计算机的基本结构微型计算机的基本结构 l1
18、.1.微型计算机的基本结构微型计算机的基本结构l微机的制造技术从微机出现到今天已经发微机的制造技术从微机出现到今天已经发生了极大的变化，但在基本的结构方面仍生了极大的变化，但在基本的结构方面仍沿用冯沿用冯诺依蔓设计的传统结构。微机硬诺依蔓设计的传统结构。微机硬件系统包括运算器、控制器、存储器和输件系统包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备五部分。入输出设备五部分。微型计算机的基本结构，微型计算机的基本结构，如图如图2-32-3所示。所示。2.2.微型计算机的外部结构微型计算机的外部结构l从外观看微机主要由以下几部分组成：从外观看微机主要由以下几部分组成：l （1 1）主机）主机l （2 2）
19、显示器）显示器l （3 3）键盘）键盘l （4 4）鼠标）鼠标l 微机硬件系统的基本结构如图微机硬件系统的基本结构如图2-42-4所示。所示。l l 2.2.微型计算机的外部结构微型计算机的外部结构2 22 22 2主机主机l 主机是微机的核心部件，主要包括主机板、微主机是微机的核心部件，主要包括主机板、微处理器、内存条、处理器、内存条、I/OI/O扩展槽和各种接口等。下扩展槽和各种接口等。下面分别介绍主机的各个硬件及其功能。面分别介绍主机的各个硬件及其功能。1 1主机板主机板 l主机板又称为系统主板，是位于主机箱内一块大主机板又称为系统主板，是位于主机箱内一块大型多层印刷电路板。如果把型多层
20、印刷电路板。如果把CPUCPU比作微机的心脏，比作微机的心脏，那么主板就是血管神经等循环系统。在微机的主那么主板就是血管神经等循环系统。在微机的主板上有中央处理器板上有中央处理器CPUCPU、随机存储器随机存储器RAMRAM、只读存只读存储器储器ROMROM、6 68 8个长形扩展槽（用于插接显示卡、个长形扩展槽（用于插接显示卡、声卡等），还有内存扩充插槽，用来插扩充内存声卡等），还有内存扩充插槽，用来插扩充内存的内存条。它们之间通过系统总线交换数据。的内存条。它们之间通过系统总线交换数据。l微机采用了总线结构，其主要特点是工艺简单、微机采用了总线结构，其主要特点是工艺简单、扩展性好，提高了微
21、处理器与内存和外设之间信扩展性好，提高了微处理器与内存和外设之间信息传输的速度、准确性和可靠性。息传输的速度、准确性和可靠性。l 主机板图：主机板图：2.微处理器微处理器l微处理器由运算器和控制器组成。它是微机系微处理器由运算器和控制器组成。它是微机系统重要的元件。但不同的统重要的元件。但不同的CPUCPU需要搭配不同的主需要搭配不同的主板。在早期的微机系统里，板。在早期的微机系统里，CPUCPU都是直接焊接在都是直接焊接在主板上的。到了主板上的。到了486486时代，为了便于微机升级，时代，为了便于微机升级，将焊接的将焊接的CPUCPU改装成能插拔的改装成能插拔的CPUCPU。l CPU C
22、PU的主要性能指标有两项：时钟频率和字长。的主要性能指标有两项：时钟频率和字长。P4-2.4G Intel CPU图：图：（1 1）运算器）运算器l运算器的主要部件是算术逻辑单元，是计算机对运算器的主要部件是算术逻辑单元，是计算机对数据加工处理的部件。运算器的主要功能是对二数据加工处理的部件。运算器的主要功能是对二进制数进行算术运算加、减、乘、除等。逻辑运进制数进行算术运算加、减、乘、除等。逻辑运算主要完成逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或、算主要完成逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或、逻辑比较等。逻辑比较等。（2 2）控制器）控制器l 控制器负责从存储器中取出指令，确定指令控制器负责从存储器中取
