计算机硬件体系
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了计算机硬件体系相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1、计算机硬件的发展
1）第一代微型机：第一代微处理器，采用工艺简单、速度较低的P沟道MOS电路。
2）第二代微型机：第二代微处理器，采用速度较快的N沟道MOS技术的8位微处理器。
3）第三代微型机：第三代微处理器，采用H-MOS新工艺。
4）第四代微型机：第四代微处理器，采用超大规模集成电路，32位微处理器。
5）第五代微型机：第五代微处理器，采用罪行的45nm工艺，主频可超过2.5GHz，核心电压降低到1.2V。
6）微型计算机的发展方向：高速化、超小型化、多媒体化、网络化。
2、计算机硬件结构组成
微机内部的连接方式采用总线结构，各部分通过一组公共信号线联系起来，这组信号线称为系统总线。
优点：系统结构简单、系统扩展和更新容易、可靠性高。
缺点：各部件之间采用分时传送操作，降低了系统的工作速度。
3、微型计算机的主要性能指标：CPU指标、主存容量、运算速度、性能价格比。
4、常见计算机硬件
1）基本结构：显示器、键盘、主机。
2）主板
（1）功能：一台PC的主机所在，主板完成计算机系统的管理和协调功能，支持各种CPU、功能卡和总线接口的正常运行。
（2）芯片通过焊接或插接的方式安装在主板上。
（3）组成：
CPU插槽：Socket（针脚式）、Slot（插卡式）。
芯片组：用来控制和联系计算机内部和外设的通信。
North Bridge（北桥芯片）：CPU和外部设备之间的联系纽带。
South Bridge（南桥芯片）：连接PCI设备和I/O设备。
主板供电电路
扩展槽（I/O通道）：提供了一种连接大量外围设备的途经。
ISA（工业标准结构）插槽：基于PC/AT总线的。
PCI（外围设备互连）插槽。
AGP（图形加速接口）插槽。
AMR（声音/调制解调器插卡）插槽。
内存插槽：作用安装内存条。
IDE（集成设备电子部件）和软驱接口
Bios（基本输入/输出系统）：控制整个系统基本的输入输出操作，是一个固件（硬件+软件）结构，整个计算机系统的灵魂，分为只读BIOS和可擦BIOS。
CMOS芯片：用于存储主板信息和安装在主板上的各种硬件的参数。
3）中央处理单元CPU
（1）功能：CPU只能直接访问存储在内存的数据，不能直接访问外存中的数据。
（2）地位：计算机中执行数据处理指令的器件。
（3）组成：
CPU的结构：
寄存器：保存等待处理的数据
控制器：计算机的核心
运算器：CPU中执行加减运算及逻辑运算的部件，其核心部件是算术逻辑单元ALU。
指令：操作码、操作数
指令周期：计算机执行一条指令所用的时间
取指周期：取指阶段完成取指令的操作。
执行周期：执行阶段完成分析指令和执行指令的操作。
CPU的性能参数
时钟频率（主频）：CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位MHz，GHz来表示，频率上升，运算速度上升。
字长：计算机一次存取、传送或加工的数据长度，标志着计算精度，也反映计算机的处理能力，字长上升，计算精度上升，性能上升。
4）存储器
（1）功能：一个保存数据和程序指令的电子器件。
（2）组成：
内存储器（主存）：被CPU直接存取的存储器。
随机存储器RAM（读/写存储器）：可读可写，电源关闭后，信息丢失不可恢复。
性能指标：存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量。
存取速度：存取时间：从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
存取周期：两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔。
只读存储器ROM
CMOS存储器：用来存储日期、时间、软硬盘规格。
外存储器（辅存）：CPU通过I/O系统才能与它交换数据的存储器。
磁表面存储器：软盘、硬盘、磁盘阵列RAID
光盘
（3）内存的使用说明
虚拟内存：计算机使用磁盘模拟的内存。
高速缓冲存储器（快存，Cache）：介于CPU与内存M2之间的小容量存储器，但存取速度比较快，在其余条件相同的情况下，高速缓冲存储器越大，处理速度越快。
（4）移动存储产品：移动硬盘、Flash存储设备。
5）接口：计算机与外部设备之间交换数据的地方。
（1）并行接口：通常用于连接打印机，又被称为打印口或并行打印机适配器，并被赋予专门的设备名LTP，25个导电小孔。
（2）串行接口：又被称为异步通闭适配器接口，最普通的用途是连接鼠标和调制解调器，COM，9针和25针。
（3）USB接口：通用串行总线，采用连接器和自动配置及热插拔技术和相应的软件，实现与外设简单快速的连接，关键是提供设备共享接口来解决计算机与外部设备连接的通用性。
USB技术：支持USB接口的计算机系统、支持USB的系统软件、使用USB接口的设备。
（4）IEEE1394接口：一种连接外部设备的总线标准，按串行方式通信，具有高速、可热插拔等特点。
（5）硬盘接口
使用最广泛的硬盘接口标准
IDE（集成设备电子部件）：硬盘控制器接口
最大特点：把控制器集成到硬盘驱动器内。
最大好处：清除驱动器和控制器之间的数据丢失，使数据传输十分可靠。
SCSI（小型计算机系统接口）：可与各种采用SCSI接口标准的外部设备相连。
6）总线
（1）定义：为了简化硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被称为总线。
（2）组成：
内部总线：微机内部个外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级互联。
系统总线：微机中各插件板与系统板之间的总线，用于插件板一级互联。
外部总线：微机与外部设备之间的总线，用于设备一级互联。
（3）分类：根据总线所传输的信息种类
数据总线（DB）：用于CPU与内存或I/O接口之间的数据传递，其根数取决于CPU的字长，信息传递是双向的。
地址总线（AB）：用于传送内存或I/O接口的地址信息，其根数决定了计算机内存容量，信息传递为单向。
控制总线（CB）：用于传送控制信号、时序信号、状态信号。
（4）计算机通信：
并行通信（并行总线）：速度快、实时性好、占用根数多、不适于小型化产品。
串行通信（串行总线）：速度低、微处理电路中显得更加简易、方便、灵活。
（5）冯.诺依曼模型
7）输入设备
（1）键盘
（2）鼠标
（3）图像扫描仪
（4）条形码阅读器
（5）字符和标记识别设备：MICR（磁墨水字符识别设备）、OCR（光学字符识别设备）、OMR（光学标记识别设备）。
（6）其他输入设备：光笔、触摸屏、数码相机、数字摄影机、语音输入设备。
8）输出设备
（1）显示器
按显示设备所使用的显示器件：阴极射线管显示器CRT、液晶显示器LCD、等离子显示器。
按显示的信息内容：字符显示器、图形显示器、图像显示器。
相关术语：分辨率、灰度级、刷新频率、显示内存。
微机显示标准：MDA（单色字符显示系统的适配器）、CGA（彩色图形/字符显示适配器）、EGA、VGA
（2）打印机
接触式打印机：点阵式打印机
非接触式打印机：激光打印机、喷墨打印机
（3）绘图仪
（4）语言输出设备
5、计算机性能指标
1）主频（时钟频率）
2）字长
3）内存容量：内存储器中所存储的信息总字节数。
4）硬盘：硬盘容量。
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