計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識

第四節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

一個完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。

（一）硬件（hardware）

硬件是指計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，包括主機(jī)及其外部設(shè)備。具體地說，硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、

控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。

①存儲器。存儲器是計(jì)算機(jī)用來存放程序和原始數(shù)據(jù)及運(yùn)算的中間結(jié)果和最后結(jié)果的

記憶部件。

②運(yùn)算器。運(yùn)算器對二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算。

③控制器?？刂破魇怯?jì)算機(jī)的“神經(jīng)中樞”。它指揮計(jì)算機(jī)各部件按照指

令功能的要求自動協(xié)調(diào)地進(jìn)行所需的各種操作。

④輸入/輸出設(shè)備（簡稱I/O設(shè)備）。計(jì)算機(jī)和外界進(jìn)行聯(lián)系業(yè)務(wù)要通過輸

入輸出設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。輸入設(shè)備用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們

轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能識別的形式（二進(jìn)制）存放到內(nèi)存中。輸出設(shè)備的主要功能是

把計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兡芙邮艿男问?，如?shù)字、字母、符號或圖形。

（二）軟件（software）

軟件是指系統(tǒng)中的程序以及開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的所有文檔的集

合。包括計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行所需的系統(tǒng)軟件和用戶完成特定任務(wù)所需的應(yīng)用軟

件。

二、計(jì)算機(jī)工作原理

（-）馮?諾依曼設(shè)計(jì)思想

計(jì)算機(jī)問世50年來，雖然現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從性能指標(biāo)、運(yùn)算速度、工作

方式、應(yīng)用領(lǐng)域和價格等方面與當(dāng)時的計(jì)算機(jī)有很大的差別，但基本體系結(jié)構(gòu)沒

有變，都屬于馮?諾依曼計(jì)算機(jī)。

馮?諾依曼設(shè)計(jì)思想可以簡要地概括為以下三點(diǎn)：

①計(jì)算機(jī)應(yīng)包括運(yùn)算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部件。

②計(jì)算機(jī)內(nèi)部應(yīng)采用二進(jìn)制來表示指令和數(shù)據(jù)。每條指令一般具有一個操

作碼和一個地址碼。其中，操作碼表示運(yùn)算性質(zhì)，地址碼指出操作數(shù)在存儲器的

位置。

③將編好的程序和原始數(shù)據(jù)送入內(nèi)存儲器中，然后啟動計(jì)算機(jī)工作，計(jì)算

機(jī)應(yīng)在不需操作人員干預(yù)的情況下，自動逐條取出指令和執(zhí)行任務(wù)。

馮?諾依曼設(shè)計(jì)思想最重要之處在于他明確地提出了“程序存儲”的概念。

他的全部設(shè)計(jì)思想，實(shí)際上是對“程序存儲”要領(lǐng)的具體化。

「運(yùn)算器

控制器

「硬件系統(tǒng)《存儲器

輸入設(shè)備

計(jì)售機(jī)系統(tǒng)jI輸出設(shè)備

「系統(tǒng)軟件

匚軟件系統(tǒng)\

〔應(yīng)用軟件

（二）計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖

（圖中實(shí)線為數(shù)據(jù)流，虛線為控制流），我們可以更好地理解“存儲程序”

和“程序控制”。

V

運(yùn)算器

輸

諭

存

出

入

取

命

命

命

令

令

▲令控制流程

操作命令

色控制器

輸入設(shè)備在控制器捽制下輸入解題程序和原始數(shù)據(jù)，控制器從存儲器中依次

讀出程序的一條條指令，經(jīng)過譯碼分析，發(fā)出一系列操作信號以指揮運(yùn)算器、存

儲器等到部件完成所規(guī)定的操作功能，最后由控制器命令輸出設(shè)備以適當(dāng)方式輸

出最后結(jié)果。這一切工作都是由控制器控制、而控制器賴以控制的主要依據(jù)則是

存放于存儲器中的程序。人們常說，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)采用的是存儲程序控制方式，就

是這個意思。

（三）計(jì)算機(jī)的工作過程

計(jì)算機(jī)的工作過程，就是執(zhí)行程序的過程。怎樣組織存儲程序，涉及到計(jì)算

機(jī)體系結(jié)構(gòu)問題?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)都是基于“程序存儲”概念設(shè)計(jì)制造出來的。

了解了“程序存儲”，再去理解計(jì)算機(jī)工作過程變得十分容易。如果想叫計(jì)

算機(jī)工作，就得先把程序編出來，然后通過輸入設(shè)備送到存儲器保存起來，即程

序存儲。下面就是執(zhí)行程序的問題。根據(jù)馮?諾依曼的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)應(yīng)能自動執(zhí)

行程序，而執(zhí)行程序又歸結(jié)為逐條執(zhí)行指令。執(zhí)行一條指令又可分為以下4個基

本操作：

①取出指令：從存儲器某個地址中取出要執(zhí)行的指令送到CPU內(nèi)部的指令

寄存器暫存。

②分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，譯出該指令

對應(yīng)的微操作。

③執(zhí)行指令：根據(jù)指令譯碼，向各個部件發(fā)出相應(yīng)控制信號，完成指令規(guī)

定的各種操作。

④為執(zhí)行下一條指令作好準(zhǔn)備，即取出下一條指令地址。

三、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

(-)運(yùn)算器

運(yùn)算器是執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件，它的任務(wù)是對信息進(jìn)行加工處

理。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元、累加器、狀態(tài)寄存器和通用寄存器組等組成。

算術(shù)邏輯單元是用于完成加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算，與、或、非等邏輯運(yùn)

算及移位、求補(bǔ)等操作的部件。累加器用于暫存操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。狀態(tài)寄存器

也稱為標(biāo)志寄存器，用于存放算術(shù)邏輯單元在工作中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。通用寄存

器組是一組寄存器，運(yùn)算時用于暫存操作數(shù)或數(shù)據(jù)地址。

算術(shù)邏輯單元、累加器和通用寄存器的位數(shù)決定了CPU的字長，字長通常和

算術(shù)邏輯單元、累加器和通用寄存器的長度是一致的。例如在32位字長的CPU

中，算術(shù)邏輯單元、累加器和通用寄存器都是32位的。

（二）控制器

控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。它按照主頻的節(jié)拍產(chǎn)生各種控制信號，以指揮

整機(jī)工作，即決定在什么時間、根據(jù)什么條件執(zhí)行什么動作，使整個計(jì)算機(jī)能夠

有條不紊自動執(zhí)行程序。

控制器要從內(nèi)存中按順序取出各條指令。每取出一條指令，就分析這條指令,

然后根據(jù)指令的功能向各部件發(fā)出控制命令，控制它們執(zhí)行這條指令中規(guī)定的任

務(wù)。當(dāng)各部件執(zhí)行完控制器發(fā)出的命令之后，都會發(fā)出對執(zhí)行情況的“反饋信息”。

當(dāng)控制器得知一條執(zhí)行完后，會自動順序取出下一條要執(zhí)行的命令，重復(fù)上面的

工作過程，只不過對不同的指令發(fā)出不同的控制命令而已。例如，現(xiàn)在控制器取

出程序中的第一條指令，經(jīng)控制識別出這是一條加法指令，于是它發(fā)出如下控制

命令序列到各部件中去：

①向內(nèi)存發(fā)出取數(shù)命令，按指令所指出的地址取出加數(shù)。

②把取出的加數(shù)送到運(yùn)算器中，和原來已取出來暫時存在運(yùn)算器中的被加

數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算。

③向內(nèi)存發(fā)出存數(shù)命令，并送去準(zhǔn)備存數(shù)的地址，把結(jié)果存到內(nèi)存中指定

的單元。

上面用文字描述的命令，在計(jì)算機(jī)中都是由控制器發(fā)出的電信號實(shí)現(xiàn)的。

（三）存儲器

計(jì)算機(jī)的工作過程就是在程序的控制下對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工處理的過程。因