23、出指令，确定指令类型，并对指令进行译码；按时间的先后类型，并对指令进行译码；按时间的先后顺序，顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证务部件协负责向其他各部件发出控制信号，保证务部件协调一致地工作一步一步地完成各种操作。控制调一致地工作一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。作控制器等组成。3.3.内存储器内存储器 l 存储器是用来存放数据和程序信息的部件。存储器是用来存放数据和程序信息的部件。计算机中的全部信息，包括指挥计算机运计算机中的全部信息，包括指挥计算机运行的各种程序、原始的输入数据、经过初行的各
24、种程序、原始的输入数据、经过初步加工的中间数据以及最后的结果都存放步加工的中间数据以及最后的结果都存放在存储器中。它是微机的主要工作存储区，在存储器中。它是微机的主要工作存储区，待执行的程序和数据必须先从外存储器装待执行的程序和数据必须先从外存储器装入内存储器后才能执行。入内存储器后才能执行。l内存包括：内存包括：RAM随机存储器随机存储器 ROM只读存储器只读存储器内存条：内存条：（1 1）衡量内存储器的指标：）衡量内存储器的指标：l衡量内存储器的指标包括存储容量、存储衡量内存储器的指标包括存储容量、存储速度和价格。速度和价格。l微机的程序和数据必须装入内存（微机的程序和数据必须装入内存（R
25、AMRAM）才才能运行，因此内存的大小，质量的好坏直能运行，因此内存的大小，质量的好坏直接影响程序的运行。现在的微机中使用接影响程序的运行。现在的微机中使用RAMRAM是一个一个的内存条，引脚数有是一个一个的内存条，引脚数有7272线和线和168168线，内存容量为线，内存容量为128128M M或或256256M M，内存速度为内存速度为8080nsns、70ns70ns、60ns60ns等。等。（2 2）随机存储器）随机存储器RAM RAM（Random Random Access MemoryAccess Memory）l随机存储器随机存储器RAMRAM又称为读又称为读/写存储器或内存，
26、通常写存储器或内存，通常所说的微机内存容量就是指内存所说的微机内存容量就是指内存RAMRAM的容量。用的容量。用于存储待执行的程序或待处理的数据。于存储待执行的程序或待处理的数据。l内存内存RAMRAM的特点：断电后程序和数据会全部丢失。的特点：断电后程序和数据会全部丢失。l除了主板上的除了主板上的RAMRAM条条外，许多板卡（显示卡、网外，许多板卡（显示卡、网卡）上也使用卡）上也使用RAMRAM芯片，如显示内存可以作为芯片，如显示内存可以作为CPUCPU与显示器之间数据传输的中转站，从而加快显示与显示器之间数据传输的中转站，从而加快显示信息的速度。信息的速度。（3 3）RAMRAM分类：分类
27、：lRAMRAM可分为静态可分为静态SRAMSRAM和动态和动态DRAMDRAM两大类。两大类。l所谓动态所谓动态DRAMDRAM是靠是靠MOSMOS电路中的栅极电容来记忆信电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容会放电，所以需要定时充电以维持息的。由于电容会放电，所以需要定时充电以维持存储器内容的正确。例如每隔存储器内容的正确。例如每隔2 2msms刷新一次，因此刷新一次，因此称之为动态称之为动态DRAMDRAM。目前，微机上配置的主存储器均目前，微机上配置的主存储器均采用动态采用动态DRAMDRAM，其接口多为其接口多为168168线的线的DIMMDIMM类型。类型。l所谓所谓静态静态DRA
28、MDRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的。由是靠双稳态触发器来记忆信息的。由于它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正于它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电，就能稳定地存储数据，因此称之为静态常供电，就能稳定地存储数据，因此称之为静态SRAMSRAM。目前，常见的有两种目前，常见的有两种DRAM，一种称为一种称为EDO(ExtendDataOutput)动态内存，另一种则动态内存，另一种则是是SDRAM（同步动态内存）。同步动态内存）。EDO内存是在原内存是在原先的普通先的普通DRAM之后出现的，它的存取速度等性之后出现的，它的存取速度等性能比普通能比普通DRAM有了很大的提高有了
