微机原理及接口技术11-n.ppt

第11章 微型计算机系统 主要内容 微型计算机系统概述 微型计算机的主板 Pentium系列微机硬件系统 键盘与键盘接口原理 显示器接口 打印机接口 鼠标器接口 触摸屏接口 11.1微型计算机系统概述 微型计算机的硬件系统： 利用总线技术将微处理器、存储器、输入/输出接口、外设等按照一定的系统结构的组合。 微型计算机硬件系统由主机与外设构成 主机包括主板（系统板）、电源、硬盘、主机箱以及可选扩充部件等； 外设包括键盘、显示器、打印机等。 硬件系统配置相应的软件系统（包括BIOS、操作系统、工具软件和应用软件等）——形成完整的计算机系统。 典型微型计算机系统的组成 微型计算机硬件系统图示 11.2 微型计算机的主板 微型计算机硬件系统除了外部设备外，其余重要硬件都被集成到位于主机箱内底部的一块大型多层印刷电路板上，并通过总线将它们按照一定要求连接在一起，这个线路板就称为主机板或系统板，简称主板。 以Intel为代表的CPU或兼容CPU构成的微型计算机都采用了这种主板（母板）结构 。 微机主板的特性 开放式结构 主板上有若干个I/O扩展插槽，供微机外围设备的控制卡（适配器）插接，通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使配置机型方面有更大灵活性、伸缩性与扩展性。 集成化 集成化程度不断提高，单位面积性能得以不断提升。 主板的主要部件（模块） 微处理器、BIOS、存储器模块、I/O控制模块及各种插槽（或插座）等，简要介绍几种重要部件： 微处理器（CPU），微机系统主板中最为重要的部件，本书前面章节对微处理器作了较为全面系统的介绍。 控制芯片组 也称主板系统管理芯片，负责维持整个系统的正常运转。其中有两个重要的芯片即北桥芯片（主控芯片）和南桥芯片（I/O管理芯片）； CMOS、中断控制器、系统定时/计数器等功能已集成到芯片中。 主板的主要部件（续） I/O控制芯片 提供对并行接口、串行接口、USB接口以及CPU风扇等的管理与支持； 不断增加新的功能，如提供对PS2接口、游戏或虚拟现实操纵杆的支持以及微处理器过电压保护等。 BIOS （Basis I/O System，基本输入/输出系统） BIOS存放在主板上的ROM区，或采用Flash存放BIOS程序； BIOS在汇编语言级上向系统程序、应用程序提供外设的控制功能，包括开机自检、引导装入，显示器、通信接口、键盘、打印机的字符传送、图形发生等；实现即插即用（PnP），自动电源管理（APM）等功能； BIOS提供时间、内存容量及设备配置情况等数据； BIOS的应用通过中断调用实现。 主板的主要部件（续） 内存条 存储程序、数据等信息； SDRAM、DDR、DDR2等不同形式，支持的种类和频率取决于主板的芯片组。 主板上的插槽（插座） 是计算机系统安装和连接的机械基础，主要有微处理器插座、总线扩展插槽、内存条插槽、键盘与鼠标接口、并/串行口插座、电源插座等； 根据微机系统配置的不同还有LAN网插座、USB插座、MIDI插座、音频/视频插座等。 主板的分类 按CPU分类 使用8088的XT主板； 使用80286的286主板； 使用80386的386主板； 使用80486的486主板； 使用Pentium的Pentium主板、高能Pentium主板、PentiumII主板、PentiumIII主板以及Pentium 4主板等…… 按结构分类 AT主板 ATX主板 BTX主板…… AT主板 AT（Advanced Technology）主板是IBM PC/AT机（286个人计算机）命名的一种主板标准； 尺寸较大, 板上能放置较多的元件和扩展插槽； 随着电子元件集成化程度的提高，在1990年推出了Baby/Mini AT主板规范——Baby AT主板。 ATX 主板 ATX（Advanced Technology Extended）是扩展的AT标准； ATX主板针对AT和Baby AT主板的缺点做了以下改进： 主板外形在Baby AT的基础上旋转了90度, 其几何尺寸改为30.5cm ×24.4cm； 采用7个I/O插槽，CPU与I/O插槽、内存插槽位置更加合理； 优化了软硬盘驱动器接口位置； 提高了主板的兼容性与可扩充性； 采用了增强的电源管理, 真正实现电脑的软件开/关机和绿色节能功能。 BTX主板 BTX（Balanced Technology Extended），一种具有平衡技术的扩展主板标准；仍然提供某种程度的向下兼容； BTX的主要特点： 支持Low-profile即窄板设计，系统结构更加紧凑； 针对散热和气流的运动，对主板的线路布局进行了优化设计； 主板的安装更加简便，机械性能也经过最优化设计； 支持新总线和接口，如PCI Express和串行ATA等。 BTX主