0硬件认识实习.ppt

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1、大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成 个个个个人人人人计计计计算算算算机机机机（Personal Personal Personal Personal ComputerComputerComputerComputer），通通通通常常常常又又又又称称称称为为为为PCPCPCPC机机机机或或或或微微微微机机机机，是是是是目目目目前前前前计计计计算算算算机机机机中中中中用用用用的的的的最最最最多多多多的的的的一一一一种种种种，它它它它的的的的硬硬

2、硬硬件件件件系系系系统统统统主主主主要要要要由由由由中中中中央央央央处处处处理理理理机机机机、存存存存储储储储器器器器、输输输输入入入入/输输输输出出出出接接接接口口口口电电电电路路路路与与与与输输输输入入入入/输输输输出出出出设设设设备备备备等等等等组组组组成成成成，各各各各部部部部分分分分之之之之间间间间采采采采用用用用总总总总线线线线结结结结构构构构实实实实现现现现连连连连接接接接，并并并并与与与与外外外外界界界界实实实实现现现现数数数数据据据据传传传传送。其基本结构如图所示。送。其基本结构如图所示。送。其基本结构如图所示。送。其基本结构如图所示。计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础1大

3、学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院 在在在在PCPCPCPC机机机机中中中中总总总总线线线线（BUSBUSBUSBUS）是是是是CPUCPUCPUCPU、主主主主存存存存储储储储器器器器、输输输输入入入入/输输输输出出出出（Inter/OuterInter/OuterInter/OuterInter/Outer，简简简简记记记记I/OI/OI/OI/O）接接接接口口口口之之之之间间间间相相相相互互互互交交交交换换换换信信信信息息息息的的的的通通通通道道道道，它它它它包包包包括括括括三

4、三三三种种种种类类类类型型型型的的的的总总总总线线线线：数数数数据据据据总总总总线线线线（DataDataDataData BusBusBusBus，简简简简记记记记DBDBDBDB）、地地地地址址址址总总总总线线线线（AddressAddressAddressAddress BusBusBusBus，简简简简记记记记ABABABAB）、控控控控制制制制总总总总线线线线（ControlControlControlControl BusBusBusBus，简简简简记记记记CBCBCBCB）。DBDBDBDB是是是是CPUCPUCPUCPU与与与与内内内内存存存存储储储储器器器器、I/OI/OI/

5、OI/O接接接接口口口口之之之之间间间间相相相相互互互互传传传传送送送送数数数数据据据据的的的的通通通通道道道道；ABABABAB是是是是CPUCPUCPUCPU向向向向内内内内存存存存储储储储器器器器和和和和I/OI/OI/OI/O接接接接口口口口传传传传递递递递地地地地址址址址信信信信息息息息的的的的通通通通道道道道，它它它它的的的的宽宽宽宽度度度度决决决决定定定定了了了了PCPCPCPC机机机机的的的的直直直直接接接接寻寻寻寻址址址址能能能能力力力力；CBCBCBCB是是是是CPUCPUCPUCPU与与与与内内内内存存存存储储储储器器器器和和和和I/OI/OI/OI/O接接接接口之间相互

6、传递控制信号的通道口之间相互传递控制信号的通道口之间相互传递控制信号的通道口之间相互传递控制信号的通道。从从从从PCPCPCPC机机机机的的的的组组组组装装装装角角角角度度度度来来来来看看看看，PCPCPCPC机机机机通通通通常常常常分分分分为为为为主主主主机机机机和和和和外外外外部部部部设设设设备备备备两两两两部部部部分分分分。主主主主机机机机是是是是指指指指CPUCPUCPUCPU、主主主主机机机机板板板板、内内内内存存存存储储储储器器器器；外外外外部部部部设设设设备备备备是是是是指指指指外外外外存存存存储储储储设设设设备备备备（包包包包括括括括软软软软盘盘盘盘存存存存储储储储系系系系统统

7、统统、硬硬硬硬盘盘盘盘存存存存储储储储系系系系统统统统、光光光光盘盘盘盘存存存存储储储储系系系系统统统统）、输输输输入入入入设设设设备备备备（包包包包括括括括键键键键盘盘盘盘、鼠鼠鼠鼠标标标标、扫扫扫扫描描描描仪仪仪仪等等等等）、输输输输出出出出设设设设备备备备（包包包包括括括括显显显显示示示示器、打印机等）。器、打印机等）。器、打印机等）。器、打印机等）。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础2大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院一、一、中