此，計(jì)算機(jī)中必須有存放程序和數(shù)據(jù)的部件，這個部件就是存儲器。存儲器的主

要功能是保存信息。它的作用類似一臺錄音機(jī)。使用時可以取出原記錄內(nèi)容而不

破壞其信息,這種取數(shù)操作稱為存儲器的“讀”。也可以把原來保存的內(nèi)容抹去,

重新記錄新的內(nèi)容，這種存數(shù)操作稱為存儲器的“寫”。

根據(jù)作用上的不同，存儲器分為兩大類：內(nèi)存儲器和外存儲器。

1.內(nèi)存儲器

內(nèi)存用來存放當(dāng)前正在使用的或者隨時要使用的程序或數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)運(yùn)算之

前，程序和數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備送入內(nèi)存。運(yùn)算開始后，內(nèi)存不僅要為其他部件提

供必需的信息，也要保存運(yùn)算的中間結(jié)果及最后結(jié)果?？傊透鱾€部件直

接打交道，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。因此為了提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，要求內(nèi)存能進(jìn)行快

速的存數(shù)和取數(shù)操作。對于內(nèi)存，CPU直接對它進(jìn)行訪問。目前，計(jì)算機(jī)和微型

計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的都是半導(dǎo)體存儲器。

①地址。內(nèi)存由許多存儲單元組成，每一個存儲單元可以存放若干位數(shù)據(jù)

代碼，該代碼可以是指令，也可以是數(shù)據(jù)。為區(qū)分不同的存儲單元，所有存儲單

元均按一定的順序編號，稱為地址編碼，簡稱地址。當(dāng)計(jì)算機(jī)要把一個信息代碼

存入某存儲單元中或從某存儲單元中取出時，首先要告訴該存儲單元的地址，然

后由存儲器查找與該地址對應(yīng)的存儲單元，查到以后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。這種

情形和我們在一幢大樓里找人時一樣，要按照他的住址或房間號尋找。

②存儲容量。存儲容量是描述計(jì)算機(jī)存儲能力的指標(biāo)。它通常以KB、MB為單位

(1KB=1024B=2IOB,1MB=1O24KB=220B),例如內(nèi)存為64MB的微型計(jì)算機(jī)的實(shí)際內(nèi)存容

量為64X1024X1024=67108864字節(jié)。更大的容量單位是GB(千兆字節(jié))。顯然，存儲容量

越大，能夠存儲的信息越多。

③ROM和RAMo按照存取方式，存儲器可分為隨機(jī)存取存儲器(RAM)和只讀

存儲器(ROM)兩類。

隨機(jī)存儲器實(shí)際上是是指可讀、可寫的存儲器，這類存儲器的缺點(diǎn)是斷電后

存儲的信息就會消失，屬于易失存儲器。它常用來存放正在執(zhí)行的程序或程序所

使用的數(shù)據(jù)、運(yùn)算結(jié)果等。

只讀存儲器存儲的信息只能讀(取出)，不能改寫(存入)。斷電后信息也不會

丟失，可靠性高。常用于存放系統(tǒng)程序或使用頻率較高的程序。

2.外存儲器

由于價格和技術(shù)方面的原因，內(nèi)存的存儲容量受到限制。為了滿足存儲大量的信息，就

需要采用價格便宜的輔助存儲器，又稱外存。常用的外存儲器有磁帶存儲器、磁盤存儲器、

光盤存儲器等。外存用來存放“暫時不用”的程序或數(shù)據(jù)。外存容量要比內(nèi)存大得多，但它存

取信息的速度要比內(nèi)存慢。通常外存不與計(jì)算機(jī)內(nèi)其他裝置交換數(shù)據(jù)，只與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，

而且不是按單個數(shù)據(jù)進(jìn)行存取，而是以成批數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。

外存與內(nèi)存有許多不同之處。一是外存不怕停電，磁盤上的信息可保存數(shù)年之久。二是

外存的容量不像內(nèi)存那樣受多種限制，可以很大，如磁盤的容量有10GB、40GB等，光盤

容量則更大。三是外存價格也較便宜。

由于外存儲器設(shè)置在計(jì)算機(jī)外部，所以也可歸屬計(jì)算機(jī)外部設(shè)備。

⑴軟磁盤

軟磁盤是一種涂有磁性物質(zhì)的聚酯塑料薄膜圓盤，在兩個表面涂有磁性材料。由于盤片

質(zhì)地柔軟，故稱為軟盤。為保護(hù)軟盤不被沾污和磨損，把它封裝在一個方形的保護(hù)套中，構(gòu)

成一個整體。

在微機(jī)中使用的軟盤按其尺寸可以分為5.25英寸軟盤和3.5英寸軟盤兩種，現(xiàn)將軟盤的

主要部分的名稱及功能說明如下。

金屬擋板：用于保護(hù)讀寫窗口。當(dāng)軟盤插入驅(qū)動器中工作時，此板被移開，露出讀寫窗

口，以便讀寫數(shù)據(jù)。

寫保護(hù)口：3.5英寸軟盤的寫保護(hù)口在磁盤背面，窗口中有一可移動的滑塊，若移動滑

塊使窗口透光，則磁盤處于寫保護(hù)狀態(tài)，此時只能讀出，不能寫。當(dāng)移動滑塊使窗口封閉不

透光時，就可以對磁盤進(jìn)行讀寫操作。

外殼：3.5英寸軟盤采用硬質(zhì)塑料外殼，保護(hù)盤片不會彎曲變形。

信息在磁盤上是按磁道和扇區(qū)來存放的。

磁道：以盤片中心為同心圓，每一圓周為磁道。雖然各磁道的周長不同，但

存儲容量相同。數(shù)據(jù)存儲在磁道內(nèi)。不同規(guī)格的軟盤，其磁道數(shù)不同，通常為

40或80。它們由外向內(nèi)編號，即高密度盤片為0?79道，低密度盤為0?39。

扇區(qū)：每個磁道上劃分成若個相等的區(qū)域，每個區(qū)域稱為扇區(qū)。一般每個磁

道上的扇區(qū)數(shù)有9、15、18或36,扇區(qū)編號從1號開始。每扇區(qū)容量為512字

節(jié)。

一個軟盤的存儲容量可由下面的公式求出：

軟盤總?cè)萘?磁道數(shù)X扇區(qū)數(shù)X磁盤面數(shù)x扇區(qū)字節(jié)數(shù)(512B)

例：一個雙面高密度的3.5英寸軟盤的存儲容量(80個磁道，每磁道18個扇區(qū)):

80x18x2x512=1440x1024B=1440KB%1.44MB

⑵硬磁盤

硬磁盤是由質(zhì)地較硬的鋁合金圓盤組成，表面涂上磁膜構(gòu)成。每個硬盤都由若干個磁性

盤片組成，密封在一個金屬腔體。

硬盤按盤徑大小可分為5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等數(shù)種。

現(xiàn)在3.5英寸硬盤使用的多。硬盤尺寸小型化是硬盤的發(fā)展方向。

與軟磁盤相比，硬磁盤具有存儲容量大、存取速度快等優(yōu)點(diǎn)。隨著磁盤記錄

技術(shù)的迅速發(fā)展，硬磁盤的存儲容量、平均尋道時間和數(shù)據(jù)傳輸率等主要技術(shù)性

能指標(biāo)均得到了大幅度提高。

硬盤的首要性能指標(biāo)是容量。一個硬盤一般由多個盤片組成，盤片的每一

面都有一個讀、寫磁頭。硬盤使用時要對盤片格式化，劃分成若干磁道，我們稱

不同盤片對應(yīng)磁道形成的同心圓柱面為柱面，每個磁道再劃分為若干扇區(qū)。硬盤

容量的計(jì)算公式為：

硬盤容量=512X磁頭數(shù)X柱面數(shù)X每磁道扇區(qū)數(shù)

