(整理)第三节微型计算机的系统组成
微型计算机系统包括
微型计算机系统包括微型计算机系统是一个用于处理和存储信息的计算机系统。
它可以通过电子芯片等微型电子技术将信息进行高效的处理和存储，具有体积小、功耗低、成本低、性能高等诸多优点。
本文将从微型计算机系统的概述、硬件构成、操作系统、应用领域等多个方面进行详细介绍，为读者全面了解微型计算机系统提供参考。
一、微型计算机系统概述微型计算机系统（Microcomputer System），也称为个人计算机（Personal Computer，PC），是一种被广泛应用于各种场合的计算机系统，是通用计算机的一种形式。
微型计算机系统的发展历程，可以追溯到20世纪70年代末期，当时的出现了第一台个人电脑——Altair 8800，也标志着个人计算机的兴起。
时至今日，微型计算机系统已经广泛应用于家庭、企事业单位、政府机关、教育机构等各个领域，成为人们生产、生活中必不可少的工具。
二、微型计算机系统硬件构成微型计算机系统的硬件构成包括中央处理器、内存、存储器、输入输出设备四大部分。
1.中央处理器中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是微型计算机系统的核心部件，负责处理计算机中的各种运算和控制指令。
CPU有两个核心，分别是运算器和控制器。
其中，运算器主要负责数学运算和逻辑运算等操作，而控制器则是指挥整个计算机活动的中心，以统一的节奏和次序进行各种操作。
目前市场上主流的CPU主要分为英特尔和AMD两大阵营。
英特尔的CPU平台包括主流的酷睿和至强两条产品线，以及面向移动设备的Atom系列。
AMD的CPU平台则包括桌面、笔记本和服务器三个系列，分别是锐龙、赛扬和霄龙系列。
2.内存内存（Random Access Memory，RAM）是CPU可以直接访问的存储介质，是计算机系统中各种数据的临时存储位置，也是计算机系统中最重要的存储设备之一。
内存根据其类型可以分为动态随机存储器（Dynamic RAM，DRAM）和静态随机存储器（Static RAM，SRAM）两种。
微型计算机系统结构
微型计算机系统结构微型计算机系统结构是指微型计算机内部的组织和各个部件之间的连接方式。
它包括了微型计算机的硬件组成和工作原理。
微型计算机系统结构对于计算机的性能和功能具有重要影响，因此对于计算机科学和工程领域的学习和研究具有重要意义。
微型计算机系统结构的基本组成部分包括中央处理器(CPU)、内存(RAM)、外部设备接口、总线以及输入输出(I/O)设备。
中央处理器是微型计算机的核心部件，负责执行各种程序指令和数据处理任务。
内存作为计算机的临时存储器，存储运行中的程序和数据。
外部设备接口连接计算机与外部设备，使计算机可以与外界交互和数据传输。
总线是连接这些部件的数据传输通道，负责传输数据和指令。
微型计算机系统结构的工作原理是基于指令周期的执行。
当一个程序被加载到内存中后，中央处理器从内存中取出指令进行执行。
指令的执行包括取指令、译码、执行和存储等阶段。
在取指令阶段，中央处理器从内存中读取指令并进入译码阶段，将指令翻译成相应的操作。
在执行阶段，中央处理器执行指令中所定义的操作，并根据需要从内存中读取或写入数据。
最后，在存储阶段，中央处理器将计算的结果存储回内存。
整个过程不断重复，直至程序执行完毕。
微型计算机系统结构的发展经历了多个阶段。
从最早的单个芯片微处理器到现在的复杂多核处理器，计算机系统的性能和功能不断提升。
随着技术的进步，微型计算机系统结构也不断演化和创新。
比如，引入超标量技术、流水线技术、乱序执行技术等，以提高计算机的并行性和执行效率。
此外，虚拟化技术、云计算等新兴技术也对微型计算机系统结构提出了新的需求和挑战。
总结而言，微型计算机系统结构是计算机的重要组成部分，对计算机的性能和功能具有重要影响。
随着技术的进步和需求的不断扩大，微型计算机系统结构也在不断演化和创新。
深入理解和研究微型计算机系统结构对于计算机科学和工程领域的发展具有重要意义。
微型计算机系统的组成
