1、想知道计算机主板上的bios和cmos工作原理,之间有什么关系?
BIOS与COMS的区别和 BIOS是什么？ BIOS就是(Basic Input/Output System，基本输入/输出系统的缩写)在电脑中起到了最基础的而又最重要的作用。是电脑中最基础的而又最重要的程序。把这一段程序放在一个不需要供电的记忆体（芯片）中，这就是平时所说的BIOS。 它为计算机提供最底层的、最直接的硬件控制，计算机的原始操作都是依照固化在BIOS里的内容来完成的。准确地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个接口或者说是转换器，负责解决硬件的即时需，并按软件对硬件的操作要具体执行。电脑使用者在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。 CMOS为何物？ CMOS，即：Complementary Metal Oxide Semiconductor——互补金属氧化物半导体(本意是指互补金属氧化物半导体存储嚣，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)，是机主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOS RAM芯片由系统通过一块后备电池供电，因此无论是在关机状态中，还是遇到系统掉电情况，CMOS信息都不会丢失。 BIOS和CMOS的区别与： BIOS是一组设置硬件的电脑程序，保存在主板上的一块EPROM或EEPROM芯片中，里面装有系统的重要信息和设置系统参数的设置程序——BIOS Setup程序。而CMOS即：Complementary Metal Oxide Semiconductor——互补金属氧化物半导体，是主板上的一块可读写的RAM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对参数的设定，其内容可通过设置程序进行读写。CMOS芯片由主板上的钮电池供电，即使系统断电，参数也不会丢失。CMOS芯片只有保存数据的功能，而对CMOS中各项参数的修改要通过BIOS的设定程序来实现。 BIOS与CMOS既相关又不同：BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段；CMOS RAM既是BIOS设定系统参数的存放场所，又是 BIOS设定系统参数的结果。因此，完整的说法应该是“通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置”。由于 BIOS和CMOS都跟系统设置密初相关，所以在实际使用过程中造成了BIOS设置和CMOS设置的说法，其实指的都是同一回事，但BIOS与CMOS却是两个完全不同的概念，切勿混淆。 bios是主板上的一个芯片！bios是英文basic input output system的缩略语，直译过来后中文名称就是基本输入输出系统。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个rom芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。bios设置程序是储存在bios芯片中的，只有在开机时才可以进行设置。cmos主要用于存储bios设置程序所设置的参数与数据，而bios设置程序主要对计算机的基本输入输出系统进行管理和设置，使系统运行在最好状态下，使用bios设置程序还可以排除系统故障或者诊断系统问题。 有人认为既然bios是程序，那它就应该是属于软件，感觉就像自己常用的word或excel。但也有很多人不这么认为，因为它与一般的软件还是有一些区别，而且它与硬件的也是相当地紧密。形象地说,bios应该是连接软件程序与硬件设备的一座桥梁,负责解决硬件的即时要。主板上的bios芯片或许是主板上唯一贴有标签的芯片，一般它是一块以后的rom bios多采用eeprom(电可擦写只读rom)，通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘，可以对eeprom进行重写，方便地实现bios升级。 计算机用户在使用计算机的过程中，都会接触到bios，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的bios管理功能是否先进。 bios芯片是主板上一块长方型或正方型芯片，bios中主要存放： 自诊断程序：通过读取cmos ram中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化； cmos设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入cmos ram中； 系统自举装载程序：在自检成功后将磁盘相对0道0扇区上的引导程序装入内存，让其运行以装入dos系统； 主要i／o设备的驱动程序和中断； 由于bios直接和系统硬件资源交道，因此总是针对某一类型的硬件系统，而各种硬件系统又各有不同，所以存在各种不同种类的bios，随着硬件技术的发展，同一种bios也先后出现了不同的版本，新版本的bios比起老版本来说，功能更强。 bios是单个器件的出厂固化软件设置，如主板，显卡等bioss是对本台机器所有组件进行设置控制系