例：一個硬盤由4個盤片組成，一個盤片有306個磁道，每磁道17扇區(qū)，

則此硬盤的容量為：

512X8X306X17=21307192=20(MB)

常見的硬盤存儲容量有：20GB、40GB、1GB、4GB等多種。

硬盤的另一個重要性能指標(biāo)是存取速度。影響存取速度的因素有：平均尋道

時間、數(shù)據(jù)傳輸率、盤片旋轉(zhuǎn)速度以及緩沖存儲器容量等。

⑶光盤存儲器

光盤存儲器是一種利用激光技術(shù)存儲信息的裝置。光盤存儲器由光盤片和光

盤驅(qū)動器構(gòu)成。目前用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的光盤可分為：只讀型光盤(CD-ROM)、一次

寫入型光盤(WORM)和磁光盤(M0)o

①只讀型光盤CD-ROM。是由生產(chǎn)廠家預(yù)先寫入數(shù)據(jù)或程序，出廠后用戶只能讀取，

而不能寫入、修改。信息是以一系列。和1存入CD盤的，在盤片上用平坦表面表示0,而

用凹坑端部(即凹坑的前沿和后沿)表示L光盤表面由一個保護(hù)涂層覆蓋，使使用者無法觸

摸到數(shù)據(jù)的凹坑，這有助于盤片不被劃傷、印上指紋和粘附其他雜物。CD-ROM有一個數(shù)

據(jù)傳輸速率的指標(biāo)，稱為倍速。一倍速的數(shù)據(jù)傳輸速率是150Kbps,24倍速的數(shù)據(jù)傳輸速

率是：

24X150Kbps=3.6MB/s。

CD-ROM的最大特點(diǎn)是存儲容量大。一張4.72英寸(120mm)的CD光盤，其容量可達(dá)

600MB。

②?次寫入型光盤WORM。這種光盤可由用戶一次寫入，多次讀出，但必須在專

用的光盤刻錄機(jī)中進(jìn)行。讀盤的速度高于刻錄的速度。用一次寫入型光盤作計(jì)算機(jī)外存，因

具有更換性而消除了聯(lián)機(jī)存儲容量的限制。目前，一次寫入型光盤在醫(yī)療、金融、法律、旅

館服務(wù)以及航空、軍事等領(lǐng)域中使用。

③磁光盤MOo磁光盤MO(MagnetoOpticakiisk)是一種具有磁盤性質(zhì)的可擦寫光盤，

它的操作完全和硬盤相同，故稱磁光盤。這可以反復(fù)使用10000次以上，可保存50年以上。

但一次投資高，且速度較慢。

除以上介紹的幾種外存儲器外，微機(jī)上還可以使用磁帶存儲器。

(四)輸入設(shè)備

輸入設(shè)備的任務(wù)是輸入操作者提供的原始信息，并將它變?yōu)闄C(jī)器能識別的信

息，然后存放在內(nèi)存中。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器、圖

形掃描儀、數(shù)字化儀、條形碼輸入器。

1.鍵盤

鍵盤是計(jì)算機(jī)最常用的輸入設(shè)備。用戶的各種命令，程序和數(shù)據(jù)都可以通過

鍵盤輸入計(jì)算機(jī)，使人和計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行聯(lián)系，起著人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的

橋梁作用。

目前，微機(jī)上常用的鍵盤有101鍵和104鍵。鍵盤上的鍵可分為4個區(qū)域：

①打字鍵盤區(qū)（主鍵盤區(qū)）：包括字母鍵、數(shù)字鍵、標(biāo)點(diǎn)符號鍵、空格鍵、表格鍵、大

寫字母鎖定鍵、換檔鍵、退格鍵及回車鍵。

②功能鍵區(qū)：在鍵盤的最上面一排，包括F1?F12。在不同的系統(tǒng)軟件中，這些功能鍵

的作用不相同。它們的功能也可以由用戶自行定義。如果結(jié)合控制鍵共同使用，還可以有更

多的功能。

③編輯鍵盤區(qū)：位于主鍵盤區(qū)與小鍵盤區(qū)之間，用于編輯文件。

④小鍵盤區(qū)：位于鍵盤的右邊，其排列類同于計(jì)算器數(shù)字鍵的順序，為專

門從事數(shù)字工作的人員提供了方便。

功能誕區(qū)

打字漫區(qū)編輯誕區(qū)小鍵區(qū)

常用的?些控制鍵的功能是：

Enter：回車鍵。所有鍵盤輸入，均在按此鍵后才被計(jì)算機(jī)確認(rèn)。

CapsLock：大寫鎖定鍵。按一次此鍵（CapsLock指示燈亮），所有字母鍵鎖

定為大寫字母鍵，直接按字母鍵顯示大寫字母。再按一次此鍵（CapsLock指示燈

滅），字母鍵恢復(fù)為小寫字母鍵，此時直接按字母鍵顯示小寫字母。

Shift：換檔鍵。按此鍵后，再按主鍵盤區(qū)上的雙符號鍵，則顯示上一行符

號鍵。按此鍵后，再按副鍵盤區(qū)上的光標(biāo)控制鍵，則顯示數(shù)字鍵。若主鍵盤上的

字母鍵在小寫狀態(tài)下，則按此鍵后，再按字母鍵，則顯示大寫字母。若主鍵盤上

的字母鍵在大寫狀態(tài)下，則按此鍵后，再按字母鍵，則顯示小寫字母。

Tab：制表定位鍵。每按一次，光標(biāo)右移8個字符。

Backspace：退格鍵。每按一次，便刪除光標(biāo)左側(cè)的字符。

T、1、一、一：光標(biāo)移動鍵。

NumLock：數(shù)字鎖定鍵。當(dāng)按一下數(shù)字鎖定鍵NumLock時，該鍵上面的一個

指示燈亮，小鍵盤作數(shù)字鍵用。再按一下NumLock鍵時，指示燈滅，小鍵盤作編

輯鍵使用。

PrintScreen：打印屏幕鍵。

其他一些控制鍵多數(shù)要聯(lián)合使用，由軟件來決定其功能。例如，Ctrl十Alt

十Del的聯(lián)合使用，可以重新啟動(熱啟動)微機(jī)系統(tǒng)。

2.鼠標(biāo)

鼠標(biāo)是一種手持式的坐標(biāo)定位部件，是為替代光標(biāo)移動鍵進(jìn)行光標(biāo)定位操作

和替代回車鍵操作。在各種軟件的支持下，通過鼠標(biāo)器上的按鈕完成某種特定的

功能。目前使用的鼠標(biāo)有機(jī)械鼠、光學(xué)鼠和光學(xué)機(jī)械鼠，它通過RS-232c串行

口和主機(jī)相連接。

3.圖形掃描儀

圖形掃描儀(Scanner)是一種圖形、圖像的專用輸入設(shè)備。利用它可以迅速

地將圖形、圖像、照片、文本從外部環(huán)境輸入到計(jì)算機(jī)中。

ScanJet6300C

4.條形碼讀入器

條形碼是一種用線條和線條間的間隔按一定規(guī)則表示數(shù)據(jù)的條形符號。它具

有準(zhǔn)確、可靠、靈活、實(shí)用、制作容易、輸入速度快等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于物資管理、

商品、銀行、醫(yī)院等部門。

閱讀條形碼要用專門的條形碼閱讀設(shè)備在條形碼上掃描，將光信號轉(zhuǎn)換為電

信號，經(jīng)譯碼后輸入計(jì)算機(jī)。

5.光筆

光筆是用來顯示屏幕上作圖的輸入設(shè)備，與相應(yīng)的硬件和軟件配合，可實(shí)現(xiàn)

