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CPU

计算机体系结构. 应用程序. 软件. 操作系统. 编译器. 固件. 指令集. 输入输出. CPU. 硬件. 内存. (I/O). 集成电路. 元件，逻辑门. 计算机硬件. 主机 + 外部设备 + 总线 + （数据接口） 主机： CPU+ 主存储器（内存， cache, ROM) 外设：外存储器（硬盘，软盘， CD ，等） 输入输出：键盘，鼠标，显示器，打印机 总线，数据和指令传送通道 数据接口：并口，串口， USB 等.

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Presentation Transcript

  1. 计算机体系结构 应用程序 软件 操作系统 编译器 固件 指令集 输入输出 CPU 硬件 内存 (I/O) 集成电路 元件，逻辑门

  2. 计算机硬件 • 主机+外部设备+总线+（数据接口） • 主机：CPU+主存储器（内存，cache, ROM) • 外设：外存储器（硬盘，软盘，CD，等）输入输出：键盘，鼠标，显示器，打印机 • 总线，数据和指令传送通道 • 数据接口：并口，串口，USB等

  3. 1. Monitor2. Motherboard3. CPU4. RAM Memory5. Expansion card6. Power supply7. CD-ROM Drive8. Hard Disk9. Keyboard10. Mouse

  4. 控制信号

  5. CPU • 执行指令（数据处理） • 字长，主频（主板工作频率为外频，倍频） • 指令集，x86, IA32, MIPS, SSE, 3DNow, .. • 一级高速缓存（Cache），指令和数据，8-64KB，在CPU内 • 二级缓存，256KB-24MB，半主频以下工作

  6. 内存 • ROM （Read Only Memory）只读内存 • RAM （Random Access Memory）随机读写内存, SRAM, DRAM • DDR，DDR2，DDR3，Rambus，…… • 容量：现在主流内存条512MB-8GB • 访问速度（工作频率，一般为主板频率），266MHz-1600MHz，PC2100-PC3-12800

  7. 外存 • 硬盘，接口：ATA，SATA，SCSI，SAS，FC • 容量：目前250GB-3TB • 传送速度：ATA，33-133MB/s，SATA，150~300MB/s，SCSI，80~320MB/s, USB, 50MB/s，SAS, SATA, 3~6 Gb/s • 读写速度，50~100MB/s • 寻道时间，5~15ms • 缓存大小，2MB~64MB • 转速，5400，7200，10000，15000 rpm • CD，DVD，RW，ROM，Blue-Ray • 650MB~50GB • 速度, 8x~100x150KB/s • 磁带，~100GB, ~20MB/s • 软盘（淘汰）160KB~1.4MB, ~20KB/s • U盘，固态硬盘, 2~256GB

  8. 总线（BUS） • 数据、指令传送通道 • 数据总线，地址总线，控制总线 • 第一代：ISA，EISA，MCA，共享，1~100MB/s • 第二代：局域总线，PCI，VESA，AGP，PCIE，内存，显卡与别的设备分离，133~1000MB/s • 第三代：HyperTransport，InfiniBand，QPI，同时支持高速和低速设备，像网络，1000~50000MB/s

  9. 输入设备 • 键盘，击键变成数字信号 • 鼠标，移动量，键，滚轮 • 扫描仪，（OCR，光学字符识别） • 声卡，（麦克风） • Webcam（摄像头） • 游戏控制杆

  10. 鼠标

  11. 扫描仪

  12. 输出设备 • 显示器 • 分辨率（1024x768，1280x1024，1600x1200，1280x800，……） • 颜色，真彩（24位），色彩质量 • （响应速度，LCD） • 打印机 • 分辨率（600~2400DPI） • 彩色（4色，6色），打印速度 • 激光，喷墨，热升华 • 投影仪 • 扬声器 • ……

  13. 多媒体 信息表现形式

  14. backlight polarizing filters liquid-crystal molecules grid of transistors polarizing filters

  15. 功能卡（扩展卡） • 主板上有扩展插槽 • （显卡） • 特殊功能卡，光纤网卡，数据采集卡等 • 磁盘阵列卡 • 早期：多功能卡（串并口），声卡，网卡，显卡，现在一般集成到主板上

  16. 早期主板上的芯片 • 80386DX • 82340 PC/AT chipset • 1。82345 DATA-BUFFER,（DRAM PARITY BITS，SWITCHING BETWEEN RAM -BUS & MPU-LOCAL-BUS & I/O-DATA-BUS) • 2。82346 SYSTEM CONTROL, ( SYSTEM CLOCK, MPU-LOCAL- BUS & ISA XPANSION-BUS CTRL SIGNL、 DMA、I/O CONTROL SIGNLS, RAM-CTRL & ADDRESSING, I/O-SIGNL, BUS-SIGNL ) • 3。82344 ISA CONTROLLER(XPANSION-BUS CTRL SIGNL ,DMA CTRL, IRQ, DMA CTRL, PAGING,CLOCK REGS, SOUND DRV, ) • 4。82341外围芯片chipset ：SERIAL-PORT，PARALLEL PORT， KEYBOARD&MOUSE CTRL,HARDDISK IDE, FUNCTIONS FOR ISA EXPANSION BUS, POWER MNGMNT. •BIOS EPROM CHIP， 82385DX CACHE， 8237A DMA， 8259A IRQ-PIC， 8254 CLOCK-REGS，

  17. 主要芯片集 • Intel，Nvidia，Via，…… • 南桥（负责I/O总线之间的通信，PCI、USB、LAN、ATA、音频 等） • 北桥（负责CPU, 内存，AGP，PCIE，南桥，集成显卡） • （声音，图形，网络，SCSI芯片等）

  18. 问题 • 软件安装在计算机的什么部件上？ • 当用应用软件比如Word写一封信保存并且打印出来的时候，简单说明用到了计算机的那些部分，这些部分分别起什么作用（输入，输出，运算，存储，……）？

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