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电脑硬件新手必知

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忘记叫什么了
下面正式进入正文了, 这里先简单写下文章主要大纲, 主要对电脑硬件包括 cpu, 显卡, 主板 ,内存等 DIY 硬件进行一些简单通俗易懂的介绍,新手必看,高手飘过。 一、处理器 CPU 知识 ①CPU 的分类 CPU 品牌有两大阵营,分别是 Intel(英特尔)和 AMD,这两个行业老大几乎垄断了 CPU 市场,大家拆开电脑看看,无非也是 Intel 和 AMD 的品牌(当然不排除极极少山寨的 CPU)。而 Intel 的 CPU 又分为 Pentium(奔腾) 、Celeron(赛扬)和 Core(酷睿) 。其性能 由高到低也就是 Core>Pentium>Celeron。AMD 的 CPU 分为 Semporn(闪龙)和 Athlon (速龙) ,性能当然是 Athlon 优于 Semporn 的了。
Intel 与 AMD 标志认识
②CPU 的主频认识 提 CPU 时,经常听到2.4GHZ、3.0GHZ 等的 CPU,这些到底代表什么?这些类似于 2.4GHZ 的东东其实就是 CPU 的主频,也就是主时钟频率,单位就是 MHZ。这时用来衡量 一款 CPU 性能非常关键的指标之一。主频计算还有条公式。主频=外频× 倍频系数。 单击“我的电脑”→“属性”就可以查看 CPU 类型和主频大小 如下图:

我的电脑-属性查看 cpu 信息 ③CPU 提到的 FSB 是啥玩意? FSB 就是前端总线,简单来说,这个东西是 CPU 与外界交换数据的最主要通道。FSB 的 处理速度快慢也会影响到 CPU 的性能。4.CPU 提及的高速缓存指的又是什么呢?高速缓存 指内置在 CPU 中进行高速数据交换的储存器。 分一级缓存 (L1Cache) 二级缓存 、 (L2Cache) 以及三级缓存(L3Cache) 。 一般情况下缓存的大小为:三级缓存>二级缓存>一级缓存。缓存大小也是衡量 CPU 性能 的重要指标。 ④常提及的 45nm 规格的 CPU 又是什么东西? 类似于45nm 这些出现在 CPU 的字样其实就是 CPU 的制造工艺,其单位是微米,为秘制 越小,制造工艺当然就越先进了,频率也越高、集成的晶体管就越多!现在的 CPU 制造工 艺从微米到纳米, 从90纳米---65纳米---45纳米---到现在的32纳米---将来的28纳米, 再到未来 的更低,工艺越小,产品做的越精,功耗低,体积越小。 ⑤CPU 核心电压对 CPU 有什么影响? 一句话:更低的核心电压,更少的耗电和发热。

利用 CPU-Z 软件可以详细查看 CPU 各参数的信息(如下图,老爷机配置) :
CPU-Z 软件检测出的 cpu 详细信息
编辑晴空雨补充:当前 cpu 性能档次分布图如下:

CPU 性能档次分布图 相关阅读:电脑 cpu 怎么看 怎么看电脑处理器好坏
如果想了解,更加详细的 cpu 知识与相关参数,请阅读: 组装电脑之处理器 CPU 参 数的认识 cpu 知识就为大家介绍到这里,接下来我们来看看其他电脑硬件知识。 二:显卡知识 ①有人说 GPU 是显卡的灵魂,为何这样说?

GPU 是显卡的核心,负责大部分图形设计工作,直接决定了显卡的整体性能水平。 说它是显卡灵魂,一点都不过分。现在酷睿 i3等的 CPU 还集成了 GPU,相当于 cpu 中集成 了显卡。 ②显存是衡量显卡十分重要的指标,简单介绍一下 显存对显卡性能发挥很大影响。MHZ 是显存的单位。显存也分为 GDR、 GDR2和 GDR3,和现在的 GDR5四种,将来还有更高的。显存速度单位是 ns。显存位宽指显存在一 个时钟周期内所能传递数据的位数, 位数越大传输数据量越大。 显存容量有共享内存和实际 显存之分。共享显存是利用虚拟内存的容量,而虚拟内存则是使用硬盘的容量。实际显存性 能大于共享显存的性能,这点很容易混淆,也是 JS 忽悠我们的地方。性能上目前 GDR5>GDR3>GDR2>GDR,目前市场上能看到的对数的 GDR3与 GDR5显卡,GDR3以下级 别显卡均已淘汰。 ③显卡的核心频率是什么? 显卡的核心频率是指核心芯片的工作频率。显卡超频通常就是提供核心频率。 ④显卡接口类型分哪些? 显卡的接口类型分 AGP 和 PCI-Express 两种。PCI-Express 的速度比 AGP 的速度快, AGP 基本已经退出历史舞台了。AGP 接口的显卡目前已经停产了,要买的渠道一般就只是二 手买卖,而且性能上大大如前者。 目前卖的 AGP 接口显卡,如在淘宝网上,价格都很便宜。但是这些其实都是代工厂生 产的,质量方面肯定没有原厂生产的好,而且为了压低成本,显卡的质量难以保证,存在贴 牌,山寨等显卡。

