计算机基础 - 理论必考知识点汇编(2010年12月修订版)-

B. 速度:CPU > CACHE > 内存 C. 容量:比主存小

D. 作用:弥补CPU与内存的速度差异,相当于主存的延伸

a) 不与主存统一编址,但可接受CPU的访问 i. CPU局部访问原理:CPU所执行的指令和处理的数据往往集中于存储器的

局部范围内

b) CPU的Cache中的数据是主存中部分内容的映射

5. 指令系统

6. 逻辑结构——奔腾4有多个运算器 7. CPU运算速度的传统衡量方法:

1) 每秒钟能执行的指令数目

2) 例如:MIPS,单字长定点指令百万条数/秒;MFLOPS,单字长浮点指令百万条数/秒。

五. PC机的主机

(一) 主板

1. 又称母板,通常安装有CPU插座、CPU调压器、芯片组、第2级高速缓存(有的已做在CPU

中)、存储器插座(SIMM 或DIMM)、总线插槽(如PCI、AGP、IDE)、ROM BIOS、时钟/CMOS、电池、超级I/O芯片等。

2. 意义:PC机中所有部件和设备都以主板为基础进行安装和互相连接,主板的稳定性影响着

整个计算机系统的稳定性。 3. 扩充卡及接口

1) 扩展板卡或扩充卡:

A. 定义:插在PC机主板总线插槽中的电路板 B. 包括:显卡、声卡、网卡、视频卡等

2) 扩充卡通过卡上的印刷插头插在主板上的PCI(或ISA、PCIE)总线插槽中。

3) 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),因此不再需要插接相应的适配卡。

4) 主板的物理尺寸已经标准化;ATX规格主板正向BTX规格转换 4. BIOS与CMOS

1) BIOS(Basic I/O System,基本输入/输出系统)

A. 定义:最基本I/O机器语言程序;它控制着系统全部硬件的运行,又为高层软件提

供底层调用。

B. 地位:PC机软件最基础的部分(没有BIOS的PC机无法正常启动) C. BIOS存放在ROM中,是非易失性的 D. 组成(四个部分):①POST(Power On Self Test,加电自检——测试PC机各部件

的工作状态是否正常) 程序;②系统Load(自举装入)程序;③CMOS设置程序;④基本外设驱动程序

特别说明:①基本外设(仅包括键盘、显示器、软驱和硬盘等)的控制程序(即“驱动程序”)必须预先存放在BIOS ROM中,从BIOS中加载;②其他外设在OS初步运行成功后再从硬盘加载;③有的外设驱动程序在适配卡的Rom中,BIOS可以扫描端口。

2) CMOS:

A. CMOS RAM是主板上的一块可读写的存储芯片。

B. 在CMOS RAM中存储了用户对计算机硬件所设置的参数配置信息,如当前日期时

间、硬盘数目与容量、开机密码等。

C. CMOS芯片是易失性存储器,需主板电池供电

D. 在下列情况下需要启CMOS设置程序对系统进行设置:

a) PC机组装好之后第一次加电

b) 系统增加、减少或更换硬件或I/O设备

c) CMOS芯片因更换电池、病毒侵害、放电等原因造成其内容丢失或被错误修改 d) 用户希望更改或设置开机密码

e) 系统因某种需要而调整某些参数(改变启动系统时访问外存储器的顺序)

3) BIOS与CMOS的区别:通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置

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A. BIOS是主板上一块ROM芯片,CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片,靠后

备电池供电,即使系统掉电后信息也不会丢失

B. BIOS中存放的是系统设置程序,CMOS中存放的是这个程序所设置的数据;

5. 芯片组

1) 定义:PC机各组成部分的枢纽,连接着CPU、内存条、硬盘接口、网络接口、PCI插

槽等

2) 意义:主板上的所有存储控制和I/O控制功能大都集成在芯片组内(既实现了PC机系

统总线的功能,又提供了各种I/O接口及相关的控制) 3) 组成:南桥(ICH,增强的 I/O控制)、北桥(MCH,存储控制)两片VLSI集成电路组

成。

4) 特别说明:①CPU类型或参数不同时需要配用不同的芯片组;②CPU的系统时钟及各种

与其同步的时钟均由芯片组提供;③芯片组(北桥芯片)决定了主板上所能安装的内存最大容量、速度、可使用的内存条类型。

(二) 内存储器

1. 内存储器和外存储器组成一个层状的塔式结构

1) 目的:优化存储器的性能/价格比

2) 存储器按读写速度由高到低排列:Cache、RAM、硬盘、光盘 2. 内存储器

1) 由称为存储器芯片的半导体集成电路组成 2) 分类:

A. RAM(随机存取存储器,Random Access Memory)

a) 特点:易失性(断电后信息一般会立即丢失)、可读可写 b) 动态随机存取存储器DRAM

i. 特点:需要定时刷新、较慢、电路简单,集成度高,成本较低 ii. 用途:内存储器的主体部分(主存)

c) 静态随机存取存储器SRAM

i. 不需要刷新、较快 ii. 用途:高速缓冲存储器Cache

B. ROM (Read Only Memory)即只读存储器

a) 特点:非易失性(断电后信息不会丢失)、可读不可写(一般情况下,除Flash

ROM)

b) 应用:存放内容不变的信息

c) 注意:Flash ROM(快擦除ROM,或闪存)——新型的非易失性存储器,但又像

RAM一样能快速方便地写入信息。主要用于数码相机、优盘和存储BIOS程序。

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3. 主存储器

1) 存储单元:每个存储单元的基本单位为1Byte(8bit)

2) 地址:每个存储单元(一个字节)都有一个唯一编号的地址,主存储器以字节为单位进

行连续编址,CPU按地址对存储器进行访问 3) 存储容量:

A. 定义:主存储器中所包含的存储单元的总数(即内存中可存储信息的多少) B. 单位:MB、GB

C. 影响内存容量的因素:主板芯片组的型号、主板存储器插座类型与数目、CPU地址

线的宽度

4) 存取时间:从CPU送出内存单元的地址码开始,到主存读出数据并送到CPU(或者是

把CPU数据写入主存)所需要的时间——单位:ns(1ns = 10-9秒) 5) 内存条时把若干片DRAM芯片焊在一小条印制电路板上做成的部件。

6) DDR利用时钟的上升沿与下降沿在同一个时钟周期内实现两次数据传送(即DDR

SDRAM的有效时钟频率是SDRAM的两倍)

7) 双列直插式内存条(DIMM内存条)触点分布在内存条的两面

(三) I/O总线与I/O接口

1. I/O操作(I/O=Input/Output =输入/输出)

1) 任务:将输入设备输入的信息送入内存的指定区域,或者将内存指定的内容送出到输出

设备。

2) 特点:①I/O设备速度比CPU慢,为提高系统效率,I/O操作与CPU的数据处理操作是

并行的;②多个I/O设备能同时进行工作(例如一面键盘输入,一面屏幕显示,同时进行打印输出等)。③I/O设备的种类多,性能相差很大,与计算机主机的连接方法也各不相同

3) 注意:每个(类)I/O设备都有各自专用的控制器,它们的任务是接收CPU启动I/O操

作的命令后,独立地控制I/O操作的全过程

2. 总线(bus):

1) 定义:计算机各部件之间传输信息的一组公用的信号线及相关控制电路。 2) I/O总线(主板总线)

A. 定义:用于连接内存和I/O设备(包括外存)的总线(I/O总线与主板上扩充插槽

中的扩充卡直接相连)

B. I/O总线上有三种信号:数据信号、地址信号、控制信号。 C. 总线数据传输速率(总线带宽)

a) 定义:单位时间内总线上可传送的数据量。

b) 总线带宽(MB/s)=(数据线宽度/8)×总线工作频率(MHz)×每个总线周

期的传输次数

D. 典型:PCI总线(PCI-E总线)

a) PCI总线的时钟与CPU时钟无关 b) PCI可支持多个外围设备

c) PCI能与其他I/O总线共存于PC系统中

d) PCI的数据线宽度可为32位(数据传输速度133MB/s),也可为64位(数据传

输速度266MB/s)