在屏幕上作圖、改圖及進(jìn)行圖形放大、移動、旋轉(zhuǎn)等操作。

6.觸摸屏

觸摸屏是一種快速實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話的工具。一般直接在熒光屏前安裝一塊特殊

的玻璃屏，當(dāng)手指觸摸屏幕時，引起觸點(diǎn)正反面間電容值或電阻發(fā)生變化，控制

器將這種變化翻譯成(x,y)坐標(biāo)值，再送給計(jì)算機(jī)。

(五)輸出設(shè)備

微型計(jì)算機(jī)中常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等

1.顯示器

顯示器是微型計(jì)算機(jī)不可缺少的輸出設(shè)備。顯示器可顯示程序的運(yùn)行成果,

顯示輸入的程序或數(shù)據(jù)等。

①顯示器的組成。顯示器由監(jiān)視器和顯示控制適配器（又稱顯示卡）兩部

分組成。如圖：

主機(jī)顯示控制適配器監(jiān)視器

———~②監(jiān)視

器種類。監(jiān)視器按其顏色可分為單色監(jiān)視器和彩色監(jiān)視器兩大類。目前微型機(jī)上使用的多為

彩色監(jiān)視器。監(jiān)視器按其顯示器件可分為陰極射線管（CRT）監(jiān)視器和液晶（LCD）監(jiān)視器兩大

類。目前大部分微型計(jì)算機(jī)都使用CRT監(jiān)視器，而便攜式微型機(jī)則使用LCD監(jiān)視器。

監(jiān)視器按其屏幕尺寸大小可分為12英寸、14英寸、17英寸和21英寸等幾種。

③監(jiān)視器分辨率。監(jiān)視器屏幕上的字符和圖形是由?個個像素（pixel）組成的。像素的

大小直接影響顯示效果。以12英寸監(jiān)視器為例，其有效顯示區(qū)域?yàn)?10mmxl60mm。此種

監(jiān)視器的水平方向可排列640個像素，垂直方向可排列480個像素。這時，我們稱該種監(jiān)視

器的分辨率為640x480。監(jiān)視器的分辨率越高，其清晰度越好，顯示效果越好。

④顯示卡。它是插在微型機(jī)主機(jī)箱內(nèi)擴(kuò)展槽上的一塊電路板，用于將主機(jī)

輸出的信號轉(zhuǎn)換成監(jiān)視器所能接受的形式。顯示卡是決定顯示器類型和性能的重

要部件。

2.打印機(jī)

打印機(jī)是從計(jì)算機(jī)獲得硬拷貝的輸出設(shè)備。打印機(jī)通過電纜線連接在主機(jī)箱

的并行接口上，實(shí)現(xiàn)與主機(jī)之間的通信。

①打印機(jī)類型。目前微型機(jī)中使用的打印機(jī)可按如下方式分類：

按照打印方式可分為：串行式打印機(jī)（一個字符一個字符地依次打?。?、行式

打印機(jī)（按行打?。┖晚撌酱蛴C(jī)（按頁打?。┤?。

按照打印機(jī)打印的原理可分為：擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)兩大類。擊

打式打印機(jī)中最普遍使用的是針式打印機(jī)(又稱點(diǎn)陣打印機(jī))。非擊打式打印機(jī)類

型很多，目前流行的有激光打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和熱敏打印機(jī)等。

噴墨打印機(jī)針式打印機(jī)

②打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。

分辨率：分辨率的高低決定了打印機(jī)的印字質(zhì)量。一般用每英寸的點(diǎn)數(shù)(dpi)

來表示。針式打印機(jī)的分辨率一般在180dpi以上，激光打印機(jī)的分辨率在300dpi

以上，可達(dá)1200dpi-200cps。行式打印機(jī)的打印速度用每分鐘打印的行數(shù)(LPM)

來表示，一般在150LPM?600LPM之間。頁式打印機(jī)的打印速度用每分鐘打印的

頁數(shù)(PPM)來表示，一般在4PpM?8PpM之間。

噪聲：擊打式打印機(jī)在打印過程中產(chǎn)生的噪聲較大，已成為污染機(jī)房和辦

公室的一種公害。非擊打式打印機(jī)不存在噪聲污染問題。

3.繪圖儀

繪圖儀(Plotter)是一種輸出圖形的硬拷貝設(shè)備。繪圖儀在繪圖軟件的支持

下可繪制出復(fù)雜、精確的圖形，是各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)不可缺少的工具。

四、微型計(jì)算機(jī)的組成

知道了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的定義，就不難理解微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成。它也是由

硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。這里我們研究它的硬件系統(tǒng)。

就普遍性而言，微機(jī)的硬件系統(tǒng)也可以說是由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸

入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成的。但是它有自己明顯的個性特征。在微機(jī)中，

運(yùn)算器和控制器就不是兩個獨(dú)立的部件，它們從開始就做到?塊微處理器芯片

上，稱為CPU芯片,（中央處理器）。中央處理器cPU和主存儲器構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主體，稱為

主機(jī)。主機(jī)以外的大部分硬件設(shè)備都稱為外圍設(shè)備或外部設(shè)備，簡稱外設(shè)。它包括輸入輸出

設(shè)備、外存儲器（輔助存儲器）等。

運(yùn)算器

CPU]

控制器k主機(jī)

r內(nèi)存^

硬件系統(tǒng)

存儲器\外再

輸入設(shè)備k外設(shè)

微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)＜

I輸出設(shè)備」

「系統(tǒng)軟件

【軟件系統(tǒng)

〔應(yīng)用軟件

下圖給出了一臺典型的微型計(jì)算機(jī)的組成框圖。

它由微處理器、存儲器及I/O接口等大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路芯片所組

成，各部分之間是通過“總線”連接在一起的，并實(shí)現(xiàn)信息的交換。

所謂“總線”就是為連接微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各個部件的一組公共信號線，是

計(jì)算機(jī)中傳送數(shù)據(jù)、信息的公共通道?？偩€就像“高速公路”，總線上傳送的信

息則被視為公路上的“車輛”。顯而易見，在單位時間內(nèi)公路上通過的“車輛”

數(shù)直接依賴于公路的寬度、質(zhì)量。因此，總線技術(shù)成為微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個重

要方面。

微機(jī)系統(tǒng)總線由數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)＞地址總線AB(AddressBus)和控制總

線CB(ContrOlBus)三部分組成。

數(shù)據(jù)總線DB用于微處理器、存儲器和輸入/輸出設(shè)備的傳送數(shù)據(jù)。DB位數(shù)

的多少，反映了CPU一次可接收數(shù)據(jù)的能力。例如，8位的CPU芯片，即DB為8

位，表示CPU一次可同時接收8位數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線上傳送的數(shù)據(jù)信息是雙向

的，即有時是送入CPU,有時是從CPU送出的。

控制總線CB用于傳送控制器的各種控制信號?？刂菩盘柣旧戏謨深?，一

類由CPU向內(nèi)存或外設(shè)發(fā)送的控制信號，另一類是由外設(shè)或有關(guān)接口電路向CPU

送回的信號。

地址總線AB用于傳送存儲器單元地址或輸入/輸出接口地址信息。地址總

線的根數(shù)一般反映了一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最大內(nèi)存容量。不同的CPU芯片，地址總

線的數(shù)量不同。例如，8位CPU芯片,地址總線一般為16位，可尋址內(nèi)存單元

數(shù)為個地址，即內(nèi)存容量可為64KB。

五、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)軟件的出現(xiàn)使人們不必更多地了解計(jì)算機(jī)本身就可以使用計(jì)算機(jī)。也

就是說，軟件在計(jì)算機(jī)和使用者之間架起了聯(lián)系的橋梁。微機(jī)中的軟件系統(tǒng)分系

統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分。

系統(tǒng)軟件中最典型的是操作系統(tǒng)。其他系統(tǒng)軟件還有：編程語言處理程序。

作為軟件研制開發(fā)工具的編輯程序、裝配鏈程序、測試程序等工具軟件。為適應(yīng)

