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1微处理器微处理器是一个由算术逻辑运算单元控制器单元解读
(2)I/O接口卡
一个微机系统可配置多种输入与输出设备,与主板 一般是以接口卡形式连接,即外设通过I/O接口卡插入 系统主板的总线插槽实现与主机相连,如声卡、显示卡 等。
在主板中,基本上有如下几个主要部件:
① 微处理器
微处理器是主板的核心芯片。不同类型的微处理 器可构成不同性能的主板。如 80486芯片构成的主板 为486主板,Pentium芯片构成的主板为Pentium主板。 同一档次的芯片构成的主板也有一些差异,如 486DX2 66MHZ(双倍速度微处理器)芯片构成的主 板与 486DX4100MHZ(四倍速度微处理器)芯片构 成的主板,其性能不同。
CMOSRAM是一种低功耗的半导体存储器。它由微 机电池供电,可长时间储存信息。CMOSRAM容量一般 很小,只有几十个字节,主要用来存储微机系统的各种 配置信息,如时钟与日期、系统口令、主存储器容量、 软硬盘类型与容量等各种硬件参数配置信息。
⑥ 外围接口集成芯片组
在高、中档微机系统中,很少再采用大量的小规模 接口芯片来构成微处理器的外围接口电路,而是采用少 量几片超大规模的集成I/O芯片来实现接口电路功能。 这样,微机主板电路更加简洁,系统可靠性与性能也得 到增强。
1.3 微型计算机系统概论
1.3.1 微处理器、微型机、微机系统之间的关系
1.微处理器
微处理器是一个由算术逻辑运算单元、控制器单元、 寄存器组以及内部系统总线等组成的大规模集成电路 芯片,它具有CPU的全部功能。因此,微处理器通常 又简称为CPU。
2. 微型计算机
微型计算机是以微处理器芯片为核心,配上内存芯 片、I/O接口电路以及相应的辅助电路构成的装置, 它又简称为微型机。
•外存位于主机外部,用于存放大量信息。
外部设备(外设)一般包括 I/O(Input/Output)设 备和外存储器。 •I/O设备是指负责计算机与外界通信用的输入和输 出设备,如显示器、键盘、打印机、鼠标器、扫描仪、 数字化仪、条码读入器等多种类型的外部设备。
•外存储器是指机器外部可存储大量信息的存储器,如 磁盘、磁带、光盘等,存取速度比内存慢得多。
接口电路是设置在外设与CPU之间的专门电路,又 称I/O接口,用于协调CPU与外设之间的信息传输。
系统总线把CPU、存储器和接口电路连接起来,、中间 数据和结果数据);
•地址总线主要是数据的来源和目的地等信息(地址);
•控制总线传送CPU对存储器或 I/O设备的控制命令 和I/O设备对CPU的请求信号。
中央处理器(CPU)包括运算器、控制器和寄存器组三个 主要单元。 •运算器完成数据的算术运算和逻辑运算操作。 •控制器把指令从存储器中取出,译码后发出相应的控制信号, 使各部件相互协调工作,从而完成整个微机系统的控制。 •寄存器组存放CPU频繁使用的数据和地址信息,加快CPU访 问速度。
存储器是微机存放和记忆程序和数据的装置。它由许多存储 单元构成,每一个存储单元可以存放和记忆若干位二进制代码。 •内存位于主机内部,用于暂时存放程序和数据,也称主存,它 由只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)两部分组成。
键盘、鼠标器、扬声器的接口电路一般直接集成在系 统主板上,由单片机(如 8742)来控制。它负责将键盘 按键产生的扫描码(键的位置信息)转换成能表示字符 的ASCll码,将鼠标器送来的电脉冲转换成光标的移动 数据,并产生相应中断把输入数据传送到CPU。它也能 将CPU给出的声音频率数据转换成脉冲频率信号驱动扬 声器发出声音。
④ ROMBIOS
主 板 上 配 置 了 一 片 称 为 固 件 的 ROM 芯 片 , 它 固 化有上电自检程序、基本外设输入/输出控制程序、 系统配置程序等,因此又称为ROMBIOS。这种芯片 一 般 为 EPROM,FLASH 等 , 容 量 为 6 4 KB~128KB。
⑤ CMOS RAM
3.微型计算机系统
微型计算机系统是以微型计算机为主体,配上输入 设备、输出设备、外存储器设备、电源、机箱以及基 本系统软件组成的系统,它又简称为微机系统。
1.3.2 微机硬件系统组成
1. 微机硬件系统基本结构 微机硬件系统的基本结构由中央处理器CPU、存储器、 接口电路、外部设备以及系统总线等组成
系统总线的工作由总线控制逻辑负责指挥。
2、微机硬件系统的典型配置
微机硬件系统由主机和外设组成。
主机包括主板、I/O接口卡(又称适配器)以及 电源、机箱等部件,
微机的外设很丰富,典型的外设有键盘、鼠标器、 显示器、打印机、软盘驱动器、硬磁盘驱动器以及光 盘驱动器等设备。
(1)主板
又称系统板或母板,是微机硬件系统的主要部件, 微机的大部分功能芯片都安装在这块印制电路板上。
一般来讲,采用越先进的微处理器芯片,其主板 的性能就越高。
② 外部高速缓存
大容量的动态随机存取存储器(DRAM)相对微 处理器而言,其速度较慢。为了加快微处理器访问 DRAM所存信息的速度,通常在微处理器和DRAM之 间加入了一层速度接近CPU、容量较小的静态随机存 取存储器(SRAM),作为主存信息访问的高速缓冲 存储器(Cache)。Cache的容量一般不大,典型配置 为64KB~256KB,可实现CPU访问主存零等待。
当Cache位于微处理器芯片外部时,称为外部高 速缓冲存储器,位于微处理器芯片内部时,则称为内 部高速缓冲存储器。
③ 主存
微机系统的主存要求容量大、成本低、访问存取 速度较高,目前主要采用DRAM作为主存。在高、中 档微机系统中,DRAM芯片并不是直接安装在主板上, 而是插入主板上的内存插槽使用。主板上的内存条插 槽数一般为 4~8个。
⑦ 总线插槽
总线插槽是指主板上用于插接I/O接口卡的插槽,这 些插槽相同序号的的插脚串接在一起,亦称为I/O通道。 通过这些插槽,可将外设I/O接口卡连接到系统总线上, 即把外设连接到主机。
•ISA、EISA 、VESA总线
•PCI总线
•LOCAL-BUS
•AGP总线
⑧ 键盘、鼠标器、扬声器接口