8、央处理器（中央处理器（CPUCPU）中中中中央央央央处处处处理理理理器器器器（Central Central Central Central Processing Processing Processing Processing UnitUnitUnitUnit，简简简简记记记记CPUCPUCPUCPU）是是是是PCPCPCPC机机机机硬硬硬硬件件件件系系系系统统统统的的的的核核核核心心心心部部部部件件件件，由由由由运运运运算算算算器器器器和和和和控控控控制制制制器器器器组组组组成成成成。运运运运算算算算器器器器是是是是对对对对信信信信息息息息进进进进行行行行加加加加工工工工、处处处处理理理理

9、的的的的部部部部件件件件，主主主主要要要要用用用用来来来来进进进进行行行行各各各各种种种种算算算算术术术术、逻逻逻逻辑辑辑辑运运运运算算算算。控控控控制制制制器器器器是是是是计计计计算算算算机机机机的的的的“大大大大脑脑脑脑”，是是是是神神神神经经经经中中中中枢枢枢枢和和和和指指指指挥挥挥挥中中中中心心心心，它它它它根根根根据据据据程程程程序序序序指指指指令令令令的的的的要要要要求求求求，向向向向其其其其他他他他各各各各部部部部件件件件发发发发出出出出控控控控制制制制信信信信息息息息，控控控控制制制制其其其其他他他他各各各各部部部部件件件件协协协协调调调调一致地工作。一致地工作。一致地工作。一

10、致地工作。把把把把运运运运算算算算器器器器和和和和控控控控制制制制器器器器集集集集成成成成在在在在一一一一块块块块芯芯芯芯片片片片上上上上称称称称为为为为中中中中央央央央处处处处理理理理器器器器（CPUCPUCPUCPU）。一一一一台台台台计计计计算算算算机机机机功功功功能能能能的的的的强强强强弱弱弱弱、运运运运算算算算能能能能力力力力的的的的大大大大小小小小主主主主要要要要由由由由CPUCPUCPUCPU决决决决定定定定，所所所所以以以以通通通通常常常常用用用用CPUCPUCPUCPU的的的的型型型型号号号号去去去去区区区区分分分分不不不不同同同同种种种种类类类类的的的的计计计计算算算算机机

11、机机。如如如如PentiumPentiumPentiumPentium（奔奔奔奔腾腾腾腾），Pentium Pentium Pentium Pentium，Pentium Pentium Pentium Pentium 等。等。等。等。微微微微机机机机有有有有8 88 8位位位位、16161616位位位位、32323232位位位位或或或或64646464位位位位CPUCPUCPUCPU等等等等，其其其其含含含含义义义义是是是是可可可可直直直直接接接接操操操操作作作作8 88 8位位位位、16161616位位位位、32323232位位位位或或或或64646464位位位位二二二二进进进进制制制制数

12、数数数。目目目目前前前前CPUCPUCPUCPU已已已已发发发发展展展展到到到到64646464位位位位，即即即即一一一一次可传送次可传送次可传送次可传送64646464位二进制数。位二进制数。位二进制数。位二进制数。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础3大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院一、一、中央处理器（中央处理器（CPUCPU）双核双核双核双核CPUCPUCPUCPU随随随随着着着着CPUCPUCPUCPU主主主主频频频频的的的的不

13、不不不断断断断增增增增长长长长、工工工工艺艺艺艺线线线线宽宽宽宽的的的的不不不不断断断断缩缩缩缩小小小小，CPUCPUCPUCPU散散散散热热热热、电电电电流流流流泄泄泄泄露露露露、热热热热噪噪噪噪等等等等问问问问题题题题变变变变得得得得越越越越来来来来越越越越棘棘棘棘手手手手，单单单单纯纯纯纯的的的的主主主主频频频频提提提提升升升升已已已已经经经经遭遭遭遭遇遇遇遇瓶瓶瓶瓶颈颈颈颈，因因因因此此此此CPUCPUCPUCPU厂厂厂厂商商商商开开开开始始始始寻寻寻寻求求求求新新新新的的的的发发发发展展展展方方方方向向向向，双双双双核核核核CPUCPUCPUCPU电电电电脑脑脑脑应应应应运运运运而生