AGP 低价显卡 ⑤独立显卡和集成显卡哪个好? 首先介绍下什么是独立显卡,与集成显卡,独立显卡就是单独购买的一块显卡,而集成显 卡就是主板上集成了显卡,或者目前比较新的 cpu 上集成显卡核心。 一般游戏用户与大型软 件电脑配置都选独立显卡, 集成显卡由于受空间等限制, 性能比较差无法满足主流游戏与大 型应用需求, 但可以满足一般影音娱乐与简单游戏或者办公需求, 速度相对来说没独立显卡 的快。 独立显卡与集成显卡在于后者需要共享系统的内存作为显存, 前者则单独配置显存。 性能 上,集成显卡无法与独立显卡相比,前者贵。集成显卡和独立显卡根本就是两个档次! ⑥ 目前显卡的芯片品牌 目前电脑显卡品牌有很多,比如 影池,七彩虹,华硕等有很多,但选用的显卡显卡核心 芯片都是 NVidia]和 ATI 显卡芯片组,芯片决定显卡档次。 其中 NVidia 显卡 (全球第一大显卡芯片研发和制造商)我们喜欢称为 N 卡, ATI 显卡 (全 球唯一能和 NVidia 显卡抗衡的显卡芯片制造商 )我们简称为 A 卡。 下面附上目前品牌显卡都喜欢使用哪些显卡芯片组 1 微星(MSI)显卡 (全球出货量最大的显卡品牌,A N) 2 丽台(Leadtek)显卡 (全球最著名的专业绘图卡的厂商,N) 3 华硕(ASUS)显卡 (台湾板卡四大天王之一,A N) 4 蓝宝石(Sapphire)/柏能显卡 (“ATI 原厂显卡”的代工厂,A ) 5 迪兰恒进(Dataland)/撼迅 (ATI 的三大合作伙伴之一,A) 6 技嘉(Gigabyte)显卡 (ATI 的三大伙伴之一,A N ) 7 七彩虹(colorful)显卡 (中国占有量最大的显卡品牌.A N ) 8 鸿海/富士康(Foxconn)显卡 (为许多一线品牌代工生产显卡.A N) 9 艾尔莎(ELSA)显卡 (曾经一度是显卡业霸主 ,A N) 10 影驰(GALAXY)显卡 (香港品牌,以做工华丽著名,N) ---------------------------------------------------------------------------A—代表该品牌主要使用 ATI 显卡芯片 N—代表该品牌主要使用 NVidia 显卡芯片 A N—代表该品牌 ATI 和 NVidia 显卡芯片都在使用
编辑晴空雨补充: 当前显卡性能档次分布图如下:

最新显卡性能天梯图(更新至2012年6月)

笔记本显卡天梯2012年十月最新版 相关阅读:怎么看电脑显卡 如何看显卡性能如何 显卡温度多少是正常? 怎么看显卡温度?
①电脑弄个内存用来干什么的? 由于内存的速度比硬盘快,当 CPU 开始工作后,会将部分常用的信息写入内存,需要使 用时再从内存中读取,而不是从硬盘中读取。这样读取速度明显快去硬盘的读取速度,提高 了效率,因此弄个内存是必要的! ②经常看到例如 DDR2 800 以及 DDR3 1333 这些代表什么? DDR2指的是2代的内存,内存分为 DDR(1代)、DDR2(2代)、DDR3(3代),当然性能对比, 3代性能>2代的>1代的。至于类似于 DDR2 800 这里的800指的就是内存总线频率,内存 总线频率决定主板前端总线频率,如 DDR2 800 内存,主板的前端总线也只能达到800MHZ

的速度,DDR3 1333为内存总线频率1333MHZ。 ③内存的数据带宽都是指什么? 简单来说是指内存的数据传输速度。有条公式是这样的,内存的数据带宽=总线频率×带 宽位数÷8。举个例子,DDR800 内存数据带宽=800(MHZ)×64(Bit)÷8=6.4(GB/s) 。如 果开双通道的话则乘以2,也就是12.8GB/s。目前使用的内存是2GB DDR3 1333,价格仅100 元左右,下面来看看一非常较老的 DDR 一代内存参数。 还是利用 CPU-Z 软件查看内存的详细参数(如下图,老爷机配置) :
cpu-z 检测的内存参数信息 四:主板知识 ①提到主板时难免要接触南 北桥芯片,这是干什么的?如何区分? 北桥芯片主要功能是控制内存。通常情况,主板上离 CPU 最近的芯片就是北桥芯片了。 还有个南桥芯片,很容易和北桥芯片混淆啊!南桥芯片的功能是负责 I/O 总线之间的通信, 如键盘控制器,现在主流的主板已经不存在南桥芯片了。 ②COMS 电池是什么回事? COMS 电池为 BIOS 芯片供电,保护其存在的信息。这个 COMS 电池是圆形的纽扣电池,在 主板上,很容易区分。其左右主要为电脑时钟和 bios 在断电的情况下供电,这也是为什么 我们电脑把电源插头拔里,下次开机电脑的时间依然的正常的原因。

BIOS(Basic Input/output System) ,中文全称基本输入/输出系统,这是集成在主板上 的一块 Rom 芯片。在开机时按 del 键看到蓝蓝的屏幕就是这个 BIOS 了(绝大部分为英文界 面) 。当需要 U 盘装系统等都需要对 bios 进行设置才可以。 相关阅读:计算机主板 CMOS 界面英文翻译—轻松设置 CMOS -BIOS 知识大全 电脑主板 BIOS 设置详解
③买主板有哪些品牌选择好?还有那些一线品牌、二线品牌怎么区分? 首先回答第二个问,顺便包含第一问的答案。 一线品牌:研发能力强,推出新品速度快、产品线齐全、占用高端产品制造。品牌有华硕、 技嘉等。 二线品牌:实力略逊于一线品牌,但也有很好的实力。如富士康,精英、映泰等。 三线品牌:在保证稳定运行的前提下压低价格。性价比较高。如硕泰克的主板。 通路主板:大都是渠道商,没有制造能力,其他代工厂商代工,做工方便基本是三线水准。 再次使用 CPU-Z 查看的是主板信息(如下图,老爷机的) :
以前老主板参数信息 晴空雨补充: ④主板影响整机速度吗? 严格来说,我们选主板主要注重的扩展,对速度影响不大,主板的稳定是我们选购很关注 的一个方面, 比如全固态电容设计的主板稳定性要比非固态电容设计的主板好的多, 决定主 板档次的一般是主板芯片组。

五:电脑硬盘知识 ①IDE、SATA 指硬盘的什么东西? 硬盘的接口类型分为 IDE、SATA 和 SCSI,前两者用于家用电脑,后者用于服务器。IDE 接口已经退出市场了,目前 SATA 的接口是硬盘的主流。 ②目前硬盘的容量有哪些? 目前来说,硬盘主流容量都是320GB、500GB、1TB 等。现在的硬盘也很便宜,500GB 的 2三百快足矣,320G 硬盘已经慢慢退出了我们的视线,随着2T 以上容量硬盘上士,1T 硬盘 将成为主流。 ③什么是硬盘的寻道时间? 顾名思义, 寻道时间就是指硬盘从电脑发生一个寻道址命令, 到相应目标数据被找到所需 的时间,速度越快硬盘读取数据越快。 ⑤解释一下硬盘的高速缓存 所谓硬盘的高速缓存,就是在读取时,硬盘数据被存入高速缓存中,当 CPU 需要数据时, 再将高速缓存的数据调入内存。 ⑥硬盘的转速重要吗? 重要, 硬盘的转速是硬盘电机的主轴转速, 它是决定硬盘内部传输率快慢的重要参数之一。 目前硬盘的转速主要是5400rpm、7200rpm。当然,7200rpm 的硬盘比5400rpm 的硬盘好,速 度要快。 微微姐姐推荐,检查硬盘健康的软件 HD Tune:

HD Tune 专业硬盘信息检测工具 六:光驱知识(这个不是 JS 下手的主要对象,随笔带过)①光驱有什么区别? CD 光驱包括 CD-ROM 和 CD 刻录机,用于 CD 光盘。DVD 光驱包括 DVD-ROM 光 驱和 DVD 刻录机光驱。 DVD 光盘容量通常比 CD 光盘容量大!目前 cd 已经光驱已经逐渐被淘汰,能看到的 多数是 DVD 或刻录机。 由于光驱一般用的也不多,主要是用作看碟或安装软年等,还有就是安装系统,不过目 前光驱的作用越来越小,比如看电影我们可以在网上看,软件也可以直接下载安装,装系统 可以使用硬盘直接安装或使用 U 盘装系统等。所以这里就简单介绍到这里。 七:显示器知识 ①显示器分哪几种类型? 显示器类型分两种,CRT 显示器(阴极射线管)和 LCD 显示器(也就是液晶显示器) , CRT 显示器已经老掉牙了。

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②什么是显示器的带宽? 显示器的带宽是反映显示器的显示能力,带宽越大、显示器的响应速度越快,信号失 真越少。 计算带宽的公式,带宽=水平分辨率×垂直分辨率×最大刷新率损耗系数(一般为 1.5) 。 ③买显示器时难免要提可视角、亮度、响应时间和对比度等,这些啥来的? 可视角度: 就是大家站在位于屏幕正前方的某个位置, 仍能清晰看见屏幕影像时的最大 角度。从最左侧能高清楚到最右侧能看清画面所形成的角度,角度越大可视角度越好。一般 目前的 LED 显示器角度多数在160度左右。 亮度:一般来说,LCD 显示器亮度越高越好。 对比度:直接决定 LCD 显示器色彩是否丰富的参数。 响应时间:响应时间是指 LCD 各像素点对输入信号的反映速度,越短越好,目前比较出 色的显示器响应时间在1.5ms 左右。 推荐阅读:2011年7月暑假装机高性价比显示器推荐 编辑总结: 显示器购买一般我们注重的就是以上参数了, 实际购买不仅需要结合以上知 识,同时注意检查显示屏是否有坏点等情况,还有更重要的是显示器多对比几个,看看哪些 画面看着最舒服,才是最适合自己的。 八:机箱电源知识 机箱电源知识一直是大家不怎么重视的环节, 也是商家利润最多环节之一, 在电脑诚 装机大家往往喜欢选用商家推荐的机箱电源组合, 其实大家有没去仔细研究下, 商界口头说 给你不如350w 电源,其实都是最便宜的山寨电源,实际额定功率肯定不足300w,成本不过 60左右,卖价基本是翻倍给你。不纯净的电源会为电脑各种故障埋下伏笔,以前我们也一再 强调了这个问题, 所以笔者推荐电源尽量购买一些有口碑的稳定性要好, 功率必须能够满足 整机需求。
电源的功率有三种,请注意区分,很容易被 JS 忽悠的一点!分别有:额定功率、最 大输出功率和峰值功率。PFC 分为主动式和被动式,主动式更节能。3C:通常电源都标明的, 山寨冒牌除外(当然也可以伪造,其实就贴个标签) ,3C 就是指中国强制性认证。

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硬件电路设计过程经验分享 (1)

献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝,离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候,与你一样,俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性,EMI,PS设计准会把你搞晕。别急,一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb,物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。

pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具,硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos,是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的,用惯了protel,突然转向cadence的工具,会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有1)原理图设计。2)pcb设计。3)制作BOM 表。现在简要谈一下设计流程(步骤): 1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上,我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性,并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY),周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单,而且因为用的人多,许多元件都能找到现成的库,这一点对使用者极为方便。应搞清楚ic body,ic pins,input pin,output pin,analog pin,digital pin,power pin等区别。 2)有了充足的库之后,就可以在原理图上画图了,按照datasheet和系统设计的要

硬件-原理图布线图-设计审核表

硬件设计检查列表——Check List 产品名称开发代号 PCB P/N PCB 版本 PCBA P/N PCBA 版本 产品功能简述: 原理图设计部分(参考《电路原理图设计规范》) 1.电路图图幅选择是否合理。(单页,多页)是?否?免? 2.电路图标题栏、文件名是否规范。是?否?免? 3.元件大小、编号、封装是否有规律,是否符合要求。是?否?免? 4.元器件标注(名称,标称值,单位,型号,精度等)是否符合要求是?否?免? 5.元器件摆放和布局是否合理、清晰。是?否?免? 6.器件间连线是否正确,规范。是?否?免? 7.电气连线交叉点放置是否合理。是?否?免? 8.重要的电气节点是否明确标示。是?否?免? 9.重要网络号是否标准清晰。是?否?免? 10.是否对特殊部分添加注释。是?否?免? 11.零件选型是否符合要求(零件封装,可购买性,电压电流是否满足等)。是?否?免? 12.是否设计测试点,Jump点。是?否?免? 13.是否符合ESD保护设计要求。是?否?免? 14.是否符合EMI/EMC设计要求。是?否?免? 15.是否有过流、过压保护设计。是?否?免? 16.元器件选项是否能满足功能设计的功耗,电压,电流的要求。是?否?免? 17.时钟晶振电容是否匹配,晶振选项是否正确(有源、无源)。是?否?免? 18.I/O口开关量输入输出是否需要隔离。是?否?免? 19.上拉、下拉电阻设计是否合理。是?否?免? 20.是否进行过DRC检查。是?否?免? 21.是否存在方框图。是?否?免? 22.是否标注模块名称。是?否?免? 23.原理图层级结构是否合理、清晰。是?否?免? 24.标注部分字体、大小是否合理。是?否?免? 25.零件选型的可采购性。是?否?免? 26.零件选型的可生产性。是?否?免?Designed by:Checked by:Approved by:

写给电脑初学者的一些建议(注册表篇)

【原创2008】写给电脑初学者的一些建议(注册表篇)发表于2008-02-03 14:04 在上篇文章中对新手朋友们关心的安全问题做了一点小小的阐述。今天,再就WIN系统中的注册表问题跟大家做个探讨。说实话,注册表问题很难写,不光是因为牵涉到了很多新手朋友们头疼的技术问题,而且覆盖面广、涉及的内容多,也很容易看花眼,但总是要写的,所以,如果新手朋友一下看不懂的话,建议多看几遍,多动手多验证,这样对提高你们对电脑的了解和维护都有很大的裨益。 有人曾经说过,了解了注册表就读懂了WIN系统,这句话是一点都不假的。那么,什么是注册表?注册表有什么功能?如何去修改注册表以达到最佳的效果?又如何来区分注册表里有用和无用甚至是危害的部分呢? 什么是注册表?在还是使用Dos和Win3.x操作系统的时代里,大部分的应用程序都采用了ini文件(初始化文件)来保存一些配置信息,如设置路径,环境变量等。system.ini 和win.ini控制着所有windows和应用程序的特征和存取方法,它在少数的用户和少数应用程序的环境中工作的很好。随着应用程序的数目的不断增加和复杂性的日益增强,则需要在.ini文件中添加更多的参数项。这样下来,在一个变化的环境中,在应用程序安装到系统中后,每个人都会更改.ini文件。然而,几乎没有一个人在删除应用程序后删除.ini文件中的相关设置,所以system.ini和win.ini这个两个文件会变的越来越大。每次增加的内容会导致系统性能越来越慢,在每次应用程序的升级都出现类似的难题:升级后会增加更多的参数项但是从来不去掉旧的参数设置。而且还有一个明显的问题,一个.ini文件的最大尺寸是64KB。为了能够解决这个问题,软件商自己开始支持自己的.ini文件,然后指向特定的ini 文件,这样下来多个.ini文件影响了系统正常的存取级别设置。 在windows操作系统序列里,system.ini和win.ini这两个文件包含了操作系统的所有控

大学计算机基础教程课后习题答案大一

计算机基础作业 第一章计算机与信息社会 习题1 一、思考题: 1.计算机的发展经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么? 答:计算机经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路和大、超大规模集成电路等4个阶段。 电子管计算机的特征是:采用电子管作为计算机的逻辑元件,内存储器采用水银延迟线,外存储器采用磁鼓、纸带、卡片等,运算速度只有每秒几千次到几万次基本运算,内存容量只有几千个字节,使用二进制表示的机器语言或汇编语言编写程序。 晶体管计算机的特征是:用晶体管代替了电子管,大量采用磁芯作为内存储器,采用磁盘、磁带等作为外存储器。 采用了中小规模集成电路的计算机的特征是:用集成电路代替了分立元件。集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的基片上形成的逻辑电路。 采用了大、超大规模集成电路的计算机的特征是:以大规模、超大规模集成电路来构成计算机的主要功能部件,主存储器采用集成度很高的半导体存储器,目前计算机的最高速度可以达到每秒几十万亿次浮点运算。 4.计算机主要用于哪些领域? 答:计算机主要应用在科学和工程计算、信息和数据处理、过程控制、计算机辅助系统及人工智能等领域。 7.信息技术都包含那些? 答:信息技术主要包括信息基础技术、信息系统技术、信息应用技术三个层次。 二、选择题 1.最早的计算机是用来进行(A)的。 A )科学计算B)系统仿真C)自动控制D)信息处理 2.构成第二代计算机的主要电子元件是(B) A )电子管B)晶体管C)中.小规模集成电路D)超大规模集成电路 3.以下哪个不是计算机的特点(D) A )计算机的运行速度快B)计算机的准确度高C)计算机的存储容量巨大D)计算机的体积很小 4办公自动化属于计算机哪项应用(A) A )数据处理B)科学计算C)辅助设计D)人工智能 5.以下关于信息的特征不正确的是(B) A )共享性B)不可存储C)可处理性D)可传递

计算机硬件教学大纲

《计算机硬件》课程教学大纲 第一部分课程基本信息 【课程性质】本课程是计算机专业的一门必修课程,是计算机专业的重要基础实践课程。【课程目标】具备对各相关硬件知识的基本了解 【适应对象】适用于计算机网络技术专业及相关专业 【教学目的】通过学习本课程,能掌握现代计算机组成结构与内部部件的连接,熟练掌握计算机的装机过程与常用软件的安装调试,并能理论联系实践,在掌握计算 机维修维护方法的基础上,判断和处理常见的故障。 【课时分配】 本课程总课时56学时,理论28学时,实践28学时,具体学时分配见下表: 第二部分主要教学内容和基本要求 第一章计算机系统组成 【基本要求】 一、了解计算机的几种分类方式及其划分,主机的基本结构。 二、理解计算机的系统组成,操作系统的功能和特点。 三、掌握微机系统的组成;操作系统的功能和类型。 【重点与难点】 1.重点:计算机的系统组成,操作系统的功能和特点 2.难点:操作系统的功能和类型 【理论教学内容】

第一节计算机的分类 第二节计算机系统的结构 第三节微机操作系统概述 一、操作系统的功能和特点 二、Windows操作系统概述 第二章计算机硬件 【基本要求】 一、了解计算机主流硬件的性能指标。 二、理解计算机的发展概况及主流硬件的选购规则。 三、掌握计算机硬件的基本组成。 四、要求学生能够识别计算机的几大基本部件。 【重点与难点】 1.重点:计算机的几大基本部件,主流硬件的性能指标 2.难点:如何根据性能指标选购相应部件 【理论教学内容】 第一节微型计算机发展概况 第二节计算机的基本结构 第三节计算机的主要部件 一、CPU 二、主板 三、内存 四、硬盘 五、机箱和电源 六、显卡 【实践教学内容】 实训一:认识计算机的硬件组成 第三章常用输入输出设备 【基本要求】 一、了解常用输入输出设备的选购。 二、理解计算机的系统组成,操作系统的功能和特点。 三、掌握常用输入输出设备的工作原理和性能指标。【重点与难点】 1.重点:计算机的系统组成,操作系统的功能和特点 2.难点:操作系统的功能和类型 【理论教学内容】 第一节显示器 一、CRT显示器 二、LCD 第二节光盘驱动器 一、光驱的分类 二、光盘驱动器的接口类型 三、光驱的结构和工作原理 四、光盘驱动器的性能和技术指标 五、光驱的选购 六、次世代DVD规格

