微型计算机硬件基础

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1、第２章微型计算机硬件基础本章重要概念人们平时所说的“电脑”的准确称谓应是微型计算机系统，简称微机。一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统组成。随着计算机技术的飞速发展，计算机的硬件和软件正朝着相互渗透、相互融合的方向发展，在计算机系统中，硬件与软件之间的分解线越来越模糊。计算机硬件和计算机软件既相互依存，又互为补充。本章就微型计算机系统，对其硬件进行综合介绍。2.1　微机系统的组成构成一个完整的计算机系统必须要有硬件和软件两部分，微型计算机也是如此，由硬件系统和软件系统组成。2.1.1硬件系统计算机的硬件系统，是指计算机中的电子线路和物理设备。1、硬件系统组成一台微机的硬件系

2、统必须由5个部分组成，即运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备。如图2.1所示。2、微机的基本结构2.1.2微机系统的3个层次在微型计算机系统中存在着从局部到全局3个层次：微处理器——微型计算机——微型计算机系统。1．微处理器(MPU，MicroProcessorUnit)微处理器是微型计算机的CPU。通常由一片或几片大规模集成电路或超大规模集成电路组成。2．微型计算机(MicroComputer)微型计算机以微处理器为核心，加上存储设备、I／0接口和系统总线组成。有的微型计算机将这些部件集成在一个超大规模芯片上，称为单片微型计算机，简称单片机。3．微型计算机系统(MicroC

3、omputerSystem)微型计算机系统是以微型计算机为核心，再配以相应的外部设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整计算系统。2.2微机主机系统微型计算机主机系统通常被封装在主机箱内。主要包括主板总线、微处理器（CPU）、内存储器系统、输入输出接口等4个部分。制成一块或多块印刷电路板，称为主机板，简称主板(Mainboard)，2.2.1主板主板又叫母板或系统板，如果把CPU看成是计算机的大脑，那么主板就是计算机的身躯。是一个插槽的集合体，也是整个硬件系统的平台，微机的各个部件都要直接插在主板上或通过电缆连接在主板上，它上面的一组组的细金属线就是总线的物理体现

4、。主板的中心任务是维系CPU与外部设备之间能协同工作，不出差错。在控制芯片组的统一调度之下，CPU首先接受各种外来数据或命令，经过运算处理，再经由PCI或AGP等总线接口，把运算结果高速、准确地传输到指定的外部设备上。主板主要功能有两个：一是提供安装CPU、内存和各种功能卡的插座，部分主板甚至将一些功能卡的功能制作在主板上；二是为各种常用外部没备，如打印机、扫描仪、调制解调器、外部存储器等提供通用接口。对于主板而言，芯片组几乎决定了主板的功能，进而影响到整个微机系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。实际上微机通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。微机在

5、正常运行时对系统内存、存储设备和其他I／O设备的操控都必须通过主板来完成，因此微机的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。随着计算机的不断发展，不同型号的微机主板结构是不一样的，典型的主板系统逻辑结构如图2.3所示。1．ATX主板(1)ATX结构ATX结构规范是由Intel公司提出的一种主板标准，该标准的设计充分考虑到主板上CPU、RAM、长短卡的位置，其中将CPU、外接槽、RAM、电源插头的位置固定，较好地解决了硬件散热问题，为安装、扩展硬件提供了方便。ATX结构与AT结构外形的不同是两者的主要区别。ATX结构规范有以下3点好处。第一，主板横向宽度加宽可使主板上许多输

6、入／输出信号接口直接从主板上引出。简单的外型改造提高了系统的稳定性和可维护性。如串、并口、鼠标接口等，这些信号在AT型主板上是依靠定制的线缆联接到主机箱的后面板上。第二，主板上元器件排列位置更趋合理。第三，提高了效率及系统的可维护性，降低了系统开销。(2)ATX主板规范ATX标准的设计规格为宽12英寸(305mm)高为9.6英寸(244mm)。(3)主板图ATX主板物理结构如图2.4所示。2．主板主要部件(1)芯片组芯片组是主板的灵魂，由一组超大规模集成电路芯片构成。芯片组控制和协调整个计算机系统的正常运转和各个部件的选型，它被固定在母板上，不能像CPU、内存等进行简单的升级换代。

7、芯片组的作用是在BIOS和操作系统的控制下，按照统一规定的技术标准和规范为计算机中的CPU、内存、显卡等部件建立可靠的安装、运行环境，为各种接口的外部没备提供可靠的连接。(2)CPU插座用于固定连接CPU芯片。由于集成化程度和制造工艺的不断提高，越来越多的功能被集成到CPU上。为了使CPU安装更加方便，现在CPU插座基本上采用零插槽式设计。如果另配CPU的话，则必须注意和主机板CPU插座相匹配。(3)内存插槽随着内存扩展板的标准化，主板给内存预留专用插槽，只要购买所需