事務(wù)處理的需要而開發(fā)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。

應(yīng)用軟件是指用戶自己開發(fā)或第三方軟件公司開發(fā)的軟件它能滿足用戶的

特殊需要。由于在應(yīng)用軟件的開發(fā)過程中，利用了系統(tǒng)軟件提供的系統(tǒng)功能、開

發(fā)工具以及其他實(shí)用軟件，例如利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來開發(fā)工資管理系、圖書目

錄檢索系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)等，因此有些人把數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件，這

是不恰當(dāng)?shù)摹Ｎ覀冞€是應(yīng)當(dāng)把為解決用戶的特殊問題而開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)稱為應(yīng)用

軟件。

(-)系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一部分，它是支持應(yīng)用軟件的運(yùn)行的。為用戶開發(fā)

應(yīng)用系統(tǒng)提供一個平臺，用戶可以使用它，一般不隨意修改它。一般常用的系統(tǒng)

軟件如下：

1.操作系統(tǒng)OS(0peratingSystem)

為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有資源(包括中央處理器、存儲器、各種外部設(shè)備及

各種軟件)協(xié)調(diào)一致，有條不紊地工作，就必須有一個軟件來進(jìn)行統(tǒng)一管理和統(tǒng)

一調(diào)度，這種軟件稱為操作系統(tǒng)。它的功能就是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全部硬件資源、

軟件資源及數(shù)據(jù)資源，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有資源最大限度地發(fā)揮作用，為用戶提供

方便的、有效的、友善的服務(wù)界面。

操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序，它大致包括如下管理功能：進(jìn)程與處

理機(jī)調(diào)度、作業(yè)管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理。實(shí)際的操作系統(tǒng)是多種

多樣的，根據(jù)側(cè)重而不同和設(shè)計(jì)思想不同，操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容存在很大差別。

對于功能比較完善的操作系統(tǒng)，應(yīng)具備上述5個部分。

2.語言處理程序

編寫計(jì)算機(jī)程序所用的語言是人與計(jì)算機(jī)之間交換的工具，按語言對機(jī)器的

依賴程度分為機(jī)器語言、匯編語言和高級語言。

⑴機(jī)器語言(MachineLanguage)□機(jī)器語言是面向機(jī)器的語言，每一個

由機(jī)器語言所編寫的程序只適用于某種特定類型的計(jì)算機(jī)，即指令代碼通常隨

CPU型號的不同而不同。它可以被計(jì)算機(jī)硬件直接識別，不需要翻譯。一句機(jī)器

語言實(shí)際上就是一條機(jī)器指令，它由操作碼和地址碼組成。機(jī)器指令的形式是用

0、1組成的二進(jìn)制代碼串。

⑵匯編語言(AssembleLanguage)o匯編語言是一種面向機(jī)器的程序設(shè)

計(jì)語言，它是為特定的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系列設(shè)計(jì)的。匯編語言采用一定的助記符

號表示機(jī)器語言中指令和數(shù)據(jù)，即用助記符號代替了二進(jìn)制形式的機(jī)器指令。這

種替代使得機(jī)器語言“符號化"，所以匯編語言也是符號語言。每條匯編語言的

指令就對應(yīng)了一條機(jī)器語言的代碼，不同型號的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般有不同的匯編語

計(jì)算機(jī)硬件只能識別機(jī)器指令，執(zhí)行機(jī)器指令，對于用助記符表示的匯編指

令是不能執(zhí)行的。匯編語言編寫的程序要執(zhí)行的話，必須用一個程序?qū)R編語言

翻譯成機(jī)器語言程序，用于翻譯的程序稱為匯編程序(匯編系統(tǒng))。

匯編程序是將用符號表示的匯編指令碼翻譯成為與之對應(yīng)的機(jī)器語言指令

碼。用匯編語言編寫的程序稱為源程序，變換后得到的機(jī)器語言程序稱為目標(biāo)程

序。

⑶高級語言。機(jī)器語言與匯編語言受機(jī)器限制費(fèi)工費(fèi)時，并且缺乏通用性,

為解決此問題，人們努力創(chuàng)造一種獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的語言。從20世紀(jì)50年代中

期開始到2。世紀(jì)70年代陸續(xù)產(chǎn)生了許多高級算法語言。這些算法語言中的數(shù)

據(jù)用十進(jìn)制來表示，語句用較為接近自然語言的英文字來表示。它們比較接近于

人們習(xí)慣用的自然語言和數(shù)學(xué)表達(dá)式，因此稱為高級語言。高級語言具有較大的

通用性，尤其是有些標(biāo)準(zhǔn)版本的高級算法語言，在國際上都是通用的。用高級語

言編寫的程序能使用在不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。

但是，對于高級語言編寫的程序計(jì)算機(jī)是不能識別和執(zhí)行的。要執(zhí)行高級語

言編寫的程序，首先要將高級語言編寫的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能識別和執(zhí)行的二進(jìn)

制機(jī)器指令，然后供計(jì)算機(jī)執(zhí)行。

一般將用高級語言編寫的程序稱為“源程序”，而把由源程序翻譯成的機(jī)器

語言程序或匯編語言程序稱為“目標(biāo)程序”。把用來編寫源程序的高級語言或匯

編語言稱為源語言，而把和目標(biāo)程序相對應(yīng)的語言(匯編語言或機(jī)器語言)稱為

目標(biāo)語言。

計(jì)算機(jī)將源程序翻譯成機(jī)器指令時，通常分兩種翻譯方式：一種為“編譯”

方式，另一種為“解釋”方式。所謂編譯方式是把源程序翻譯成等價的目標(biāo)程序,

然后再執(zhí)行此目標(biāo)程序。而解釋方式是把源程序逐句翻譯，翻譯一句執(zhí)行一句，

邊翻譯邊執(zhí)行。解釋程序不產(chǎn)生將被執(zhí)行的目標(biāo)程序，而是借助于解釋程序直接

執(zhí)行源程序本身o一般將高級語言程序翻譯成匯編語言或機(jī)器語言的程序稱為編

譯程序。

3.連接程序

連接程序以把目標(biāo)程序變?yōu)榭蓤?zhí)行的程序。幾個被編譯的目標(biāo)程序，通過連接程序可以

組成一個可執(zhí)行的程序。將源程序轉(zhuǎn)換成執(zhí)行的目標(biāo)程序，一般分為兩個階段：

①翻譯階段。提供匯編程序或編譯程序，將源程序轉(zhuǎn)換成目標(biāo)程序。這一階段的目標(biāo)

模塊由于沒有分配存儲器的絕對地址，仍然是不能執(zhí)行的。

②連接階段。這一階段是用聯(lián)接編譯程序把目標(biāo)程序以及所需的功能庫等轉(zhuǎn)換成一可

執(zhí)行的裝入程序。這個裝入程序分配地址，是一可執(zhí)行程序。

4.診斷

程序

診斷程序主要用于對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件的檢測，并能進(jìn)行故障定位，大大方便

了對計(jì)算機(jī)的維護(hù)。它能對CPU、內(nèi)存、軟硬驅(qū)動器、顯示器、鍵盤及I/0

接口的性能和故障進(jìn)行檢測。對于微機(jī)目前常用的診斷程序有QAPLUS、PCBENCH.