经验分享:硬件电路怎么设计

经验分享:硬件电路怎么设 计

1)总体思路。 设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb ,物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信

号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。 6)to be continued...... 其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具,硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos,是post-command型的;而cadence的产品concept & allegro 是pre-command型的,用惯了protel,突然转向cadence的工具,会不习惯就是这个原因)。设计大环节都要有: 1)原理图设计。 2)pcb设计。 3)制作BOM表。 现在简要谈一下设计流程(步骤): 1)原理图库建立。 要将一个新元件摆放在原理图上,我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性,并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY),周围许多短线(代表IC管脚))。protel创建库及其简单,而且因为用的人多,许多元件都能找到现成的库,这一点对使用者极为方便。应搞清楚 ic body,ic pins,input pin,output pin, analog pin, digital

初学占星(写给初入门的童鞋)

初学占星 (写给初入门的童鞋) 作者:简单 好多童鞋都问“我这样的小白能学占星吗?能学好吗?学占星要从哪开始学?需要看哪些入门书籍?”没问题的,大家都能学,大家都要对自己有信心。 为了入门的童鞋少走些弯路,在下就把自己学习占星的经验和思路跟大家分享一下。 首先要说的是我们要端正学习占星的初衷,占星是认识自己,认识世界的一把钥匙,千万不要把占星当做算命的手段过度迷信。教条的话不多说,下面就来分享下在下学习占星的思路。这里主要介绍的是现代占星(现代占星也就是心理占星)。 第一,符号的学习。 要想学习占星,不认识这些星盘上的符号是不行的,所谓的符号,就是行星和十二星座的符号。初学者建议不要记太多的符号,最好先记住十大行星和十二星座的符号,我们看命盘时最需要的就是这两种符号。其实所谓行星,就是太阳系的八大行星加上太阳和月亮。所谓十二星座,就是黄道带上的十二个星座,占星上的十二星座和天文上的十二星座是有所区别的。 十大行星符号 ???♀ ♂ ????? 十二星座符号

第二,守护星的学习。白羊座,火星 金牛座,金星 双子座,水星 巨蟹座,月亮 狮子座,太阳 处女座,水星 天秤座,金星 天蝎座,冥王星 射手座,木星 摩羯座,土星 水瓶座,天王星 双鱼座,海王星 第三,星盘的学习。

这是一张由Astrology32软件绘制的星盘。星盘的最外圈标有星座符号的是星座,然后是刻度(最小的格代表1度,一个星座是30度),然后标有数字的一圈叫做宫位,最里边各种颜色的线叫做相位。星盘上有四个点,其中Asc叫做上升点,Des叫做下降点,Mc是天顶,Ic是天底。以上是一张星盘的基本信息。 第四,十二星座分类 做了张表便于记忆,顺便把守护星也加了进去。所谓的四分也就是四元素。 综合了以上信息以后,基本上就能看懂一张星盘也能大致明白别人说的什么星落在什么星座什么宫上与什么星形成了相位。接下去就需要更具体的理解星座的含义了。

硬件工程师培训教程二

硬件工程师培训教程(二) 第二节计算机的体系结构 一台计算机由硬件和软件两大部分组成。硬件是组成计算机系统的物理实体,是看得见摸得着的部分。从大的方面来分,硬件包括(——中央处理器)、存储器和输入输出设备几个部分。 负责指令的执行,存储器负责存放信息(类似大脑的记忆细胞),输入输出设备则负责信息的采集与输出(类似人的眼睛和手)。具体设备如我们平常所见到的内存条、显卡、键盘、鼠标、显示器和机箱等。软件则是依赖于硬件执行的程序或程序的集合。这是看不见也摸不着的部分。 一、(冯. 诺依曼)体系结构 体系结构是以数学家的名字命名的,他在世纪年代参与设计了第一台数字计算机。体系结构的特点如下: ?一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出 设备大部分组成。 ?采用存储程序工作原理,实现了自动连续运算。存储程序工作原理即把计算过程描述为由许多条命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来,工作时控制器执行程序,控制计算机自动连续进行运算。体系结构存在的一个突出问题就是,外部数据存取速度和运算速度不平衡,不过可以 通过在 一个系统中使用多个或采用多进程技术等方法来解决

是计算机的运算和控制中心,其作用类似人的大脑。不同的其内部结构不完全相同,一个典型的由运算器、寄存器和控制器组成。个部分相互协调便可以进行分析、判断和计算,并控制计算机各部分协调工作。最新的除包括这些基本功能外,还集成了高速(缓存)等部件。 三、存储器 每台计算机都有个主要的数据存储部件:主存储器、高速寄存器和外部文件存储器。主存储器通常是划分为字(典型的是位或位)或字节(每字含或字节)的线性序列。高速寄存器通常是一个字长的位序列。一个寄存器的内容可能表示数据或主存储器中数据或下一条指令的地址。高速缓存通常位于主存储器和寄存器之间作为从主存储器存取数据的加速器。外部文件存储器包括磁盘、磁带或日益普及的等,通常以记录划分,每个记录是位或字节的序列。 四、输入输出()设备输入设备类似人的眼睛、耳朵和鼻子,负责信息的采集,并提交给处理。具体产品如键盘、鼠标和扫描仪等。输出设备类似人的手,执行大脑()发出的指令,可完成一定的功能,输出计算机的运算结果。具体产品如打印机、显示器和音箱 五、总线微型计算机的体系结构有一个最显著的特征是采用总线结构。总线就像一条公共通路,将所有的设备连接起来,达到相互通信的目的。与并行计算机(各部件间通过专用线路连接)相比,采用总线结构的微型计算机简化了设计、降低了成本、缩小了

硬件电路原理图设计审核思路和方法

硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求; 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU进行选型,CPU 选型有以下几点要求: a)性价比高; b)容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多; c)可扩展性好; 3、针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计,一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板,我们参考得是yosemite开发板,厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认;另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的;但要注意一点,现在很多CPU 都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计;

