微型計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)-文庫(kù)吧資料
2025-05-05 06:53本頁(yè)面
【正文】 Disk) 最早出現(xiàn)的 DVD叫數(shù)字視頻光盤 (Digital Video Disk)，是一種只讀型 DVD光盤，必須由專用的影碟機(jī)播放。 CDR表示可寫 CD， 用戶只可以寫一次，此后就只能讀取，讀取次數(shù)沒有限制。 CD有 CDROM、 CDR、 CDRW等三種基本類型。旋轉(zhuǎn)速度之所以重要是因?yàn)樗鼪Q定了從 CD傳輸數(shù)據(jù)的快慢。現(xiàn)在有的光盤容量可達(dá)到800MB?；某叽缤ǔＪ牵褐睆?12cm或 8cm， 厚 1mm。 v 1. 光驅(qū) 讀 CDROM的設(shè)備稱為光盤驅(qū)動(dòng)器 (簡(jiǎn)稱光驅(qū) )，如圖 。 軟盤存儲(chǔ)器 優(yōu)點(diǎn)是攜帶和交換數(shù)據(jù)方便，價(jià)格便宜。具體操作 請(qǐng) 參 閱 相關(guān)的使用 說 明 書 。 常用的接口有：（ 1） IDE接口、（ 2） SCSI接口（ 3） IEEE 1394接口、（ 4） USB接口v 5．硬盤的流行技術(shù)v 6．硬 盤 格式化 硬 盤 格式化的目的與 軟盤 格式化相同，但操作較為 復(fù) 雜 。一般來講，硬盤的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，單碟容量大的硬盤內(nèi)部傳輸率高；在單碟容量相同時(shí)，轉(zhuǎn)速高的硬盤內(nèi)部傳輸率高。v (4)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率也稱持續(xù)傳輸率，指磁頭至硬盤緩存間的最大數(shù)據(jù)傳輸率。v (3) 平均尋道時(shí)間 硬盤的平均尋道時(shí)間是指硬盤的磁頭從初始位置移動(dòng)到盤面指定磁道所需的時(shí)間，單位是 ms(毫秒 )，它是影響硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的重要技術(shù)指標(biāo)。 轉(zhuǎn)速是決定硬盤內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率的關(guān)鍵因素，也是區(qū)分硬盤檔次的重要指標(biāo)。兩種換算的結(jié)果會(huì)使硬盤的容量相差 7％左右，也就是說，如果你買了一塊標(biāo)稱是 40GB的硬盤，格式化后，只能得到約 37GB的容量。 硬盤容量越大存儲(chǔ)信息就越多。硬盤的外觀如圖 。 v v 1.通常， Cache的容量在 32 KB—256 KB之間，存／取速度在 15—35 ns之間，而 RAM存／取速度一般要大于 80ns。在計(jì)算機(jī)工作時(shí)，系統(tǒng)先將數(shù)據(jù)由外存讀入 RAM中，再由 RAM讀入 Cache中，然后 CPU直接從 Cache中取數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。使用時(shí)只要將內(nèi)存條插在主板的內(nèi)存插槽上即可。目前微機(jī)中的 RAM大多采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，基本上是以內(nèi)存條的形式進(jìn)行組織，其優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展方便，用戶可根據(jù)需要隨時(shí)增加內(nèi)存；常見的內(nèi)存條根據(jù)主板上的內(nèi)存插槽類型有 SDRAM(168線 )、 DDR(184線 )，它的存取速度用 ns（ 納秒）來計(jì)算，在內(nèi)存條上標(biāo)有 8等字樣，該讀數(shù)越小，說明內(nèi)存速度越快。v （ 2）隨機(jī)讀／寫存儲(chǔ)器 (RAM， Random Access Memory) RAM是計(jì)算機(jī)工作的存儲(chǔ)區(qū)，一切要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)都要先裝入該存儲(chǔ)器內(nèi)。 ROM主要用于檢查計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置情況并提供最基本的輸入／輸出控制程序，如存儲(chǔ) BIOS參數(shù)的 CMOS芯片。（1） 只讀存儲(chǔ)器 (ROM， Read Only Memory) ROM是指只能讀數(shù)據(jù)而不能往里寫數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)執(zhí)行的所的程序和操作的數(shù)據(jù)都要先放入內(nèi)存，因此其工作速度和存儲(chǔ)容量對(duì)系統(tǒng)的整體性能、系統(tǒng)所能解決問題的規(guī)模和效率都有很大的影響。 圖 ，由上到下容量越來越大，速度越來越慢。聯(lián)機(jī)外存和脫機(jī)外存是大容量存儲(chǔ)器，屬于外部設(shè)備的范疇，它們與 CPU的通信需要經(jīng)過專門的接口。 Cache的引入，使這一問題較圓滿地得到了解決。在 IBM公司1955年推出第一臺(tái)大型機(jī) IBM704時(shí)，主存和 CPU的工作周期均為 12us， 兩者在速度 hie好匹配。 在目前的微機(jī)系統(tǒng)中， Cache通常有兩級(jí)，都集成在微處理器芯片內(nèi)部。嚴(yán)格地講應(yīng)該不屬于存儲(chǔ)器的范疇。 存儲(chǔ)器v 微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)如圖 。原因是它與 CPU之間不能直接進(jìn)行信息交換，而必須通過一個(gè)中間環(huán)節(jié) —— 接口電路進(jìn)行。