2010-chapter02计算机硬件系统范例.ppt

大学计算机基础 §2 计算机硬件系统 第2章计算机硬件系统 2.1计算机硬件系统概述 2.2计算机基本工作原理 2.3微型计算机硬件组成 2.1计算机硬件系统概述 2.1计算机硬件系统概述 冯·诺依曼设计思想可以概括为三点： 计算机由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 程序由指令构成，程序和数据都用二进制数表示。 采用存储程序的方式，任务启动时程序和数据同时送入内存储器中，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。 计算机的组成部件 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 2.2 计算机基本工作原理 指令和指令系统 指令就是让计算机完成某个操作所发出的指令或命令。由二进制代码构成。 每种计算机都有一组指令集供用户使用，这组指令集即为计算机的指令系统。 2.2.2 程序的执行过程 指令的执行过程分为以下4个步骤： ① 取指令：按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器。 ② 分析指令：对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。 ③ 执行指令：由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。 ④ 一条指令执行完成，指令计数器加1 或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。 指令执行示例 2.3微型计算机硬件组成 2.3.1 微型计算机的主要性能指标 衡量一台微型计算机的主要性能指标有字长、主频、内存容量和存储周期、外部设备配置、可用性、可靠性和可维护性等指标。 此外，还有一些评价计算机的综合指标，如性能价格比、兼容性、系统完整性、安全性等。 微型计算机发展--摩尔定律 太平洋电脑网 2.3.2 主板 芯片组是系统主板的灵魂，它决定了主板的结构和CPU的使用。芯片组就象人体的中枢神经一样，控制着整个主板的运作。根据芯片的功能，有时把它们叫作南桥芯片和北桥芯片。 芯片组分为南桥芯片和北桥芯片 南桥芯片距离CPU较远，主要负责管理PCI插槽、USB总线、IDE接口、网卡、BIOS以及其它周边设备的数据传输。 北桥芯片是主板上离CPU最近的芯片，负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输。 2.主要性能指标 字长：内部各寄存器之间一次能够传递的数据位。 外频：CPU与主板之间同步运行的速度，即主板为CPU提供的基准时钟频率 主频：CPU工作频率，主频=外频×倍频。 制造工艺：指IC内电路与电路之间的距离 ，现在的单位用纳米（nm）表示。 3.Intel CPU的发展 1971年推出4004。 286（1982年）、386（1988年）、486（1991年）的发展。 1993年推出 “奔腾”处理器系列。 2006年发布了基于Core微架构的酷睿2（Core 2）处理器： 双核（Duo） 四核（QUAD） 八核 CPU插槽 Pentium 4系列处理器采用的是2006年初推出的一种全新的Socket 478接口。 酷睿2系列采用的是LGA 775接口，采用的不是针脚，而是触点。 Intel迅驰移动计算技术 Intel公司于2003年面向笔记本电脑推出的无线移动计算技术的品牌名称。组成部分： 移动式处理器（CPU） 相关芯片组以及802.11无线网络功能模块 集成的芯片命名为Banias。 4 AMD系列 什么是双核技术 ??? 双核处理器是指在一个CPU上集成两个处理核心的处理器，就象有两个大脑一样，处理数据的速度会更快。并且是各自运算不同的程序，就象两个大脑在同时考虑两件事情，真正做到了一心二用。“双核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的，不过由于RISC架构的服务器价格高、应用面窄，没有引起广泛的注意。最近逐渐热起来的“双核”概念，主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面，起领导地位的厂商主要有AMD和Intel两家。??????? ????? 1、内存储器 内存 主要技术指标 容量 读写时间 分类 只读存储器ROM 随机存取存储器RAM DDR SDRAM 高速缓冲存储器 SDRAM DDR：在每个时钟周期处理2bit。 DDR2 ：并行存取，在每个时钟周期处理多达4bit的数据 。 DDR3：工作频率更高；发热量较小；内存电压小，降低了系统平台的整体功耗；通用性好。 高速缓冲存储器 2.硬磁盘存储器 硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成 读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面 硬盘接口 IDE、SATA、SCSI和光纤通道 主要技术指标 硬盘容量 平均寻道时间、