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1、1基本電腦架構基本電腦架構 柳根金柳根金 NDK600 NDK600 2005/06/07 2005/06/072電腦架構簡介電腦架構簡介課程目的課程目的課程內容課程內容Q&AQ&A3課程目的課程目的使學員了解電腦硬體基本架構及其運作原使學員了解電腦硬體基本架構及其運作原理，以增加其維修電腦的能力。理，以增加其維修電腦的能力。4課程內容課程內容q可攜式電腦系統方塊圖可攜式電腦系統方塊圖q晶片組運作圖晶片組運作圖q記憶體記憶體5可攜式電腦系統方塊圖可攜式電腦系統方塊圖 -1-1CPU IMMHost BusChipset(North Bridge)TAGL2 CacheMemoryChipset
2、(South Bridge)CD-ROMHDDIDEPCI BUSPCMCIACard BusControlPowerSWPCMCIASocketVGA ChipControlCRTLCDAudioControlAMPLine-InLine-OutMICISA BUSSuper I/OControlSerial PortFDDUSBParallel PortFIRDocking StationBIOS(Flash ROM)ModemRTCDebugKBCTouch PadINT KBPS/2 MouseEXT KBIMM:Intel Mobile ModuleMMX -TillamookPen
3、tium 2-Deschutes6名詞解釋名詞解釋VGA:Video Graphics Array影像圖形陣列BIOS:Basic Input Output System基本輸入輸出系統PCMCIA:Personal Computer Memory Card Inter-national Association個人電腦記憶卡國際協會ISA:Industry Standard Architecture 工業標準架構PCI:Peripheral Component Interconnect 週邊設備所構成的連絡通道7名詞解釋名詞解釋l FIR:Fast Infrared 快速紅外線傳輸l USB:
4、Universal Serial Bus 通用串行數據總線l RTC:Read Time Clock 系統實時時鐘 l CRT:Cathode Ray Tube 陰極射線管l AGP:Accelerate Graphics Port 圖形加速l E-IDE:Enhanced Integrated Drive Electronics 加強型整合式磁碟電子設備l Parallel port:並行通信端口l Serial port:串行通信端口l FDD:軟盤驅動器8系統方塊圖解說系統方塊圖解說1 11.CPU(中央處理器)&Northbridge(北橋)-CPU是電腦核心,它的好壞直接決定了整機性
5、能常見的CPU有:486,Pentium,Pentium M,Celeron我們常用CPU來評鑑電腦等級,如我們常聽到:486電腦,Pentium電腦,Celeron電腦等等-北橋是CPU與系統其他設備間溝通的橋樑北橋與南橋(Southbridge)遙相呼應,是系統上兩個重要零組件,是CPU與系統其他設備間溝通的橋樑因北橋直接與CPU連接,且在主板上相對CPU位置偏北而得名而南橋間接通過北橋與CPU相連,且相對CPU位置偏南北橋本身又負責內存(memory)管理與顯示控制和輸出L2 cache是內存的一種,但速度遠高於一般內存條9系統方塊圖解說系統方塊圖解說2 22.PCI Bus&South
6、bridge(南橋)-PCI Bus是系統一種重要溝通通道,週邊設備溝通通道PCI 總線上常見設備有PCMCIA卡,顯示控制卡,網絡控制卡 PCMCIA控制卡主要應用有:CF 存儲卡(移動存儲設備的一種),網路卡等 筆記本電腦上的PCMCIA控制卡設有Power SW(電源控制開關)來省電:PCMCIA卡不接時,不給電;有卡時才供電給PCMCIA控制卡VGA chip control-顯示控制卡：可以顯示在CRT(普通顯示器),也可以顯示在液晶屏幕上-南橋主要負責一些系統外接設備控制與管理 常見的CPU有:USB設備,IDE設備,ISA界面IDE界面就是外接存儲器HDD,CD-Rom的控制界面
7、USB-通用串行數據總線的縮寫,是當前通行的一種外接設備界面ISA 界面是一種較古老,低速率的外設控制界面,目前較少使用 10系統方塊圖解說系統方塊圖解說3 33.Southbridge(南橋)&ISA Bus-南橋通過ISA BUS 連接一些速度比較慢或對速度要求不高的設備ISA BUS上有：超級I/O 控制端口,BIOS,Modem,RTC,KBC(鍵盤控制),audio(音效控制卡),Debug 超級I/O 控制端口為通信用傳輸端口,如:FIR,Parallel port,Serial port,FDDBIOS(flash Rom)：引導系統起動所需的程式和設置Modem：撥號控制卡,一
