电脑架构介绍

Course:PCArchitecture目录•PC总体介绍•主板的类型•主板上的元件•插槽及接口类型•总线介绍PC的定义•PC(PersonalComputer)个人电脑，又称个人计算机•在机型上分为–桌上型电脑–笔记本电脑•在系统上分为–IBM整合制定的IBMPC/AT系统标准–苹果电脑所开发的麦金塔系统•PC由以下元件组成：–显示器–主板–CPU–内存条–硬盘–光驱–电源–键盘、鼠标PC的组成CRT显示器•CRT显示器分球面显像管和纯平显像管两种•CRT显示器的尺寸指显像管的对角线尺寸•常见的有15英寸、17英寸、19英寸、20英寸等LCD显示器•LCD液晶显示器大多都是TFT型液晶显示器•LCD显示器的尺寸是指液晶面板的对角线尺寸•现在主流的有17英寸、19英寸、21英寸等•生产商：三星、优派、飞利浦、AOC、LG等主板的定义•主板又叫母板(motherboard)、系统板(systemboard)和主机板(mainboard)•主板上装有计算机的主要元器件及电路•主板一般为矩形电路板•采用了开放式结构CPU•CPU(CentralProcessingUnit)中央处理器–CPU内部结构分为：•控制单元(CU)•算术逻辑单元(ALU)•存储单元(RS)内存-1/2•内存一般指的是随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)•RAM分为：–SRAM静态随机存储器–DRAM动态随机存储器•内存卡口离内存端最近的距离分别为：–DDR59.21mm45%–DDR261.68mm47%–DDR353.88mm41%内存-2/2DDRDDR2DDR3硬盘•硬盘由一个或多个铝制或玻璃制的碟片组成•它属于外存储器•数据存入后永久存储•主要厂商有：–日立–三星–希捷–西部数据等光驱•光驱就是光盘驱动器•光驱可分为–CD-ROM驱动器–DVD光驱–康宝（COMBO）–刻录机–HDDVD光驱–蓝光(Blu-ray)光驱电源•电源是PC的重要组成部分•把交流电转换成直流电•输出的电压分为：–+12V（黄色）–+5V（红色）–+3.3V（棕色）–5VSB（紫色）–-12V（蓝色）目录•PC总体介绍•主板的类型•主板上的元件•插槽及接口类型•总线介绍主板的类型1是英特尔制定的新一代主板V结构。分为标准BTX,MICROBTX和PICOBTX结构BTX是ATX的简化版，扩展槽较少，PCI插槽在3个或3个以下MICROATX为目前市场上常见的主板结构，南北桥和CPU成一条直线分布.扩展槽较多，PCI插槽4-6个ATX板：12”×9.6”ATXAT板：12”×13”BABYAT板：8.5”×13”现在已经被淘汰AT&BABYAT是IBM推出的最早的主板IBM/XTATX结构4个PCI插槽AdvancedTechnologyExtendedATX：主板最长12英寸，宽9.6英寸MicroATX3个PCI插槽扩展槽较少MicroATX：主板最长11.2英寸，宽8.2英寸BTX结构南桥北桥与CPU成V形BalancedTechnologyExtendedBTX：主板最长12.8英寸，最多七个扩充卡插槽MBTXMicroBTX：主板最长10.4英寸，最多四个扩充卡插槽PBTX结构PicoBTX：主板最长8英寸，最多一个扩充卡插槽只有一个扩展槽目录•PC总体介绍•主板的类型•主板上的元件•插槽及接口类型•总线介绍Intel975ArchitectureAMDK8PCB板•印刷电路板:PrintCircuitBoard–4层板包括主信号层、接地层、电源层、辅信号层–6层板比四层板多了内信号层和电源层–8层板•芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分•分为北桥芯片和南桥芯片•目前主要的厂商有–Intel–AMD–NVIDIA–SIS芯片组•SATA控制芯片的作用–提供对SATA硬盘的支持•常见的SATA芯片–SILICONIMAGE公司•SIL3114CT176•SIL3112ACT144–JMICRO•JMB363SATA硬盘控制芯片•常见的CODEC芯片–REALTEK公司的ALC650、ALC880–骅讯电子(C-Media)的CMI9739、CMI8738–AnalogDevices的AD1985、AD1988B音频CODEC芯片•目前主板上集成的多是百兆和千兆网卡•常见的网卡控制芯片–REALTEK公司•RTL8110B–MARVELL公司•88E8001–Intel•82550PM•82559系列网卡控制芯片•提供对键盘,鼠标,软驱,并口,串口等设备的支持•常见的I/O芯片–华帮电子(Winbond)•W83627EHF•W83627THF–联阳科技(ITE)•IT8712FSuperI/O芯片它是一片闪存（FlashMemory）芯片保存有计算机基本输入输出程序系统设置信息开机自检程序等常见的生产产商：AMIAwardPhoenixBIOS芯片其它电子元件-电容•由两个金属极，中间夹有绝缘介质构成•特性是隔直流通交流•单位为法拉F(Farad)•按电解质分类：–有机介质电容–无机介质电容–电解电容–空气介质•电感L是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数而成•单位为亨利H(Henry)•特性是通直流阻交流•电感的分类：–空心–磁心其它电子元件-电感•R是电路中普遍应用的元件•单位为欧姆Ω(