29、很大的提高。SDRAM是继是继EDO之后出现的，它采用同步技术，使内存工作之后出现的，它采用同步技术，使内存工作频率与系统的外部总线频率相同，性能又有了很频率与系统的外部总线频率相同，性能又有了很大的提高。大的提高。SDRAM内存条是内存条是168脚的，比脚的，比EDO要长许多，而且没有成对使用的限制，插几条都要长许多，而且没有成对使用的限制，插几条都可以可以。（4 4）只读存储器只读存储器ROMROM 主机板上有只读存储器主机板上有只读存储器ROMROM芯片，芯片，ROMROM所存储的信所存储的信息在制造时就固化在息在制造时就固化在ROMROM中，使用时只能读不能写。中，使用时只能读不能写。
30、例如例如CMOSCMOS芯片就是一块只读存储器芯片就是一块只读存储器ROMROM芯片。芯片。l特点：只能读出不能写入，断电后程序和数据不特点：只能读出不能写入，断电后程序和数据不会丢失。会丢失。l只读存储器只读存储器ROMROM通常分为通常分为EPROMEPROM（ErasabllyErasablly Programmable ROMProgrammable ROM可擦写的只读存储器）和可擦写的只读存储器）和EEPROMEEPROM（Electrically Erasable PROMElectrically Erasable PROM）来存储来存储BIOSBIOS程序。程序。EEPROMEE
31、PROM可以以字节为单位重复写入，可以以字节为单位重复写入，而而EPROMEPROM必须将数据全部冲掉才能写入。现在，必须将数据全部冲掉才能写入。现在，BIOSBIOS所用的所用的ROMROM一般是一般是Flash ROM,Flash ROM,它可以看成它可以看成EEPROMEEPROM的一种，两者的界限并不很明显。的一种，两者的界限并不很明显。4.4.输入输入/输出接口输出接口l 什么是什么是输入输入/输出输出接口？接口？在机器内部，各个部件是通过总线连接；对于外在机器内部，各个部件是通过总线连接；对于外部设备，则是通过总线连接相应输入部设备，则是通过总线连接相应输入/输出设备的输出设备的接
32、口电路，然后再与输入接口电路，然后再与输入/输出设备设备连接。一输出设备设备连接。一般接口电路又叫适配器或接口卡。接口卡是一块般接口电路又叫适配器或接口卡。接口卡是一块印刷电路板，它是系统印刷电路板，它是系统I/OI/O设备控制器功能的扩展设备控制器功能的扩展和延伸，因此，也称为功能卡。和延伸，因此，也称为功能卡。常见的接口卡有：显示卡、声卡、网卡。常见的接口卡有：显示卡、声卡、网卡。接口卡的作用：接口卡的作用：lCPUCPU与外部设备的工作方式、工作速度、信与外部设备的工作方式、工作速度、信号类型都不相同，通过接口电路的变换作用，号类型都不相同，通过接口电路的变换作用，把两者匹配起来。接口电
33、路中包含一些专业把两者匹配起来。接口电路中包含一些专业芯片、辅助芯片以及各种外部设备适配器和芯片、辅助芯片以及各种外部设备适配器和通信接口电路等。不同的外部设备与主机相通信接口电路等。不同的外部设备与主机相连都要配备不同的接口。现在常用的几中接连都要配备不同的接口。现在常用的几中接口卡都做成标准件，以便于选用。口卡都做成标准件，以便于选用。l微机与外部设备之间的信息传输方式：一种是串微机与外部设备之间的信息传输方式：一种是串行方式，另一种是并行方式。行方式，另一种是并行方式。l串行方式是按二进制位逐位传输，传输速度较慢，串行方式是按二进制位逐位传输，传输速度较慢，但省器材。但省器材。l并行方式
