【文章內(nèi)容簡介】 越高 ， 執(zhí)行一條指令所需時間越少， CPU 的處理速度 越 快 ? CPU 總線（前端總線）的速度 ： CPU 總線速度決定了 CPU 與內(nèi)存間數(shù)據(jù)傳輸速度的快慢 ，總線速度越快， CPU 的性 能發(fā)揮得越充分 ? 高速緩存（ cache）的容量與結(jié)構(gòu) ： cache 有利于 CPU 訪問內(nèi)存的次數(shù)，通常 cache容量越大、級數(shù)越多，其效用就越顯著 ? CPU 的指令系統(tǒng) ： 指令的 類型、數(shù)目和 功能會影響程序的執(zhí)行速度 ? CPU 的邏輯結(jié)構(gòu) ： CPU 包含的定點運算器和浮點運算器數(shù)目 、 是否具有數(shù)字信號處理功能 、 有無指令預(yù)測和數(shù)據(jù)預(yù)測功能 、 流水線的 結(jié)構(gòu) 和級數(shù) 都對指令的速度有影響 PC 機的主機 ? PC 機通常由機箱、顯示器、鍵盤、鼠標和打印機組成 ? 機箱內(nèi)有主板、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、電源和風扇等 ? 主板上安裝了 CPU、內(nèi)存、總線、 I/O 控制器等部件，是 PC 機的核心 主板、芯片組與 BIOS ? 主板的作用：安裝所有的電子器件、電路與連接件 ? 主板 上通常安裝有 CPU 插座、芯片組、存儲器插槽、擴充卡插槽、 BIOS、 CMOS 存儲器、輔助芯片和若干用于連接外部設(shè)備的 I/O 插口 ? 芯片組的作用：是 PC 機各組成部分相互連接和通信的樞紐 ? 芯片組一般由兩塊超大規(guī)模集成電路芯片組成：北橋芯片和南橋芯片。 ? 北橋芯片： 存儲控制 中心（ MCH），用于高速 連接 CPU、存儲器、顯卡 ，并與 南橋芯片 相連； ? 南橋芯片： I/O 控制 中心（ ICH），主要與 PCI 總線 槽、 USB 接口、硬盤 接口、音頻解碼器、 BIOS 和 CMOS 存儲器等連接，并借助 Super I/O 芯片提供對鍵盤、鼠標、串行口和并行口的控制。 ? 關(guān)于芯片組的一些說明 ： ? 芯片組與 CPU 芯片同步發(fā)展，有什么樣功能和速度的 CPU，就有什么樣的芯片組與之配套 ? 由于集成電路集成度越來越高，為降低系統(tǒng)成本，芯片組中集成了越來越多的功能，包括網(wǎng)卡、顯卡、聲卡等功能 ? BIOS（ Basic Input/Output System） 即 “基本輸入 /輸出系統(tǒng)”，它是存放在主板上只讀存儲器（ ROM）芯片中的一組機器語言程序 。 BIOS 是 PC 機軟件中最基礎(chǔ) 的部分，沒有它機器無法啟動。 ? BIOS 功能：診斷計算機故障 ； 啟動計算機工作 ； 控制基本的輸入輸出操作 ( 鍵盤、鼠標、磁盤讀寫、屏幕顯示等 ) ? BIOS 芯片中包含的程序 ： ? 加電自檢程序程序 POST(Power On Self Test)： 用于檢測計算機硬件故障 ? 系統(tǒng) 主引導記錄的裝入程序 （ Boot）： 將主引導程序裝入內(nèi)存，并由引導程序 加載操作系統(tǒng) ，成功后進入操作系統(tǒng) 運行狀態(tài) ? CMOS 設(shè)置程序 ： 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù) ，包括 日期、時間、口令、配置參數(shù)等 ? 常用外部設(shè)備的驅(qū)動程序（ Driver） ： 實現(xiàn)對鍵盤、顯示器、軟驅(qū)和硬盤等 常用外部設(shè)備輸入輸出操作的控制 ? CMOS 存儲器：是一個容量很小的 RAM 存儲器，存放 與計算機硬件相關(guān)的一些參數(shù)（配置信息），包括系統(tǒng)的 日期、時間、口令 ，已安裝的 軟盤 、 硬盤 、 光盤驅(qū)動器的數(shù)目、類型及參數(shù)、顯卡類型、啟動機器時訪問外存的順序等，供 BIOS 程序使用 ? CMOS 芯片是一種易失性存儲器，必須使用電池供電，才能使 計算機關(guān)機后 它 也不會丟失所存儲的信息 ? PC 機的啟動工作過程 ： ? 