微型计算机系统的结构与配置

工作频率。它是由主板上晶体震荡电路为CPU提供的 基准时钟频率，也就是主板的工作频率。 （4）CPU倍频系数
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

2.5.6 ISA总线的定义与应用
2. ISA总线的信号线定义 ——98芯插槽，包括地址线、数据线、控制线、时钟和电源线 (1)地址线：SA019和LA1723 (2)数据线：SD015 (3)控制线：AEN、BALE、 IOR 和 IOW、 SMEMR和 SMEMW
MEMR 和 MEMW、 MEM CS16 和 I/O CS16 、SBHE
2.1.2 微机系统的软件配置
系统软件、工具软件、应用软件、用户应用程序
.3 微机系统中的信息流与信息链
1. 微机系统中信息流与信息链的构成 信息流：存储器中的数据、程序代码；接口寄存器中的I/O数据、 状态、I/O命令 信息链：信息流在系统中流动的路径； 包括物理(硬件)环节和逻辑(软件)环节 2. 微机系统中信息流与信息链 ——早期微机系统/现代微机系统中的信息链 3. 研究信息流与信息链的意义 ——通过信息流从整体上认识微机体系结构和组成微机系统的各 部件之间的关系
2.5.7 现代微机总线技术的新特点
3. 总线桥 (1) 总线桥 ——总线转换器和控制器，是两种不同总线间的总线接口 内部包含兼容协议及总线信号和数据缓冲电路；把一条总线映 射到另一条总线上 北桥：连接CPU总线和PCI总线的桥 南桥：连接PCI总线和本地总线(如ISA)的桥 (2) PCI总线芯片组 ——实现总线桥功能的一组大规模集成专用电路 保持主板结构不变前提下，改变这些芯片组的设计，即可适应 不同微处理器的要求 4. 多级总线结构中接口与总线的连接
2.4 I/O设备与I/O设备接口
2.4.1 I/O设备及其接口的作用
1. I/O设备的作用 2. I/O设备接口的作用——连接与转换
2.4.2 I/O设备的类型及设备的逻辑概念

2. 微型计算机分类
按主机、I/0接口和系统总线组成部件所在位置 划分为：
① 单片机：组成部件集成在一个超大规模芯片 上，用于控制仪器仪表等。、
② 单板机：各组成部件装配在一块电路板上， 常用于实验控制。
③ 多板机：各组成部件装配在多块电路板上， 如台式微型计算机、便携式PC机。
2.1.2 微型计算机系统的配件
2.4.2 CMOS
“小随机存储器”，靠电池供电。用于保存系统当 前配置，如系统日期和时间、硬盘格式和容量、内存 容量等。这些信息既是系统启动时必读信息，也是更 新硬件时要修改的信息。
2.4.3 高速缓存Cache
为了解决CPU与内存之间速度不匹配的问题，引 入高速缓存技术。高速缓存介于内存和CPU之间，是高 速存取信息的芯片。它存取速度比内存快，但容量不 大，主要用于存放当前使用最多的程序段和数据块， 并以接近CPU的速度向CPU提供程序指令和数据。
AGP（Accelerated Graphics Port）扩展槽：专门用于图形显示 卡，是在PCI总线基础上发展起来的，主要针对图形显示方面 进行了优化。AGP插槽通常是棕色，随着显卡速度的提高， AGP接口已经不能满足显卡传输数据速度的要求，目前AGP 显卡已经逐渐被PCI Express接口显卡所取代。
2.4 微型机系统存储器
内存是微机重要配置之一，内存容量及性能是影响微机性 能的重要因素。在Pentium Ⅲ系列微型计算机中，内存条以使 用168 Pin SDRAM(同步动态随机存取存储器 )型为主，目前在 Pentium 4系列微型计算机中，多数采用DDR内存条。
图2.3.1 微型计算机内存储器（条）
为方便识别主板上的各种接口，PC99技术规格规 范了主板设计要求，提出主板各接口必须采用颜色识 别标识。