WINTEST、CHECKITPRO等。

5.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是2。世紀(jì)6。年代后期才產(chǎn)生并發(fā)展起來的，它是計(jì)算機(jī)科學(xué)

中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。主要是面向解決數(shù)據(jù)的非數(shù)值計(jì)算問題，目前主要用于

檔案管理、財(cái)務(wù)管理、圖書資料管理及倉庫管理等的數(shù)據(jù)處理。此類數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

是數(shù)據(jù)量比較大，數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容為數(shù)據(jù)的存儲、查詢、修改、排序、分類

等。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是針對這類數(shù)據(jù)的處理面產(chǎn)生發(fā)展起來的，至今仍在不斷發(fā)展、

完善。

(-)應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是指計(jì)算機(jī)用戶利用計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源為某一專門應(yīng)用目的而

開發(fā)的軟件。例如：科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理等方面的程序。

1.文字處理程序

主要用于將文字輸入到計(jì)算機(jī)，存儲在外存中，用戶能對輸入的文字進(jìn)行修

改、編輯，并能將輸入的文字以多種字體、多種字型及各種格式打印出來。目前

常用的文字處理軟件有WPS、MicrosoftWord等。

2.表格處理軟件

表格處理軟件主要處理各式各樣的表格。它可以根據(jù)用戶的要求自動生成各

式各樣的表格，表格中的數(shù)據(jù)可以輸入也可以從數(shù)據(jù)庫中取出。可根據(jù)用戶給出

的計(jì)算公式，完成復(fù)雜的表格計(jì)算，計(jì)算結(jié)果自動填入對應(yīng)欄目里。如果修改了

相關(guān)的原始數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果欄目中的結(jié)果數(shù)據(jù)也會自動更新,不需用戶重新計(jì)算。

目前常用的表格處理軟件有Microsoft公司的Excel等。

3.輔助設(shè)計(jì)軟件

輔助設(shè)計(jì)軟件能高效率地繪制、修改、輸出工程圖紙。設(shè)計(jì)中的常規(guī)計(jì)算幫

助設(shè)計(jì)人員尋找較好的方案。設(shè)計(jì)周期大幅度縮短，而設(shè)計(jì)質(zhì)量卻大為提高。應(yīng)

用該技術(shù)使設(shè)計(jì)人員從繁重的繪圖設(shè)計(jì)中解脫出來，使設(shè)計(jì)工作計(jì)算機(jī)化。目前

常用的軟件有AutoCAD、印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)等。

六、微型計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)

衡量微型計(jì)算機(jī)性能的好壞，通常有下列幾項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)。

1.字長

字長是指微機(jī)能直接處理的二進(jìn)制信息的位數(shù)。字長越長，微機(jī)的運(yùn)算速度

就越快，運(yùn)算精度就越高，內(nèi)存容量就越大，微機(jī)的功能就越強(qiáng)（因支持的指令

多）。所以字長是微機(jī)的一個重要性能指標(biāo)。按微機(jī)的字長可分為8位機(jī)（如早期

的AppleE機(jī)）、16位機(jī)（如286微機(jī)）、32位機(jī)（如386、486奔騰機(jī)）和64位

機(jī)（高檔微機(jī)）等。

2.內(nèi)存容量

內(nèi)存容量是指微機(jī)內(nèi)存儲器的容量，它表示內(nèi)存儲器所能容納信息的字節(jié)

數(shù)。內(nèi)存容量越大，它所能存儲的數(shù)據(jù)和運(yùn)行的程序就越多，程序運(yùn)行的速度就

越高，微機(jī)的信息處理能力就越強(qiáng)，所以內(nèi)存容量是微機(jī)的一個重要性能指標(biāo)。

286微機(jī)的內(nèi)存容量多為1MB。386微機(jī)的內(nèi)存容量為2?4MB,486微機(jī)的內(nèi)存

容量一般為4?8MB,高檔微機(jī)為口奔騰機(jī)）的內(nèi)存一般為8?16MB、32MB、64MB

或更大。

3.存取周期

存取周期是指對存儲器進(jìn)行一次完整的存?。醋x/寫）操作所需的時間，即

存儲器進(jìn)行連續(xù)存取操作所允許的最短時間間隔。存取周期越短，則存取速度越

快。存取周期的大小影響微機(jī)運(yùn)算速度的快慢。所以存取周期是微機(jī)的一個重要

性能指標(biāo)。微機(jī)中使用的是大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路存儲器，其存取周期在

兒十到兒百毫微秒（ns）。

4.主頻

主頻是指微機(jī)CPU的時鐘頻率。主頻的單位是MHz（兆赫茲）。主頻的大小在

很大程度上決定了微機(jī)運(yùn)算速度的快慢，主頻越高，微機(jī)的運(yùn)算速度就越快。所

以主頻是微機(jī)的一個重要性能指標(biāo)。286微機(jī)的主頻為4?10MHz。386微機(jī)的主

頻為16?40MHz。486微機(jī)的主頻為25?100MHz。奔騰機(jī)的主頻目前最高已達(dá)

300MHzo

5.運(yùn)算速度

運(yùn)算速度是指微機(jī)每秒鐘能執(zhí)行多少條指令。運(yùn)算速度的單位用MIPS（百萬

條指令/秒）。由于執(zhí)行不同的指令所需的時間不同，因此，運(yùn)算速度有不同的

計(jì)算方法?，F(xiàn)在多用各種指令的平均執(zhí)行時間及相應(yīng)指令的運(yùn)行比例來綜合計(jì)算

運(yùn)算速度，即用加權(quán)平均法求出等效速度，作為衡量微機(jī)運(yùn)算速度的標(biāo)準(zhǔn)。目前

微機(jī)的運(yùn)算速度在200?300MIPS以上。

除了上述5個主要技術(shù)指標(biāo)外，還有其他一些因素，也對微機(jī)的性能也起

重要作用，它們有：

①可靠性：是指微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平均無故障工作時間。無故障工作時間越

長，系統(tǒng)就越可靠。

②可維護(hù)性：是指微機(jī)的維修效率，通常用故障平均排除時間來表示。

③可用性：是指微機(jī)系統(tǒng)的使用效率，可以用系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)的任意時刻

所能正常工作的概率來表示。

④兼容性：兼容性強(qiáng)的微機(jī)，有利于推廣應(yīng)用。

⑤性能價格比：這是一項(xiàng)綜合性評估微機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。性能包括硬件

和軟件的綜合性能，價格是整個微機(jī)系統(tǒng)的價格，與系統(tǒng)的配置有關(guān)