內(nèi)存位于系統(tǒng)主機(jī)板上，可以同CPU直接進(jìn)行信息交換。在 CPU芯片 設(shè)計(jì) 技 術(shù)方面 還 有另一種重要的方向，叫做 ISC即 “ 精減指令系 統(tǒng) ” 芯片技 術(shù) ， 這 種技 術(shù) 把 過 去復(fù) 雜 的指令系 統(tǒng) 最大限度地 簡(jiǎn) 化成基本指令集，使指令系 統(tǒng) 非常 簡(jiǎn)潔 ，指令的 執(zhí) 行速度大大加快，大多數(shù)指令只需一個(gè) 時(shí)鐘 周期就可完成，相 應(yīng) 地也就提高了 CPU芯片的速度。 v (3) 指令本身的功能 早期 CPU只包含一些功能比較弱的基本指令，隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，新型 CPU在基本指令集中增加了很多實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)算的指令，這樣，一條指令能夠完成的工作增加了，指令的種類增加了， CPU的處理能力也就增強(qiáng)了。 Pentium 4微處理器的字長(zhǎng)是 32位，即執(zhí)行一條指令可以處理 32位數(shù)據(jù)。CPU主 頻 的高低與 CPU的外 頻 和倍 頻 有關(guān)，其 計(jì) 算公式 為 ：主 頻 ＝外 頻 倍 頻 。 CPU的 標(biāo) 準(zhǔn)工作 頻 率就是人 們 常 說 的 CPU“ 主 頻 ” 。 v 2．微處理器的性能v (1) CPU執(zhí)行指令的速度，即 CPU每秒所能執(zhí)行的指令的條數(shù) CPU執(zhí)行指令的速度與 “ 系統(tǒng)時(shí)鐘 ” 有直接的關(guān)系。 除了微 處 理器 CPU外， 計(jì) 算機(jī) 還擁 有一種稱 為協(xié)處 理器的配套芯片。其主要功能就是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 各部分由集成電路技術(shù)集成在一片硅片上。 圖 CPU 它負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)值運(yùn)算和邏輯判斷等核心工作，并將運(yùn)算結(jié)果分送內(nèi)存或其他部件，以控制計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)作。 USB技術(shù)的突出特點(diǎn)之一時(shí)速度快，USB的最高傳輸率可達(dá) 12 Mb/s， 比串口快 100倍，比并口快近 10倍。它基于通用連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)的簡(jiǎn)單快速連接，達(dá)到方便用戶、降低成本、擴(kuò)展 PC連接外設(shè)范圍的目的。 IEEE488總線用來連接系統(tǒng)，如微計(jì)算機(jī)、數(shù)字電壓表、數(shù)碼顯示、其他儀器儀表器等設(shè)備。應(yīng)用 成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián) 32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和 32臺(tái)接收器。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測(cè)低至 200 mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。v (2) 米到上千米的場(chǎng)合。v v (1)RS232 C總線 RS232 C是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì) (EIA， Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。v 現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)中的多總線結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示。為使各種接口卡能夠在各種系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)“ 即插即用 ” ，系統(tǒng)總線的設(shè)計(jì)要求與具體的 CPU型號(hào)無關(guān)，而有自己統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便按照這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)各類適配卡。 常見有： I2C總線、 SPI總線 、 SCI總線 。內(nèi)部總線 內(nèi)部總線就是微處理器級(jí)總線，也叫前端總線。并行通信速度快、實(shí)時(shí)性好，但由于占用線多，不適于小型化產(chǎn)品；而串行通信速率雖低，但在數(shù)據(jù)通信吞吐量不是很大的情況下則顯得更加簡(jiǎn)易、方便、靈活。 在微機(jī)中總線一般分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線和外部總線。在操作系統(tǒng)引導(dǎo)完成后，由 CPU控制完成對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備和 I／ 0設(shè)備的各種操作、系統(tǒng)各部件的能源管理等。用戶可以利用 CMOS對(duì)微機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。 CMOS是一種存儲(chǔ) BIOS所使用的
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