接通電源時 CPU 首先 執(zhí)行 BIOS 中的加電自檢程序 ， 按 CMOS 中的內(nèi)容來識別硬件的配置 ，根據(jù)系統(tǒng)的配置信息對各部件進行測試 (發(fā)現(xiàn)錯誤則報錯 ，系統(tǒng)將不能繼續(xù)啟動或不能正常工作 )和初始化， 初始化 包括 CPU、內(nèi)存、 ROM、主板、 CMOS、顯示卡、鍵盤、軟驅(qū)和硬盤等設(shè)備 ； ? 若用戶按下某一熱鍵（ Del 或 F F F8）可啟動 BIOS 中的 CMOS 設(shè)置程序，允許用戶對系統(tǒng)的硬件配置信息進行修改； ? 若用戶沒有按下某一熱鍵，而且加電自檢無致命錯誤， CPU 自動執(zhí)行 主引導記錄裝入 程序 ， 按照 CMOS 中預(yù)先設(shè)定的啟動順序，搜尋外存儲器（軟、硬盤或光盤） ，將其第一扇區(qū)的內(nèi)容（主引導記錄） 讀 出并裝入到內(nèi)存； ? 控制權(quán)交給操作系統(tǒng)引導程序 ，由引導程序 繼續(xù)將 操作系統(tǒng)裝入內(nèi)存 ； ? 操作系統(tǒng)裝入成功后 ，將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)，整個計算機由操作系統(tǒng)所控制 內(nèi)存儲器 ? 計算機中的存儲器分為內(nèi)存和外存兩大類 ? 通常，存取速度較快的存儲器成本較高，存取速度較慢的存儲器 成本較 低。 為了獲得好的性能 /價格比，計算機中各種 內(nèi) 存儲器 和外存儲器 組成一個層狀的塔式結(jié)構(gòu) （ P52 頁） ，取長補短，協(xié)調(diào)工作 ? 內(nèi)存儲器從應(yīng)用角度可分為：主存儲器（內(nèi)存條）、 cache 存儲器和寄存器 ? 內(nèi)存儲器 由半導體存儲器芯片組成，芯片有多種類型： ? 隨機存儲器 RAM：關(guān)機或斷電時，其中的信息隨之丟失。根據(jù)其保存數(shù)據(jù)的機理可分為： ? 動態(tài)隨機存 取存儲器（ DRAM）：電路簡單，集成度高，功耗小，成本低，一般用于做主存 ? 靜態(tài)隨機存取存儲器（ SRAM）：電路復雜，集成度低，功耗較大，成本高，一般用于做 cache 高速緩沖存儲器 ? 只讀存儲器 ROM：能夠永久或半永久地保存數(shù)據(jù)的存儲器，即使掉電后，存放在 ROM中的數(shù)據(jù)也不會丟失。按照 ROM 中的內(nèi)容是否能夠在線改寫，可分為： ? 不可在線改寫的 ROM：如掩膜 ROM、 PROM 和 EPROM ? Flash ROM：在低電壓下，存儲的信息可讀不可寫；在較高電壓下，所存儲的信息可以更改和刪除，可用于存儲 BIOS 程序或用在數(shù)碼相 機和優(yōu)盤中 ? 主存儲器 (RAM)由 DRAM 芯片組成， 是 CPU 可直接訪問的存儲器，用于存放供 CPU 處理的指令和數(shù)據(jù) ? 主存 1 個字節(jié)（ 8 個二進位） 為一個 存儲單元 ，對每個存儲 單 元 進行連續(xù)編址， CPU 按地址對存儲器進行訪問 ? 存儲容量：主存儲器中所包含的存儲單元的總數(shù)（單位： MB 或 GB） ? 存儲器 存取時間：從 CPU 給出存儲器 地址開始，到 存儲器 讀出數(shù)據(jù)并送到 CPU（或者是把 CPU 數(shù)據(jù)寫入 存儲器 ）所需要的時間（單位： ns， 1ns=109s） ? PC 機主存儲器 由 1～ 4 個內(nèi)存條組成 ， 內(nèi)存條 是 把若干片 DRAM 芯片焊裝在一小條印制電路 板上制成 ， 內(nèi)存條必須插在主板上的內(nèi)存條插槽中才能使用 ? 