CPU主频、外频和倍频系数关系如下： CPU主频 = CPU外频 × 倍频系数 （5）前端总线频率。前端总线（FSB：Front Side Bus） 指主板芯片组中的北桥芯片与CPU之间传输数据的通 道，因此也可以称为是CPU的外部总线。
图 2-5 80486
图 2 -6 P en tiu m P ro
微型计算机系统的组成
2.2 中央处理器CPU
2.2.1 CPU主要指标、技术和发展 3、CPU的发展
几种CPU的外观图如下所示。
图 2 -7 C elero n
图 2 -8 P en tiu m 4
图 2 -9 Itan iu m
微型计算机系统的组成
输出设备
机 外存储器
系
统
操作系统
的
语言处理系统
系统软件
组
系统服务程序
成
软件系统
数据库管理系统
文字处理软件
应用软件
表格处理软件 辅助设计软件
返回本章目录
微型计算机系统的组成实时控制软件
2.2 中央处理器CPU
2.2.1 CPU主要指标、技术和发展 1、CPU主要性能指标 （1）CPU字长：CPU的字长（位数）通常是指
2.1 概述
2.1.2 软件系统
系统软件
监控程序 操作系统 编辑程序 解释程序 编译程序 诊断程序
软件 程序设计语言
机器语言 汇编语言 高级语言
应 用 软 件 ：如 软 件 包 、数 据 库 等
微型计算机系统的组成
主机
中央处理器
运算器 控制器
内存储器
微型计算机的基本结构
微型计算机的基本结构1.中央处理器（CPU）：它是微型计算机的核心部件，用于执行计算机指令和处理数据。
CPU由控制单元和算术逻辑单元组成。
控制单元负责从内存中读取指令，并控制数据流的流动和处理过程。
算术逻辑单元负责执行算术运算和逻辑操作。
2.内存：内存用于存储计算机程序和数据。
它是计算机的临时存储器，可以快速读取和写入数据。
内存分为主存储器和高速缓存。
主存储器是CPU直接访问的存储器，而高速缓存是用于存储最常用的指令和数据的高速存储器。
3.存储设备：存储设备用于长期存储数据和程序。
它包括硬盘驱动器、固态驱动器、光盘驱动器等。
硬盘驱动器通常用于大容量存储，而固态驱动器具有更快的数据访问速度。
光盘驱动器用于读取和写入光盘上的数据。
4.输入设备：输入设备用于将数据和指令输入到计算机中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
键盘用于输入文字和命令，鼠标用于控制光标和选择操作，扫描仪和摄像头用于将纸质文件或图像转化为数字数据。
5.输出设备：输出设备用于显示和输出计算机处理的结果。
常见的输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。
显示器用于显示文字和图形，打印机用于打印文档和图像，扬声器用于播放声音和音乐。
以上是微型计算机的基本结构。
除了以上组成部分，微型计算机还包括系统总线和接口。
系统总线是各部件之间传输数据和信号的通道，它包括数据总线、地址总线和控制总线。
接口是与外部设备连接的接口，例如USB接口、HDMI接口等。
微型计算机组成结构
微型计算机组成结构微型计算机是一种小型电子设备，由多个电子元件组成。
下面将详细介绍微型计算机的组成结构。
1. 中央处理器（CPU）中央处理器是微型计算机的核心部件，是控制计算机执行任务的大脑。
它由控制单元和算术逻辑单元组成，能够对数据进行操作和控制。
目前，市面上较为流行的中央处理器主要有AMD和Intel两大品牌。
2. 内存模块（RAM）内存模块是计算机数据存储的主要部件，它可以快速地读写数据。
内存模块按照容量分为各种规格，依据目前市场中的情况，DDR4是最新的内存标准。
3. 存储设备（硬盘/固态硬盘）硬盘和固态硬盘是两种常见的存储设备。
硬盘是机械式设备，通过盘片的旋转实现数据的存储和读取，具有容量大、价格相对较低的优点；而固态硬盘则是利用闪存技术进行数据存储和读写，具有反应速度更快、噪音更低和抗震能力更强等优点。
4. 主板主板作为微型计算的中枢设备，承载着所有其他部件。
其重要功能在于为其他设备提供通讯、供电和各种接口。
