计算机基础专升本笔记五 微型计算机系统

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计算机基础专升本笔记五 微型计算机系统

一、微型计算机分类：

    （1）单片机：将微处理器、一定容量的存储器以及I/O接口电路等集成在一个芯片上，构成单片机。单片机是具有计算机功能的集成电路芯片。
    （2）单板机：将微处理器、存储器、I/O接电路安装在一个电路板上，构成单板机。
    （3）PC（Personal Computer个人计算机）：PC是目前使用最多的一种微机。PC配置有显示器、键盘、硬磁盘、打印机、光盘驱动器，以及一个紧凑的机箱和一些可以插接各种接口板卡的扩展卡槽。
    （4）便携式微机：包括笔记本计算机和个人数字助理PAD。

二、微机的主要性能指标：

    （1）主频：即时钟频率，单位是赫兹Hz（还有KHz、MHz等）；是指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数，决定了计算机的运算速度；
    （2）字长：是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。
    计算机的字长越长，处理信息的效率就越高，内部所存储的数值精度就越高。常见的有16位、32位、64位以及128位等。
    （3）内核数：内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量。CPU基版上集成多个核心，通过并行总线连接起来。常见的有双核、四核、六核、八核等。（这里的多核指的CPU里的运算器的个数。）
    （4）内存容量：内存储器中能存储信息的总字节数。指RAM的容量。一般内存容量越大，计算机的运行速度也就越快。
    （5）运算速度：计算机单位时间内执行的计算机指令数。以每秒钟平均执行的指令条数来表示。常见的运算速度的单位有MIPS（每秒10⁶条指令）和BIPS（每秒10⁹条指令）。1BIPS = 1000MIPS。
    （6）其他指标：设备兼容性、系统可靠性、系统可维护性、性能价格比等。
      注意：主频越高运算速度越快；字长越长运算速度越快；内存容量越大、存取周期越小、运算速度越快。

三、常见微型计算机的硬件设备

    微型计算机的硬件设施也遵循存储程序工作原理，由五大部分组成，不过更为集中。主要有主板、CPU、内存、显卡、声卡、硬盘和光驱等系统。外部包括显示器、打印机以及音响等。
    （1）微处理器：微处理器（CPU）是微型计算机的核心部件，由运算器（寄存器和算数逻辑单元ALU）、控制器、高速缓存以及总线接口部件等组成，其功能是负责统一协调、管理和控制系统中的各个部件有机地工作。
   CPU的主要指标：
   ①CPU的频率，分为主频、外频、倍频
   ②字长
   ③内部缓存
   ④制程
   ⑤内核数
    （2）内存储器：用来存放计算机工作过程中需要的操作数据和程序。可分为随机存储器RAM和只读存储器ROM。RAM存放当前参与运行的各种程序和数据，特点是信息可读可写，存取方便，但信息断电后会丢失；ROM用于存放各种固定的程序和数据，特点是信息固定不变，关机后原存储的信息不会丢失。但是内存一般指RAM。
    （3）系统总线：是CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。可分成数据总线DB、地址总线AB、控制总线CB。
  在各模块之间有各种标准，即总线标准。目前比较流行的总线标准有以下几种：
   ①PCI总线：局部总线，最大8GB/s；
   ②APG总线：局部总线；
   ③USB总线：通用串行总线；
   ④PCI-Express总线：点对点串行总线；
   ⑤PCIE：显卡接口；
   ⑥HDMI：高清多媒体接口，可接显示器，用于视频音频同步传输；
    （4）主机板：主板是微机中最大的一块电路板，又称母版、系统版，是一块带有各种插口的大型印刷电路板。由CPU插座、芯片组、内存插槽、系统BIOS、CMOS、总线扩展槽、串行/并行接口、各种跳线和一些辅助电路等硬件组成。
  主板的主要芯片包括：
   ①芯片组：是ROM芯片，由北桥芯片与南桥芯片组成。是主板的灵魂，决定了主板所能够支持的功能；
   ②BIOS芯片：是ROM芯片，其中保存了微机系统最重要的基本输入输出程序、系统开机自检程序等；
   ③CMOS芯片：是RAM芯片，用来储存计算机基本启动信息
    （5）外存储器：使用最多的是磁盘存储器(软盘、硬盘)和光盘存储器。外存储器容量大，保存的信息不会丢失。
    硬盘存储器是将硬盘盘片与驱动器装在一起，简称硬盘。分为固态硬盘、机械硬盘、混合硬盘三种。需要注意硬盘容量的计算方式如下：
$$硬盘容量=盘面数\ast 磁道（柱面）数\ast 扇区数\ast 512B$$

    （6）输入/输出接口电路：完成微型计算机与外部设备之间的信息交换。由寄存器组、专用存储器和控制电路等组成。
    （7）输入/输出设备：是微型计算机系统与外部进行通信联系的主要装置。常用的有键盘、鼠标、显示器、打印机和扫描仪等。

  输出设备有显示系统、打印机、声音系统.
  显示系统：是微型机最基本的输出设备，它包括显示器和显示适配器（又叫显卡）。显示系统的性能指标有显示分辨率、颜色质量和刷新速度等，其中最主要的是分辨率和颜色质量。颜色质量是指在某一分辨率下。每一个像素点可以有多少种色彩来描述，单位是位bit。像素是显示器显示图像的最小单位。
  打印机分为点阵打印机、喷墨打印机、激光打印机。点阵打印机是击打式，后两个是非击打式。
  I/O接口的作用：位于总线和设备之间，是计算机主机与外设交换数据所需的接口；
  I/O接口的分类：串行接口与并行接口。
   ①串行接口：键盘鼠标PS2接口、USB串行接口、COM串行接口；
   ②并行接口：LPT打印机接口、RJ-45网卡接口、VGA接口。