只读存储器（Read Only Memory ）简称ROM， 一般不能写入，即机器掉电，这些数据 也不会丢失。用于存放重复使用固定不 变的程序，典型的如ROM BIOS，用于存 放计算机启动所需指令。 另外，PROM为一次可编程ROM，EPRO M为可擦除可编程ROM。新型的FROM 为电可擦除可编程ROM。
声卡

投影机
实物投影机
外存储器

功能和特点：
外存储器用来存放需要永久保存的或相 对来说暂时不用的各种数据和程序。外存储 器不能被CPU直接访问，必须通过专门设备将 存储在外存中的信息先调入内存中才能为CPU 所利用。外存存取速度慢，但存储容量大， 价格低廉，而且大部分可以移动，便于不同 计算机之间进行信息交流。
内存一般采用半导体存储单元，包括随即
存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM ）和闪存和CMOS。
常见的几种内存条


随机存取存储器（Random Access Memory）简称RA M，信息既可以读取，也可以写入，当机器电源 关闭时，存于其中的数据就会丢失。负责临时存 放CPU处理的数据和处理这些数据的程序。 RAM可以分为动态RAM（DRAM）和静态RAM （SRAM），两者区别在于DRAM采用电容上的 电荷有无来表示1和0，所以需要定期刷新，而S RAM采用触发器的开关表示1和0，无需刷新， 速度比DRAM快。

常用输出设备：
微型计算机中常用的输出设备有显示器、 打印机、绘图仪、投影机等。
显示器
显示器由监视器和显示控制适配器（显示 卡）组成。显示器可以分为单色显示器和彩色 显示器两种。有CRT显示器和液晶显示器主要 性能指标为分辨率。目前常用显示器分辩率为 800 × 600、1024 × 768等。

第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2.2.4 微机总线
1．按层次结构分类 （1）内部总线 内部总线是微机内部各芯片与CPU之间的连线，用于芯片一级的 互连。 （2）系统总线 系统总线是微机中各插件板与主板之间的连线，用于插件板一级 的互连。 ① PCI总线 （3）外部总线 外部总线是微机与外部设备之间的连线。 ② AGP总线
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2.3.3 输出设备
1 显示器：显示器由监视器和显示适配卡组成，是 最常用的输出设备。 2 打印机：打印机也是计算机中最常用的输出设备。 按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针 式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷 墨打印机为主流。
高级语言 源程序 编译
机器语言 目标程序 运行
执行 结果
高级语言 源程序 解释并执行
执行 结果
编译过程示意图
解释过程示意图
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2．应用程序 应用程序是用各种高级语言编写出来的具有 特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山解 霸等。应用程序是面向用户的最高层程序。 （1）文字处理软件 （2）信息管理软件 （3）辅助设计软件 （4）实施控制软件
第 二 章 微型计 算 机系统 第 一 章：计 算 机 基 础 知 识
2．按功能分类
（1）数据总线（Data Bus，DB） 数据总线用于传递数据信息。 （2）地址总线（Address Bus，AB） 地址总线用于传送CPU发出的地址信息，如要访问的内存 地址、外部设备地址等。 （3）控制总线（Control Bus，CB） 控制总线是用来传送控制信号、命令信号和定时信号的， 这些信号是由CPU发出的，因此是单向的。

主机 音箱
软驱
光驱 显示器
键盘
鼠标
本节首页
显示器 键盘
笔记本
主机
鼠标 光驱
本节首页
微型计算机系统的组成
1、微机硬件系统 2、微机软件系统
本节首页
微机硬件系统
主机 输入设备 输出设备
本节首页
主机
主机包括： -电脑主板 -CPU（中央处理器，包括运算器和控
制器） -存储器：内存（RAM和ROM）和外存
（硬盘、光盘等） -输入输出接口
仪, 写字板,数 码像机等;
输出设备有:
显示器,音箱,打印机等.
本节首页
输入设备
话筒
手写 板
扫描 仪
数码 相机
本节首页
输出设备
打印 机
音 箱
本节首页
微机系统的组成
微型计算机由硬件系统和软件系统组成。 硬件指的是所能够看得见的组成计算机的 物理设备，例如：显示器、主机等，是构 成计算机的实体；软件是用来指挥计算机 完成具体工作的程序和数据，是整个计算 机的灵魂。
本节首页
硬件 系统
微机 系统
软件 系统
运算器 中央处理器
(CPU) 控制器
只读存储器（ROM） 存储器
随机读写存储器（RAM） 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪等） 输出设备（显示器、打印机等）
系统软件（DOS、Windows 等） 应用软件（Office 等）
本节首页