4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守 以下原则: a)普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险; b)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本; c)采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件; d)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;e)可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;f)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件; g)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚; 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计;这是整个原理图设计过程中最关键的部分,我们必须做到以下几点: a)对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;

献给初学者-DSP入门教程

前言:此资料也是来源于网络,并不是我们原创,但是希望这些资料能够给初学DSP的朋友们一点帮助,也希望你们能够把这里当成是你们学习DSP技术的一个家园,让我们携手共建,为更多的朋友创造学习的条件~ 1、TI DSP的选型 主要考虑处理速度、功耗、程序存储器和数据存储器的容量、片内的资源,如定时器的数量、I/O口数量、中断数量、DMA通道数等。DSP的主要供应商有TI,ADI,Motorola,Lucent 和Zilog等,其中TI占有最大的市场份额。 TI公司现在主推四大系列DSP 1)C5000系列(定点、低功耗):C54X,C54XX,C55X 相比其它系列的主要特点是低功耗,所以最适合个人与便携式上网以及无线通信应用,如手机、PDA、GPS等应用。处理速度在80MIPS--400MIPS之间。C54XX和C55XX 一般只具有McBSP同步串口、HPI并行接口、定时器、DMA等外设。值得注意的是C55XX提供了EMIF外部存储器扩展接口,可以直接使用SDRAM,而C54XX则不能直接使用。两个系列的数字IO都只有两条。 2)C2000系列(定点、控制器):C20X,F20X,F24X,F24XX ,C28x该系芯片具有大量外设资源,如:A/D、定时器、各种串口(同步和异步),W ATCHDOG、CAN总线/PWM发生器、数字IO脚等。是针对控制应用最佳化的DSP,在TI所有的DSP中,只有C2000有FLASH,也只有该系列有异步串口可以和PC的UART相连。 3)C6000系列:C62XX,C67XX,C64X 该系列以高性能著称,最适合宽带网络和数字影像应用。32bit,其中:C62XX和C64X是定点系列,C67XX 是浮点系列。该系列提供EMIF 扩展存储器接口。该系列只提供BGA封装,只能制作多层PCB。且功耗较大。同为浮点系列的C3X中的VC33现在虽非主流产品,但也仍在广泛使用,但其速度较低,最高在150MIPS。 4)OMAP系列:OMAP处理器集成ARM的命令及控制功能,另外还提供DSP 的低功耗实时信号处理能力,最适合移动上网设备和多媒体家电。 其他系列的DSP曾经有过风光,但现在都非TI主推产品了,除了C3X系列外,其他基本处于淘汰阶段,如:C3X的浮点系列:C30,C31,C32 C2X和C5X系列:C20,C25,C50 每个系列的DSP都有其主要应用领域. 2、设计中如何得到技术参考资料以及如何得到相关源码 原则是碰到问题就去https://www.wendangku.net/doc/0e17582006.html, 1)在TI网站的搜索中用keyword搜索资料,主要要注意的就是Application Notes,user guides 比如不知道怎样进行VC5402的McBSP编程,搜McBSP和VC5402 如果不知道如何设计VC5402和TLV320AIC23的接口以及编程,搜TLV320AIC23和VC5402; 这样可以搜到一堆的资料,这些资料一般均有PDF文档说明和相应的源程序包提供,download后做少许改动即可 2)来DSP交流网,HELLODSP真诚欢迎每一位有需要的朋友 3)google搜 4)再不济,找技术支持,碰运气了 3、如何看待TI DSP庞杂的技术文档 新手进行DSP开发学习之时,常常感觉技术文档太多,哪本都有用,哪本都想看,无从下手。此时原则是只看入门必须的、只看和芯片相关的。根据经验,如下的资料必看不可: 1)讲述DSP的CPU,memory,program memory addressing,data memory addressing的资料都需要看、外设资源的资料可以只看自己用到的部分;

计算机应用基础教程第一章-计算机基础知识

第1章计算机基础知识 学习目标: 通过本章学习使学生掌握计算机基本概念、计算机系统组成、计算机各大硬件设备、计算机的数制和信息的表示与存储,并熟悉计算机的产生、发展、特点和应用领域,了解计算机中字符编码的概念。 计算机概述 随着微型计算机的出现及计算机网络的发展,计算机的应用已渗透到社会的各个领域,并逐步改变着人们的生活方式。21世纪的今天,掌握和使用计算机成为人们必不可少的技能。 1.1.1计算机的诞生及发展 1946年2月,世界上第一台电子计算机ENIAC(埃尼阿克)在美国加州问世。ENIAC使用了17468电子管,1500个继电器,体积3000立方英尺(1立方米=35.346立方英尺),占地170平方米,重30吨,耗电174千瓦。内存17K,字长12位,运算速度每秒5000多次加法运算,300多次乘法运算,比当时最快的计算工具快300倍,耗资40万美金。在当时用它来处理弹道问题,将人工计算使用20小时缩短到30秒。但是ENIAC却有一个严重的问题,它不能存储程序。如图1-1所示。 图1-1世界上第一台电子计算机 几乎在 同一时期,着名数学家提出了“存储程序”和“程序控制”的概念。其主要思想为: 1)采用二进制形式表示数据和指令。 2)计算机应包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五大基本部件。 3)采用存储程序和程序控制的工作方式。 所谓存储程序,就是把程序和处理问题所需的数据均以二进制编码形式预先按一定顺序存放到计算机的存储器里。计算机运行时,中央处理器依次从内存储器中逐条取出指令,按指令规定执行一系列的基本操作,最后完成一个复杂的工作。这一切工作都是由一个担任指挥工作的控制器和一个执行运算工作的运算器共同完成的,这就是存储程序控制的工作原理。

硬件工程师培训教程000006)

