计算机硬件

三、微型计算机的基本结构

点。 1. 微处理器

运算器和控制器合在一起，称为中央处理器（CPU），20世纪70年代以来，CPU微型计算机的核心是微处理器，广泛采用总线技术是微型计算机的另一重要特

的集成度越来越高。集成化的CPU，由于体积小，被称为微处理器（MPU）。由于当今的CPU都是集成的，所以MPU和CPU是一回事，习惯上人们使用CPU更多一些。

Inter公司的CPU产品最具有代表性。其典型产品有：8080/8085、8086/8088、

80186、80286、80386、80486、Pentium、Pentium Pro、Pentium II、Pentium III、Pentium IV等。

其中，8080/8085是8位CPU、8086/8088是16位CPU、从80386开始起是32

位CPU。这里所说的CPU的位书、是指其核心电路数据总线的宽度，也称为字长。从Pentium起，其内部数据总线还是32位，但对外的数据总线变成64位，所以仍然属于32位CPU的范畴，称之为高档32位CPU。

64位CPU

2001年，Inter推出新一代64位CPU Itanium（安腾）

2003年， AMD 产出他的 AMD64 架构 Opteron（皓龙） 以及 Athlon 64（微型

计算机）。

2004年，IBM公司推出POWER 5，桌面型采用PowerPC 970。

双核处理器

双核处理器(Dual Core Processor)： 双核处理器是指在一个处理器上集成两个运

算核心，从而提高计算能力。“双核”的概念最早是由IBM、HP、Sun等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的，主要运用于服务器上。而台式机上的应用则是在Intel和AMD的推广下，才得以普及。

Intel推出的台式机双核处理器有Pentium D、Pentium EE(Pentium Extreme Edition)

和Core Duo三种类型。

AMD推出的双核心处理器分别是Opteron系列和Athlon 64 X2系列处理器。

2. 总线

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总线（BUS）两个以上数字设备之间传递信息的公共通道。使用总线可以减少连线。

例如，有n个站点彼此都要交换信息，若两两连线需要 n(n-1)/2 根线。而使用总线技术，仅需要一根线，既可以把所有的站点都连起来，分时地利用这根公共通道传达信息。

总线的分类：

按照信息传递的方向分，分为单向总线和双向总线。

按照传递信息的类型分，分为[数据总线（传送数据）、地址总线（传送地址）和控

制总线（传送控制信号）]。数据总线、地址总线和控制总线又被称为系统三总线。

按照所处的物理位臵分，分为芯片内部总线、模块内部总线、机器内部总线和外部

总线。

主板上总线的三个层次：系统总线、局部总线和CPU总线。

a. 数据总线（DB）：在CPU和内存以及输入输出设备之间传送数据。（数据总线位数的多少，反映了一次传送数据的能力）。显然，CPU的位数不能少于数据总线的传输位数。如，数据总线是8位，CPU的位数（字长）也是8位，表示CPU一次可同时接收或发送8位数据信息。CPU是16位，则CPU中的数据需要在总线上传递两次。

b. 控制总线（CB）：用来传送控制器的各种控制信号。它分为两类：一类是由CPU向内存或外设发送的控制信号，另一类是由外设向CPU送回的信号。

c. 地址总线（AD）：用来传送存储单元或I/O接口地址信息。（地址总线的根数反映了一个计算机系统的最大内存容量）。地址总线的数量受到CPU寻址能力的限制。如，8位CPU芯片，地址总线一般为16位。可寻址内存单元数为216，即内存最大容量可为64KB。

常见的PC机总线：

PCI总线：即插即用，与CPU的频率无关。最大数据传输速率133MB/s。 AGP总线：主要用于显卡、3D图形加速卡等。

3. 主板

主板（Mainboard）又称母版（Motherboard），主板是一块多层印刷电路板，上面安

装组成计算机的主要电路系统，包括BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘接口、面板控制开口接口、指示灯插接口、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电插座元件。