14、。而生。而生。而生。双双双双核核核核CPUCPUCPUCPU究究究究竟竟竟竟有有有有何何何何过过过过人人人人之之之之处处处处，吸吸吸吸引引引引芯芯芯芯片片片片巨巨巨巨头头头头不不不不遗遗遗遗余余余余力力力力地地地地推推推推动动动动双双双双核核核核技技技技术术术术呢呢呢呢？在在在在过过过过去去去去，处处处处理理理理性性性性能能能能的的的的飞飞飞飞跃跃跃跃依依依依赖赖赖赖于于于于处处处处理理理理器器器器主主主主频频频频的的的的提提提提升升升升，但但但但是是是是随随随随着着着着散散散散热热热热等等等等问问问问题题题题日日日日益益益益严严严严重重重重，主主主主频频频频升升升升级级级级的的的的思思思思路

15、路路路逐逐逐逐渐渐渐渐显显显显得得得得捉捉捉捉襟襟襟襟见见见见肘肘肘肘。而而而而双双双双核核核核心心心心技技技技术术术术的的的的引引引引入入入入是是是是提提提提高高高高处处处处理理理理器器器器性性性性能能能能另另另另一一一一个个个个行行行行之之之之有有有有效效效效的的的的办办办办法法法法。处处处处理理理理器器器器实实实实际际际际性性性性能能能能是是是是处处处处理理理理器器器器在在在在每每每每个个个个时时时时钟钟钟钟周周周周期期期期内内内内所所所所能能能能处处处处理理理理的的的的指指指指令令令令数数数数总总总总量量量量，因因因因此此此此增增增增加加加加一一一一个个个个内内内内核核核核，处处处处理

16、理理理器器器器每每每每个个个个时时时时钟钟钟钟周周周周期期期期内内内内可可可可执执执执行行行行的的的的单单单单元元元元数数数数将将将将增增增增加加加加一一一一倍倍倍倍，这这这这将将将将大大大大大大大大提提提提升升升升处处处处理理理理器器器器的的的的工工工工作作作作效效效效率率率率。而而而而且且且且，双双双双核核核核CPUCPUCPUCPU所所所所具具具具备备备备的的的的两两两两个个个个物物物物理理理理核核核核心心心心是是是是相相相相对对对对独独独独立立立立的的的的，每每每每个个个个核核核核心心心心都都都都可可可可以以以以拥拥拥拥有有有有独独独独立立立立的的的的一一一一二二二二级级级级缓缓缓缓存

17、存存存、寄寄寄寄存存存存器器器器、运运运运算算算算单单单单元元元元，可可可可以以以以使使使使两两两两个个个个独独独独立立立立进进进进程程程程互互互互不干扰。不干扰。不干扰。不干扰。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础4大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院一、一、中央处理器（中央处理器（CPUCPU）多多多多核核核核CPUCPUCPUCPU就就就就是是是是基基基基板板板板上上上上集集集集成成成成有有有有多多多多个个个个单单单单核核核核CPUC

18、PUCPUCPU，早早早早期期期期PDPDPDPD双双双双核核核核需需需需要要要要北北北北桥桥桥桥来来来来控控控控制制制制分分分分配配配配任任任任务务务务，核核核核心心心心之之之之间间间间存存存存在在在在抢抢抢抢二二二二级级级级缓缓缓缓存存存存的的的的情情情情况况况况，后后后后期期期期酷酷酷酷睿睿睿睿自自自自己己己己集集集集成成成成了了了了任任任任务务务务分分分分配配配配系系系系统统统统，再再再再搭搭搭搭配配配配操操操操作作作作系系系系统统统统就就就就能能能能真真真真正正正正同同同同时时时时开开开开工工工工，2 22 2个个个个核核核核心心心心同同同同时时时时处处处处理理理理2 22 2“份份

19、份份”任任任任务务务务，速速速速度度度度快快快快了了了了，万万万万一一一一1 11 1个个个个核核核核心心心心死死死死机机机机，起起起起码码码码另另另另一一一一个个个个还还还还可可可可以以以以继继继继续续续续处处处处理理理理关关关关机机机机、关关关关闭闭闭闭软软软软件件件件等等等等任任任任务务务务。4 44 4核核核核或或或或者者者者将将将将来来来来的的的的8 88 8核核核核说说说说白白白白了了了了还还还还是是是是多多多多个个个个核核核核心心心心独独独独自自自自处处处处理理理理各各各各自自自自的的的的“份份份份”，不不不不过过过过人人人人多多多多力量大，速度快，响应时间短，不易死机。力量大，