34、一次可以传输若干个二进制位的信息，并行方式一次可以传输若干个二进制位的信息，传输速度比串行方式快，但器材投入较多。在微传输速度比串行方式快，但器材投入较多。在微机内部都是采用并行方式传送信息。微机与外设机内部都是采用并行方式传送信息。微机与外设之间的信息传送，两种方式均有采用。之间的信息传送，两种方式均有采用。（1 1）串行接口串行接口 微型机中采用串性通信协议的接口称为微型机中采用串性通信协议的接口称为串行端口，也称为串行端口，也称为RS-232RS-232接口。一般微接口。一般微型机有两个串口，被标记为型机有两个串口，被标记为COM1COM1和和COM2COM2。微型机中使用串口的设备主要
35、有鼠标、微型机中使用串口的设备主要有鼠标、扫描仪、数码照相机和调制解调器等。扫描仪、数码照相机和调制解调器等。（2 2）并行接口）并行接口 l并行端口简称为并行端口简称为“并口并口”，用一组线同，用一组线同时传送一组数据。在微型机中，一般配时传送一组数据。在微型机中，一般配置一个并行端口，被标记为置一个并行端口，被标记为LPT1或或PRN。微型机中使用并行端口的设备主要有打微型机中使用并行端口的设备主要有打印机、外置式光驱和扫描仪。印机、外置式光驱和扫描仪。（3）ISA接口接口lISAISA（industrial standard architectureindustrial standard
36、 architecture）总总线标准是线标准是IBM IBM 公司公司19841984年为推出年为推出PC/ATPC/AT机而建立机而建立的系统总线标准，所以也叫的系统总线标准，所以也叫ATAT总线。它是对总线。它是对XTXT总总线的扩展，以适应线的扩展，以适应8/168/16位数据总线要求。它在位数据总线要求。它在8028680286至至8048680486时代应用非常广泛，以至于现在奔时代应用非常广泛，以至于现在奔腾机中还保留有腾机中还保留有ISAISA总线插槽。总线插槽。lISAISA系统总线接口是微机上即将要淘汰的接口，系统总线接口是微机上即将要淘汰的接口，由于许多如声卡，由于许多如
37、声卡，MODEMMODEM等老设备还是离不开它，等老设备还是离不开它，所以所以VIAVIA的主板芯片组依然提供了对它的支持。的主板芯片组依然提供了对它的支持。（4 4）PCIPCI接口接口lPCIPCI是系统总线接口的国际标准。目前，是系统总线接口的国际标准。目前，PCIPCI接口接口的最大传输率可达的最大传输率可达266266MbitMbit/s/s。显卡、声卡、网显卡、声卡、网卡、卡、MODEMMODEM等接口大部分为等接口大部分为PCIPCI接口。接口。lPCIPCI（Peripheral component interconnectPeripheral component interc
38、onnect）总总线插槽是主板上最常见的接口插槽，它是由线插槽是主板上最常见的接口插槽，它是由IntelIntel公司推出的一种局部总线。它定义了公司推出的一种局部总线。它定义了3232位位数据总线，且可扩展为数据总线，且可扩展为6464位。它的工作频率为位。它的工作频率为3333MHzMHz。PCI PCI总线主板插槽的体积比原总线主板插槽的体积比原ISAISA总线插槽还总线插槽还小，其功能比小，其功能比VESAVESA、ISAISA有极大的改善，支持有极大的改善，支持突发读写操作，可同时支持多组外围设备。突发读写操作，可同时支持多组外围设备。其功能比其功能比VESAVESA、ISAISA有
39、极大的改善，支持突发有极大的改善，支持突发读写操作，最大传输速率可达读写操作，最大传输速率可达132132MB/sMB/s，可同可同时支持多组外围设备。时支持多组外围设备。（5 5）AGPAGP图形加速接口图形加速接口（Accelerated Graphics PortAccelerated Graphics Port）lAGPAGP接口是近几年主板上发展起来的最重要的接接口是近几年主板上发展起来的最重要的接口之一。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口之一。它直接与主板的北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经口让视频处理器与系统主内存直接相连，避免经过窄带宽的过窄带宽的