4. I/O设备接口:

1) 定义:简称I/O接口或I/O端口,指计算机中用于连接I/O设备的各种插头/插座以及相

应的通信规程及电器特性。(不包括电源插口)

2) 作用:输入/输出设备通过I/O接口与各自的控制器连接起来 3) I/O设备接口分类:

A. 从数据传输方式来分:

a) 串行(一次只传输1位)——USB、IEEE1394、SATA b) 并行(8位或者16位、32位一起进行传输)——IDE B. 从是否能连接多个设备来分:

a) 总线式(可连接多个设备,被多个设备共享) b) 独占式(只能连接1个设备)

4) USB接口(通用串行总线式接口,Universal Serial Bus)

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A. 传输速率:USB1.1版:1.5 MB/s、 USB2.0:高达480Mb/s(60MB/s) B. 特点:4线接口(红白绿黑)、支持热插拔技术和即插即用功能、高速、可连接多个

设备(最多127个)、串行传输、可向外设供电(+5V,100~500 mA)。 C. 应用:鼠标、键盘、移动硬盘、数码相机、U盘、打印机、扫描仪??

5) IEEE-1394接口:又称为1394、 FireWire,双向串行传输、采用差分信号形式传输时钟

及数据、连接高速设备(如音视频设备)50MB/S~100 MB/S、6线接口、可连接多个设备(63个)

6) SCSI接口(small computer interface,小型计算机接口):一种用于连接大容量磁盘驱动

器、扫描仪等外围设备的专门的高速并行端口。

六. 常用输入设备

(一) 键盘

1. 计算机最常用、最主要的输入设备,缺它不可 2. 与主机接口:AT接口(早期)、PS/2接口、USB接口、无线接口(红外——范围小、无线电) 3. 电容式键盘:击键声音小、不存在磨损接触不良等问题、寿命长、手感好 4. 常用快捷键 控制键名称 主 要 功 能 Shift 换档键 F1~F12 共12个功能键,它们的功能由操作系统及运行的应用程序来决定 Home 通常用于把光标移动到开始位置,如文档的起始位置或行首 Print Screen 把当时的屏幕映象记录下来 Alt+PrintScreen 将桌面上当前窗口的图像复制到剪贴板中 Caps lock 大小写切换(灯亮时,输入大写字母) Ctrl + Alt +Del 重新启动正在使用中的Windows系统 (二) 鼠标器(Mouse) 1. 工作原理:用户移动鼠标时,移动速度和方向将变换成脉冲信号输入计算机,从而控制屏幕

上鼠标器箭头的运动 2. 主要指标:

1) 分辨率dpi

A. 定义:鼠标每移动一英寸距离光标在屏幕上所通过的像素的数目 B. 意义:分辨率越高,定位越准确 2) 接口:

A. 有线鼠标:EIA(RS)-232串行口、PS/2 接口、USB 接口 B. 无线鼠标

3. 鼠标器分类:

1) 机械式鼠标 2) 光机式鼠标

3) 光学(电)鼠标:工作速度快,准确性和灵敏度高,分辨率可达800dpi,没有机械磨损,

很少需要维护,也不需要鼠标垫

4. 某些鼠标器左右两按键的中间有一个滚轮,它的作用通常是控制屏幕内容进行上下移动,与

窗口右边框滚动条的功能一样(注意:按动鼠标按键后,计算机具体做什么,由正在运行的软件决定)

5. 笔记本电脑使用轨迹球、指点杆和触摸板等替代鼠标器的功能,为了减少体积、方便使用 6. 其他指点设备:

1) 触摸屏:适用于服务性公共场所 2) 操纵杆:经常用于游戏控制

(三) 扫描仪

1. 作用:图像输入设备(未经OCR识别,内容不可编辑)

2. 分类:手持式扫描仪、平板式扫描仪(家用和办公自动化领域广泛应用)、胶片专用和滚筒

式(专业印刷排版领域) 3. 性能指标:

1) 分辨率(dpi)

2) 色彩位数(色彩深度):色彩位数越多,能反映的色彩就越丰富,扫描效果也越真实 3) (最大)扫描幅面:

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