硬件工程师培训教程(二)第二节计算机的体系结构一台计算机由硬件和软件两大部分组成。硬件是组成计算机系统的物理实体,是看得见摸得着的部分。从大的方面来分,硬件包括CPU(Central Processing Unit ——中央处理器)、存储器和输入/输出设备几个部分。 CPU 负责指令的执行,存储器负责存放信息(类似大脑的记忆细胞),输入/输出设备则负责信息的采集与输出(类似人的眼睛和手)。具体设备如我们平常所见到的内存条、显卡、键盘、鼠标、显示器和机箱等。软件则是依赖于硬件执行的程序或程序的集合。这是看不见也摸不着的部分。 一、V on Neumann (冯. 诺依曼)体系结构 V on Neumann 体系结构是以数学家John V on Neumann 的名字命名的,他在20 世纪40年代参与设计了第一台数字计算机ENIAC 。V on Neumann 体系结构的特点如下: ·一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5 大部分组成。 ·采用存储程序工作原理,实现了自动连续运算。存储程序工作原理即把计算过程描述为由许多条命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来,工作时控制器执行程序,控制计算机自动连续进行运算。V on Neumann 体系结构存在的一个突出问题就是,外部数据存取速度和CPU 运算速度不平衡,不过可以通过在一个系统中使用多个CPU 或采用多进程技术等方法来解决。 二、CPU CPU 是计算机的运算和控制中心,其作用类似人的大脑。不同的CPU 其内部结构不完全相同,一个典型的CPU 由运算器、寄存器和控制器组成。3 个部分相互协调便可以进行分析、判断和计算,并控制计算机各部分协调工作。最新的CPU 除包括这些基本功能外,还集成了高速Cache(缓存)等部件。 三、存储器每台计算机都有3 个主要的数据存储部件:主存储器、高速寄存器和外部文件存储器。主存储器通常是划分为字(典型的是32 位或64 位)或字节(每字含4 或8 字节)的线性序列。高速寄存器通常是一个字长的位序列。一个寄存器的内容可能表示数据或主存储器中数据或下一条指令的地址。高速缓存通常位于主存储器和寄存器之间作为从主存储器存取数据的加速器。外部文件存储器包括磁盘、磁带或日益普及的CD-ROM 等,通常以记录划分,每个记录是位或字节的序列。 四、输入/输出(I/O )设备 输入设备类似人的眼睛、耳朵和鼻子,负责信息的采集,并提交给CPU 处理。具体产品如键盘、鼠标和扫描仪等。输出设备类似人的手,执行大脑(CPU)发出的指令,可完成一定的功能,输出计算机的运算结果。具体产品如打印机、显示器和音箱等。 五、总线微型计算机的体系结构有一个最显著的特征是采用总线结构。总线就像一条公共通路,将所有的设备连接起来,达到相互通信的目的。与并行计算机(各部件间通过专用线路连接)相比,采用总线结构的微型计算机简化了设计、降低了成本、缩小了体积,但在同等配置条件下,性能有所下降。总线又分用于传输数据的数据总线(Data Bus)、传输地址信息的地址总线(Address Bus)和用于传输控制信号、时序信号和状态信息的控制总线(Control Bus)。 六、操作集每台计算机都有一内部基本操作集与机器语言指令相对应。一个典型的操作集包括与内部数据类型相关的基本算术指令(即实数和整数加法、减法、乘法和除法等)、测试数据项性质(如是否为零,是正数或负数等)的指令、对数据项的某一部分进行存取和修改 (如在一个字中存取一个字符,在一条指令中存取操作数的地址等 )的指令、控制输入/输出设备的指令及顺序控制指令(如无条件跳转等)。 七、顺序控制在机器语言程序中下一条要被执行的指令通常是由程序地址寄存器(也称为指令计数器)的内容确定的。为了将控制权转到程序某处,程序员可使用一些操作修改该寄存器的内容。解释器作为一部计算机操作的核心,每次执行的都是简单的循环算法。而对于每次循环,解释器都会从程序地址寄存器取得下一条指令的地址(并增量寄存器的值为下一条指令的地址),从存储器取得指定的指令,对指令进行解码,分解为操作码和一组操作数并取得操作数(如果必要的话),使用操作数作为参数调用指定的操作。基本操作可能修改内存和寄存器中的数据,和输入输出设备进行通讯,通过修改程序地址寄存器的内容改变程序的执行流程。在执行基本操作后,解释器将重复上述循环。 八、数据存取除了操作码,每条机器指令还需要指定操作码所需的操作数。一般操作数可以被存

硬件电路板设计规范

硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

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1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范:......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。

硬件工程师培训教程(15个doc)5

硬件工程师培训教程(15个doc)5

硬件工程师培训教程(二) 第二节计算机的体系结构 一台计算机由硬件和软件两大部分组成。硬件是组成计算机系统的物理实体,是看得见摸得着的部分。从大的方面来分,硬件包括CPU(Central Processing Unit ——中央处理器)、存储器和输入/输出设备几个部分。 CPU 负责指令的执行,存储器负责存放信息(类似大脑的记忆细胞),输入/输出设备则负责信息的采集与输出(类似人的眼睛和手)。具体设备如我们平常所见到的内存条、显卡、键盘、鼠标、显示器和机箱等。软件则是依赖于硬件执行的程序或程序的集合。这是看不见也摸不着的部分。 一、Von Neumann (冯. 诺依曼)体系结构 Von Neumann 体系结构是以数学家John Von Neumann 的名字命名的,他在20 世纪40年代参与设计了第一台数字计算机ENIAC 。Von Neumann 体系结构的特点如下: ·一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5 大部分组成。 ·采用存储程序工作原理,实现了自动连续运算。 存储程序工作原理即把计算过程描述为由许多条命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来,工作时控制器执行程序,控制计算机自动连续进行运算。Von Neumann 体系结构存在的一个突出问题就是,外部数据存取速度和CPU 运算速度不平衡,不过可以通过在一个系统中使用多个CPU 或采用多进程技术等方法来解决。 二、CPU CPU 是计算机的运算和控制中心,其作用类似人的大脑。不同的CPU 其内部结构不完全相同,一个典型的CPU 由运算器、寄存器和控制器组成。3 个部分相互协调便可以进行分析、判断和计算,并控制计算机各部分协调工作。最新的CPU 除包括这些基本功能外,还集成了高速Cache(缓存)等部件。 三、存储器 每台计算机都有3 个主要的数据存储部件:主存储器、高速寄存器和外部文件存储器。主存储器通常是划分为字(典型的是32 位或64 位)或字节(每字含4 或8 字节)的线性序列。高速寄存器通常是一个字长的位序列。一个寄存器的内容可能表示数据或主存储器中数据或下一条指令的地址。高速缓存通常位于主存储器和寄存器之间作为从主存储器存取数据的加速器。外部文件存储器包括磁盘、磁带或日益普及的CD-ROM 等,通常以记录划分,每个记录是位或字节的序列。 四、输入/输出(I/O )设备 输入设备类似人的眼睛、耳朵和鼻子,负责信息的采集,并提交给CPU 处理。具体产品如键盘、鼠标和扫描仪等。输出设备类似人的手,执行大脑(CPU)发出的指令,可完成一定的功能,输出计算机的运算结果。具体产品如打印机、显示器和音箱等。 五、总线 微型计算机的体系结构有一个最显著的特征是采用总线结构。总线就像一条公共通路,将所有的设备连接起来,达到相互通信的目的。与并行计算机(各部件间通过专用线路连接)相比,采用总线结构的微型计算机简化了设计、降低了成本、缩小了体积,但在同等配置条件下,性能有所下降。总线又分用于传输数据的数据总线(Data Bus)、传输地址信息的地址总线(Address Bus)和用于传输控制信号、时序信号和状态信息的控制总线(Control Bus)。 六、操作集 每台计算机都有一内部基本操作集与机器语言指令相对应。一个典型的操作集包括与内部数据类型相关的基本算术指令(即实数和整数加法、减法、乘法和除法等)、测试数据项性质(如是否为零,是正数或负数等)的指令、对数据项的某一部分进行存取和修改 (如在一个字中存取一个字符,在一条指令中存取操作数的地址等 )的指令、控制输入/输出设备的指令及顺序控制指令(如无条件跳转等)。 七、顺序控制 在机器语言程序中下一条要被执行的指令通常是由程序地址寄存器(也称为指令计数器)的内容确定