Ohm)•主要作用：–分流–限流–分压–偏置等•电阻分类：固定、可变、特种电阻其它电子元件-电阻目录•PC总体介绍•主板的类型•主板上的元件•插槽及接口类型•总线介绍CPU插槽内存插槽PCI插槽AGP插槽PCIE插槽IDESATAFLOPPY接口VGA接口1394接口网络接口PCB板的元器件接口分布图•CPUSOCKET(零插拔力)•Intel平台CPUSOCKET有775和478两种•AMD平台有754、939、AM2、AM2+等Intel平台478CPUSOCKET插拔部分-1/3Intel平台775CPUSOCKETAMD平台754CPUSOCKET插拔部分-2/3AMD平台939CPUSOCKETAMD平台940CPUSOCKET插拔部分-3/3•DIMM（DualInlineMemoryModule)•分为DDR、DDR2、DDR3DIMM–DDRDIMM采用184PinDIMM结构–DDR2、DDR3DIMM为240pinDIMM结构–金手指上卡口的位置不同内存插槽•PCI(PeripheralComponentInterconnect)周边元件扩展接口•基于PCI局部总线的扩展插槽，可以接声卡、网卡、电视转接卡等外围设备插槽-PCI插槽PCI插槽•AGP(AcceleratedGraphicsPort)加速图形端口•AGP插槽是外接显卡的扩展槽•AGP插槽有多种规格–AGP1X–AGP2X–AGP4X–AGP8X插槽-AGP插槽AGP插槽•PCI-Express是由Intel提出的•将取代PCI和AGP,实现总线标准的统一•优势就是数据传输速率高•PCI-E有多种规格–PCI-E1X–PCI-E2X–PCI-E4X–PCI-E8X–PCI-E16X–PCI-E32X插槽-PCIE插槽•IDE(IntegratedDriveElectronics)•又名ATA(ATAttachment)•是一种硬盘的并行传输接口•最大数据传输率133MB/sIDE接口硬盘接口-IDESATA(SerialATA)是一种串行传输接口SATA最大数据传输率150MB/sSATAII最大数据传输率300MB/s支持热插拔(hotplug)硬盘接口-SATASATA接口接口-FLOPPY接口•FLOPPY接口是软驱接口•是一种的并行传输接口•FLOPPY大小多为3.5英寸•FLOPPY容量1.44MBIDEFLOPPY•VGA(VideoGraphicsArray)•电脑与显示器之间的桥梁•显卡上输出模拟信号的接口接口-VGA接口接口-1394接口•苹果公司开发的串行标准•又名火线接口(firewire)•支持外设热插拔•传输速率0.1-1.6GB/s•接口类型有4Pins、6Pins、9Pins接口-网络接口•作用：与网络进行连接•常见的接口：RJ-45接口•网线的速率有：–100Mbps–1000Mbps目录•PC总体介绍•主板的类型•主板上的元件•插槽及接口类型•总线介绍前端总线FSBISABUSPCIBUS图形总线AGPPCI-EBUSUSB前端总线FSB•FSB(FrontSideBus)–FSB指CPU与北桥芯片之间的数据传输速率–FSB是处理器与主板交换数据的通道–FSB频率影响电脑的整体运行速度ISABUS•ISA(IndustrialStandardArchitectureBus)工业标准体系结构总线•特点：–基于8/16bit–最大传输速率为8MB/s–允许多个设备共享系统资源,兼容性较好•缺点：–传输速率太小–CPU占用资源过高以及占用硬件中断资源PCIBUS•PCI:PeripheralComponentInterconnection外部设备互连总线•最早由Intel提出–工作频率为33MHz–传输速率为133MB/s–多个设备共享PCI总线AGP(AcceleratedGraphicsPort)Intel推出的AGP局部总线规范独立的北桥到显卡数据通道，不与其他设备共享图形总线AGP•点对点串行连接方式•支持热插拔•每一个设备都拥有自己独立的数据连接•工作频率为100MHz•与目前的PCI软件100%兼容PCI-EBUSPCI、AGP和PCIE比较表8GB/s100MHz+3.3V;+12V;3.3VauxX16533MB/s100MHz+3.3V;+12V;3.3VauxX1PCI-E2.1GB/s66MHz+12V、+1.5V+5VX81024MB/s66MHz+12V、+1.5V+5VX4533MB/s66MHz+12V、+3.3V+5VX2266MB/s66MHz+12V、+3.3V+5VX1AGP133MB/s33.3MHz+3.3V;-12V;+5V;+12V32bitPCI传输速率工作频率插槽工作电压USB•USB(UniversalSerialBus)通用串行总线•USB总线特点：–支持热插拔–最多可级联127个外围设备–USB1.1规范低速1.5Mbps和全速12Mbps–USB2.0规范高速480Mbps来适应各种不同类型的外设ThankYou附录•CRT:CathodeRayTube•LCD:LiquidCrystalDisplay•TFT:ThinFilmTransistor•ALU:ArithmeticLogicUnit•DDR:DoubleDataRate•CD-ROM:CompactDiskReadOnlyMemory•SATA:SerialAdvancedTechnologyAttachment•CODEC:Coder-Decoder