20、速度快，响应时间短，不易死机。力量大，速度快，响应时间短，不易死机。力量大，速度快，响应时间短，不易死机。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础5大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院一、一、中央处理器（中央处理器（CPUCPU）1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成Intel Intel 酷睿酷睿i5 760CPUi5 760CPU的频率的频率 CPUCPU主频主频2800MHz 2800MHz 最大睿频最大睿频3330MHz 3330

21、MHz 外频外频133MHz 133MHz 倍频倍频2121倍倍 总线类型总线类型DMIDMI总线总线 总线频率总线频率2.5GT/s 2.5GT/s Intel Intel 酷睿酷睿i5 760CPUi5 760CPU的内核参数的内核参数CPU内核内核核心代号核心代号LynnfieldCPU架构架构Nehalem核心数量核心数量四核心四核心线程数线程数四线程四线程制作工艺制作工艺45nm热设计功耗热设计功耗(TDP)95W内核电压内核电压0.65-1.4V晶体管数量晶体管数量774百万百万核心面积核心面积296平方毫米平方毫米计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础6大学计算机高级教程大学计算机

22、高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院二、主机板二、主机板 主主主主机机机机板板板板是是是是主主主主机机机机箱箱箱箱中中中中的的的的重重重重要要要要组组组组成成成成部部部部分分分分，它它它它将将将将PCPCPCPC机机机机的的的的各各各各部部部部件件件件有有有有机机机机地地地地连连连连接接接接起起起起来来来来，构构构构成成成成一一一一个个个个完完完完整整整整的的的的硬硬硬硬件件件件系系系系统统统统。换换换换句句句句话话话话说说说说，就就就就是是是是把把把把CPUCPUCPUCPU、内内内内存存存存储储储储器器器器

23、及及及及相相相相关关关关的的的的功功功功能能能能部部部部件件件件等等等等都都都都安安安安装装装装或或或或连连连连接接接接到到到到一一一一个个个个电电电电路路路路板板板板上上上上。主主主主机机机机板板板板上上上上有有有有一一一一些些些些插插插插口口口口，可可可可以以以以插插插插入入入入其其其其他他他他扩扩扩扩展展展展卡卡卡卡，用用用用以以以以扩扩扩扩大大大大计计计计算算算算机机机机的的的的能能能能力力力力，提提提提高计算机的性能和效率。高计算机的性能和效率。高计算机的性能和效率。高计算机的性能和效率。主主主主板板板板，又又又又叫叫叫叫主主主主机机机机板板板板(mainboard)(mainboa

24、rd)(mainboard)(mainboard)、系系系系统统统统板板板板(systemboard)(systemboard)(systemboard)(systemboard)或或或或母母母母板板板板(motherboard)(motherboard)(motherboard)(motherboard)；它它它它安安安安装装装装在在在在机机机机箱箱箱箱内内内内，是是是是微微微微机机机机最最最最基基基基本本本本的的的的也也也也是是是是最最最最重重重重要要要要的的的的部部部部件件件件之之之之一一一一。主主主主板板板板一一一一般般般般为为为为矩矩矩矩形形形形电电电电路路路路板板板板，上上上上面面

25、面面安安安安装装装装了了了了组组组组成成成成计计计计算算算算机机机机的的的的主主主主要要要要电电电电路路路路系系系系统统统统，一一一一般般般般有有有有BIOSBIOSBIOSBIOS芯芯芯芯片片片片、I/OI/OI/OI/O控控控控制制制制芯芯芯芯片片片片、键键键键盘盘盘盘和和和和面面面面板板板板控控控控制制制制开开开开关关关关接接接接口口口口、指指指指示示示示灯灯灯灯插插插插接接接接件件件件、扩扩扩扩充充充充插插插插槽槽槽槽、主主主主板板板板及及及及插插插插卡卡卡卡的的的的直直直直流流流流电电电电源源源源供供供供电电电电接接接接插插插插件件件件等等等等元元元元件件件件。计计计计算算算算机机机