• 从外观上看，微型计算机硬件主要包 括主机箱、显示器、常用 I/O 设备（如 鼠标、键盘等）。其中，主机箱里装 着微型计算机的大部分重要硬件设备， 如 CPU 、主板、内存、硬盘、光驱、 软驱、各种板卡，电源及各种连线等。 • 如果再配置声卡、音箱等，就构成了 一台多媒体计算机。为了特殊用途， 还需配置打印机、扫描仪等常用设备。
微型计算机系统结构图
• 简单地说，微型计算机系统是 由硬件系统和软件系统两大部 分组成。其中硬件系统主要包 括 CPU 、主板、存储器和输入 输出设备等；软件系统主要包 括系统软件和应用软件，它们 也包括了若干种分类。
2、微型计算机硬件系统 • 计算机硬件是指看得见摸得着的物 理装置，即机械器件、电子线路等 设备， 它是计算机系统的物质基 础 ，也是软件系统得以正常运行的 平台。
• 只读存储器用于存储由计算机 厂家为该机编写好的一些基本 的检测、控制、引导程序和系 统配置等，如系统的 BIOS 即 为 ROM 存储器。只读存储器的 特点是存储的信息只能读出， 不能写入，断电后信息不会丢 失。
• 随机存储器的特点是既可以读 出数据，也可以写入数据，因 此随机存储器又称为可读写存 储器。用于存放当前正在使用 或常要使用的程序和数据。随 机存储器只能在加电后保存数 据和程序，一旦断电则其内所 保存的所有信息将自然消失。
电源
2.2 CPU
• CPU(Central Processing Unit) 中文名称是中央处理器，微型计算 机的 CPU 又称为微处理器，是计 算机的核心部件，负责计算机系统 中最重要的算术运算和逻辑运算。 CPU 是判断计算机性能高低的首要 标准，它一般安插在主板的 CPU 插座上。
• CPU 的主要性能指标有芯片型号，如 Pentium P III ；时钟频率，如 800MH Z ；字长，即计算机一次能处 理的二进制位数，通常计算机的字长 为16位（早期），32位、64位，字长 越长，计算机的运算速度和效率越高。 • CPU 目前主要生产厂商有美国的 Intel( 英特尔 ) 、 AMD( 超微 ) 公司等， Intel 公司是 CPU 市场的 老大。

微型计算机系统(简称微机系统)与传统的计算机系统一样，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。

计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。

软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。

系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。

应用软件包括的面非常广，它包括用户利用系统软件提供的系统功能、工具软件和其它实用软件开发的各种应用软件。

当前使用比较多的操作系统有UNIX、Linux，MS-DOS 和Windows操作系统。

内存又称为主存，分为随机存储RAM和只读存储器ROM两种，速度比外存快由于CPU比内存速度快，目前，在计算机中还普遍采用了一种比主存储器存取速度更快的超高速缓冲存储器，即Cache，置于CPU 与主存之间，以满足CPU 对内存高速访问的要求。

有了CaChe 以后，CPU 每次读操作都先查找CaChe，如果找到，可以直接从Cache中高速读出；如果不在CaChe中再由主存中读出在微型计算机中，常用的外存有磁盘、光盘和磁带，磁盘又可以分为硬盘和软盘。