主板

之所以把這東西放在第一位，是因?yàn)樽鳛樗匾?/p>

我們常見的主板是ATX主板。它是采用印刷電路板（PCB）制造而成。是

在一種絕緣材料上采用電子印刷工藝制造的。市場上主要有4層板與6層板二種。

常見的都是4層板。用6層PCB板設(shè)計(jì)的主板不易變形，穩(wěn)定性大大提高。如

果你有幸買到了6層板，那可絕對超值?。」?！在主板的每層都布滿了電路，所

以，如果PCB板燒壞，比較輕的憑借我們工程師高超的技術(shù)，可以通過搭明線

維修，比較嚴(yán)重的話，這片主板的生命也就到此結(jié)束了！

主板上面的零件看起來眼花繚亂，可他們都是非常有條有理的排列著。主要

包括一個CPU插座；北橋芯片、南橋芯片、BIOS芯片等三大芯片；前端系統(tǒng)總

線FSB、內(nèi)存總線、圖形總線AGP、數(shù)據(jù)交換總線HUB、外設(shè)總線PCI等五大

總線；軟驅(qū)接口FDD、通用串行設(shè)備接口USB、集成驅(qū)動電子設(shè)備接口IDE等

七大接口。

一、主板上的主要芯片

I、北橋芯片MCH在CPU插座的左方是一個內(nèi)存控制芯片，也叫北橋芯片、

一般上面有一鋁質(zhì)的散熱片。北橋芯片的主要功能是數(shù)據(jù)傳輸與信號控制。它一

方面通過前端總線與CPU交換信號，另一方面乂要與內(nèi)存、AGP、南橋交換信

號。北橋芯片壞了以后的現(xiàn)象多為不亮，有時亮后也不斷死機(jī)。如果工程師判定

你的北橋芯片壞了，再如果你的主板又比較老的話，基本上就沒有什么維修的價

值了。

2、南橋芯片ICH4南橋芯片主要負(fù)責(zé)外部設(shè)備的數(shù)據(jù)處理與傳輸。比ICH4

早的有ICHI、ICH2、ICH3,但它不支持USB2.0。而ICH4支持USB2.0。

區(qū)分它們也很簡單：南橋芯片上有82801AB82801BB82801CB82801DB

分別對應(yīng)ICHIICH2ICH3ICH4。南橋芯片壞后的現(xiàn)象也多為不亮，某

些外圍設(shè)備不能用，比如IDE口、FDD口等不能用，也可能是南橋壞了。因?yàn)?/p>

南北橋芯片比較貴，焊接又比較特殊，取下它們需要專門的BGA儀，所以-一般

的維修點(diǎn)無法修復(fù)南北橋。

3、BIOS芯片F(xiàn)WH它是把一些直接的硬件信息固化在一個只讀存儲器內(nèi)。

是軟件和硬件之間這重要接口。系統(tǒng)啟動時首先從它這里調(diào)用一些硬件信息，它

的性能直接影響著系統(tǒng)軟件與硬件的兼容性。例如一些早期的主板不支持大于二

十G的硬盤等問題，都可以通過升級BIOS來解決。我們?nèi)粘１阌脮r遇到的一些

與新設(shè)備不兼容的問題也可以通過升級來解決。如果你的主板突然不亮了，而

CPU風(fēng)扇仍在轉(zhuǎn)動，那么你首先應(yīng)該考慮BIOS芯片是否損壞。

4、系統(tǒng)時鐘發(fā)生器CLK在主板的中間位置有個晶振元件，它會產(chǎn)生一系列

高頻脈沖波，這些原始的脈沖波再輸入到時鐘發(fā)生器芯片內(nèi)，經(jīng)過整形與分頻，

然后分配給計(jì)算機(jī)需要的各種頻率。

5、超級輸入輸出接口芯片I/O它一般位于主板的左下方或左上方，主要芯片

有Winbond與ITE,它負(fù)責(zé)把鍵盤、鼠標(biāo)、串口進(jìn)來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行數(shù)

據(jù)。同時■也對并口與軟驅(qū)口的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在我們的維修現(xiàn)場，諸如鍵盤與鼠

標(biāo)口壞，打印口壞等一些外設(shè)不能用，多為I/O芯片壞，有時甚至造成不亮的現(xiàn)

象。

6、聲卡芯片因?yàn)楝F(xiàn)在的主板多數(shù)都集成了聲卡，而且集成的多為AC'97聲

卡芯片。當(dāng)然，也有CMI的8738聲卡芯片等。如果你的集成聲卡沒有聲音，這

兒壞了的可能性最大。

二、主板上主要的插座

I、CPU插座目前所有的主板都采用了socket系列零拔力插座。早期的P3采

用的socket370插座，現(xiàn)在的P4多采用socket478插座，早期的P4也有采用

socket423插座的，intel的服務(wù)器CPU如：至強(qiáng)(Xeon)則采用了socket603

插座。Intel對CPU封裝格式的不斷變化讓我們這些fan們給他送了不少錢啊!

不過近日聽說intel下一代CPU的封裝格式還是采用socket478的格式，這對于

不斷追求性能的DIYer們來說可是一個好消息啊。

2、內(nèi)存總線插座現(xiàn)在市場上我們能見到的內(nèi)存有SDRAM、DDRSDRAM、

RAMBUS三種。SDRAM內(nèi)存由于DDR內(nèi)存的價格下調(diào)已經(jīng)逐漸淡出市場，它

采用168線插座，中間與左邊有兩個防反插斷口；DDRSDRAM由于非常高的

性價比已經(jīng)成為市場的主流。它采用184線插座，在中間只有一個防反插斷口；

RAMBUS內(nèi)存雖然性能好，但是價格一直高踞不下，加上intel已經(jīng)放棄了對它

的支持，所以它的前途至今還只是一個懸念！它的插座采用184線RIMM插座,

是在中間有兩個防反插斷口。

有些客戶多次反映在845主板上有時內(nèi)存認(rèn)不全的現(xiàn)象，這是因?yàn)閘intel845系

列主板只能支持4個Bank（一個Bank可以理解為內(nèi)存條的一面），在845系列主

板上一般設(shè)有三個內(nèi)存插槽，而第二個插槽與第三個插槽共享二個Bank。所以，

如果你在第二個與第三個插槽插的內(nèi)存條為雙面的256M,那么就只能認(rèn)到一個

256Mo

3、AGP圖形總線插座它位于CPU插座的左邊，呈棕色。它的頻率為64MHZo

從速度上分為AGP2X,現(xiàn)在的多為AGP4X,也有一些主板已經(jīng)支持AGP8X。由

于不同的速度所需要的電壓不同，所以一些主板不亮主要是用戶把老的AGP2X

顯卡插在的新的AGP2X主板上，從而把AGP插座燒壞！令人欣慰的是一些新

的主板已經(jīng)在主板上集成了電壓自動調(diào)節(jié)裝置，它可以自動識別顯卡的電壓。

4、PCI總線插座它呈現(xiàn)為白色，在AGP插座的旁邊，因主板不同，多少不等。

它的頻率為32MHZ。多插網(wǎng)卡，聲卡等其它一些外設(shè)。

5、IDE設(shè)備接口它一般位于主板的下面。有四十針八十線。兩個IDE口并在

一起，有時一個呈綠色，表示它為IDElo因?yàn)橄到y(tǒng)首先檢測IDE1,所以IDE1

應(yīng)該接系統(tǒng)引導(dǎo)硬盤?，F(xiàn)在的主板多已支持ATA100,有得支持ATA133,但更

高端的主板已經(jīng)支持串行ATA,它是在并行傳輸速率無法進(jìn)一步提高的情況下

出現(xiàn)的一種新的、具有更高傳輸速度的技術(shù)，也將是下一代的主流技術(shù)。

?口氣說了這么多，我已經(jīng)口干舌燥了，大家再看看自己的主板，是不是感

覺它比以前熟悉了多了？哈哈!我們也到說再見的時候了，即然今天說主板，那

么我就再說一個關(guān)于主板的消息吧，我們技服中心近日接受了一批維修的板子，

我們的工程師維修起來特別困難，后來經(jīng)知情人士指點(diǎn)，才發(fā)現(xiàn)這批主板的PCB

板邊緣都有一個針眼大小的缺口。不仔細(xì)看根本分辨不出來。大家可不要小看這

個小口中，它是聯(lián)想對報(bào)廢主板打的專門的印記！我們居然修復(fù)了好多片，我都

不得不幗服我們的技術(shù)水平了！這可不是自夸的喲！所以，大家買二手主板時可

一定要小心??！

CPU

主要談?wù)勵l率。

1.凡是懂得點(diǎn)電腦的朋友，都應(yīng)該對'頻率'兩個字熟悉透了吧！作為機(jī)器的核心

CPU的頻率當(dāng)然是非常重要的，因?yàn)樗苤苯佑绊憴C(jī)器的性能。那么，您是否

對CPU頻率方面的問題了解得很透徹呢？

所謂主頻，也就是CPU正常工作時的時鐘頻率，從理論上講CPU的主頻越

高，它的速度也就越快，因?yàn)轭l率越高，單位時鐘周期內(nèi)完成的指令就越多，從

而速度也就越快了。但是由于各種CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異（如緩存、指令集），并