26、机的的的的质质质质量量量量与与与与主主主主板板板板的的的的设设设设计计计计和和和和工工工工艺艺艺艺有有有有极极极极大大大大的的的的关关关关系系系系。所所所所以以以以从从从从计计计计算算算算机机机机诞诞诞诞生生生生开开开开始始始始，各各各各厂厂厂厂家家家家和和和和用用用用户户户户都都都都十十十十分分分分重重重重视视视视主主主主板板板板的的的的体体体体系系系系结结结结构构构构和和和和加加加加工工工工水水水水平平平平。了了了了解解解解主主主主板板板板的的的的特特特特性性性性及及及及使使使使用用用用情情情情况况况况，对对对对购购购购机机机机、装装装装机机机机、用用用用机机机机都都都都是是是是极有价值的

27、。极有价值的。极有价值的。极有价值的。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础7大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院二、主机板二、主机板 计计计计算算算算机机机机行行行行业业业业的的的的技技技技术术术术更更更更新新新新无无无无疑疑疑疑是是是是最最最最频频频频繁繁繁繁和和和和最最最最迅迅迅迅速速速速的的的的，一一一一种种种种主主主主板板板板从从从从投投投投入入入入市市市市场场场场到到到到淘淘淘淘汰汰汰汰一一一一般般般般只只只只有有有有1 11 1

28、-2-2-2-2年年年年的的的的时时时时间间间间。目目目目前前前前市市市市场场场场中中中中销销销销售售售售的的的的主主主主板板板板普普普普遍遍遍遍使使使使用用用用了了了了一一一一些些些些常常常常见见见见的的的的新新新新技技技技术术术术，并并并并具具具具有有有有一一一一些些些些共共共共同同同同的的的的特特特特点点点点。主主主主要要要要是是是是：采采采采用用用用Flash Flash Flash Flash BIOSBIOSBIOSBIOS，用用用用户户户户只只只只需需需需软软软软件件件件即即即即可可可可升升升升级级级级；采采采采用用用用同同同同步步步步突突突突发发发发式式式式(PB(PB(PB(

29、PB Cache)Cache)Cache)Cache)二二二二级级级级高高高高速速速速缓缓缓缓存存存存，与与与与以以以以前前前前的的的的异异异异步步步步缓缓缓缓存存存存相相相相比比比比，可可可可提提提提高高高高速速速速度度度度和和和和效效效效率率率率；主主主主板板板板集集集集成成成成两两两两个个个个串串串串口口口口、一一一一个个个个并并并并口口口口和和和和一一一一个个个个软软软软驱驱驱驱接接接接口口口口；主主主主板板板板集集集集成成成成2 22 2个个个个通通通通道道道道的的的的增增增增强强强强型型型型(EIDE)(EIDE)(EIDE)(EIDE)硬硬硬硬盘盘盘盘接接接接口口口口，用用用用于

30、于于于连连连连接接接接硬硬硬硬盘盘盘盘、IDEIDEIDEIDE光光光光驱驱驱驱、磁磁磁磁带带带带机机机机等等等等设设设设备备备备。有有有有些些些些主主主主板板板板还还还还设设设设有有有有PSPSPSPS2 22 2鼠鼠鼠鼠标标标标口口口口、通通通通用用用用串串串串行行行行总总总总线线线线(USB)(USB)(USB)(USB)、DMIDMIDMIDMI资资资资源源源源管理等。管理等。管理等。管理等。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础8大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机

31、科学与工程学院计算机科学与工程学院三、存储器三、存储器 存存存存储储储储器器器器（MemoryMemoryMemoryMemory）是是是是计计计计算算算算机机机机系系系系统统统统中中中中的的的的记记记记忆忆忆忆设设设设备备备备，用用用用来来来来存存存存放放放放程程程程序序序序和和和和数数数数据据据据。计计计计算算算算机机机机中中中中的的的的全全全全部部部部信信信信息息息息，包包包包括括括括输输输输入入入入的的的的原原原原始始始始数数数数据据据据、计计计计算算算算机机机机程程程程序序序序、中中中中间间间间运运运运行行行行结结结结果果果果和和和和最最最最终终终终运运运运行行行行结结结结果果果果都