主流的主板接口有PCIe、SATA和USB。
5. 显卡（GPU）显卡是微型计算机的图形处理器，负责计算机中图形数据的创建和处理。
显卡有独立显卡和集成显卡之分。
集成显卡通常内置在主板上，性能较低，仅能满足基本的图形处理需求；独立显卡通常以PCIe接口的形式与主板连接，在图形计算上具有优秀的表现。
6. 电源电源是微型计算机的重要配件，负责为计算机内部各个部件提供稳定的电能。
目前市场上的电源大多采用ATX标准，功率分为各种级别。
综上所述，微型计算机是一个由多个部件组成的复杂系统，其中每个部件在系统中均发挥着至关重要的作用。
微型计算机由哪几部分组成
1微型计算机由哪几部分组成 ?（一）答：三部分：微型计算机（微处理器，存储器，I/0接口，系统总线），外围设备，电源。
2什么是微机的总线，分为哪三组？答：是传递信息的一组公用导线。
分三组：地址总线，数据总线，控制总线。
3 8086/8088CPU的内部结构分为哪两大模块，各自的主要功能是什么？答：总线接口部件（BIU）功能：根据执行单元EU的请求完成CPU与存储器或IO设备之间的数据传送。
执行部件（EU），作用：从指令对列中取出指令，对指令进行译码，发出相应的传送数据或算术的控制信号接受由总线接口部件传送来的数据或把数据传送到总线接口部件进行算术运算。
4 8086指令队列的作用是什么？答：作用是：在执行指令的同时从内存中取了一条指令或下几条指令，取来的指令放在指令队列中这样它就不需要象以往的计算机那样让CPU轮番进行取指和执行的工作，从而提高CPU的利用率。
5 8086的存储器空间最大可以为多少？怎样用16位寄存器实现对20位地址的寻址？完成逻辑地址到物理地址转换的部件是什么？答：8086的存储器空间最大可以为2^20（1MB）；8086计算机引入了分段管理机制，当CPU寻址某个存储单元时，先将段寄存器内的内容左移4位，然后加上指令中提供的16位偏移地址形成20位物理地址。
6 段寄存器CS＝1200H，指令指针寄存器IP=FF00H，此时，指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的CS值和IP值是唯一的吗?答：指令的物理地址为21F00H；CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=2100H，IP=0F00H。
7 设存储器的段地址是4ABFH，物理地址为50000H，其偏移地址为多少？答：偏移地址为54100H。
（物理地址=段地址*16+偏移地址）8 8086/8088CPU有哪几个状态标志位，有哪几个控制标志位？其意义各是什么？答：状态标志位有6个： ZF，SF，CF，OF，AF，PF。
其意思是用来反映指令执行的特征，通常是由CPU根据指令执行结果自动设置的；控制标志位有3个：DF，IF，TF。
微型计算机系统的组成
微型计算机系统的组成
微型计算机系统是由一系列的部件组成的，它们一起协同工作，以实现计算机的功能。
本文将简要介绍微型计算机系统的主要组成部分。
首先，处理器是计算机系统中最重要的部件。
它控制着整个系统，并有效地执行用户编写的程序代码。
现代处理器通常由两个主要部分组成，即控制器和数据处理器。
控制器的作用是控制着整个系统，例如指令计数器、中断处理、存储器读写控制等。
而数据处理器的功能是负责执行数学运算。
其次，存储器是计算机的重要组成部分，它是用于存储程序代码和数据的一种内存类型。
它可以分为内存和外存两种类型，内存又可分为主存和辅存。
主存储器是处理器主要读取和存储信息的内存，而辅存储器则是一种慢速而容量大的存储空间，它通常用于长期存储数据或程序。
外存则是计算机系统中最常见的存储介质，其特点是容量很大，而且速度比主存要慢得多。
此外，I / O设备也是计算机系统的重要组成部分，它主要用于实现计算机与外部设备之间的信息交换。
主要的I / O设备有显示器、打印机、键盘和鼠标等。
最后，操作系统是计算机系统的基础部件。
它的职责是协调系统的各个部分，以提供给用户方便的操作界面。