8、般家用電話線上網 KBC(鍵盤控制)：負責控制INT KB(内接鍵盤),Touch-Pad(觸控板或者說觸摸式鼠標),PS2式鼠標,EXT KB(外接鍵盤)Audio(音效控制卡)：專責音效控制,包括聲音放大,聲音轉換,錄音,播放音樂等等Debug：工程分析或維修專用接口11系統方塊圖解說系統方塊圖解說4 44.最後,我們來認識 Docking Station-Docking Station 是筆記本電腦特有設備,也可以稱為擴展座-外設的擴展座 筆記本電腦一般體積較小,外設接口較少,一方面哩,有它的好處輕便,方便搬動,出外旅行等,另一方面哩也有不方便之處,該有的外設不一定都有;如此就引出了Do
9、cking Station的概念,必要時可以用它來作擴展,接上你所需的任何外設Docking station 可擴展USB 接口,FDD,FIR,Parallel port,serial port,外接鍵盤,PS2 鼠標等等 12可攜式電腦系統方塊圖可攜式電腦系統方塊圖 -2-2CPU IMMHost BusChipset(North Bridge)TAGL2 CacheMemoryChipset(South Bridge)ComboModuleHDDEIDEPCI BUSPCMCIACard BusControlPowerSWPCMCIASocketVGA ChipControlCRTLCD
10、AudioControlAMPLine-InLine-OutMICISA BUSSuper I/OControlSerial PortFDDUSBParallel PortFIRDocking StationBIOS(Flash ROM)ModemRTCDebugKBCTouch PadINT KBPS/2 MouseEXT KBAGP BUSMMX -TillamookPentium 2-Deschutes(MMC1),Dixon,Celeron(MMC2)Pentium 3-Coppermine IMM:Intel Mobile Module13系統方塊圖解說系統方塊圖解說該圖基本原理類似
11、前圖,僅對以下幾點做特別說明:VGA,PCI modem,PCI audio VGA：通過AGP BUS(一種新的顯示控制總線),直接連接到北橋,不再與其他PCI設備分享系統PCI 資源Modem,Audio(音效控制卡)連接到PCI總線上,相對於ISA總線的低速能更好發揮兩者效果14晶片組運作圖晶片組運作圖CPUCPUBusMemoryL2 CacheChipsetExpanded Bus Interface PCIChipsetExpanded Bus Interface ISACPU Bus ControlPCI Bus ControlISA Bus ControlISA:Industr
12、y Standard Architecture 工業標準架構PCI:Peripheral Component Interconnect 週邊設備所構成的連絡通道CPU通過北橋&南橋控制系統同步運作,形成一個整體電腦(前兩圖簡化外設後如下圖所示)15記憶體運作示意圖記憶體運作示意圖vROM:Read Only Memory(唯讀記憶體)RAM:Random Access Memory(隨機存取記憶體)DRAM:Dynamic RAM(動態 RAM)vMemory Function:CPU 直接對內存進行讀寫,任何外設數據輸入或輸出都要先經過內存,系統才能對它進行處理L2 Cache Memory
13、 Action:I/O InstallationMemoryCPUCache MemoryPentium CPUCache Memory ControlMemory ControlMain Memory DRAM16L2 Cache Memory ActionL2 Cache Memory:二級緩沖存處器CPU直接對內存進行讀寫,但內存技術發展程度遠低於CPU,這就導致CPU 與內存間有很明顯的速度差距,CPU大部分時間處於等待內存數據的狀態,浪費了CPU資源為此,引入Cache(緩存)的概念,Cache 是速度非常快的存儲器,機本與CPU同步,但價格也非常高,所以應用時盡可能在Cache 與
14、 memory間起得一個平衡系統預先把一些CPU 可能用到的數據或者CPU常用的數據存放到Cache中供CPU隨啟隨用,這樣會有效改善系統性能17Q&AQ&A18測驗測驗 :1.1.溝通南北橋溝通南北橋(North/South bridge)(North/South bridge)是那兩個是那兩個BUS?BUS?2.2.解釋解釋 ROM and RAM?ROM and RAM?3.CPU 3.CPU 與與 Memory Memory 是透過何者溝通是透過何者溝通?4.4.列舉列舉 3 3 個個 Super I/O Super I/O 介面介面?5.Docking Station 5.Docking Station 的功用的功用?