32、都都都保保保保存存存存在在在在存存存存储储储储器器器器中中中中。它它它它根根根根据据据据控控控控制制制制器器器器指指指指定定定定的的的的位位位位置置置置存存存存入入入入和和和和取取取取出出出出信信信信息息息息。存存存存储储储储器器器器的的的的构构构构成成成成 构构构构成成成成存存存存储储储储器器器器的的的的存存存存储储储储介介介介质质质质，目目目目前前前前主主主主要要要要采采采采用用用用半半半半导导导导体体体体器器器器件件件件和和和和磁磁磁磁性性性性材材材材料料料料。存存存存储储储储器器器器中中中中最最最最小小小小的的的的存存存存储储储储单单单单位位位位就就就就是一个双稳态半导体电路或一个是一

33、个双稳态半导体电路或一个是一个双稳态半导体电路或一个是一个双稳态半导体电路或一个CMOSCMOSCMOSCMOS晶体管或磁性材。晶体管或磁性材。晶体管或磁性材。晶体管或磁性材。存存存存储储储储器器器器的的的的种种种种类类类类很很很很多多多多，按按按按其其其其用用用用途途途途可可可可分分分分为为为为主主主主存存存存储储储储器器器器和和和和辅辅辅辅助助助助存存存存储储储储器器器器，主主主主存存存存储储储储器器器器又又又又称称称称内内内内存存存存储储储储器器器器（简简简简称称称称内内内内存存存存）。内内内内存存存存又又又又称称称称主主主主存存存存，是是是是CPUCPUCPUCPU能能能能直直直直接寻

34、址的存储空间，由半导体器件制成。接寻址的存储空间，由半导体器件制成。接寻址的存储空间，由半导体器件制成。接寻址的存储空间，由半导体器件制成。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础9大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院三、存储器三、存储器 内内内内存存存存直直直直接接接接安安安安装装装装在在在在主主主主机机机机板板板板上上上上，存存存存取取取取数数数数据据据据速速速速度度度度快快快快。按按按按照照照照存存存存取取取取信信信信息息息息的的的的方式

35、不同，内存又可分为随机存储器和只读存储器。方式不同，内存又可分为随机存储器和只读存储器。方式不同，内存又可分为随机存储器和只读存储器。方式不同，内存又可分为随机存储器和只读存储器。随随随随机机机机存存存存储储储储器器器器（RAMRAMRAMRAM）内内内内的的的的存存存存储储储储信信信信息息息息是是是是可可可可以以以以改改改改变变变变的的的的，它它它它允允允允许许许许随随随随机机机机地地地地按按按按任任任任意意意意指指指指定定定定的的的的地地地地址址址址存存存存取取取取信信信信息息息息，一一一一旦旦旦旦系系系系统统统统断断断断电电电电，则则则则RAMRAMRAMRAM中中中中的的的的所所所所有

36、有有有信信信信息息息息全全全全部部部部丢丢丢丢失失失失。我我我我们们们们通通通通常常常常所所所所说说说说的的的的内内内内存存存存一一一一般般般般是是是是指指指指动动动动态态态态随随随随机机机机存存存存储储储储器器器器，也也也也称称称称DRAMDRAMDRAMDRAM，它它它它是是是是计计计计算算算算机机机机执执执执行行行行程程程程序序序序和和和和处处处处理理理理信信信信息息息息时时时时存存存存放放放放指指指指令令令令和和和和数数数数据据据据的的的的地地地地方方方方，内内内内存存存存存存存存取取取取速速速速度度度度很很很很快快快快，但但但但制制制制造造造造成成成成本本本本较较较较高高高高，因因因

37、因此此此此容容容容量量量量不不不不是是是是很很很很大大大大，一一一一般般般般用用用用MBMBMBMB作为存储容量单位。作为存储容量单位。作为存储容量单位。作为存储容量单位。只只只只读读读读存存存存储储储储器器器器（ROMROMROMROM）是是是是只只只只能能能能够够够够读读读读出出出出信信信信息息息息而而而而不不不不允允允允许许许许随随随随意意意意写写写写入入入入信信信信息息息息的的的的存存存存储储储储器器器器，通通通通常常常常ROMROMROMROM中中中中的的的的内内内内容容容容是是是是生生生生产产产产厂厂厂厂商商商商在在在在制制制制造造造造芯芯芯芯片片片片时时时时就就就就写写写写入入入