最常见的操作系统有Windows、Mac OS和Linux等。
综上所述，微型计算机系统由处理器、存储器、I / O设备和操
作系统等几个部分组成。
它们协同工作，以实现计算机的各种功能。
只有当这些都齐全时，才能实现日常的计算机使用。
微型计算机的组成和工作原理
微型计算机的组成和工作原理
微型计算机是一种小型电子计算机，由 CPU、内存、输入输出设备、存储设备等组成。
其工作原理是通过 CPU 控制计算机的各种操作，将数据存储到内存中，然后进行处理并输出结果。
微型计算机的组成包括：
1.中央处理器(CPU)：负责控制计算机的各种操作，执行计算和逻辑运算，是微型计算机的核心部件。
2.存储器：分为内存和外存，内存用于暂时存储程序和数据，外存用于长期存储数据和程序。
3.输入输出设备：包括键盘、鼠标、打印机、显示器等，用于输入和输出数据。
4.总线：是计算机内部各个部件之间传递信息的通道。
微型计算机的工作原理是，当用户输入数据时，输入设备会将数据传递给 CPU，CPU 将数据存入内存中，然后进行处理并输出结果，输出设备将结果显示或打印出来。
在这个过程中，各个部件通过总线进行通信，协同完成计算机的运算任务。
总之，微型计算机是一种小型但功能强大的计算机，其组成部件和工作原理是计算机基础知识的重要内容。
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项目三选购和维护一台计算机第三节微型计算机的系统组成【教学目标】⏹了解微机主机的组成⏹了解微机外存储器的分类及特点⏹了解微机输入设备的分类及特点⏹了解微机输出设备的分类及特点【教学时序】一、微型计算机的系统组成下图所示为一台多媒体微型计算机的系统组成，它包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱和耳机等。
1．主机微机的主机箱内一般安装着系统主板（包括CPU和内存等）、外存（软盘、硬盘和光盘）、总线扩展槽、输入输出接口电路（显示适配卡、打印适配卡、声音卡、视频卡和Modem卡）等。
（1）主板主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。
主板主要组成：■CPU插座■内存插槽■总线扩展槽■外设接口插座■串行和并行端口（2）CPU■CPU是微型计算机的心脏，主要包括运算器和控制器。
■微型计算机的处理功能是由CPU来完成的。
■CPU芯片决定了计算机的档次，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。
■CPU的主要性能指标有两个：字长和主频。
字长(位)：指CPU一次能处理的二进制数的位数。
CPU字长越长，性能越强。
PC机的字长，已由8088的准16位(运算用16位，I／O用8位)发展到现在的32位、64位。
主频(Mhz)：CPU工作的时钟频率，单位为MHz（兆赫兹）。
主频越高处理数据速度越快。
如Pentium III 800表示CPU型号为Pentium III，主频为800MHz。
Pentium 4 2.0G表示CPU型号为Pentium 4，主频为2.0GHz。
（3）内存（主存储器或主存）内存用于存放计算机当前正在运行的程序和数据，它可被CPU访问，直接与CPU交换信息。
其特点是：读写速度快，但容量较小，价格也较高。
内存储器目前大多采用半导体存储器，按功能分为RAM（Random Access Memory，随机存储器）和ROM（read only Memory，只读存储器）两类。
■只读存储器（ROM）：ROM（Read Only Memory）：用于存放内容不变的信息，在机器出厂时就已装入。
ROM 的特点是其内容只能读出不能写入，断电后，ROM中的内容仍存在。
一般固化在ROM中的是机器的自检程序、初始化程序、基本输入输出设备的驱动程序等。
■随机存储器（RAM）：Random Access Memory（RAM）：用于存放正在使用的程序和数据。
