(完整word版)計(jì)算機(jī)硬件介紹

1、硬件控制信號(hào)，各部件之控制，計(jì)算通道進(jìn)行稱為總線，傳輸數(shù)據(jù)送CPU發(fā)傳送控制魏趁控制狀計(jì)算機(jī)硬件介紹一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括“硬件系統(tǒng)”和“軟件系統(tǒng)兩大部分。就計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)而言，當(dāng)今計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)仍然是馮諾依曼結(jié)構(gòu)，由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五大部件構(gòu)成,如下圖：間連接的信號(hào)線用于傳遞信息和為了節(jié)省并簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)間采用公共通道進(jìn)行信息傳送和機(jī)部件之間分時(shí)占用著這些公共數(shù)據(jù)的控制和傳送，這樣的通道簡(jiǎn)主要有三條:數(shù)據(jù)總線DBUS（雙向信息）、地址總線ABUS（單向傳出的地址信號(hào)）、控制總線CBUS信號(hào)、時(shí)序信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)）。CPU由運(yùn)算器和控制器組成，又稱為中央處

2、理器，CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器等一起構(gòu)成了主機(jī)，主機(jī)之外的輸入和輸出等設(shè)備統(tǒng)稱為外部設(shè)備，簡(jiǎn)稱外設(shè)。運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件，包括算術(shù)邏輯運(yùn)算部件ALU和若干種寄存器，計(jì)算機(jī)中的所有運(yùn)算、比較、排列、選擇等,都是由運(yùn)算器完成的.控制器則是計(jì)算機(jī)的指揮中心，負(fù)責(zé)控制協(xié)調(diào)整個(gè)計(jì)算機(jī)的工作。存儲(chǔ)器是用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)的部件，存儲(chǔ)器分為許多小的單元，稱為存儲(chǔ)單元。每個(gè)存儲(chǔ)單元有一個(gè)編號(hào)，稱為地址，一個(gè)存儲(chǔ)單元可存放數(shù)個(gè)二進(jìn)制位，一個(gè)二進(jìn)制位可存放一個(gè)0或1。通常，向存儲(chǔ)器存入數(shù)據(jù),稱為“寫(xiě)”；從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)，稱為“讀”?！白x”、“寫(xiě)”時(shí)一般以字節(jié)為單位.存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。上面討論的存儲(chǔ)器，即是

3、指內(nèi)存儲(chǔ)器。內(nèi)存又稱主存儲(chǔ)器，一般采用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM,其速度相對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)很慢.為提高DRAM與CPU之間的傳輸速度，中間又采用了一層用SRAM構(gòu)成的高速緩沖存儲(chǔ)器Cache，使用時(shí)先將數(shù)據(jù)和程序存放到Cache中，就可大大提高CPU從存儲(chǔ)器存取的速度，可以說(shuō)它決定了CPU存取存儲(chǔ)器的速度?，F(xiàn)在有些廠商把Cache設(shè)計(jì)到CPU的內(nèi)部，稱為一級(jí)Cache，CPU主板上的稱為二級(jí)Cache。內(nèi)存分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM兩種，RAM用來(lái)存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)，能讀能寫(xiě)，但斷電后即消失；ROM只能在特定條件下寫(xiě)入，一般只能讀不能寫(xiě)，但斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)消失，因此可用來(lái)存放一些固定的程

4、序或信息，如自檢程序、配置信息等。外存是計(jì)算機(jī)用來(lái)存放大量的暫時(shí)不參與運(yùn)算或處理的數(shù)據(jù)和程序，需要時(shí)再調(diào)入內(nèi)存。當(dāng)前使用最多的是磁盤(pán)（軟、硬盤(pán)）、光盤(pán)、磁帶等，其特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、可靠性高、價(jià)格低，可以長(zhǎng)期保存。存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)介質(zhì)分為磁、光和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器3類，其中內(nèi)存為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，軟、硬盤(pán)為磁存儲(chǔ)器，光盤(pán)為光存儲(chǔ)器。輸入設(shè)備主要有：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、寫(xiě)字板、條碼閱讀器、數(shù)碼相機(jī)等，輸出設(shè)備主要有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等；既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備的主要是存儲(chǔ)器。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備又稱為I/O設(shè)備。鍵盤(pán)是最常用的輸入設(shè)備，用來(lái)輸入數(shù)字和符號(hào)，包括：數(shù)字鍵、字母鍵、符號(hào)鍵、功能鍵和控制鍵，鍵盤(pán)連

