第2章微型计算机系统的组成2.1微型计算机系统的基本组成微型计算机系统包括硬件系统和软件系统，如图2.1所示。硬件系统是看得见、摸得着的实体部分；而软件系统是为了更好地利用计算机而编写的程序及文档。它们之间的关系犹如一个人的躯体和思想一样，躯体是硬件，思想则是软件。图2.1微型计算机系统结构图几乎所有的微型计算机都把主机部分、软盘驱动器、硬盘驱动器及电源等封装在主机箱内。从外观上看，有卧式、立式和笔记本等几种机型。典型的微型计算机如图2.2所示。图2.2微型计算机照片计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制，并实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。虽然计算机的制造技术从计算机出现到今天已经发生了很大的变化，但在基本的硬件结构方面，却一直沿袭着冯·诺伊曼的传统框架，即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件构成。图2.3列出了一个计算机系统的基本硬件结构。实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。原始数据和程序通过输入设备送入存储器，在运算处理过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，运算的结果存入存储器，必要时再经输出设备输出。指令也以数据形式存于存储器中，运算时指令由存储器送入控制器，由控制器控制各部件的工作。由此可见，输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中；输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介，供用户查看或保存；存储器负责存储数据和程序，并根据控制命令提供这些数据和程序，它包括内存（内存储器）和外存（外存储器）；运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算（即对数据进行加工处理）；控制器负责对程序所规定的指令进行分析，控制并协调输入、输出操作或对内存的访问。下面分别对其各部分进行介绍。2.2微型机的硬件系统2.2.1微型机的硬件设备1.主板主机由中央处理器和内存储器组成，用来执行程序、处理数据，主机芯片都安装在一块电路板上，这块电路板称为主机板（主板）。为了与外围设备连接，在主机板上还安装有若干个接口插槽，可以在这些插槽上插入与不同外围设备连接的接口卡。主板上有控制芯片组、CPU插座、BIOS芯片，内存条插槽，主板上也集成了软驱接口、硬盘接口、并行接口、串行接口、USB接口、AGP总线扩展槽、PCI局部总线扩展槽、ISA总线扩展槽、键盘和鼠标接口以及一些连接其他部件的接口等。主板是微型计算机系统的主体和控制中心，它几乎集合了全部系统的功能，控制着各部分之间的指令流和数据流。随着计算机的发展，不同型号的微型计算机的主板结构是不一样的，图2.4为主板外观示意图。2.中央处理器中央处理器简称CPU（CentralProcessingUnit），它是计算机硬件系统的核心，中央处理器包括运算器和控制器两个部件。运算器是对数据进行加工处理的部件。它不仅可以实现基本的算术运算，还可以进行基本的逻辑运算，实现逻辑判断的比较及数据传递、移位等操作。控制器是负责从存储器中取出指令，确定指令类型，并译码，按时间的先后顺序，向其他部件发出控制信号，统一指挥和协调计算机各器件进行工作的部件。它是计算机的“神经中枢”。中央处理器是计算机的心脏，CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。能够处理的数据位数是CPU的一个最重要的品质标志。人们通常所说的16位机、32位机即指CPU可同时处理16位、32位的二进制数据。IBMPC/AT及286机均是16位机，386、486及现在的奔腾系列机器均是32位机。其中，IBMPC/AT的CPU芯片为Intel80286，而386机、486机、奔腾系列机器的CPU芯片分别以Intel80386、80486、Pentium系列为代表。图2.5为P4的CPU。图2.4主板示意图图2.5CPU示意图3.存储器存储器的主要功能是存放程序和数据。使用时，可以从存储器中取出信息来查看、运行程序，称其为存储器的读操作；也可以把信息写入存储器、修改原有信息、删除原有信息，称其为存储器的写操作。存储器通常分为内存储器和外存储器。（1）内存储器（内存）内存又称为主存，它和CPU一起构成了计算机的主机部分，它存储的信息可以被CPU直接访问。内存由半导体存储器组成，存取速度较快，但一般容量较小。内存中含有很多的存储单元，每个单元可以存放1个8位的二进制数，即1个字节（Byte，简称“B”）。通常1个字节可以存放0~255之间的1个无符号整数或1个字符的代码，而对于其他大部分数据可以用若干个连续字节按一定规则进行存放。内存中的每个字节各有一个固定的编号，这个编号称为地址。CPU在存取存储器中的数据时是按地址进行的。存储器容量即指存储器中所包含的字节数，通常用MB作为存储器容量单