38、入的的的的，它它它它不不不不会会会会因因因因系系系系统统统统断断断断电电电电而而而而丢丢丢丢失失失失信信信信息息息息，计计计计算算算算机机机机的的的的基基基基本本本本输输输输入入入入输输输输出出出出系系系系统统统统（BIOSBIOSBIOSBIOS）、初初初初始始始始化化化化引引引引导导导导程程程程序序序序、开开开开机机机机自自自自检检检检程程程程序序序序等等等等均均均均在在在在出出出出厂厂厂厂前前前前被被被被固固固固化化化化在在在在ROMROMROMROM中中中中，无无无无论有无电源，信息都不会丢失。论有无电源，信息都不会丢失。论有无电源，信息都不会丢失。论有无电源，信息都不会丢失。1.1

39、计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础10大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院三、存储器三、存储器 高高高高速速速速缓缓缓缓冲冲冲冲存存存存储储储储器器器器CacheCacheCacheCache是是是是位位位位于于于于CPUCPUCPUCPU与与与与内内内内存存存存之之之之间间间间的的的的临临临临时时时时存存存存储储储储器器器器，它它它它的容量比内存小但交换速度快。的容量比内存小但交换速度快。的容量比内存小但交换速度快。的容量比内存小但交换速度快。

40、在在在在CacheCacheCacheCache中中中中的的的的数数数数据据据据是是是是内内内内存存存存中中中中的的的的一一一一小小小小部部部部分分分分，但但但但这这这这一一一一小小小小部部部部分分分分是是是是短短短短时时时时间间间间内内内内CPUCPUCPUCPU即即即即将将将将访访访访问问问问的的的的，当当当当CPUCPUCPUCPU调调调调用用用用大大大大量量量量数数数数据据据据时时时时，就就就就可可可可避避避避开开开开内内内内存存存存直直直直接接接接从从从从CacheCacheCacheCache中中中中调调调调用用用用，从从从从而而而而加加加加快快快快读读读读取取取取速速速速度度度度

41、。由由由由此此此此可可可可见见见见，在在在在CPUCPUCPUCPU中中中中加加加加入入入入CacheCacheCacheCache是是是是一一一一种种种种高高高高效效效效的的的的解解解解决决决决方方方方案案案案，这这这这样样样样整整整整个个个个内内内内存存存存储储储储器器器器（Cache+Cache+Cache+Cache+内内内内存存存存）就就就就变变变变成成成成了既有了既有了既有了既有CacheCacheCacheCache的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。Cac

42、heCacheCacheCache对对对对CPUCPUCPUCPU的的的的性性性性能能能能影影影影响响响响很很很很大大大大，主主主主要要要要是是是是因因因因为为为为CPUCPUCPUCPU的的的的数数数数据据据据交交交交换换换换顺顺顺顺序序序序和和和和CPUCPUCPUCPU与与与与CacheCacheCacheCache间的带宽引起的。间的带宽引起的。间的带宽引起的。间的带宽引起的。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础11大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院

43、计算机科学与工程学院三、存储器三、存储器 内存主要有以下技术指标：内存主要有以下技术指标：内存主要有以下技术指标：内存主要有以下技术指标：1 11 1 容量容量容量容量容容容容量量量量这这这这一一一一指指指指标标标标直直直直接接接接制制制制约约约约系系系系统统统统的的的的整整整整体体体体性性性性能能能能。一一一一般般般般内内内内存存存存条条条条容容容容量量量量有有有有512M512M512M512M、1G1G1G1G、2G2G2G2G、2G2G2G2G等等等等，其其其其中中中中2G2G2G2G内内内内存存存存已已已已成成成成为为为为当当当当前前前前家家家家庭庭庭庭PCPCPCPC机机机机的的的

44、的主主主主流流流流配置。配置。配置。配置。2 22 2 存取时间存取时间存取时间存取时间内内内内存存存存条条条条芯芯芯芯片片片片的的的的存存存存储储储储时时时时间间间间决决决决定定定定了了了了内内内内存存存存的的的的速速速速度度度度，其其其其单单单单位位位位是是是是纳纳纳纳秒秒秒秒（nsnsnsns）。）。）。）。3 33 3奇偶校验位奇偶校验位奇偶校验位奇偶校验位内内内内存存存存条条条条的的的的奇奇奇奇偶偶偶偶校校校校验验验验位位位位可可可可以以以以用用用用于于于于保保保保证证证证数数数数据据据据的的的的正正正正确确确确读读读读写写写写，对对对对于于于于常常常常见的机型，有无奇偶校验位一般均