计算机硬件技术基础专业课程教学大纲

专业课程教学大纲 《计算机硬件技术基础》教学大纲课程教学大纲 课程名称:计算机硬件技术基础 学分及学时:4学分总学时36学时实验36学时 适用专业:网络工程 开课学期:第二学期 开课部门:计算机与互联网学院 先修课程:大学计算机基础、微型计算机硬件技术基础 考核要求:闭卷考试 使用教材及主要参考书: 1、胡汉才编著,单片机原理及其接口技术,北京:清华出版社,1996 2、赵晓安主编,《MCS-51单片及原理及应用》天大出版社出版 2001年 一·课程性质和任务 《计算机硬件技术基础》是为全校非电类各专业本科生开设的一门计算机公共基础课。 本课程的目的是使学生初步明确计算机硬件的体系结构,从概念、基本功能、外部特性、标准等方面了解计算机及其外部设备,重点是微型计算机硬件结构及工作原理,包括计算机工作原理、微机的基本指令系统、汇编程序设计的一般概念,微处理器、存储器、总线及接口电路、外部设备等。 通过本门课程的学习,要对计算机硬件系统的结构和工作原理有一个总体了解,掌握组成PC系统的主要部件和常用外部设备的基本功能、特点、性能指标和使用方法,了解现代计算机的特点和未来计算机的发展趋势,明确汇编语言程序设计的方法。培养学生利用硬件与软件相结合的方法分析解决本专业领域问题的思维方式和初步能力,为培养学生在本专业或相关领域中使用计算机进行控制等应用的开发打下基础。 二·课程教学目的与要求 1、本课程是全校非计算机各专业必修课,宜安排在第3或4学期。 2、了解计算机硬件系统的基本组成、工作原理,性能指标和硬件领域里新技术、新知 识。 3、既有理论,又要通过实验手段,做到理论与实践相结合。 4、讲课使用课件,全部采用多媒体大屏幕投影方式。 5、先修课程为《大学计算机基础》。

硬件工程师培训教程(三)

硬件工程师培训教程(三) 第一节CPU的历史 CPU从最初发展至今已经有20多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,C PU可以分为4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器等等。在风起云涌的IT 业界,PC机CPU厂商主要以I n t el 、AMD和V I A(威盛)三家为主,我们将以他们的产品为介绍重点。 一、Intel 阵营 I n t e l(英特尔)公司大家已经是如$贯耳,不管你是否为计算机高手,也不管你是否是业内人士,只要你知道计算机这个词,对I n t el就一定不会陌生。 I n t el是全世界硬件行业的老大,是世界上最大的芯片生产商和制造商。提到I n t el公司就不能不谈谈I n t e l C PU芯片的发展历程。按照 国际上目前比较能够得到业内认同的说法,I n t el的CPU芯片主要经历了以下几个发展阶段: 1 .I n t e l 4 0 04 1971年,Intel 公司推出了世界上第一款微处理器4004 。这是第一个 用丁个人计算机的4位微处理器,它包含2 3 00个晶体管,由丁性能很差,市场反应冷淡。 2 .I ntel 8080 /8 0 85 在4 0 04之后,I n t el 公司乂研制出了8080处理器和8 0 85处理器,加上当时美国M o t or o la 公司的M C 6 8 00微处理器和Z i l og公司的Z80微处理器,一起组成了8位微处理器家族。 3 .I ntel 8086 /8 0 88 16微处理器的典型产品是I n t el公司的8086微处理器,以及同时生产出的数学协处理器,即8087 。这两种芯片使用互相兼容的指令集,但在8 0 87指令集中增加了一些专门用丁对数、指数和三角函数等数学 计算的指令。由丁这些指令应用丁8 0 86和8 0 87,因此被人们统称 为x 86指令集。此后I n t el推出新一代CPU产品均兼容原来的x 86指令集。 1979年I n t el 公司推出了8 0 86的简化版 ——8088芯片,它仍是16位微处理器,内含2 9 0 00个晶体管,时钟频率为4 .7 7 M Hz,地址总线为20 位,可以使用1MB内 存。8088的内部数据总线是16位,外部数据总线是8位。1981年, 8 0 88芯片被首次用丁I B M PC机当中,开创了个人电脑的新时代。如果说8080处理器还不为大多数人所熟知的话,那么8 0 88则可以说是家喻户晓了, P C(个人电脑)机的第一代C PU便是从它开始的。 1982年的I n t e l 8 0 2 86虽然是16位芯片,但是其内部已包含了1 3 .4 万个晶体管,时钟频率也到了前所未有的 2 0 M Hz。其内、外部数据总线均为16位,地址总线为24位,可以使用1 6 MB内存,工作方式包括实模式和保护模式两种。 5 .I nt el 80386DX/8 038 6 SX 32位微处理器的代表产品首推I n t el公司1 9 85年推出的8 0 3 86,这是一种

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