主存中的常見術(shù)語： SDRAM：單速率同步 DRAM DDR SDRAM：簡稱 DDR，雙倍數(shù)據(jù)速率的同步 DRAM，采用雙列直插式內(nèi)存條（ DIMM） DDR2 SDRAM：簡稱 DDR2，四倍數(shù)據(jù)速率的同步 DRAM，采用雙列直插式內(nèi)存條（ DIMM） DDR3 SDRAM：簡稱 DDR3，八倍數(shù)據(jù)速率的同步 DRAM ? Cache： 是一種小容量高速緩沖存儲器，由 SRAM 組成 ， 速度幾乎與 CPU 一樣快 ? 程序運行時， CPU 使用的一部分數(shù)據(jù) /指令會預(yù)先成批拷貝在 cache 中， cache 的內(nèi)容是主存儲器中部分內(nèi)容的映象 ； 當 CPU 需要從內(nèi)存讀 (寫 )數(shù)據(jù)或指令時，先檢查 cache中有沒有，若有，就直接從 cache 中讀取，而不用訪問主存儲器 I/O 總線 與 I/O 接口 ? I/O 操作的任務(wù) ： 將輸入設(shè)備輸入的信息送到內(nèi)存儲器的指定區(qū)域 ，或 將內(nèi)存儲器指定區(qū)域的內(nèi)容送出到輸出設(shè)備 ? I/O 操作的特點 ： ? I/O 操作 速度比 CPU 慢很多，因此 I/O 與 CPU 數(shù)據(jù)處理往往是并行處理； ? 多個 I/O 設(shè)備必須 同時進行工作 ? 配置的 I/O 設(shè)備數(shù)量和品種可經(jīng)常增減或變換 ? 每類 I/O 設(shè)備都有各自的控制器，它們按照 CPU的 I/O 操作命令，獨立地控制 I/O操作的全過程 ? I/O 設(shè)備、 I/O 接口、 I/O 控制器和 I/O 總線的關(guān)系： I/O 控制器：是控制 I/O 設(shè)備正常運行的一組電子線路，可制成擴充卡插在主板的插槽中，也可集成在芯片組中 I/O 控制器通過 I/O 總線 與 CPU、內(nèi)存相連 I/O 設(shè)備通過 I/O 接口與 I/O 控制器相連 ? I/O 總線 ： 各類 I/O 控制器與 CPU、內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)的一組公用信號線 及相關(guān)控制電路 ，這些信號線在物理上與主板擴展槽中插入的 I/O 控制器擴展卡直接連接。 ? I/O 總線中包括了三種信號：數(shù)據(jù)信號、地址信號和控制信號 ? I/O 總線的帶寬 ：也稱總線的數(shù)據(jù)傳輸率，是指單位時間內(nèi)總線上可傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量，是總線的最重要的性能指標。其計算公式： 總線的數(shù)據(jù)傳輸速率 (MB/s) = 數(shù)據(jù)線位數(shù) /8 總線工作頻率（ MHz） 每個總線周期的傳輸次數(shù) ? 目前 PC 機使用的 I/O 總線 ： PCI 總線 PCIExpress(高速 PCI 總線 )： 采用高速串行傳輸，以點對點的方式與主機進行通信 。 目標是全面取代現(xiàn)行的 PCI 和 AGP，實現(xiàn)總線接口的統(tǒng)一 。 ? I/O 接口： I/O 設(shè)備與 I/O 控制器之間的連接器 ? I/O 接口的分類： 按數(shù)據(jù)傳輸方式：串行接口（一位一位傳 輸）和并行接口（ 16 或 32 位一起傳輸） 按數(shù)據(jù)傳輸速率：低速口和高速口 按連接設(shè)備的數(shù)量：總線式（可串接多個設(shè)備，被多個設(shè)備共享）和獨占式（只能連接一個設(shè)備） 按是否符合標準：標準接口和專用接口 ? USB 接口 ： 通用串行總線式接口（ Universal Serial Bus ） ? USB 特性： ? 