2、CMOS摄像机的成像原理
在了解CMOS图像处理器成像原理之前，我们先来看看CCD与CMOS之间的一个对比，以更好了解CMOS图像处理器。相比于CCD，CMOS的优点由于： 1） 设计单一感光器感光器连接放大器 2） 灵敏度同样面积下高感光开口小，灵敏度低 3） 成本线路品质影响程度高，成本高CMOS整合集成，成本低 4） 解析度连接复杂度低，解析度高低，新技术高 5）噪点比单一放大，噪点低百万放大，噪点高 6） 功耗比需外加电压，功耗高直接放大，功耗低 由于构造上的基本差异，我们可以表列出两者在性能上的表现之不同。CCD的特色在于充分保持信在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。下图为CMOS成像模块示意图。 为什么需要线性插值呢？我们先来看看CMOS图像处理器的排列： 由于制作工艺的问题，CMOS感应R 或G或B一种颜色，这就是贝叶尔格式的数据（如图6所示）。它必须经过插值运算才能得到每个像素的RGB值。 由上图可以看出，每个像素点都有8个相邻的像素点，而且这8个像素点的颜色分量与此像素点不同。插值算法就是依据相邻的像素点的颜色值的空间相关性原理进行的。其处理方法如下： a. 只有R颜色分量的像素点，其G颜色分量由周围4个G的平均值计算得出。B颜色分量由周围4个B的平均值计算得出。 b. 只有B颜色分量的像素点，其R颜色分量由周围4个R的平均值计算得出，G颜色分量由周围4个G平均值计算得出。 c. 只有G颜色分量的像素点，其R颜色分量由上下2个R的平均值计算得出，B颜色分量由左右2个B平均值计算得出。 为了有效地进行图像信息的传输或储存，减少描述图像的数据量是一件非常重要的工作。在Windows系统中，我们常见的bmp图片文件（bitmap file）是位图图片。位图图片的文件大小一般都是最大的，不便于存储和传输，所以后来才出现了一些压缩格式图片，如：gif、tiff、jpeg、png等图片文件。 图片压缩分为有损压缩（如jpeg图片）和无损压缩：（如tiff图片） 什么是位图? 位图也称像素图像或点阵图像，是由多个点组成的，这些点被称为像素。位图可以模仿照片的真实效果，具有表现力强、细腻、层次多和细节多等优点。图片的压缩算法很多，格式也有很多种，例如jpge，gif等，但为了大家能够简单了解和实验方便，这里重点介绍BMCP压缩格式算法。 BMCP 采用无损压缩方法对图片进行压缩的，其处理流程大概如下：对一幅位图的所有象素点进行扫描，取出所有像素点的颜色构造颜色表，并且记录这些像素点的颜色在颜色表中的索引位置，然后再对这些索引位置记录进行压缩后再存储数据，也就是存储的时候像素点位置只存储索引而不存储颜色。我们都知道一张图按行列扫描时某个点的颜色在它后面连续同时出现的机率是很大的，所以我们的压缩就在这里了。简单的压缩原理用伪代码表示如下： color = 图片的第一点像素点颜色； while（图片的像素点没有扫描完） newColor = 获取当前像素点的颜色； if(newColor == color) { color的出现次数1; }else{ 存储color; color = newColor; } } 这样压缩后，我们就可以将一些连续出现的颜色点压缩为一个颜色点了。例如有下面的字符数据： abceefaccccch 经我们压缩后就可以变为如下数据了： aec5h1 （注：字符后面的数字表示其连续出现的次数） l BMCP 的颜色索引值的存储 我们大家都知道在bmcp里是存储颜色索引值的，而大家也知道在C#里的int/uint是占用4个字节空间的，所以我们存储象素颜色索引时肯定尽量避免存储为int/uint值！ 在bmcp里颜色索引值的存储大小是根据颜色表的数量来决定的。当颜色表的颜色数量小于个字节；而如果颜色表数量小于ushort. Maxalue*个字节存储的是“值/”）；否则就只能使用4个字节存储索引。 在上面的压缩计算中，我们还要存储一个“颜色连续出现的次数”值，这个值的大小在bmcp里是占用次的地方则是少之又少。 l BMCP 的文件格式 BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间较大。BMP文件的图像深度可选lbit、bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。