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1、第2章微機系統(tǒng)的硬件組成在日常使用計算機的過程當中，或去電子市場選購計算機時，一定會經(jīng)常聽到主板、CPU、內(nèi)存、硬盤、顯卡等與計算機相關的名詞。其實，這些名詞對應的部件就是計算機系統(tǒng)中的硬件設備。本章我們就對微型計算機的這些硬件設備進行介紹，以使大家對微型計算機的硬件組成有一個更加深入的了解。通過本章的理論學習和上機實訓，讀者應了解和掌握以下內(nèi)容:微型計算機的硬件組成及其功能特點微型計算機主要部件的性能指標微型計算機各部件的協(xié)作關系評價微機硬件性能的指標本章章節(jié)內(nèi)容安排如下:2.1微機的硬件組成2.2微機的性能指標2.3思考與練習2.1微機的硬件組成一個完整的計算機硬件系
2、統(tǒng)包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備，每個功能部件各盡其職、協(xié)調(diào)工作。用戶通過輸入設備向計算機系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，并得到計算機的響應。計算機內(nèi)部通過存儲器來完成數(shù)據(jù)存儲，由控制器和運算器對數(shù)據(jù)進行計算后通過輸出設備將結(jié)果輸出。中央處理器主板內(nèi)存硬盤軟盤和軟盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器顯示器顯示卡鍵盤鼠標機箱和電源其他硬件設備中央處理器中央處理器俗稱CPU(CentralProcessingUnit)，是計算機中最核心的部件，用于進行運算和控制，如圖所示。主板主板，也稱為系統(tǒng)板(systemboard)或母板(motherboard)，是微機最基本的也是最重要的部件之一，如圖所
3、示。微機的主要部件CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標及各種擴充卡(如聲卡、顯卡等)都直接或間接(通過端口、擴展槽)插在主板上。內(nèi)存內(nèi)存實質(zhì)上是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲功能的集成電路，如圖所示。計算機啟動后，處理器直接從這個區(qū)域讀取指令和數(shù)據(jù)。其作用是在慢速的外部存儲設備和高速的處理器之間交換數(shù)據(jù)。硬盤硬盤由若干個涂有磁性材料的鋁合金圓盤組成，如圖所示。在硬盤上保存數(shù)據(jù)就是將0或1的電信號通過磁頭轉(zhuǎn)化為磁信息保存到這些磁性圓盤上，讀取數(shù)據(jù)則與其相反。軟盤和軟盤驅(qū)動器軟盤是用柔軟的聚酯材料制成的圓形盤片，在上下兩面涂有磁性材料。常用軟盤的直徑為3.5英寸，
4、容量為1.44MB。軟盤安裝在硬塑膠盒中，使盤片得到了很好的保護，如圖所示。光盤驅(qū)動器光盤(OpticalDisk)指的是利用光學方式進行信息存儲的圓盤，如圖所示。顯示器顯示器是微機不可缺少的輸出設備，用戶通過顯示器可以很方便地查看輸入到計算機中的程序、數(shù)據(jù)和圖形等信息，以及經(jīng)過計算機處理后的中間結(jié)果和最后結(jié)果。它是人機對話的主要工具，由一根視頻電纜與主機的顯示卡相連。顯示卡顯示卡(又稱顯示適配器，俗稱顯卡)是微機系統(tǒng)必備的硬件，負責將CPU送來的影像資料處理成顯示器可以顯示的格式，再送到屏幕上形成影像。顯示卡和顯示器是用戶從計算機獲取資訊最重要的設備。鍵盤鍵盤是人們向微
5、機輸入信息的最主要的設備，各種程序和數(shù)據(jù)都可以通過鍵盤輸入到微機中。鍵盤由一組排列成陣列形式的按鍵開關組成，每按下一個鍵，就會產(chǎn)生一個相應的掃描碼，通過鍵盤中的單片機將掃描碼送到主機，再由主機將鍵盤掃描碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼。鼠標由于Windows操作系統(tǒng)的盛行，鼠標已經(jīng)成為一種必不可少的輸入設備，其外觀如圖所示。鼠標移動方便、定位準確，使人們操作電腦變得更加輕松自如。目前市場上流行的鼠標主要分為機械式和光電式兩種。機箱和電源機箱用于將主板、硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)及電源等部件組裝成一個整體，使計算機結(jié)構(gòu)緊湊，便于移動和控制，并起到保護硬件設備和防電磁輻射的作用。電源也是計算機的重
6、要組成部分之一，其質(zhì)量的優(yōu)劣對計算機系統(tǒng)本身有很大的影響，直接關系著系統(tǒng)的穩(wěn)定和硬件設備的使用壽命。其他硬件設備隨著網(wǎng)絡應用的不斷拓展，計算機與計算機之間的信息交流也更為廣泛，因此，建立局域網(wǎng)、連接Internet、實現(xiàn)家庭辦公或移動辦公等還需要用到其他一些硬件設備，如網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、打印機和移動硬盤等。2.2微機的性能指標高性能的微機，應當有很快的運算速度和很強的處理能力。但高性能是微機各部件共同協(xié)調(diào)工作的結(jié)果，用途不同的計算機，對于各部件的性能要求也是不同的。通常所說的高性能，偏重于微機的運算能力，其指標主要取決于以下兩個方面。運算速度存儲器的指標運算速度從微處理器
7、芯片來看，影響運算速度的主要因素有如下幾個。CPU的主頻：是指計算機的時鐘頻率，它在很大程度上決定了計算機的運算速度。目前主流的Pentium4CPU的主頻已經(jīng)達到3GHz以上。字長：是CPU進行運算和數(shù)據(jù)處理的最基本、最有效的信息位長度。微機的字長，已由8088的準16位(運算用16位，I/O用8位)發(fā)展到現(xiàn)在的32位、64位。指令系統(tǒng)的合理性：每種機器都設計了一套指令，一般均有數(shù)十條到上百條。例如，加、浮點加、邏輯與、跳轉(zhuǎn)等組成了指令系統(tǒng)。設計合理的指令系統(tǒng)，將有較高的運行效率。存儲器的指標存儲器的指標主要有以下幾個。存取