RAM的特点是其中存入的内容可随时读出写入，断电后，RAM中的内容全部丢失。
计算机中直接与CPU打交道的程序和数据都是存放在RAM中，因此通常所说的计算机内存指的就是RAM。
RAM又分为动态随机存取存储器DRAM和静态随机存取存储器SRAM两类。
内存容量是计算机性能的又一个重要指标，内存越大，“记忆”能力越强，程序运行的速度也越快。
RAM的容量已从早期的640KB，逐步发展到8MB、64MB，再到目前的128MB、256MB。
高档机可达到512MB，甚至更大。
2．外存储器外存储器又称为辅助存储器，也简称外存、辅存。
用于存放暂时不用的程序和数据，它不能直接被CPU访问，但它可以与内存成批交换信息，即外存中的信息只有被调入内存才能被CPU访问。
外存相对于内存而言，其特点是：存取速度较慢，但存储容量大，价格较低，信息不会因掉电而丢失。
目前最常用的外存有软盘、硬盘和光盘。
（1）软盘（Floppy Disk）软盘是由表面涂有一层磁性材料的塑料圆盘制成，使用时需要插入软盘驱动器。
软盘有体积小，携带方便、价格便宜等优点，因而被广泛使用。
■软盘的种类：软盘按直径的大小分为5.25英寸和3.5英寸（简称5″和3″），按存储密度分为低密度和高密度，按存储面分为单面和双面。
■磁道与扇区：每张软盘的表面上包含许多同心圆，每一个同心圆称为一个磁道，磁道的编号从最外层以0开始（第0 道），依次为1、2、3……每个磁道平均划分为若干弧段，每个弧段称为一个扇区，每个扇区放512个字节。
数据在磁盘上是按磁道和扇区来存放的。
存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量，存储容量的基本单位是字节（Byte），常用的存储容量单位还有KB、MB、GB，它们之间的关系为：1Byte=8bit（二进制位）1KB=210B1MB=220B1GB=230B■软盘容量大小的计算：一张软盘的存储容量为：存储容量=面数×磁道数×扇区数×每扇区字节数（512）存储容量=2×80×18×512=1440×210B≈1.44×220B≈1.44MB ■软盘的写保护：透光为写保护，只能读出盘中的数据，不能写入数据到软盘中（2）硬盘（Hard Disk Driver/Fixed Disk）硬盘是至今最重要的外存储器，它由一组同样大小、涂有磁性材料的铝合金圆盘片环绕一个共同的轴心组成。
相对于软盘而言，硬盘具有磁盘容量大、存取速度快、可靠性高、每兆字节成本低等优点。
硬盘一般都封装在一个金属盒子里，固定在主机箱内，因而它不能像软盘那样随时放入和拿出，不便携带。
同时硬盘内的洁净度要求非常高。
采用了密封型空气循环方式和空气过滤装置，不得任意拆卸。
硬盘在出厂后必须经过以下3步基本操作才能使用：第1步是对硬盘进行低级格式化；第2 步是对硬盘进行分区；第3步对硬盘进行高级格式化。
（3）光盘光盘是近年来迅速发展的一种辅助存储器，可以存放各种文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息，而且具有价格便宜、体积小、容量大、易长期保存等优点，是多媒体技术获得迅速推广的重要因素之一。
■信息在光盘上的存储方式：光盘系统由光盘盘片和光盘驱动器组成。
光盘盘片由聚碳酸脂（PC）注塑而成，表面有无数个微小的凹坑，代表着所记录的信息，有关数据就记录存储在由内向外的带凹坑和非凹坑组成的螺旋型路径上。
■光盘的容量一张CD–ROM光盘可以存储650MB的数据。
■光盘的种类：只读型光盘（Compact Disk–Read Only Memory，即CD–ROM）：只能读出，不能写入。
只写一次型光盘（Write Once, Read Many，缩写为WORM）：可以写一次，多次读出可擦写型光盘（Rewriteable）：可反复读出和写入■光盘的访问速度：单倍速―――传输速率为150KB/s52倍速―――传输速率为52*150KB/s（4）U盘U盘是一种基于USB接口的无需驱动器的微型高容量活动盘，可以简单方便地实现数据交换。
U盘体积非常小，容量比软盘大很多（目前一般为8MB~512MB，最高达2GB）。
