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微型计算机的硬件系统

2015-4-12 07:58| 编辑:电工学习网| 查看: 25034| 评论: 0



六、I/O总线与接口

1.I/O总线

I/O总线是计算机中的传输数据信号的通道。总线的传输方式是并行的,所以也称并行总线。所谓I/O(Input-Output,输入/输出)总线就是CPU与I/O设备互联,并提供外设访问内存储器和CPU资源的通道。在I/O总线上通常传输数据、地址和控制三种信号。传输数据信号的总线称为数据总线,传输地址信号的总线称为地址总线,传输控制信号的总线称为控制总线,所以,I/O总线由这三种总线构成。

微型计算机中的总线分为内部总线、系统总线和外部总线3个层次。内部总线位于CPU芯片内部,用于连接CPU的各个组成部件;而系统总线是指主板上连接微型计算机中各个大部件的总线;外部总线则是微型计算机和外部设备之间的总线,通过该总线和其他设备进行信息与数据交换。

如果按系统总线内所传输的信息种类,系统总线包含有三种不同功能的总线:

数据总线(Data Bus,DB) 用于CPU与内存或I/O接口之间的数据传递,其条数取决于CPU的字长,信息传送时双向的(可送入到CPU,也可用CPU送出)。

地址总线(Address Bus,AB) 用于传送存储单元或I/O接口的地址信息,信息传送时单向的,其条数决定了计算机内存空间的范围大小,既CPU能管辖的内存数量。

控制总线(Control Bus,CB) 传送控制器的各种控制信息,其条数由CPU的字长来决定。

微型计算机采用开放体系结构,由多个模块构成一个系统。一个模块往往就是一块电路板。为了方便总线与电路板的连接,总线在主板上提供了多个扩展槽与插座,任何插入扩展槽的电路板(例如,显示卡、声卡)都可通过总线与CPU连接,这为组合可选设备提供了方便。

目前,常用的系统总线技术有PCI(外部设备互连)总线、AGP(加速图形接口)总线。

2.计算机与外部设备的接口

外部总线通常以接口形式表现,是外部设备与计算机连接的端口。

串行接口 分为9针或25针两种,常用于连接鼠标和调制解调器。串行接口被赋予专门的设备名COM1、COM2等,在一个方向一次只能传输一位数据。

并行接口:有25个导电的小孔,由于并行接口常用于连接打印机,所以常被称为打印口或并行打印机适配器,被赋予专门的设备名LPT,为区别同一台计算机上的多个并行端口,依次为LPT1、LPT2……并行接口可同时传输8路信号,因此能够一次并行传送完整的一个字节的数据。

并行接口和串行接口都必须在软件控制下才能按需要输入或输出数据。

USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口:通用串行总线接口USB是一种新型的输入输出总线接口。通用串行总线USB接口提供电源,USB设备可以起集线器作用,通过集线器可同时连接127台输入输出设备,包括显示器、键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数码相机、数码摄像机、打印机、绘图仪和调制解调器等外部设备。(//www.shop-samurai.com/版权所有)其USB1.1规范的最大数据传输率为12Mb/s,USB2.0规范的最大数据传输率为480Mb/s。像并行和串行接口一样,USB也需要在软件控制下才能正常工作,Windows支持通用串行总线接口功能。

USB接口支持热插拔、即插即用功能,传输速率较高,是目前外部设备与主机相连的主流接口方式。

七、微型计算机的主要性能指标

一台微型计算机功能的强弱或性能的好坏,不是由某项指标来决定的,而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。但对于大多数普通用户来说,可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能。

1.运算速度

运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度(平均运算速度),是指每秒钟所能执行的指令条数,一般用“百万条指令/秒”(MIPS,Million Instruction Per Second)来描述。同一台计算机,执行不同的运算所需时间可能不同,因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率(主频)、每秒平均执行指令数(IPS,Instruction Per Second)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度,例如,PentiumⅢ/800的主频为800 MHz,Pentium 4 1.5G的主频为1.5 GHz。一般说来,主频越高,运算速度就越快。现在新版处理器基于采用铪基电路设计的英特尔领先45纳米技术,可带来更卓越的性能和能效表现。

2.字长

一般说来,计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”,而这组二进制数的位数就是“字长”。在其它指标相同时,字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长如586型计算机(Pentium,Pentium Pro,PentiumⅡ,PentiumⅢ,Pentium IV)大多是32位,现在的计算机大多是64位字长。

3.内存储器的容量

内存储器,也简称主存,是CPU可以直接访问的存储器,需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级,应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展,人们对计算机内存容量的需求也不断提高。目前,运行Windows 95或Windows 98操作系统至少需要16 M的内存容量,Windows XP则需要128 M以上的内存容量。内存容量越大,系统功能就越强大,能处理的数据量就越庞大。

4.外存储器的容量。

外存储器容量通常是指硬盘容量(包括内置硬盘和移动硬盘)。外存储器容量越大,可存储的信息就越多,可安装的应用软件就越丰富。目前,硬盘容量从几十个G到几T不等,硬盘技术还在继续向前发展,更大容量的硬盘还将不断推出。

5.软件配置

软件配置方面通常需要配置操作系统、数据库管理系统、高级语言、诊断程序,以及一些常用的应用软件。软件配置得越丰富,使用起来就越方便、适应面越宽、功能越强。

6.可靠性与性价比

计算机可靠性是指其连续无故障地运行的最长时间,一般以“小时”计算。可靠性越高,则表示计算机无故障运行的时间越长。

除了上述这些主要性能指标外,微型计算机还有其他一些指标,例如,所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等等。另外,各项指标之间也不是彼此孤立的,在实际应用时,应该把它们综合起来考虑,而且还要遵循“性能价格比”的原则。

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