5、接到主機(jī)的PS/2口、COM口（串口）或USB口（通用串行接口）上。鍵盤(pán)的發(fā)展經(jīng)歷了86鍵、101鍵、104鍵，可分為有線鍵盤(pán)和無(wú)線鍵盤(pán)，標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)和多功能鍵盤(pán).基本鍵盤(pán)共有4個(gè)區(qū)，分別為主鍵盤(pán)區(qū)、功能鍵區(qū)、光標(biāo)控制鍵區(qū)和數(shù)字小鍵盤(pán)區(qū)，大家要掌握以下這些鍵：CapsLock、Shift、Tab、Backspace、Enter、空格鍵、Esc、Ctrl、Alt、Windows徽標(biāo)鍵、F1F12、NumLock、Insert、Delete、PageUp、PageDownHome、End、PrintScreen等，組合鍵：Ctrl+Alt+Del、Ctrl+Break等.打印機(jī)有3種:針式打印機(jī)、噴墨

6、打印機(jī)和激光打印機(jī)；顯示器有CRT顯示器、液晶顯示器和等離子顯示器3種。衡量計(jì)算機(jī)性能優(yōu)劣的指標(biāo)主要有：存取周期（連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的讀或?qū)懙牟僮魉璧淖疃虝r(shí)間）、內(nèi)存容量（單位為字節(jié)Byte）、字長(zhǎng)（一次操作中能處理的最大數(shù)據(jù)位，又稱數(shù)據(jù)寬度）、運(yùn)算速度（單位為MIPS即百萬(wàn)條指令/s）。微型計(jì)算機(jī)是我們最常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)，它的主體是主機(jī)箱，里面有：主板、CPU、內(nèi)存、顯示卡、硬盤(pán)、軟驅(qū)、光驅(qū)、電源等，外部還有顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等設(shè)備。如何開(kāi)關(guān)微機(jī)：冷啟動(dòng)（Power）、RESET（復(fù)位）、熱啟動(dòng)（Ctrl+Alt+Del），前兩者均從自檢開(kāi)始，后者不經(jīng)過(guò)自檢。開(kāi)機(jī)順序?yàn)椋合韧庠O(shè)后主機(jī)，關(guān)機(jī)時(shí)正好

7、相反，特別注意：關(guān)機(jī)后須隔15秒以上才可重新開(kāi)機(jī)，否則容易損壞計(jì)算機(jī)中的開(kāi)關(guān)電源。微機(jī)的主要技術(shù)性能指標(biāo)為CPU的時(shí)鐘頻率（主頻），單位為MHz，如PII/233、PIII900、P42.66G等，一般都采用硅芯片，目前生產(chǎn)CPU的公司主要有：INTEL、AMD、威盛、IBM等，迄今已發(fā)展了4代：1971年的4004和1972年的8008、1974年的8080、1978年的8086和1979年的8088和1982年的全16位的80286、1985年32位的80386和1989年的80486，2000年推出了P4,主頻已達(dá)到2。53G以上，并正在不斷提升。主板是計(jì)算機(jī)中最大的一塊電路板，CPU、

8、內(nèi)存、顯卡及各種外設(shè)的接口卡都插在這兒，不同的CPU能用的主板不一定相同。主板中最重要的部件是選用的集成電路芯片組，它是CPU與各種設(shè)備連接的橋梁，其他部件還有BIOS（基本輸入/輸出系統(tǒng)）、CMOS、系統(tǒng)總線和微機(jī)內(nèi)存。370IDECOM1接口卩cj擴(kuò)腋COM2微機(jī)在開(kāi)機(jī)后首先需要進(jìn)行系統(tǒng)引導(dǎo)，然后才能讓操作系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)，負(fù)責(zé)這一任務(wù)的就是BIOS，它是高層軟件與硬件之間的接口，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟動(dòng)、系統(tǒng)自檢診斷、基本外部設(shè)備輸入輸出驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)配置分析等功能，一旦損壞.電腦將不能工作.BIOS通常存放在一塊固化的芯片中，采用閃存（FlashMemory）作為物理載體，一般只能讀不能寫(xiě)，但在一定條