40、PCIPCI总线而形成系统瓶颈，增加总线而形成系统瓶颈，增加3 3D D图图形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可形数据传输速度，而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存，所以它拥有很高的传输速率。以调用系统主内存，所以它拥有很高的传输速率。lAGPAGP接口的发展经历了接口的发展经历了AGP1X/2X/PRO/4X/8XAGP1X/2X/PRO/4X/8X等等等等阶段，其传输速度也从最早的阶段，其传输速度也从最早的AGP1XAGP1X的的266266MB/sMB/s的的带宽发展到了带宽发展到了AGP8XAGP8X的的2 2GB/SGB/S。l （6）USB接口接口lUSBUSB接口即符
41、合通用串行总线硬件标准的接口，接口即符合通用串行总线硬件标准的接口，用于外部设备。用于外部设备。USB USB能使相关外设在机箱外连能使相关外设在机箱外连接，允许接，允许“热插拔热插拔”（连接外设时不必关闭电（连接外设时不必关闭电源），实现安装自动化。它比传统串口快源），实现安装自动化。它比传统串口快100100倍，倍，能提供的传输速率最高达能提供的传输速率最高达1212MbpsMbps。例如，扫描仪、例如，扫描仪、鼠标、调制解调器、游戏控制和键盘等。鼠标、调制解调器、游戏控制和键盘等。5.5.总线和扩展槽（1）总线）总线l总线：微机各功能部件相互传输数据时，需总线：微机各功能部件相互传输数据
42、时，需要有连接它们的通道，这些公共通道就称为要有连接它们的通道，这些公共通道就称为总线（总线（BUSBUS）。）。一次传输信息的位数则称为总一次传输信息的位数则称为总线宽度。线宽度。l内部与外部总线：内部与外部总线：CPUCPU本身也有若干个部件组本身也有若干个部件组成，这些部件之间也是通过总线连接，通常成，这些部件之间也是通过总线连接，通常把把CPUCPU芯片内部的总线称为内部总线，而连接芯片内部的总线称为内部总线，而连接系统各部件间的总线称为外部总线或称为系系统各部件间的总线称为外部总线或称为系统总线。统总线。总线的分类：总线的分类：的不同，可将总线分为：的不同，可将总线分为：数据总线、地
43、址总线和控制总线。数据总线、地址总线和控制总线。l 数据总线：数据总线：用来传输数据信息，它是用来传输数据信息，它是CPUCPU同各部件交换信同各部件交换信息的通道。数据总线都是双向的，而具体输送息的通道。数据总线都是双向的，而具体输送信息的方向，则由信息的方向，则由CPUCPU来控制。来控制。l地址总线：地址总线：用来传送地址信息的，用来传送地址信息的，CPUCPU通过地址总线把需要访问通过地址总线把需要访问的内存单元地址或外部设备的地址传送出去。的内存单元地址或外部设备的地址传送出去。通常地址总线是单方向的。地址总线的宽度与寻址的通常地址总线是单方向的。地址总线的宽度与寻址的范围有关，即决
44、定了寻址的范围，如寻址范围有关，即决定了寻址的范围，如寻址1 1MBMB的地址的地址空间，就需要有空间，就需要有2020条地址线。条地址线。l控制总线：控制总线：控制总线来传输控制信号，以协调各部件的操作，它控制总线来传输控制信号，以协调各部件的操作，它包括包括CPUCPU对内存储器和接口电路的读写信息、中断响对内存储器和接口电路的读写信息、中断响应信号等。应信号等。（2 2）扩展槽）扩展槽 目前，微机均采用总线结构将各部件组成一个系目前，微机均采用总线结构将各部件组成一个系统。主机与其它外围硬件是以扩充总线相连的，统。主机与其它外围硬件是以扩充总线相连的，一般扩充总线在主板上的接口称为扩展槽
45、。扩展一般扩充总线在主板上的接口称为扩展槽。扩展槽主要用于插接各种功能的板卡。目前，微机上槽主要用于插接各种功能的板卡。目前，微机上主要使用两种总线扩展槽规格：主要使用两种总线扩展槽规格：lISAISA总线扩展槽：总线扩展槽：这是微机中使用最普遍的扩展槽，这是微机中使用最普遍的扩展槽，CPUCPU与接口硬与接口硬件之间数据传输速度为件之间数据传输速度为8 8MHzMHz，数据总线的位数为数据总线的位数为1616位。位。ISAISA总线是一种逐渐被淘汰的总线，存在总线是一种逐渐被淘汰的总线，存在它只是为了兼容已有的大量硬件产品，如它只是为了兼容已有的大量硬件产品，如ISAISA总总线插卡。线插卡