基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。

每一种进制都有固定数目的计数符号。

十进制：基数为10，10个记数符号，0、1、2、……9。

每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)，按“逢十进一”来决定其实际数值。

二进制：基数为2，2 个记数符号，0 和1。

每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际数值。

八进制：基数为8，8个记数符号，0、1、2、……7。

每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际的数值。

十六进制：基数为16，16个记数符号，0-9，A，B，C，D，E，F。

其中A～F对应十进制的10～15。

每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”决定其实际的数值。

字节简写为B，人们采用8位为1个字节。

1个字节由8个二进制数位组成。

字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。

03
编译器的作用是将源代码转换 成机器码，使其能够在计算机 上运行。
应用软件
01
应用软件是用于完成特定任务的软件，例如办 公软件、图像处理软件和游戏等。
02
应用软件通常由专业的软件公司开发，提供给 用户使用。
03
应用软件的选择取决于用户的需求和计算机的 硬件配置。
04
微型计算机系统的性能指标
字长
微型计算机系统可以作为智能家居的 控制中心，实现家电的远程控制和智 能化管理。
航空航天
微型计算机系统在医疗设备中也有广 泛应用，如监护仪、超声波诊断仪等 。
02
微型计算机系统的硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微型计算 机系统的核心部件，负责执行程 序中的指令，控制计算机的各个
部件协调工作。
微型计算机系统
$number {01}
目 录
• 微型计算机系统概述 • 微型计算机系统的硬件组成 • 微型计算机系统的软件组成 • 微型计算机系统的性能指标 • 微型计算机系统的未来发展
01
微型计算机系统概述
定义与特点
定义
微型计算机系统是一种体积小、结构 紧凑、功能强大的计算机系统，通常 由微处理器、存储器、输入输出接口 等组成。
接口是用于连接外部设备和计算机的 接口电路，常见的接口类型有HDMI （高清晰度多媒体接口）、 DisplayPort等。
常见的总线类型有PCI（外设组件互 连标准）、USB（通用串行总线）、 SATA（串行高级技术附件）等。
03
微型计算机系统的软件组成
操作系统
操作系统是微型计算机系统的 核心软件，负责管理计算机的 硬件和软件资源，提供用户与 计算机交互的界面。

微型计算机的基本结构第一篇：微型计算机的基本结构概述微型计算机（Personal Computer，简称PC）是一种广泛应用于个人日常工作和娱乐等方面的计算机，其基本结构由五个部分构成，分别是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、存储器、输入设备、输出设备和系统总线。

1. 中央处理器中央处理器是微型计算机最核心的部分，它是负责处理各种指令和数据的大脑。

CPU的性能直接影响着计算机的整体运行速度，因此在选择CPU时需要根据自己的需求选购合适的型号。

CPU主要由控制器和算术逻辑单元组成，其中控制器负责指导CPU完成各种操作，而算术逻辑单元则负责实现各种算术和逻辑运算。

除此之外，CPU还包括寄存器和高速缓存，它们的作用是缓存一些频繁使用的指令和数据，以提高CPU的运行效率。

2. 存储器存储器是微型计算机中用于存储数据和指令的部分，包括随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）和只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）。

RAM是计算机中最常见的存储器，它可以被操作系统和应用程序用来存储临时数据和程序代码。

RAM的容量通常按照兆字节（Megabyte，简称MB）或者千字节（Kilobyte，简称KB）来计算，容量越大，能够同时存储的数据和程序代码就越多。

ROM是一类只能读取，不能写入的存储器，其中记录了一些固定的程序代码和数据。

ROM中的程序和数据不会被操作系统和应用程序改变，因此可以保证系统的稳定性和安全性。

3. 输入设备输入设备是用来输入数据和指令到计算机中的设备，常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。