45、可正常工作。见的机型，有无奇偶校验位一般均可正常工作。见的机型，有无奇偶校验位一般均可正常工作。见的机型，有无奇偶校验位一般均可正常工作。4 44 4接口类型接口类型接口类型接口类型内存的接口类型一般包括内存的接口类型一般包括内存的接口类型一般包括内存的接口类型一般包括SIMMSIMMSIMMSIMM类型接口和类型接口和类型接口和类型接口和DIMMDIMMDIMMDIMM类型接口。类型接口。类型接口。类型接口。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础12大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非零起点非零起点非零起点非零

46、起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院四、四、I/OI/O接口接口 I/OI/OI/OI/O接接接接口口口口是是是是一一一一电电电电子子子子电电电电路路路路(以以以以ICICICIC芯芯芯芯片片片片或或或或接接接接口口口口板板板板形形形形式式式式出出出出现现现现 ),),),),其其其其内内内内有有有有若若若若干干干干专专专专用用用用寄寄寄寄存存存存器器器器和和和和相相相相应应应应的的的的控控控控制制制制逻逻逻逻辑辑辑辑电电电电路路路路构构构构成成成成.它它它它是是是是CPUCPUCPUCPU和和和和I/OI/OI/OI/O设设设设备备备备之之之之间间间间交交交交换换换换信信信信息息息

47、息的的的的媒媒媒媒介介介介和和和和桥桥桥桥梁梁梁梁.CPU.CPU.CPU.CPU与与与与外外外外部部部部设设设设备备备备、存存存存储储储储器器器器的的的的连连连连接接接接和和和和数数数数据据据据交交交交换换换换都都都都需需需需要要要要通通通通过过过过接接接接口口口口设设设设备备备备来来来来实实实实现现现现，前前前前者者者者被被被被称称称称为为为为I/OI/OI/OI/O接接接接口口口口，而而而而后后后后者者者者则则则则被被被被称称称称为为为为存存存存储储储储器器器器接接接接口口口口。存存存存储储储储器器器器通通通通常常常常在在在在CPUCPUCPUCPU的的的的同同同同步步步步控控控控制制制

48、制下下下下工工工工作作作作，接接接接口口口口电电电电路路路路比比比比较较较较简简简简单单单单；而而而而I/OI/OI/OI/O设设设设备备备备品品品品种种种种繁繁繁繁多多多多，其其其其相相相相应应应应的的的的接接接接口口口口电电电电路路路路也也也也各不相同，因此，习惯上说到接口只是指各不相同，因此，习惯上说到接口只是指各不相同，因此，习惯上说到接口只是指各不相同，因此，习惯上说到接口只是指I/OI/OI/OI/O接口。接口。接口。接口。1.1 计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成计算机硬件技术基础计算机硬件技术基础13大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程大学计算机高级教程(非

49、零起点非零起点非零起点非零起点)计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院四、四、I/OI/O接口接口 现现现现在在在在的的的的PCPCPCPC机机机机通通通通常常常常把把把把常常常常用用用用的的的的一一一一些些些些接接接接口口口口电电电电路路路路都都都都集集集集成成成成在在在在主主主主机机机机板板板板上上上上，主要有：主要有：主要有：主要有：1 11 1 串行通信适配器接口（串行通信适配器接口（串行通信适配器接口（串行通信适配器接口（COM1COM1COM1COM1，COM2COM2COM2COM2）它它它它将将将将信信信信息息息息一一一一位位位位一一一一位位位位地地地地按按按按次次次次序序序

50、序传传传传送送送送，常常常常用用用用来来来来连连连连接接接接鼠鼠鼠鼠标标标标、绘绘绘绘图图图图仪仪仪仪、调制解调器等。调制解调器等。调制解调器等。调制解调器等。2 22 2 并行打印机适配器接口（并行打印机适配器接口（并行打印机适配器接口（并行打印机适配器接口（LPT1LPT1LPT1LPT1，LPT2LPT2LPT2LPT2）它传送信息时一次同时传送若干位，常用于连接打印机。它传送信息时一次同时传送若干位，常用于连接打印机。它传送信息时一次同时传送若干位，常用于连接打印机。它传送信息时一次同时传送若干位，常用于连接打印机。3 33 3光盘控制器接口光盘控制器接口光盘控制器接口光盘控制器接口用