22第二章计算机组成原理2

时间：2025-07-13

计算机组成原理2

2.4 PC 机的组成 2.4.1 概述 PC机的物理组成 –机箱、显示器、键盘、鼠标器等机箱内包含 –主板、硬盘、软驱、光驱、电源、风扇等主板上安装 –CPU、芯片组、内存条、总线插槽、I/O控制器、 I/O端口、扩充卡等部件

台式机

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扩充卡及其与主板的关系

扩充卡(适配器或控制器) 种类： –图形卡 –声音卡 –视频卡等显示接口卡扩充卡与主板及外部设备连接 PC机常用外围设备、cpu和内存通过扩充卡和主板连接。许多扩充卡的功能可以部分或全部集成在主板上(例如，软盘、硬盘、串行口、并行口、声音、图形显示、网络连接等控制电路都可以集成在主板上)

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软驱、硬盘 IDE连接器电源连接器

芯片组CPU插座 PCI总线插槽

内存条插座

I/O端口

华硕P4T主板实物照片

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BIOS: Basic Input/Output System 基本输入/输出系统它是放在主板上只读存储器(FLASH ROM)芯片中的一组机器语言程序，具有启动计算机工作、诊断计算机故障及控制低级输入输出操作的功能。 ROM:Read Only Memory 只读存储器

CMOS:Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物半导体它用来存放用户对计算机硬件所设置的一些参数 (称为“配置信息”,包括当前的日期和时间、已安装的软驱和硬盘的个数及类型等。它是一种易失性的存储器，必须使用电池供电，才能使计算机关机后也不会丢失所存储的信息。

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BIOS—BIOS ROM芯片(只读存储器芯片)P44

BIOS(Basic Input/Output System) 基本输入/输出系统，是操作系统的最底层部分的机器语言程序。 BIOS存放在只读存储器芯片(ROM)中,一般称为BIOS芯片。 BIOS主要包含4部分的程序, 一般情况下是不能被修改的 –POST(Power On Self Test,加电自检)程序(检测计算机故障) –系统自举(装入)程序(启动计算机) –CMOS设置程序 –基本外围设备的驱动程序(实现常用外部设备输入输出操作的控制程序)

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CMOS芯片(互补金属氧化物半导体存储器)Complementary Metal Oxide Semiconductor

存放用户对计算机硬件所设置的一些参数 CMOS是一种半导体存储器芯片，使用电池供电，成为易失性存储器，但只要电池供电正常，即使

(称为“配置信息”),包括当前的日期和时间等。

计算机关机后它也不会丢失所存储的信息以及时钟停走。

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芯片组( Chipset )P43芯片组：pc机各部分相连的枢纽。芯片组作用集中了主板上几乎所有的控制功能，把以

前复杂的控制电路和元件最大限度地集成在几个芯片内，是构成主板电路的核心。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。

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2.4.2

内存储器p46

计算机存储器体系结构2ns

Cache存储器主存储器(RAM和ROM)

外存储器(软盘、硬盘、光盘) 后备存储器(磁带、光盘)

内存储器 (使用半导体存储器芯片)

1MB

10ns

64-512MB 20-80GB

10ms

外存储器

100s

50-100GB

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半导体存储器芯片的类别 RAM(Random Access Memory随机存取存储器)

:多采用MOS(金属氧化物半导体)型半导体集成电路芯片制成。易失性。 –DRAM(动态随机存取存储器，主存储器) –SRAM(静态随机存取存储器，cache)

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半导体存储器芯片的类别 ROM(Read Only Memory只读存储器) –Mask ROM(掩膜ROM) –PROM(Programmable ROM)和EPROM( Erasable Programmable ROM) –Flash ROM(快擦除ROM,或闪速存储器 ) –Flash ROM:非易失，可在线写，用于 BOIS程序

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主存储器一般使用DRAM芯片组成存储容量含义：指存储器所包含的存储单元的总数单位：MB(1MB=220字节)或GB(1GB=230字节) 每个存储单元(一个字节)都有一个地址，CPU按地址对存储器进行访问存取时间含义：在存储器地址被选定后，存储器读出数据并送到CPU(或者是把CPU数据写入存储器)所需要的时间单位：ns(1ns = 10-9秒)

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高速缓冲存储器CacheCache是使用SRAM芯片组成的一种高速缓冲存储器，简称快存。一级缓存(L1 Cache)

Cache (SRAM)

Cache

(容量：几KB—几十KB) 二级缓存(L2 Cache) (容量：128KB—1MB)

CPU

Cache 控制器

主存储器 DRAM

CPU、Cache及主存储器的关系

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内存储器

SDRAM 内存条模块