键盘是计算机最常见的输入设备，可以输入各种文字和命令；而鼠标则可以通过移动鼠标指针来控制计算机的操作。

4. 输出设备输出设备是用来将计算机处理的结果显示给用户的设备，常用的输出设备有显示器、打印机、音响等。

其中显示器可以显示计算机处理的图像和文字，而打印机则可以将计算机处理的结果打印出来。

第2章微型计算机系统的组成2.1 微型计算机系统的基本组成微型计算机系统包括硬件系统和软件系统，如图2.1所示。

硬件系统是看得见、摸得着的实体部分；而软件系统是为了更好地利用计算机而编写的程序及文档。

它们之间的关系犹如一个人的躯体和思想一样，躯体是硬件，思想则是软件。

图2.1 微型计算机系统结构图几乎所有的微型计算机都把主机部分、软盘驱动器、硬盘驱动器及电源等封装在主机箱内。

从外观上看，有卧式、立式和笔记本等几种机型。

典型的微型计算机如图2.2所示。

图2.2 微型计算机照片计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制，并实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。

虽然计算机的制造技术从计算机出现到今天已经发生了很大的变化，但在基本的硬件结构方面，却一直沿袭着冯·诺伊曼的传统框架，即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。

图2.3列出了一个计算机系统的基本硬件结构。

实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。

原始数据和程序通过输入设备送入存储器，在运算处理过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，运算的结果存入存储器，必要时再经输出设备输出。

指令也以数据形式存于存储器中，运算时指令由存储器送入控制器，由控制器控制各部件的工作。

由此可见，输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中；输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介，供用户查看或保存；存储器负责存储数据和程序，并根据控制命令提供这些数据和程序，它包括内存（内存储器）和外存（外存储器）；运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算（即对数据进行加工处理）；控制器负责对程序所规定的指令进行分析，控制并协调输入、输出操作或对内存的访问。

下面分别对其各部分进行介绍。

2.2 微型机的硬件系统2.2.1 微型机的硬件设备1. 主板主机由中央处理器和内存储器组成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。

大学计算机基础——沈阳药科大学
第一节 微型计算机的硬件系统
四、外存储器 4. 优盘(U盘、闪存盘, Flash Memory) ➢ 闪速存储器是90年代INTEL公司发明的一种高密度、非易失性存储器(NVM)，掉电后信息不丢 失，且无需特殊的高电压就可以擦除和重写。 ➢ 由于其具有瞬间的清除能力，因此TOSHIBA公司将其命名为Flash Memory。 ➢ 目前被广泛应用于数码照相机、MP3播放器等移动存储中。 ➢ 外形美观，形式多样。
大学计算机基础——沈阳药科大学
第一节 微型计算机的硬件系统
六、输出设备（Output Device）
➢ 输出设备是将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字、字符、图像、声音等形式展示 出来。
➢ 常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
大学计算机基础——沈阳药科大学
第一节 微型计算机的硬件系统
第一节 微型计算机的硬件系统
四、外存储器 3. 光盘(Optical Disk) ➢ 光盘是指利用光学方式进行读写信息的存储介质，需要使用光盘驱动器（光驱）来对光盘里 的信息进行操作。 ➢ 光盘的盘片由几层功能不同的介质组成(不同的光盘包含的层数不同)，一般都包括以下5个基 本层次： • 塑料基层 • 数据层 • 反射层
第一节 微型计算机的硬件系统
四、外存储器 ➢ 外存储器又称外存，主要用来长期存放计算机工作所需要的系统文件、应用程序、用户程序、 文档和数据等。 ➢ 外存和内存相比具有存储容量大、停电后数据不丢失、运行速度慢、类型多样化等特点。常 见的外存储器有软盘、硬盘、光盘、优盘（U盘、闪盘）等。 ➢ 所有存储器都是以字节（Byte，B）为单位的，1B=8bit。由于外存的容量较大，为了描述的 方便而出现了一些较大的容量单位，它们是艾、拍、太、吉、兆、千。其换算关系为 1EB=1024PB、1PB=1024TB、1TB=1024GB、1GB=1024MB、1MB=1024KB、 1KB=1024Byte

微型计算机组成仍然遵循冯•诺伊曼结构，它由微处理器、内存储器、输入输出接口和系统总线组成，它采用总线（Bus）结构，如图1所示。

微处理器的性能决定了整个微型计算机的各项关键指标，输入输出接口电路是主机与外部设备连接的逻辑控制部件，总线为CPU和其他部件之间提供信息传输通道，包括数据总线（Data Bus，DB）、地址总线（Address Bus，AB）和控制总线（Control Bus，CB）。

