第二章计算机组成原理
芯片组（ Chipset ）P43
芯片组：pc机各部分相连的枢纽。 芯片组作用
集中了主板上几乎所有的控制功能，把以 前复杂的控制电路和元件最大限度地集成在 几个芯片内，是构成主板电路的核心。一定 意义上讲，它决定了主板的级别和档次。
第二章计算机组成原理
2.4.2 内存储器p46
CPU、Cache及主存储器的关系
第二章计算机组成原理
内存储器
SDRAM 内存条模块 DDR第二S章D计RA算M机组内成原存理条模块
I/O操作三种方式：
• 1、程序查询方式 • 2、中断处理方式
• 3、DMA(Direct Memory Access直接存储器存取)传 送方式
第二章计算机组成原理
第二章计算机组成原理
主板上的扩展槽与I/O总线直接连接
PCI总线扩展槽
第二章计算机组成原理
I/O端口分类 概念：P48
串行端口第二章计算机组成原理
并行端口
I/O端口分类P50
• 从是否能连接多个设备来分 –总线式（可连接多个设备，被多个设备共享， 例如，USB接口） –独占式（只能连接1个设备）
I/O总线P49
• I/O总线上的信号类别 数据信号、 地址信号、 控制信号
• I/O总线上线路类别 数据线 、 地址线、 控制线
• 总线控制器 位于主板的芯片组中，协调与管理I/O总线操作
• I/O总线的带宽（总线的数据传输速率） 单位时间内总线上可传送的数据量(字节数)
计算公式： 总线带宽（MB/s）= （数据线宽度/8）×总线有效工作频率（MHz） × 每个总线周期的传输次数
–Flash ROM（快擦除ROM，或闪速存储器
）
–Flash ROM:非易失，可在线写，用于
BOIS程序
第Hale Waihona Puke 章计算机组成原理主存储器一般使用DRAM芯片组成 • 存储容量
含义：指存储器所包含的存储单元的总数 单位：MB(1MB＝220字节)或GB(1GB＝230字节) 每个存储单元(一个字节)都有一个地址，CPU按 地址对存储器进行访问 • 存取时间 含义：在存储器地址被选定后，存储器读出数 据并送到CPU（或者是把CPU数据写入存储器）所 需要的时间 单位：ns（1ns = 10-9秒）
第二章计算机组成原理
CMOS芯片(互补金属氧化物半导体存储器)
Complementary Metal Oxide Semiconductor
存放用户对计算机硬件所设置的一些参数 (称为“配置信息”)，包括当前的日期和时间等。 CMOS是一种半导体存储器芯片，使用电池供电， 成为易失性存储器，但只要电池供电正常，即使 计算机关机后它也不会丢失所存储的信息以及时 钟停走。
2.4 PC 机的组成
2.4.1 概述
•PC机的物理组成 –机箱、显示器、键盘、 鼠标器等
•机箱内包含 –主板、硬盘、软驱、光 驱、 电源、风扇等
•主板 –CPU、芯片组、内存条、 总线插槽、I/O控制器、 I/O、扩充卡等部件
第二章计算机组成原理
扩充卡及其与主板的关系
•扩充卡(适配器或控制器)
种类：
–图形卡
–声音卡
–视频卡等
显示接口卡
•扩充卡与主板及外部设备连接
PC机常用外围设备、cpu和内存通过扩充卡和主板连接。
许多扩充卡的功能可以部分或全部集成在主板上(例如， 软盘、硬盘、串行口、并行口、声音、图形显示、网 络连接等控制电路都可以集成在主板上)
第二章计算机组成原理
软驱、硬盘 IDE连接器
芯片组
PCI总线插槽
华硕P第二4章T计主算机组板成原实理 物照片
电源连接器
CPU插座 内存条插座
I/O端口
BIOS: Basic Input/Output System 基本输入/输出系统
它是放在主板上只读存储器（FLASH ROM）芯片 中的一组机器语言程序，具有启动计算机工作、诊断计 算机故障及控制低级输入输出操作的功能。
–DRAM（动态随机存取存储器，主存储器） –SRAM（静态随机存取存储器，cache）
第二章计算机组成原理
半导体存储器芯片的类别
•ROM（Read Only Memory只读存储器）
–Mask ROM（掩膜ROM）
–PROM（Programmable ROM）和EPROM（
Erasable Programmable ROM）
ROM:Read Only Memory 只读存储器
CMOS：Complementary Metal Oxide Semiconductor
互补金属氧化物半导体
它用来存放用户对计算机硬件所设置的一些参数
（称为“配置信息”，包括当前的日期和时间、已安装
的软驱和硬盘的个数及类型等。它是一种易失性的存储
器，必须使用电池供电，才能使计算机关机后也不会丢
计算机存储器体系结构
2ns 10ns 10ms
Cache存储器
主存储器(RAM和ROM)
内存储器 1MB (使用半导体 存储器芯片) 64-512MB
外存储器(软盘、硬盘、光盘) 外存储器 20-80GB
100s
后备存储器(磁带、光盘)
50-100GB
第二章计算机组成原理
半导体存储器芯片的类别
•RAM(Random Access Memory随机存取存储器)： 多采用MOS(金属氧化物半导体)型半导体集成电 路芯片制成。易失性。
失所存储的信息。
第二章计算机组成原理
BIOS—BIOS ROM芯片（只读存储器芯片）P44
• BIOS（Basic Input/Output System） 基本输入/输出系统，是操作系统的最底层部分的机器 语言程序。 BIOS存放在只读存储器芯片(ROM)中,一般称为BIOS芯片。
• BIOS主要包含4部分的程序, 一般情况下是不能被修改 的 –POST(Power On Self Test，加电自检)程序（检测 计算机故障） –系统自举（装入）程序（启动计算机） –CMOS设置程序 –基本外围设备的驱动程序（实现常用外部设备输入 输出操作的控制程序）
第二章计算机组成原理
高速缓冲存储器Cache
Cache是使用SRAM芯片组成的一种高速缓冲存储器，简称 快存。
Cache (SRAM)
Cache
一级缓存（L1 Cache） (容量：几KB—几十KB)
二级缓存（L2 Cache）（ 容量：128KB—1MB）
CPU
Cache 控制器
主存储器 DRAM