典型微型计算机组成结构图微处理器
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微型计算机的硬件组成一、CPU、内存、接口和总线的概念点击折叠视频:CPU、内存、接口和总线的概念1微型计算机的结构微型计算机包含了多种系列、档次和型号等。
这些计算机的共同特点是体积小,适合放在办公桌上使用,而且每个时刻只能一人使用,因此又称为个人计算机(PC)。
图1-3是PC的典型结构。
2主板主板是固定在微型计算机主机箱箱体上的一块电路板。
主板上装有大量的有源电子元件。
其中主要组件有CMOS、基本输入输出系统(BIOS)、高速缓冲存储器(cache)、内存插槽、CPU插槽、键盘接口、软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、总线扩展插槽(提供ISA、PCI 等扩展槽)、串行接口(COM1、COM2)、并行接口(打印机接口LPT1)、USB接口等。
因此,主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。
3中央处理器中央处理器(CPU)是计算机的核心,包括运算器、控制器和寄存器等。
计算机的运转是在CPU的指挥控制下实现的,所有的算术运算和逻辑运算都是由它完成的。
因此,CPU是决定计算机速度、处理能力和产品档次的关键部件。
图1-3 PC的典型结构4内存储器存储器分为内存储器和外存储器,通常分别简称为内存和外存。
内存是计算机的主要工作存储器,是计算机用于直接存取程序和数据的地方。
计算机在执行程序前必须将程序和数据装入内存中,这种装入信息的操作称为“写入”;所执行的指令及处理的数据,也必须从内存取出,这种取出信息的操作称为“读出”。
存储器读出信息后,原内容保持不变;向存储器写入信息,则原内容被新内容所代替。
由于内存是由半导体器件构成的,没有机械装置,所以内存的读写速度远远高于外存,但容量也相对较小,主要用来存放计算机正在使用的程序和数据。
内存又分如下两种:(1)只读存储器ROM只读存储器(Read Only Memory,ROM)存储的内容由厂家一次性写入,并永久保存下来,用户只能从ROM读出原有内容,不能再向其写入新内容,因此称为只读存储器。
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。