第章PC主机的组成.ppt
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1、2.3 PC主机的组成,2.3.1 主板、芯片组与BIOS 2.3.2 内存储器 2.3.3 I/O总线和I/O接口,台式PC的物理组成,台式机,主板,2.3.1 主板、芯片组与BIOS,台式PC机(立式)的主机箱,(1) 主板,主板的作用:安装所有的电子器件、电路与连接件 ROM BIOS:存放最基础的软件基本输入/输出系统(BIOS) CMOS存储器:存放硬件配置信息和系统基本参数(日期、时间、口令等),例:华硕P8B75-V,安装了CPU和内存条的主板,(2) 芯片组的作用,芯片组是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽 北桥芯片: 1. 存储器控制功能;2. 连接CPU、存储器、显卡、南
2、桥芯片的枢纽 南桥芯片: 1. 多种I/O设备的控制功能;2. I/O总线(PCI总线) 功能;3. 提供了各种I/O接口,关于芯片组的一些说明,芯片组与CPU芯片同步发展,有什么样功能和速度的CPU,就有什么样的芯片组与之配套 由于集成电路集成度越来越高,为降低系统成本,芯片组中集成了越来越多的功能,包括网卡、显卡、声卡等功能 由于CPU芯片越来越复杂,功能越来强大(如 Core i3 /i5 / i7 ),有些已将北桥芯片的存储器控制器和图形控制器功能集成在CPU芯片之中 ,因此主板上北桥芯片已经消失,只需一块南桥芯片即可。,单芯片的芯片组,(3) BIOS,什么是BIOS (Basic
3、Input/Output System) ? 中文名为“基本输入/输出系统”,它是存放在主板上只读存储器(ROM)芯片中的一组机器语言程序 功能: 诊断计算机故障 启动计算机工作 控制基本外设的输入输出操作(键盘、鼠标、磁盘读写、屏幕显示等) BIOS 芯片 保存BIOS的只读存储器(ROM)芯片,BIOS 芯片中包含的程序,加电自检程序程序(POST) (Power On Self Test)用于检测计算机硬件故障 系统自举程序(Boot) 启动计算机工作,加载并进入操作系统运行状态 CMOS设置程序 设置系统参数:日期、时间、口令、配置参数等 常用外部设备的驱动程序(Driver) 实现对
4、键盘、显示器、软驱和硬盘等常用外部设备输入输出操作的控制,2.3.2 内存储器,复习:内存与外存的关系及比较,内存储器(简称内存或主存) 存取速度快 成本高、容量相对较小 直接与CPU连接,CPU(指令)可以对内存中的指令及数据进行读、写操作 属于挥发性存储器(volatile),用于临时存放正在运行的程序和数据,CPU,逐条执行指令,按指令要求完成对数据的运算和处理,外存储器(简称外存或辅存) 存取速度慢 成本低、容量很大 不与CPU直接连接,计算机运行程序时,外存中的程序及相关数据必须先传送到内存,然后才能被CPU使用。 属于不挥发性存储器(Nonvolatile),用于长久存放系统中几乎
5、所有的信息,内存储器的分类及应用,内存由半导体存储器芯片组成,芯片有多种类型:,半导体存储器,只 读 存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),静态随机存取存储器SRAM,动态随机存取存储器DRAM,不可在线改写内容的ROM,快擦除存储器(Flash ROM),(用作Cache存储器),(用作主存储器),主存储器(RAM)的功能与原理,主存是CPU可直接访问的存储器,用于存放供CPU处理的指令和数据 特点: 以字节为单位进行连续编址,每个存储单元为1个字节(8个二进位) 存储容量:主存储器中所包含的存储单元的总数(单位:MB或GB) 存取时间:从CPU送出内存单元的地址码开始,到主存读出数据
6、并送到CPU(或者是把CPU数据写入主存)所需要的时间(单位:ns,1 ns = 10-9 s),PC机主存储器的物理结构,主存储器由14个内存条组成 内存条的组成: 把若干片DRAM芯片焊装在一小条印制电路板上制成 内存条必须插在主板上的内存条插槽中才能使用,目前流行的是DDR2和DDR3内存条: 均采用双列直插式,其触点分布在内存条的两面 DDR2 和DDR3均有240个引脚,但不可互换使用 PC机主板中一般都配备有2个或4个内存条插槽,4个内存条插槽,教学参考: DDR内存条的类型、速率及相关参数,存储器与CPU速度差距愈来愈大,DRAM, 硬盘与CPU 之间的速度差距愈来愈大:,问题:
7、由于CPU工作速度很快,内存速度比较慢(差12个数量级),从内存取数或向内存写数时,CPU往往需要等待,解决方案高速缓存(cache),cache是一种小容量高速缓冲存储器,它由SRAM组成 cache直接制作在CPU芯片内,速度几乎与CPU一样快 程序运行时,CPU使用的一部分数据/指令会预先成批复制在cache中,cache的内容是主存储器中部分内容的映象 当CPU需要从内存读(写)数据或指令时,先检查cache中有没有,若有,就直接从cache中读取,而不用访问主存储器,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,8,9,14,3,4,4,4,10,10,
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