不是時鐘頻率相同速度就相同，比如PIII和賽揚(yáng)，雷鳥和DURON,賽揚(yáng)和

DURON,PIII與雷鳥，在相同主頻下性能都不同程度的存在著差異。目前主流

CPU的主頻都在600MHz以上，而頻率最高（注意，并非最快）的P4已經(jīng)達(dá)到

1.7GHz,AMD的雷鳥也已經(jīng)達(dá)到了1.3GHz,而且還會不斷提升。

在486出現(xiàn)以后，由于CPU工作頻率不斷提高，而PC機(jī)的一些其他設(shè)備

（如插卡、硬盤等）卻受到工藝的限制，不能承受更高的頻率，因此限制了CPU

頻率的進(jìn)一步提高。因此，出現(xiàn)了倍頻技術(shù)，該技術(shù)能夠使CPU內(nèi)部工作頻率

變?yōu)橥獠款l率的倍數(shù)，從而通過提升倍頻而達(dá)到提升主頻的目的。因此在486

以后我們接觸到兩個新的概念-外頻與倍頻。它們與主頻之間的關(guān)系是外頻X倍

頻=主頻。一顆CPU的外頻與今天我們常說的FSB（Frontsidebus,前端總線）

頻率是相同的（注意，是頻率相同），目前市場上的CPU的外頻主要有66MHz

（賽揚(yáng)系列）、100MHz（部分PIII和部分雷鳥以及所有P4和DURON）、133MHz

（部分PIII和部分雷鳥）。值得一提的是，目前有些媒體宣傳一些CPU的外頻達(dá)

到了200MHz（DURON266MHz（雷鳥）甚至400MHz（P4）,實(shí)際上是把外

頻與前端總線混為一談了，其實(shí)它們的外頻仍然是100MHz和133MHz,但是由

于采用了特殊的技術(shù)，使前端總線能夠在一個時鐘周期內(nèi)完成2次甚至4次傳輸,

因此相當(dāng)于將前端總線頻率提升了好兒倍。不過從外頻與倍頻的定義來看，它們

的外頻并未因此而發(fā)生改變，希望大家注意這一點(diǎn)。今天外頻并未比當(dāng)初提升多

少，但是倍頻技術(shù)今天已經(jīng)發(fā)展到一個很高的階段。以往的倍頻都只能達(dá)到2-3

倍，而現(xiàn)在的P4、雷鳥都已經(jīng)達(dá)到了10倍以上，真不知道以后還會不會更高。

眼下的CPU倍頻一般都已經(jīng)在出廠前被鎖定（除了部分工程樣品），而外頻則未

上鎖。部分CPU如AMD的DURON和雷鳥能夠通過特殊手段對其倍頻進(jìn)行解

鎖，而INTEL產(chǎn)CPU則不行。

由于外頻不斷提高，漸漸地提高到其他設(shè)備無法承受了，因此出現(xiàn)了分頻技

術(shù)（其實(shí)這是主板北橋芯片的功能）。分頻技術(shù)就是通過主板的北橋芯片將CPU

外頻降低，然后再提供給各插卡、硬盤等設(shè)備。早期的66MHz外頻時代是PCI

設(shè)備2分頻，AGP設(shè)備不分頻；后來的100MHz外頻時代則是PCI設(shè)備3分頻,

AGP設(shè)備2/3分頻（有些100MHz的北橋芯片也支持PCI設(shè)備4分頻）；目前的

北橋芯片一般都支持133MHz外頻，即PCI設(shè)備4分頻、AGP設(shè)備2分頻?？?/p>

之，在標(biāo)準(zhǔn)外頻（66MHz、100MHz>133MHz）下北橋芯片必須使PCI設(shè)備工

作在33MHz,AGP設(shè)備工作在66MHz,才能說該芯片能正式支持該種外頻。

最后再來談?wù)凜PU的超頻。CPU超頻其實(shí)就是通過提高外頻或者倍頻的手

段來提高CPU主頻從而提升整個系統(tǒng)的性能。超頻的歷史已經(jīng)很久遠(yuǎn)（其實(shí)也

就幾年），但是真正為大家所喜愛則是從賽揚(yáng)系列的出產(chǎn)而開始的，其中賽揚(yáng)

300A超450、366超550直到今天還為人們所津津樂道。而它們就是通過將賽揚(yáng)

CPU的66MHz外頻提升到100MHz從而提升了CPU的主頻。而早期的DURON

超頻則與賽揚(yáng)不同，它是通過破解倍頻鎖然后提升倍頻的方式來提高頻率。總的

看來，超倍頻比超外頻更穩(wěn)定，因?yàn)槌额l沒有改變外頻，也就不會影響到其他

設(shè)備的正常運(yùn)作；但是如果超外頻，就可能遇到非標(biāo)準(zhǔn)外頻如75MHz、83MHz、

112MHz等，這些情況下由于分頻技術(shù)的限制，致使其他設(shè)備都不能工作在正常

的頻率下，從而可能造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)硬盤數(shù)據(jù)丟失、嚴(yán)重的可能損

壞。因此，筆者在這里告誡大家：超頻雖有好處，但是也十分危險(xiǎn)，所以請大家

慎重超頻！

2.關(guān)于超頻

如果是AMD的CPU要超的話就了解一下他的頻率極限吧

AMD在不久前發(fā)布了它們?nèi)碌腁thlonXP處理器，其頻率分別顯

XP1500+,1600+,1700+和1800+。為了對抗IntelPentium4處理器，AthlonXP

重新采用了PR值(性能指數(shù))來標(biāo)稱處理器，而AhlonXP1600+意味著擁有與

Pentium41600MHz相同的性能。

AthlonXP采用了全新基于0.18微米制程的Palonmino核心，其核心面積由

雷鳥的120mm2增加為128mm2。而封裝方式也變?yōu)轭愃艶C-PGAPentiumlH的

OPGA封裝。AMD宣稱在采用新核心后AthlonXP的發(fā)熱量將較同頻的雷鳥低

20%o而更低的散熱量，自然也就意味著更強(qiáng)勁的超頻性能。

所以，我們決定測試一下AthlonXP的超頻能力。我們選擇了性價比較好的

AthlonXP1600+o它比1800+要便宜許多，但超頻能力似乎可以達(dá)到1900Mhz

以上。

AthlonXP同樣有與雷鳥類似的L1橋路，不過已被激光切斷，要想超頻，

首先必須將L1橋路重新相連。具體連接橋路的方式可以參見本站相關(guān)文章。由

于處理器默認(rèn)電壓為1.75v,要更好的發(fā)揮處理器的超頻極限，這需要一塊具備

電壓調(diào)節(jié)功能的主板。我們采用了磐英8K7A和8KHA+進(jìn)行了對比，盡管8K7A

在調(diào)節(jié)方式上較不便，但超頻性能卻好于新的8KHA+。

在解頻之后，我們首先將倍頻設(shè)置為6,然后將外頻設(shè)置為最高，在8K7A

下，我們將處理器超至最高200MHz(400MHzDDR)外頻，通過200MHz外頻

下的內(nèi)存性能測試,我們可以看出超頻后的內(nèi)存帶寬已經(jīng)超出AMD760芯片40%

左右。

剛才的測試僅僅只是風(fēng)冷狀態(tài)下的結(jié)果，這不過是個開始，接下來我們將在

極限致冷環(huán)境下測試處理器的超頻極限。安裝上水冷器后。我們將電壓調(diào)至2.1v。

而VDDR調(diào)至2.9vo

測試結(jié)果令人驚嘆，我們最終將處理器穩(wěn)定于178MHz外頻下，此時頻率已

高達(dá)1873.89MHz。

雖然我們希望能突破1900MHz的障礙，但沒有成功。同時我們也發(fā)現(xiàn)主板

對于AthlonXP的超頻也致關(guān)重要，雖然8KHA+采用更新的芯片組并擁有更好

的性能，但在超頻能力方面卻不如其前輩8K7A。而新核心的AthlonXP超頻能

力，也得到了驗(yàn)證。

內(nèi)存

1.內(nèi)存的基礎(chǔ)知識

RAM技術(shù)詞匯

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