第2章 微型计算机硬件基础知识 微型计算机硬件系统 微型计算机的选购与组装

2.2 微型计算机硬件系统 微处理器(CPU) 内存储器 总线 主机 输入/输出接口 外存储器(硬盘、光盘、U盘等) 硬件系统 外部 设备 外存储器(硬盘、光盘、U盘等) 输入设备(键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等 输出设备(显示器、打印机、绘图仪等) 其他(网卡、声卡、调制解调器、视频卡等) 硬件系统

                                                                                              计算机外观结构

计算机内部结构及主要部件 电源 光驱 CPU 内存条 显卡 扩展插槽 软驱 声卡 硬盘

第一部分 认识计算机 显卡 声卡 CPU 内存条 扩展插槽

打印机接口（LPT） COM接口 键盘接口 鼠标接口 USB接口 声卡接口 网络接口 VGA接口 电源线

主机前面板和主机箱后部

2.2.2 微处理器 微处理器也叫中央处理单元(CPU)，主要由运算器和控制器组成，是任何微型计算机系统中必备的核心部件。 Intel4004微处理器芯片

微处理器主要性能指标 字长 ：字长越长，CPU可同时处理的数据二进制位数就越多，运算能力就越强，计算精度就越高。 主频：CPU能够适应的时钟频率。主频越高，CPU的运算速度也就越快。CPU的主频以MHz（兆赫兹）、GHz（吉赫兹）为单位。现在常用的CPU主频有1.5GHz、2.0GHz、2.4GHz等。 我们所说的8位极，32位机，都是根据cpu的字长来说的。

微处理器主要性能指标 缓存：缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。。 多核心处理器：所谓多核心处理器就是在一块CPU基板上集成了多个处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来。 我们所说的8位极，32位机，都是根据cpu的字长来说的。

2.2.3存储器 1. 存储系统的层次结构 快 小 高 CPU 存 取 速 度 存 储 容 量 价 格 高速缓存 主存RAM 外存：硬盘等 慢 大 低

2. 内存储器 内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM) 。 RAM是指在CPU运行期间既可读出信息也可写入信息的存储器，但断电后，写入的信息会丢失。 注意：CPU只能直接对内存进行读写，而不能直接读写外存

2. 内存储器 目前，微机中常用的内存以内存条的形式插于主板内存插槽上 。 评价内存条的性能指标主要有两个： ① 存储容量：市场上常见的DDR内存条的容量有1GB、2GB和4GB等。 ② 存取速度（存储周期）：即两次独立的存取操作之间所需的最短时间。数字越小，表明内存的存取速度越快。

3. 高速缓冲存储器(Cache） 为了解决主存RAM与CPU工作速度不匹配的问题，在CPU和主存之间设置了一级高速度、小容量的存储器，称之为高速缓冲存储器 。 Cache用来存放当前内存中频繁使用的程序块和数据块。当CPU访问这些程序和数据时，首先从Cache中查找，如果所需程序和数据不在Cache中，则到主存中读取数据，同时将数据回写入Cache中。 Cache由静态存储器（SRAM）构成。目前，微机中的Cache设置成二级或三级。一开始的高速小容量存储器就被称为一级缓存（L1 Cache），每级缓存比前一级缓存速度慢且容量大。

4. 外存储器 外存储器即外存，其主要作用是长期存放计算机工作所需要的系统文件、应用程序、用户程序、文档和数据等。 外存中存储的程序和数据必须先送入内存，才能被计算机执行。 主要外存储设备，分为软盘、硬盘、光盘等，它们既是输入设备，也是输出设备。

（1）硬盘（HDD） 固定式硬盘一般置于主机箱内 。 硬盘的容量取决于硬盘的磁头数、柱面数及每个磁道扇区数。 硬盘的容量=柱面数×磁头数×扇区数×512B。 硬盘的格式化。使用新硬盘之前，必须对硬盘进行硬盘的低级格式化、硬盘分区和硬盘的高级格式化。 磁头 驱 动 机构 2面 旋转机构 1面 0面

（2）光盘存储器 数据传输率是光驱的基本参数,指光驱在1秒内所能读出的最大数据量。 数据传输率为150KB/S，这种速率的光盘驱动器称为1倍速驱动器，记为1X； CD-ROM驱动器的最大读取数据传输率为52倍速。

(3)常见的移动存储设备--U 盘 U盘是一种随身型移动存储设备，通过USB接口与计算机交换数据，支持即插即用，在Windows高版本操作系统下无须安装任何驱动程序，使用非常方便。 U盘采用半导体存储器作为存储介质，无机械读写部件，所以不仅数据保存能力非常强，而且抗电磁干扰、抗震能力也非常强 。

(4)常见的移动存储设备—移动硬盘 移动硬盘大多采用硅氧盘片 。 移动硬盘大多采用USB、IEEE1394接口，能以较高的速度与系统进行数据传输。 目前,市场上主流移动硬盘的尺寸是2.5英寸和3.5英寸，硬盘容量高达2TB。