46、。lPCIPCI总线是一种不依附于某个具体处理总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。器的局部总线。PCIPCI扩展槽为白色、长扩展槽为白色、长度较短的插槽。它是度较短的插槽。它是IntelIntel公司提出属公司提出属于它自己的先进的局部总线。它的工作于它自己的先进的局部总线。它的工作频率为频率为3333MHzMHz，数据总线达到数据总线达到3232位位（PCI2.0PCI2.0标准总线达到标准总线达到6464位，总线工作位，总线工作频率频率6666MHzMHz）,其最大的优点是简化主板其最大的优点是简化主板与芯片组的设计。与芯片组的设计。PCIPCI总线扩展槽：总线扩展槽：2.2.42
47、.2.4外存储器外存储器 软盘和硬盘是微机的外部存储器，磁盘驱动器则软盘和硬盘是微机的外部存储器，磁盘驱动器则兼备了输入、输出两种功能，它们实现了对磁盘兼备了输入、输出两种功能，它们实现了对磁盘上记录信息的读、写操作。上记录信息的读、写操作。一、软盘及软盘驱动器一、软盘及软盘驱动器 一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱动器组一个完整的软盘存储系统是由软盘、软盘驱动器组成。软盘记录的信息是通过软盘驱动器进行读写成。软盘记录的信息是通过软盘驱动器进行读写的。软盘驱动器与主机的连接是通过将软盘驱动的。软盘驱动器与主机的连接是通过将软盘驱动卡插入主板的某个扩展槽中，并用驱动卡专用连卡插入主板的某个扩
48、展槽中，并用驱动卡专用连线将软盘驱动器与驱动卡连接在一起。线将软盘驱动器与驱动卡连接在一起。软盘：软盘：l目前微机所目前微机所配置通用软配置通用软盘驱动器大盘驱动器大多数是多数是3.53.5英英寸的寸的1.441.44MBMB薄型软盘驱薄型软盘驱动器，适用动器，适用于于1.441.44MBMB软软盘。如图盘。如图2-92-9所示。所示。1 1软盘的结构和存储原理软盘的结构和存储原理l3.53.5英寸软盘片是软盘的核心，是记录数据英寸软盘片是软盘的核心，是记录数据的载体，它由一种塑料物构成，表面涂着一的载体，它由一种塑料物构成，表面涂着一层由铁氧化物构成的磁性材料。这与录音机层由铁氧化物构成的磁
49、性材料。这与录音机中使用的磁带有点相似，盘片在软盘驱动器中使用的磁带有点相似，盘片在软盘驱动器中水平旋转并通过磁头来读写盘片上的信息，中水平旋转并通过磁头来读写盘片上的信息，写的过程是以电脉冲将磁头下方磁道上那一写的过程是以电脉冲将磁头下方磁道上那一点磁化，而读的过程则将磁头下方磁道上那点磁化，而读的过程则将磁头下方磁道上那一点的磁化信息转化为电信号，并通过电信一点的磁化信息转化为电信号，并通过电信号的强弱来判断为号的强弱来判断为“0 0”还是还是“1 1”。2.软盘格式化的原理软盘格式化的原理l软盘只有经过格式化后才可以使用。格式软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是为存储数据作准备，在此
50、过程中，软化是为存储数据作准备，在此过程中，软盘被划分为若干个磁道，磁道又被划分为盘被划分为若干个磁道，磁道又被划分为若干个扇区。例如，若干个扇区。例如，3.5英寸软盘共有英寸软盘共有80个个磁道，磁道，18个扇区，每个扇区的容量均为个扇区，每个扇区的容量均为512个字节，两面的总容量约为个字节，两面的总容量约为1.44MB。软盘软盘的容量可以用下列公式计算。的容量可以用下列公式计算。l软盘的容量软盘的容量=记录面数磁道数记录面数磁道数/面扇区面扇区数数/道字节道字节/扇区扇区二、硬盘及硬盘驱动器二、硬盘及硬盘驱动器 软盘具有使用携带方软盘具有使用携带方便等特点，但其存储容量便等特点，但其存储