高速 串行 傳輸 ，可連接多個設(shè)備，一個 USB 口 用 USB 集線器最多 可 連接 127 個設(shè)備 ? 所有設(shè)備共享總線帶寬 ? 符合即插即用規(guī)范（ Plug amp。 Play,即 PnP） ，支持熱拔插 ? 可通過 USB 接口由主機向外設(shè)提供電源（＋ 5V， 100～ 500 mA） ? USB 傳輸速率： （ 版 ）、 12Mb/s（ 版 ）和 60MB/s（ 版 ） ? IEEE1394 接口：又稱 FireWire 接口，主要用于連接需要高速傳輸大量數(shù)據(jù)的音頻和視頻設(shè)備，其數(shù)據(jù)傳輸速率可達 50MB/s～ 100MB/s。 常用輸入設(shè)備 鍵盤 ? 作用：向計算機輸入字母、數(shù)字、符號、命令等信息 ? 鍵盤的結(jié)構(gòu) 機械式鍵盤：早期曾使用 電容式鍵盤：擊鍵聲音小，無磨損和接觸不良問題，耐久性、靈敏度和穩(wěn)定性都比較好，手感較好，壽命較長 ? 與主機的接口 ： PS/2 接口 ； USB 接 口 ； 無線接口（紅外線或無線電波） 鼠標器（ Mouse） ? 作用：控制屏幕上的鼠標箭頭準確地定位在指定的位置處，然后通過按鍵（左鍵或右鍵）發(fā)出命令，完成各種操作 ? 工作過程：用戶移動鼠標器時，借助于機械或光學原理，將鼠標在 X 方向和 Y 方向移動的距離變換成脈沖信號輸入計算機 ， 計算機中的鼠標驅(qū)動程序把接收到的脈沖信號轉(zhuǎn)換成水平和垂直方向的位移量，繼而控制屏幕上鼠標箭頭的移動 ? 優(yōu)點：外型輕巧，操縱自如，使用方便，價格低廉 ? 鼠標器的類型 ： 機電式鼠標 、光電式鼠標 ? 與主機的接口 ： RS－ 232 串行口（ D 形 9 針） ； PS/2（圓形 6 針） ； USB； 無線鼠標 筆輸入設(shè)備 ? 作用：兼有鍵盤、鼠標和寫字筆的功能，可以替代鍵盤和鼠標輸入文字、命令和作圖 ? 類型 ： 電阻式 ； 電容式 ； 電磁感應(yīng)式 ? 與主機的接口類型 ： 串行口 ； USB 掃描儀 ? 作用 ： 將原稿（圖片、照片、底片、書稿）輸入計算機的一種輸入設(shè)備 掃描儀輸入到計算機中的是原稿的“圖象” (bitmap) ? 掃描儀的 3 種類型 ：手持式；平板式；膠片專用和滾筒式 ? 平板式掃描儀工作原理 ： 被掃描的文稿正面朝下放置在玻璃上 ， 一束強光從下方打到文稿上并移動 ， 文稿的圖像 通過 一系列透鏡反射到達 CCD 芯片，并轉(zhuǎn)換為模擬電流 ； 模擬電流信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號 ， 被送到計算機中 ,由軟件進行處理之后，以文件形式保存在硬盤中 ? 掃描儀的性能指標 ? 分辨率（ dpi） ： 反映了掃描儀掃描圖像的清晰程度，用每英寸生成的像素數(shù)目（ dpi）來表示 ， 如： 6001200dpi ， 12002400dpi ? 色彩位數(shù)（色彩深度） ： 反映了掃描儀對圖像色彩的辨析能力，位數(shù)越多，掃描儀所能反映的色彩就越豐富，掃描的圖象效果也越真實 ， 如： 24bit， 32bit， 36bit，42bit， 48bit ? 掃描幅面 ： 指容許原稿的最大尺寸 ， 如 A4 幅面 ,A3 幅面 ， A0 幅面 ? 與主機的接口類型 ： SCSI； USB； 1394 接口 數(shù)碼相機 ? 數(shù)碼相機的作用：獲取現(xiàn)實世界中景物的數(shù)字圖像 ? 數(shù)碼相機原理 ： 光信號聚焦在 CCD 或 CMOS 成像芯片上轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換 (A/D轉(zhuǎn)換 )變成數(shù)字圖像，經(jīng)過必要的圖像處理和數(shù)據(jù)壓縮后，存儲在相機內(nèi)部的存儲器中。