存储器需要接口电路和总线相连吗

3.1.1　计算机硬件系统

从功能上讲，微型计算机硬件系统主要由微处理器（CPU）、存储器、系统总线、接口电路及输入/输出五个逻辑部分组成，如图3-1所示。从外观上看，微机由主机和外部设备构成，计算机的外部设备主要包括输入/输出设备和外部存储器等，而平常所说的硬盘、光驱等外存储器一般都安置在主机箱中；计算机的主机箱里有一块印制电路板，即主板，通常都是将计算机中重要的部件都安装在主板上，比如：CPU、内存器以及总线槽、插座、电池和外设接口等。

图3-1　微型计算机硬件逻辑结构图

（1）微处理器

微处理器MPU（MicroProcessing Unit），一般也称为CPU，它是由大规模和超大规模集成电路组成的模块，是微机硬件中的核心部件，具有运算能力和控制能力，如图3-2和图3-3所示。其处理数据速度的快慢直接影响着整台电脑性能的发挥，所以人们把它形象地比喻为电脑的心脏。

图3-2　80486微处理器　　

图3-3　Pentium微处理器

（2）存储器

存储器是微型计算机系统中的记忆设备，它用来存储各种信息，如计算机要执行的程序和数据处理的结果（包括中间结果和最终结果）。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。它由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大、速度快、成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。

（3）系统总线

为将各部件和外设备与CPU直接连接，常用一组线路配以适当的接口电路来实现，这组多个功能部件共享的信息传输线称为总线，计算机系统通过总线将CPU、主存储器及输入/输出设备连接起来。所以，总线是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信号的公用通道。从物理上讲，总线是计算机硬件系统中各部分互相连接的方式，具体体现为扩展槽；从逻辑上讲，总线是一种通信标准，是关于能在PC中工作的协议。采用总线结构便于部件或设备的扩充；使用统一的总线标准，不同设备间互联将更容易实现。总线结构如图3-4所示。

图3-4　系统总线结构

通常，采用总线速度和数据通道的带宽两项指标来对系统总线性能进行衡量。由于系统总线的类型和速度会妨碍计算机中其他部件性能的提高，所以需要适当地选择总线和不断更新总线。

（4）输入/输出接口电路

所谓接口电路是指CPU和存储器、外部设备或者两种外部设备之间，或者两种机器之间通过系统总线进行连接的逻辑部件。它是CPU与外界进行信息交换的中转站，以实现数据缓冲、信号转换、对外设的控制和检测、设备选择、中断或DMA管理、可编程等功能。它具有以下特点：

●接口电路一般由寄存器组、专用存储器和控制电路几部分组成当前的控制指令、通信数据及外部设备的状态信息等分别存放在专用存储器或寄存器组中。

●所有外部设备都通过各自的接口电路连接到微型计算机的系统总线上。

●接口电路的通信方式分为并行通信和串行通信，并行通信是将数据各位同时传送，串行通信则使数据一位一位地按顺序传送。

（5）输入/输出设备

输入/输出设备（I/O设备）又简称外设，是为微型计算机提供具体的输入/输出手段。标准的I/O设备指键盘和显示器。除此外，常用的输入/输出设备有鼠标、扫描仪、数码相机、数字化仪、光笔、话筒、打印机、绘图仪、音像等。