(5)常见的移动存储设备—存储卡 存储卡是用于手机、数码相机、便携式电脑、MP3和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的形态，故统称为存储卡，包括CF卡、MMC卡、SD卡和SM卡。 存储卡具有体积小巧、携带方便、使用简单的优点。同时，由于大多数存储卡都具有良好的兼容性，便于在不同的数码产品之间交换数据。 近年来，一些计算机就内置了读卡器，以方便用户传输数据到计算机中。

2.2.4 总线 总线(BUS)是连接微机中各个部件的一组物理信号线，用于各部件之间的信息传输。 一次传输信息的位数称为总线宽度。 通常将CPU芯片内部的总线称为内部总线，而连接系统各部件间的总线称为外部总线，也称为系统总线。 按照总线上传送信息类型的不同，可将总线分为数据总线、地址总线和控制总线。

微型计算机的总线结构图 地址总线(AB)：通常地址总线是单向的。地址总线的宽度与所寻址的范围有关，即地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，一般来说，若地址总线为n根，则可寻址空间为2n字节比如8位微机的地址总线为16根，则其最大可寻址空间为216＝64KB 数据总线(DB)：是CPU同各部件交换信息的通路。数据总线都是双向的。 控制总线(CB)：用控制总线来传送控制信号 数据总线 地址总线 控制总线 输入接口 微处理器 CPU 主存储器 RAM ROM 输出接口 输出设备 输入设备

2.2.5 主机板(Main Board) 主机板用于连接计算机的多个部件。 主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形状，所使用的电源规格等制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。 ATX主板 Micro ATX主板

主机板的组成

2.2.6输入和输出设备 常用的输入设备是键盘和鼠标 。 常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、磁盘等。 左键 右键 滚轮

显示器 显示器根据显像管的不同可分为三种类型：阴极射线管(CRT)、发光二极管(LED)和液晶(LCD)显示器 。 衡量显示器好坏的一个重要指标是分辨率 。 分辨率越高图像就越清晰。 显示器与主机相连必须配置适当的显示适配器（即显示卡） 。显示卡插在主板的扩展槽上 。

打印机 打印机也是计算机系统中常用的输出设备。 目前常用的打印机有点阵式打印机、喷墨打印机和激光打印机三种。 将打印机与计算机连接后，必须要安装相应的打印机驱动程序才可以使用打印机。

2.3.1微型计算机的选购 品牌机：国内的品牌生产厂商主要有联想、方正、清华同方、TCL、海尔、神舟、七喜等。国外品牌有HP（惠普）、Dell（戴尔）、东芝等。 组装机：是计算机用户根据需求，自己购买计算机硬件设备，并组装到一起的计算机。组装机可以自己组装，也可以到计算机配件市场组装。

品牌机和组装机比较 个性需求： 硬件配置： 外观： 性价比： 可靠性： 售后服务：

选购微机的注意事项 用户在选购微机时完全不必追求高档，而是根据微机的用途选择合适的配置。例如，如果只是用微机进行上网、文字处理等，目前的低档微机足以满足要求。但是，如果利用微机进行平面设计、制作动画或玩3D游戏、3D设计等，则微机的性能越高越好。 用户自己选购微机硬件部件组装，还应注意以下几点。 （1）收集市场信息：例如，太平洋电脑网、中关村在线等。 （2）各部件之间要匹配。例如，CPU与芯片组的匹配问题、内存与主板的匹配问题、显卡与主板的匹配问题、电源与主板的匹配问题、CPU风扇与CPU的匹配问题等 （3）选择配件宜集中。

2.3.2微型计算机硬件组装 微机组装的基本步骤 （1）安装电源： （2）安装CPU和风扇： （3）安装内存条： （4）安装主板： （5）显卡的安装： （6）安装驱动器： （7）连接电源线： （8）连接机箱前置面板与主板间的连线：即各种指示灯、电源开关线。 （9）连接显示器、键盘和鼠标。 （10）再重新检查各个接线，准备进行测试。 （11）给机器加电。

本章基本要求 基本知识点： 重点与难点： （1）掌握CPU的基本组成和相关参数； （2）掌握存储器的分类及功能区别； （3）掌握总线的分类和作用。 重点与难点： （1） 地址总线的寻址空间。

作业题 论文 从网上查阅或进行市场调查，写一篇有关微机硬件行情的论文。 习题2: 2-1、2-2

习题1 答案 1-1 选择题: ABBBA DBCBC BACBB 1-2 填空题: 1. 1946，ENIAC 2. 四，电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路 3. 巨型化、微型化、网络化、多媒体化、智能化和未来计算机 4. 13075O = 163DH= 5693D 5. (10101001. 1B= 251.4O = a9.8H 6. 1110111111B= 1677O= 959 D 7. 原码：11000011 反码： 10111100 补码：10111101 8．F4E8H 9. 计算机硬件系统 计算机软件系统 10. 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备