主板插槽：

CPU插座：Inter（Socket478、Socket775）AMD（Socket462、Socket754、Socket939）

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内存插槽：SDRAM、DDR、DDRII 板卡扩展槽：PCI、AGP

主板芯片组：南桥（离CPU远）、北桥（离CPU近） BIOS芯片：只读存储器（EEPROM、FlashROM）

I/O接口：USB接口、PS/2接口、串行接口、并行接口（打印口） IDE接口和软驱接口：硬盘、光驱、软驱等设备。 电源插槽

主板的类型：AT主板、ATX主板。

4. 输入输出设备

(1) 输入设备：把程序、数据、图形、图像、声音、控制现场的模拟量等信息转换成计算机可接受的电信号。常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、数字化仪、扫描仪及各种模数转换器。

a. 键盘：键盘分为机械式和电容式。键盘早期有83和84键，后来发展到101和104键。

b. 鼠标：鼠标分为机械式鼠标和光电鼠标。

(2) 输出设备：输出设备把计算机运行结果或过程，通过输出接口转换成人们所要求的直观形式或控制现场能接受的形式进行输出。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪以及数模转换器等。 a. 显示器：

从显示器的发光原理或显示器件来分，可以把显示器分为阴极射线管显示器（CRT）、

发光二极管显示器（LDD）、液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、真空荧光管显示器（VFD）。

阴极射线管显示器（CRT）：工作原理与电视机相似。显像管中电子枪发出的电子射线激发屏幕上的荧光粉，从而呈现出彩色的光点，大量光点组成图像。

液晶显示器（LCD）：工作电压低、功耗小。没有辐射。无闪烁、无失真。可视面积

大，又薄又轻，节省空间。

显示器的性能技术指标：

? 屏幕尺寸：17英寸。

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? 显示方式：隔行显示和逐行显示。在相同的刷新频率下，隔行显示的图像会比逐行显示闪烁和抖动得更厉害。

? 点距：屏幕中颜色相近的两个像素单元之间的距离。点距越小，显示出来的图像越细腻。以前点距多为0.31mm和0.39mm，现在点距多为0.28mm，还有点距更小的0.25mm和0.22mm。

? 刷新频率：刷新频率就是屏幕刷新的速度。刷新频率越低，图像的闪烁和抖动就越厉害，眼睛疲劳得越快。

? 分辨率：简单地说，分辨率就是屏幕每行每列的像素数。它与具体的显示模式有关。最大分辨率是显示器在水平和垂直方式上所能显示的最多的点数。 b. 显示卡：

显示卡（显卡）也就是图形加速卡，工作在CPU和显示器之间，基本功能就是控制

计算机的图形输出。通常显卡是以附加卡的形式安装在电脑主板的扩展槽中，或集成在主板上。

显卡的类型：0

显示器和显卡的颜色：MDA单色显示器和显卡、CGA显示器和显卡、EGA显示器和显

卡、VGA显示器和显卡、TVGA显示器和显卡。

显卡的总线类型：ISA显卡、EISA显卡、VESA显卡、PCI显卡和AGP显卡 显卡的主要参数：分辨率、颜色数和刷新率。

? 分辨率：代表了显卡在显示器所能描绘点的数量，一般以\横向点*纵向点\来表示。准VGA显卡最大分辨率640*480。也有800*600、1024*768、1152*864、1280*1024、1600*1200等。更高的分辨率可以在屏幕上显示更多的东西。

? 刷新率：指影像在显示器上的更新速度，即每秒钟重绘屏幕的次数。标准单位是Hz，过低的刷新率容易使眼睛感到疲劳，一般刷新率应在70Hz以上。

? 颜色数：颜色数又称色深，它决定屏幕上每个像素能显示的颜色数。每一个像素都有红、绿、蓝三种基本颜色组成，像素的亮度也由它们控制。通常色深可以设臵为4位、8位、16位、32位。色深的位数越多，所能得到的颜色就越多，屏幕上的图像质量就越好。 c. 打印机：

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