典型的BMP图像文件由三部分组成：位图文件头结构（BITMAPFILEHEADER），它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息；位图信息头结构（BITMAPINFOHEADER），它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息；位图调色板。 l 位图文件头结构 BITMAPFILEHEADER中，bfTabe是标识数据，内容为固定值“BM”，用于标识文件格式为BMP文件。 bfSize的数据地址为2，数据类型为unsigned long，表示位图文件的大小。 bfReserved和8，数据类型为unsigned int，是BMP文件的保留字，其值为0，暂无意义。 bfOffBits的数据地址为，数据类型为unsigned long，以字节为单位，指示图像数据在文件内的起始地址，即图像距文件头的偏移量。 l 位图信息头结构 BITMAPINFOHEADER中，biSize的数据地址为，数据类型为unsigned long，以字节为单位，指定数据结构BITMAPINFOHEADER所占用的存储容量，固定值为。 biWidth和biHeigth的数据地址分别为和，数据类型为unsigned long，均以像素为单位，给出该BMP文件所描述位图的宽度和高度。若biHeigth取值为正数，则表明位图为bottom_up类型的DIB位图，位图的原点为左下角。若biHeigth取值为负数，则表明位图为top_down类型的DIB位图，位图的原点为左上角。一般情况下，取值为正数。 biPlanes数据地址为. biBitCount的数据地址为，数据类型为unsigned int，确定每个像素所需要的位数，即量化级数。 biCompression的数据地址为，数据类型为unsigned long，以字节为单位，表示图像数据占用的空间大小。 biXperlsPerMeter和biYperlsPerMeter的数据地址为，数据类型为unsignedlong，以每米像素数为单位，给出位图目标设备水平垂直的分辨率。 biClrUsed的数据地址是，数据类型为unsigned long，给出位图实际使用的颜色表中的颜色变址数。 biClrImperant的数据地址为，表示所有使用的颜色都是重要颜色。 l 位图调色板 RGBQUAD结构体由4个字节型数据组成，因此一个RGBQUAD结构体只占用4字节空间，从左到右每个字节依次表示（蓝色，绿色，红色，保留字）。 我们很清晰的了解到BMCP是如何做到压缩位图文件的。 1） 只存储每个象素点颜色索引值 2） 将连续出现相同颜色的多个象素点压缩为一个“象素点” ccd和cmos都是基于光电二极管遇光后会产生强弱不等电流这一原理，利用光电可转换特性，将投射在其感光面上的光像信息收集并转换为与之成相应比例的图像电信；随后，电信经过放大和模/数转换后变为数字化的图像信息，通过显示屏被人眼识别。 ccd制造成本高、工作热量大、成像宽容度与色彩相对较好；cmos成本低、热量小、使用寿命相对更长。
3、什么是CMOS电路？
功耗 TTL门电路的空载功耗与CMOS门的静态功耗相比，是较大的，约为数十毫瓦（mw）而后者仅约为几十纳(9)瓦；在输出电位发生跳变时（由低到高或由高到低）,TTL和CMOS门电路都会产生数值较大的尖峰电流，引起较大的动态功耗。 速度 通常以为TTL门的速度高于“CMOS门电路。影响 TTL门电路工作速度的主要因素是电路内部管子的开关特性、电路结构及内部的各电阻阻数值。电阻数值越大，工作速度越低。管子的开关时间越长，门的工作速度越低。门的速度主要体现在输出波形相对于输入波形上有“传输延时”tpd。将tpd与空载功耗P的乘积称为“速度功耗积”，做为器件性能的一个重要指标，其值越小，表明器件的性能越 好（一般约为几十皮（）焦耳）。与TTL门电路的情况不同，影响CMOS电路工作速度的主要因素在于电路的外部，即负载电容CL。CL是主要影响器件工作速度的原因。由CL所决定的影响CMOS门的传输延时约为几十纳秒。
4、CMOS器件的基本原理及结构
????CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor），互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单。 ????在计算机领域，CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称，其实CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片，是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。CMOS RAM本身只是一块存储器，只有数据保存功能。而对BIOS中各项参数的设定要通过专门的程序。BIOS设置程序一般都被厂商整合在芯片中，在开机时通过特定的按键就可进入BIOS设置程序，方便地对系统进行设置。因此BIOS设置有时也被叫做CMOS设置。 ????CMOS制造工艺也被应用于制作数码影像器材的感光件（常见的有TTL和CMOS），尤其是片幅规格较大的单反数码相机。虽然在用途上与过去CMOS电路主要作为固件或计算工具的用途非常不同，但基本上它仍然是采取CMOS的工艺，只是将纯粹逻辑运算的功能转变成接收外界光线后转化为电能，再透过芯片上的模数转换器（ADC）将获得的影像讯转变为数字信输出。 CMOS与CCD的区别 CCD与CMOS传感器是被普遍采用的两种图像传感器，两者都是利用感光二极管(photodiode)进行光电转换，将图像转换为数字数据，而其主要差异是数字数据传送的方式不同。 CCD传感器中每一行中每一个象素的电荷数据都会依次传送到下一个象素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；而在CMOS传感器中，每个象素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。 造成这种差异的原因在于：CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真，因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理；而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声，因此，必须先放大，再整合各个象素的数据。 由于数据传送方式不同，因此CCD与CMOS传感器在效能与应用上也有诸多差异，这些差异包括： 1. 灵敏度差异： 由于CMOS传感器的每个象素由四个晶体管与一个感光二极管构成(含放大器与A/D转换电路)，使得每个象素的感光区域远小于象素本身的表面积，因此在象素尺寸相同的情况下，CMOS传感器的灵敏度要低于CCD传感器。 2. 成本差异： 由于CMOS传感器采用一般半导体电路最常用的CMOS工艺，可以轻易地将周边电路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到传感器芯片中，因此可以节省外围芯片的成本；除此之外，由于CCD采用电荷传递的方式传送数据，只要其中有一个象素不能运行，就会导致一整排的数据不能传送，因此控制CCD传感器的成品率比CMOS传感器困难许多，即使有经验的厂商也很难在产品问世的半年内突破%的水平，因此，CCD传感器的成本会高于CMOS传感器。 3. 分辨率差异： CMOS传感器的每个象素都比CCD传感器复杂，其象素尺寸很难达到CCD传感器的水平，因此，当比较相同尺寸的CCD与CMOS传感器时，CCD传感器的分辨率通常会优于CMOS传感器的水平。例如，市面上CMOS传感器最高可达到年英寸，，但Sony在相差不多(1/)，但分辨率却能高达5万象素，。 4. 噪声差异： 由于CMOS传感器的每个感光二极管都需搭配一个放大器，而放大器属于模拟电路，很难让每个放大器所得到的结果保持一致，因此与只有一个放大器放在芯片边缘的CCD传感器相比，CMOS传感器的噪声就会增加很多，影响图像品质. 5. 功耗差异： CMOS传感器的图像采集方式为主动式，感光二极管所产生的电荷会直接由晶体管放大输出，但CCD传感器为被动式采集，需外加电压让每个象素中的电荷移动，而此外加电压通常需要达到~；因此，CCD传感器除了在电源管理电路设计上的难度更高之外(需外加 power IC)，高驱动电压更使其功耗远高于CMOS传感器的水平。举例来说，Omniision推出的O英寸、GA)，在 /mW 以上。因此CCD发热量比CMOS大，不能长时间在阳光下工作。 综上所述，CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。不过，随着CCD与CMOS传感器技术的进步，两者的差异有逐渐缩小的态势，例如，CCD传感器一直在功耗上作改进，以应用于移动通信市场(这方面的代表业者为Sanyo)；CMOS传感器则在改善分辨率与灵敏度方面的不足，以应用于更高端的图像产品。 ????专家们认为，万像素之下的产品中，将开始以CMOS传感器为主流。以小型化和低功耗CMOS图像传感器为核心的摄像机正在成为消费类产品的主流，上述领域将为图像传感器市场带来巨大发展。
5、什么是CMOS技术
CMOS（本意是指互补金属氧化物半导体——一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料）是机主板上的一块可读写的RAM芯 片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。 CMOS RAM本身只是一块存储器，只有数据保存功能，而对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留 在软盘上的(如IBM的PC/AT机型)，使用很不方便。现在多数将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中，在开机时通过特定的按键 就可进入CMOS设置程序方便地对系统进行设置，因此CMOS设置又被叫做BIOS设置。 