微型计算机的硬件组成

1、微处理器、微型计算机和微型计算机系统的概念

(1)微处理器微型

计算机的核心部分是指由一片或几片大规模集成电路组成的，具有运算器和控制器功能的中央处理器(CPU)。

(2)微型计算机

以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制成的存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机，简称微型计算机。

(3)微型计算机系统

以微型计算机为中心，配以相应的外围设备、电源和辅助电路，以及指挥微型计算机工作的系统软件，就构成了微型计算机系统。

2．CPU、内存、接口和总线的概念

微型计算机包含了多种系列、档次、型号的计算机。如IBM PC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。

图l-3是IBM PC系列机的典型结构.

图1-3 PC机的典型结构

(1)主板

主板是固定在主机箱箱l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(basic input and output system，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。因此，主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。

(2)中央处理器

中央处理器(CPU)是计算机的核心，计算机的运转是在它的指挥控制下实现的，所有的算术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、档次的关键部件。

(3)内存储器

存储器分为内存储器和外存储器，通常简称为内存和外存。内存是计算机的主要工作存储器，一般计算机在工作时，所执行的指令及处理的数据，均从内存取出。内存的速度快，但容量有限，主要用来存放计算机正在使用的程序和数据。外存具有存储容量大、存取速度比内存低的特点，所以它用于存放备用的程序和数据等。外存中存放的程序或数据必须调入内存后，才能被计算机执行和处理。常用的外存有磁盘机、磁带机、光盘机等。

计算机中的信息用二进制表示。计算机的存储器由千千万万个小单元组成，每个单元存放一位二进制数(0或1)。存储单位使用下列术语：

· 位(bit)是二进制数的最小单位，通常用“b”表示。

· 字节(byte)以8位二进制数组成1个字节，通常用“B”表示。

· 字(word)由若干个字节组成。它也是表示有储容量的一个单位，通常我们把计算机一次所能处理的数据的最大位数称为该机器的字长，显然字长越长，一次所处理的信息越多，计算精度越高。因此，“字长”是计算机功能的一个重要标志。

· 存储容量计算机内外存储器的容量是用字节(B)来计算和表示的，除B外，还常用KB、MB、GB作为存储容量的单位。其换算关系如下：

B(字节)        lB=8b

KB(干字节)     1KB=1024KB

MB(兆字节)     lMB=1024KB

GB(吉字节)     1GB=1024MB

①内存

内存是计算机用于直接存取程序和数据的地方，因此计算机在执行程序前必须将这些程序装入内存中。从存储器取出信息称为读出；将信息存入存储器称为写入。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，所以内存的速度远远高于外存。内存又分如下两种：

· 只读存储器ROM(read only memory)

只能读而不能写入信息，它一般用来存储固定的系统软件和字库等内容，只能被调用，而不能被重写或修改，也不会因断电而消失。

· 随机存取存储器RAM(random access memory)

可以进行任意的读或写操作，它主要用来存放操作系统、各种应用软件、输入数据、输出数据、中间计算结果以及与外存交换的信息等。由于RAM用半导体器件组成，一旦断电，信息就会丢失，所以不能永久保留。

内存容量是反映计算机性能的一个很重要的指标，目前常用64MB、128MB、256MlB等，可高达4GB。

②外存

外部存储器包括软盘、硬盘、光盘和磁带等。外存的信息存储量大，但由于存在机械运动问题，所以存取速度要比内存慢得多。由于外存具有很大的存储容量，因此它可以存放大量信息。它不但存有机器开机后立即要调入的操作系统，而且还存有用户的应用软件、数据等。

由于外存大都由非电子线路来实现(例磁介质、光介质)所以外存上的信息从原理上讲可以长期保留。外存中存放的程序或数据必须调入内存后，才能被执行和处理。

· 软盘

目前常用的软盘有：3寸盘(3．5英寸)，低密度720KB，高密度1．44MB。超高密度软盘，从200MB到800MB，由于需要专门的软驱，而且盘片价格较高，因而使用不多。

软盘通过磁盘驱动器(简称软驱)来读写信息。目前微机多使用3．5英寸，1．44MB软盘。

· 硬盘

硬盘的存储容量很大，它是使用温彻斯特技术制成的驱动器，将硅钢盘片连同读写头等一起封装在真空密闭的盒子内，故无空气阻力、灰尘影响。其数据存储密度大、速度决。使用时应防止振动，所以计算机通电工作时，不能搬动，也不能摇晃和撞击。新的硬盘工作前需要格式化，但使用中的硬盘不能随便格式化，否则将丢失全部数据。随着计算机的飞速发展，硬盘也由低存储容量10MB发展到40GB，或更大。

· 光盘

光盘的读写原理与磁介质存储器完全不同，它是根据激光原理设计的一套光学读写设备。自20世纪80年代初从音响领域进入计算机领域后，在技术和应用上日趋成熟。目前，大部分．PC机已配置了CD—ROM(只读光盘)驱动器。CD．ROM的标准容量为680MB，双速驱动器的速度为30KB/s。

VCD(video CD)是用来存放采用MPEG标准编码的全动态图像及其相应声音的数据光盘，它可以在一张普通的光盘上记录70分钟的全屏幕活动音、视频数据及相关的处理程序。它体积小，价格便宜，且有很好的音频、视频质量和很好的兼容性，在普通的CD—ROM驱动器上就能播放，所以为广大家用电脑爱好者所欢迎。