图1微型计算机的总线结构1．地址总线AB传送CPU发出的地址信息，用于传送内存、输入输出接口地址信号，CPU按此地址寻找数据，是单向总线。

地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，一般来说，若地址总线为n位，则可寻址空间为2n字节。

2．数据总线DB传送数据信号，是CPU与内存及输入输出接口之间传输数据的通道，是双向总线，CPU既可通过DB从内存或输入设备接口电路读入数据，又可通过DB将CPU内部数据送至内存或输出设备接口电路。

3．控制总线CB用来传送控制信号和时序信号。

控制信号中，有的是CPU向内存及外设I/O接口电路发出的信息，如读/写信号、片选信号、中断响应信号等；有的是外设等其他部件发送给CPU信息的。

因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定。

实际上控制总线的具体情况主要取决于CPU。

由于把大规模集成电路技术引入微型计算机的设计中，使得微型计算机中的器件高度集成，器件功能相对独立。

特别要提到的是微型计算机的总线结构，它是一个独特的结构。

有了总线结构以后，系统中各功能部件之间的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系，一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能得到扩展。

以微型计算机为主体，配上系统软件和外设之后，就组成了微型计算机系统。

微型计算机的硬件主要有：1．主板主板（Main board）又称系统板（System board）或母板（Mother board），是微机系统中最大的一块电路板。

全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选教案设计【教学课题】微型计算机的组成与配置【教学目标】1、知识目标：通过学习，让同学了解计算机硬件的组成，并能简单认识他们的作用。

2、技能目标：培养学生自主观察、学习、利用网络进行探究合作及总结归纳的能力。

3、情感目标：培养学生在学习的过程中遇到问题、感兴趣的事情能采取协作学习和研究探索，从而使学生产生对信息技术学科的兴趣。

【本课的重点和难点】1、重点：计算机硬件由哪些部件组成。

2、难点：计算机硬件中的硬件系统及各部分的功能。

【教学内容分析】电子数字计算机的发明和广泛应用对人类社会文明和进步起了不可估量的促进作用。

从1946年第一台电子计算机ENIAC问世以来，计算机科学与技术一直在飞速发展。

计算机的应用带来了巨大的经济效益和社会效益，已发展成为人类社会不可缺少的只能工具。

正因如此，计算机被誉为20世纪以来最重大的科学技术成就之一。

本节从微型计算机最基本得部件出发，介绍计算机系统的组成，从而建立一个完整的系统概念。

【教学设计思路】1、针对高职二年级学生特点，喜好新奇事物，求知欲强，主动探究精神足，在这节课的设计上一定要体现一个理念：充分让学生动起来。

2、针对这一节《微型计算机的组成与配置》的内容，如果没有丰富详实的图片、资料，课堂一定毫无生趣意义。

所以，我搜集了各种各样的图片、资料，以求课堂内容的丰富多彩。

3、针对我们学生的学习特点，我的这节课，没有拘泥于每一个环节，而是把学生精彩展示与教师精讲点拨结合在一起，让课堂随时随地的精彩。

每一环节紧密相连，提高了课堂教与学的效果。

【课时安排】1课时【教学准备】计算机实验室、多媒体网络、相关教学课件、可供拆装的计算机【学习过程】〖导入新课〗同学们，现在我们使用已经非常普遍的使用过计算机了，很多的家庭已经拥有个人计算机。

个人计算机的功能也越来越强。

计算机整机百度搜索/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%CC%A8%CA%BD%BC%C6%C B%E3%BB%FA&in=26157&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=32&rn=1&di=6809404785&ln=1997&fr=&fm=result&fmq=13 31691023078_R&ic=0&s=0&se=1&sme=0&tab=&width=&height=&face=0&is=&istype=2#pn42&-计算机内部结构百度搜索/i?ct=503316480&z=&tn=baiduimagedetail&word=%CC%A8%CA%BD%BC%C6%C B%E3%BB%FA&in=26157&cl=2&lm=-1&st=-1&pn=32&rn=1&di=6809404785&ln=1997&fr=&fm=result&fmq=13 31691023078_R&ic=0&s=0&se=1&sme=0&tab=&width=&height=&face=0&is=&istype=2#pn49&-导入：大家面对着的个人计算机，我们能看到键盘、鼠标、显示器、主机和音箱。