早期的CMOS是一块单独的芯片MCA(DIP封装)，共有C字节 的容量。为保持兼容性，各BIOS厂商都将自己的BIOS中关于CMOS RAM的前以后的ROM BIOS多采用EEPROM(电可擦写只读ROM)，通过跳线开关和系统配带的驱动程序盘，可以对EEPROM进行重写，方便 地实现BIOS升级。 常见的BIOS芯片有AMI、Award、Phoenix等，在芯片上都能见到厂商的标记。 CCD 或 CMOS，基本上两者都是利用矽感光二极体（photodiode）进行光与电的转换。这种转换的原理与各位手上具备“太阳电能”电子计算机的“太阳能电池”效应相近，光线越强、电力越强；反之，光线越弱、电力也越弱的道理，将光影像转换为电子数字信。 比较 CCD 和 CMOS 的结构，ADC的位置和数量是最大的不同。简单的说，按我们在上一讲“CCD 感光件的工作原理（上）”中所提之内容。CCD每曝光一次，在快门关闭后进行像素转移处理，将每一行中每一个像素（pixel）的电荷信依序传入“缓冲器”中，由底端的线路引导输出至 CCD 旁的放大器进行放大，再串联 ADC 输出；相对地，CMOS 的设计中每个像素旁就直接连着 ADC（放大兼类比数字信转换器），讯直接放大并转换成数字信。 两者优缺点的比较 CCD CMOS 设计 单一感光器 感光器连接放大器 灵敏度 同样面积下高 感光开口小，灵敏度低 成本 线路品质影响程度高，成本高 CMOS整合集成，成本低 解析度 连接复杂度低，解析度高 低，新技术高 噪点比 单一放大，噪点低 百万放大，噪点高 功耗比 需外加电压，功耗高 直接放大，功耗低 由于构造上的基本差异，我们可以表列出两者在性能上的表现之不同。CCD的特色在于充分保持信在传输时不失真（专属通道设计），透过每一个像素集合至单一放大器上再做统一处理，可以保持资料的完整性；CMOS的制程较简单，没有专属通道的设计，因此必须先行放大再整合各个像素的资料。 整体来说，CCD 与 CMOS 两种设计的应用，反应在成像效果上，形成包括 ISO 感光度、制造成本、解析度、噪点与耗电量等，不同类型的差异： ISO 感光度差异：由于 CMOS 每个像素包含了放大器与A/D转换电路，过多的额外设备压缩单一像素的感光区域的表面积，因此 相同像素下，同样大小之感光器尺寸，CMOS的感光度会低于CCD。 成本差异：CMOS 应用半导体工业常用的 MOS制程，可以一次整合全部周边设施于单晶片中，节省加工晶片所需负担的成本 和良率的损失；相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出资讯，必须另辟传输通道，如果通道中有一个像素故障（Fail），就会导致一整排的 讯壅塞，无法传递，因此CCD的良率比CMOS低，加上另辟传输通道和外加 ADC 等周边，CCD的制造成本相对高于CMOS。 解析度差异：在第一点“感光度差异”中，由于 CMOS 每个像素的结构比 CCD 复杂，其感光开口不及CCD大， 相对比较相同尺寸的CCD与CMOS感光器时，CCD感光器的解析度通常会优于CMOS。不过，如果跳脱尺寸限制，目前业界的CMOS 感光原件已经可达到万 像素 / 全片幅的设计，CMOS 技术在量率上的优势可以克服大尺寸感光原件制造上的困难，特别是全片幅 mm 这样的大小。 噪点差异：由于CMOS每个感光二极体旁都搭配一个 ADC 放大器，如果以百万像素计，那么就需要百万个以上的 ADC 放大器，虽然是统一制造下的产品，但是每个放大器或多或少都有些的差异存在，很难达到放大同步的效果，对比单一个放大器的CCD，CMOS最终计算出的噪点就比较多。 耗电量差异：CMOS的影像电荷驱动方式为主动式，感光二极体所产生的电荷会直接由旁边的电晶体做放大输出；但CCD却为被动式， 必须外加电压让每个像素中的电荷移动至传输通道。而这外加电压通常需要伏特（）以上的水平，因此 CCD 还必须要有更精密的电源线路设计和耐压强度，高驱动电压使 CCD 的电量远高于CMOS。 尽管 CCD 在影像品质等各方面均优于CMOS，但不可否认的CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性。 由于数码影像的需热烈，CMOS的低成本和稳定供货，成为厂商的最爱，也因此其制造技术不断地改良更新，使得 CCD 与 CMOS 两者的差异逐渐缩小 。新一代的CCD朝向耗电量减少作为改进目标，以期进入照相的行动通讯市场；CMOS系列，则开始朝向大尺寸面积与高速影像处理晶片统合，藉由后续的影像处理修正噪点以及画质表现， 特别是 Canon 系列的 EOS DD 的成功，足见高速影像处理晶片已经可以胜任高像素 CMOS 所产生的影像处理时间与能力的缩短；另外，大尺寸全片幅则以 Kodak DCS Pron、DCS Pro/n、DCS Pro/c 这一系列的数码机身为召，CMOS未来跨足高阶的影像市场产品，前景可期。