它不需要驱动器，无外接电源，使用简便，即插即用，带电插拔；存取速度快，约为软盘速度的15倍；可靠性好，可擦写达百万次，数据可保存10年以上；采用USB接口，并可带密码保护功能。
（5）扩展槽和总线系统板上一般有5～8个扩展槽，用于插入各种接口板（适配器）。
这些扩展槽与主板上的系统总线相连，任何接口板插入扩展槽后，就可通过系统总线与CPU连接。
总线是一组连接CPU、内存储器和外部设备的公共信号线，用来沟通所有部件之间信息的流通。
根据传输方式总线分为数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB；按照体系结构总线又有ISA总线、MCA总线、EISA总线、VESA VL总线和PCI总线。
3．输入/输出设备（1）输入设备常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、音频输入设备、视频输入设备等。
①键盘：键盘是最常用的输入设备，常用的键盘有101键、104键，108键等。
■打字键区（主键盘区）打字键区位于键盘的左下方，是键盘中最主要的区域，与普通英文打字机的键盘类似，其主要功能是输入文字和符号。
包括英文字母、数字和符号以及部分。
■功能键区功能键区位于键盘的最上面一排■编辑键区（光标控制键区）编辑键区位于主键盘区与数字小键盘区的中间，用于光标定位和编辑操作。
■数字小键盘区（辅助键区）数字小键盘区在键盘的右部，由数字、符号、数字锁定键<NumLock>以及<Enter>键组成。
在每一个数字键上，都标有一个光标控制符。
当按下数字锁定键后（使<NumLock>指示灯亮），按数字键表示输入数字。
再次按下数字锁定键后（使<NumLock>指示灯灭），数字键用于移动光标。
②鼠标鼠标器简称鼠标是一种手持式的输入设备，用来控制显示屏幕上光标移动位置和选择、移动显示屏幕上的内容。
<→> <←><↑><↓><Home><End><Page Up><Page Down><Insert><Delete> 光标右移一个字符光标左移一个字符 光标上移一行 光标下移一行 光标移到行首 光标移到行尾 光标移到上一页 光标移到下一页 插入/改写状态转换 删除光标所在的字符按工作原理鼠标可分为：机械式和光电式。
■机械式：鼠标下面有一个可以滚动的小球，当鼠标在平面上移动时，小球与平面摩擦转动，带动鼠标内的两个光盘转动，产生脉冲，测出X-Y方向的相对位移量，从而可反映出屏幕上鼠标的位置。
机械式鼠标价格便宜，故障率较高，需要经常清洗。
■光电式：鼠标下面有一个光电转换装置，需要一块专用取信号的垫板配合使用。
鼠标在板上移动，鼠标下的光电转换装置根据从垫板上所取信号来确定光标位置。
光电式鼠标故障较少，但价格较贵。
③扫描仪扫描仪是图片输入的主要设备，把一幅画或一张照片转换成数字信号存储在计算机内，然后利用有关的软件编辑、显示或打印计算机内的图形。
扫描仪的主要技术指标有：分辨率（DPI，即每英寸扫描所得到的像素点数）、灰度值或颜色数、幅面（A4，A3，A2等）和扫描速度。
（2）输出设备①显示器显示器是计算机系统最常用的输出设备，由监视器和显示控制适配器两部分组成。
显示控制适配器又称为适配器或显示卡，不同类型的监视器应配备相应的显示卡。
■显示器种类：目前广泛使用的监视器是阴极射线管（CRT）监视器和液晶（LCD）监视器。
后者主要用于笔记本电脑。
■显示器尺寸：显示器的尺寸有：12、14、15、17、20英寸等多种规格，显示器的色彩有单色和彩色两种，显示器的显示方式有字符和图形两种。
■显示器技术指标：显示器最重要的性能指标是分辨率，分辨率是在屏幕上横向和纵向像素的个数，例如某显示器的分辨率为1024×768，表示该显示器在水平方向能显示1024个点，在垂直方向能显示768个点，整屏能显示1024×768个点，分辨率越高，图像越清晰。
②打印机■打印机的种类：打印机分为击打式和非击打式两大类。
击打式打印机主要有针式打印机（又称点阵打印机），非击打式以喷墨打印机和激光打印机为代表。