例：Intel 8088/8086、PIII、P4、Celeron
CPU的位数是指能同时处理的二进制数据的位数， 有4位、8位、16位、32位、64位之分，位数越多 处理能力越强。
7
主机硬件系统之二：存储器
存储器是存放程序和数据的记忆装置，分为内存 和外存。
内存：ROM、RAM，用来存放当前正在执行的 程序和正在处理的数据。
8086的流水线操作
8086CPU流水线的实现 BIU不断地从存储器取指令送入指令队列IPQ，EU不 地从IPQ取出指令执行 EU和BIU构成了一个简单的2段流水线 指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于 工厂流水线的传送带）
新型CPU将一条指令划分成更多的阶段，以便可以同时执 行更多的指令 例如，PIII为14个段，P4为20个段（超标量流水线）
CPU送到AB上的20位的地址称为物理地址。
34
物理地址：数据交换时CPU使用的实际地址
物理地址
存储器的操作完全基 于物理地址。 ➢问题： 8086的内部总线和内 部寄存器均为16位， 如何生成20位地址？ ➢解决：存储器分段
. . 60000H F0H 60001H 12H 60002H 1BH 60003H 08H 60004H . . .
10
存储器相关概念3：内存储器的分类
读写存储器（RAM）
可读可写 易失性，临时存放程序和数据 RAM又分静态RAM和动态RAM，即SRAM、DRAM
只读存储器（ROM）
工作时只能读 非易失性，永久或半永久性存放信息
11
主机硬件系统之三：输入输出接口
I/O接口是指主机与外设的交接部分，位于系统 总线和外设之间，是主机和外设联系的桥梁。

微型计算机的体系结构微型计算机基本构成五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

之间通过三个总线连接。

运算器+控制器=中央处理器（CPU，Center Process Unit）1. 地址总线由若干地址线组成，传递CPU要访问数据的地址。

地址总线的根数(宽度)决定了CPU的寻址能力。

若果有20根地址总线，则表2. 数据总线CPU与存储器和输入/输出接口电路之间数据的传递是通过数据总线进行的。

数据总线的根数(宽度)决定了CPU和外界一次传递数据的位数。

8根数据总线一次可传递而数据总线宽度为16处理器一次可以传递一组16位二进制数据。

3. 控制总线控制总线是一个总称，是由不同的控制线组成的。

CPU通过控制总线对存储器和输入/输出接口电路进行控制，并且得到状态消息。

控制总机的控制能力就越强。

微处理器(CPU)1971年，Intel设计第一片4位微处理器Intel 4004；随之又设计生产了8位微处理器8008；1973年推出了8080；1974年基于8080个人计算机(PC)问世1977年Intel推出了8085。

自此之后又陆续推出了8086、80386、Pentium等80x86系列微处理器。

各种微处理器的主要区别在于 处理速度、寄存器位数、数据总线宽度和地址总线宽度。

1981年，IBM采用8088CPU推出了具有划时代意义的个人计算机，简称IBM PC。

次年年底推出展型1984年，IBM采用80286推出增强型IBM PC/AT。

IBM PC/XT/AT 三款个人计算机通常称为PC系列机，他们都是16位的，后来各种32位P 80x86 CPU而形成的计算机，但其基本结构仍来源于PC/AT.80x86系列微处理器1）8088微处理器。

具有14个16位寄存器、8位数据总线和20位地址总线，可以寻址1MB的内存。

虽然这些寄存器一次可以处理2个字节，但数据总线一次只能传送1个字节。

该处理器只能以实2）8086微处理器。

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。