第2章 计算机基础知识2（课件）- 《多媒体技术应用》同步教学（高教版）

1 第二章 计算机基础知识 2.1 计算机系统概述 2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统 2.4 微型计算机硬件组成 2 2.4 　 微型计算机硬件系统 2.4 .1主机系统 1. 微型计算机的诞生 1971年Intel的工程师马西安·霍夫(M.E.Hoff)成功地在一个芯片上实现了中央处理器： 第一片4位微处理器 — Intel 4004， 第一台4位微型计算机 — MCS-4， 2. 摩尔定律 每18个月，集成度将翻一翻， 速度将提高一倍， 而其价格将降低一半 3 主机系统 主机的基本组成 主板 CPU 存储器：内存、外存 4 1. 主板 注：集成了声卡、网卡、IEEE 1394卡 没有集成显卡 背板上没有串行口和IEEE 1394接口 但是主板上引脚 主板（Main Board）也叫母板（Mother Board 5 各种指标及相互关系 最重要的是前端总线频率和外频 频率越高则性能越好 芯片组： CPU是大脑，芯片组是心脏 由南桥，北桥组成 主板架构 板载功能 主板总线图 就是将某一些接口卡的功能集成到主板上。最常见的就是集成声卡和网卡的功能。 6 芯片组 是主板的核心，决定了主板的功能和档次，由北桥和南桥芯片组成。 北桥芯片（Memory Control Hub，MCH） 负责与CPU的联系，决定主板支持的CPU的类型、内存的类型等。 位置：CPU和内存插槽最近 北桥芯片决定了主板的性能，人们常用北桥芯片的代号来称呼主板，如使用Intel 915北桥芯片的主板称为915主板。 南桥芯片（I/O Control Hub，ICH） 负责与I/O总线的通信，如PCI总线、USB、IDE、SATA等，以及负责管理音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等。 位置：离CPU插槽较远的下方 7 主板架构 主板架构 概念：是对主板的尺寸大小、形状、各元器件的布局、排列方式等制定出标准，所有主板厂商都必须遵循。 主要解决散热、噪声等 常见架构 ATX:最常见的主板架构 ,扩展插槽较多，数量在4-6个 Micro ATX:常说的“小板”，扩展插槽较少 BTX:新一代主板结构，是将来的发展趋势 ATX BTX 8 主频、外频和前端总线频率关系 主频＝外频×倍频系数 前端总线频率新引入 CPU和外界交换数据的唯一通道 前端总线数据传输速率＝前端总线频率×前端总线数据宽度／8 字长和位数 通常，CPU位数=CPU的字长=通用寄存器位数 高速缓冲存储器容量 核心数量 通过提高CPU主频来提高计算机运算能力，在早期主频比较低的时候还可行。随着频率越高，耗电越多，热量越大，问题越多。 多核心可以在较低主频，提高性能。 制造工艺 CPU内电路与电路之间的距离，单位是微米和纳米。1纳米 =10-9米 现在先进的是65，45和32纳米 CPU 9 主流CPU产品 Intel产品系列 AMD产品系列 龙芯 龙芯1号 龙芯2号 龙芯2号E 10 存储器 内存 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器 (Cache) 外存 磁介质,软盘和硬盘 光盘 Flash存储器 内存储器（主存储器）, 速度快，容量小，价格较高，可由CPU直接访问。 外存储器（辅助存储器）,速度慢，容量大，价格低，CPU不可以直接访问。 CPU RAM 外存 数据访问 11 RAM的发展 SDRAM(同步动态存储器) DDR(双倍数据速率SDRAM) DDR2 DDR3 一个总线时钟周期 读写一次数据 一个总线时钟周期 读写两次数据, 2倍 一个总线时钟周期 读写两次数据 并行存取两个数据, 4倍 一个总线时钟周期 读写两次数据 并行存取四个数据, 8倍 12 ROM 只读存储器,可读，不可写；掉电后数据不会丢失 BIOS(Basic Input Output System)即基本输入输出系统。是被固化到主板ROM芯片上的程序。 BIOS主要功能: 识别各种硬件(包括型号) 引导操作系统 进行硬件最直接的操作，如读文件等。 引导操作系统过程 自检。检查电脑硬件是否良好。 初始化，读取CMOS里设置的参数,对硬件进行设置。 引导操作系统。 开机 自检 执行ROM中的启动程序 加载操作系统 执行操作系统 13 Cache 高速缓存(