9、件下可以寫(xiě)入（ROM）。CIH病毒專門破壞BIOS，中毒的后果十分嚴(yán)重.CMOS集成芯片有兩大功能：一是實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制，二是由SRAM構(gòu)成的系統(tǒng)配置信息存放單元。采用電池和主板電源供電，如果兩者都斷電，CMOS中的配置信息就會(huì)消失。電腦啟動(dòng)時(shí)按一下Del鍵就可以使用BIOS系統(tǒng)配置分析程序修改CMOS中的信息了。系統(tǒng)總線：主板上有連接插槽（總線接插口），早期有ISA、EISA、VESA接口，現(xiàn)在較多的是PCI和AGP接口。PCI是一種局部總線標(biāo)準(zhǔn)，90年代誕生，工作頻率有33、66MHz，數(shù)據(jù)寬度有32、64位，傳輸頻率有133、266MH/秒，常用于連接高速外設(shè)，如聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置MODEM等

10、.AGP是Intel開(kāi)發(fā)的新一代局部視頻接口標(biāo)準(zhǔn)（連接主存和顯存），專門用于圖形控制設(shè)備總線寬度32位，總線頻率為66（1X）、133（2X）、266（4X）、533（8X）MHz，其速度快于PCI，AGP8X的傳輸帶寬達(dá)到了2133MB/秒，大幅度提高了圖形處理的能力，特別適合于3D圖形數(shù)據(jù)（3D動(dòng)畫(huà)和3D游戲）的傳輸。連接磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)準(zhǔn)接口有FDD（連接軟盤(pán)）、IDE（連接硬盤(pán)）。微機(jī)內(nèi)存一般采用DRAM（動(dòng)態(tài)、主存）和SRAM（靜態(tài)、緩存），現(xiàn)已改用同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器SDRAM、雙速率DDRSDRAM和RDRAM等性能更高、速度更快的內(nèi)存。微機(jī)實(shí)際選用的內(nèi)存容量一般為64、128、256、

11、512MB、1GMB等的內(nèi)存條，一般來(lái)說(shuō)，如果要安裝WindowsXP，需要256MB以上的內(nèi)存.外存儲(chǔ)器主要有硬盤(pán)、軟盤(pán)、電子盤(pán)和光盤(pán)4類.硬盤(pán)完全密封（完整word版）計(jì)算機(jī)硬件介紹在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，轉(zhuǎn)速高達(dá)7200、10000轉(zhuǎn)/分,容量已從過(guò)去的幾百M(fèi)B發(fā)展到幾十GB甚至上百GB，速度遠(yuǎn)快于軟盤(pán)、保存時(shí)間較長(zhǎng)。軟盤(pán)是和驅(qū)動(dòng)器分離的，目前常用的是1。44MB、3.5英寸盤(pán)，攜帶方便但速度較慢、容量太小、容易損壞、保存時(shí)間短。軟盤(pán)中的數(shù)據(jù)記錄在盤(pán)片表面的一個(gè)個(gè)同心圓上（磁道），磁道又分為若干個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)記錄512Byte的數(shù)據(jù)。一個(gè)3。5英寸雙面軟盤(pán)有80個(gè)磁道，每道18個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可保

12、存512Byte內(nèi)容，則其容量為：2*80*18*512B=1。44MB。微機(jī)一般配有一個(gè)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)硬盤(pán)，現(xiàn)在軟盤(pán)已趨于逐漸淘汰，可移動(dòng)的電子盤(pán)越來(lái)越廣泛,它采用半導(dǎo)體集成電路制作，容量大、速度快、可靠性高、即插即用。電子盤(pán)可分為優(yōu)盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán)兩種，采用USB接口（USB1.1和2。0的速度分別可達(dá)12和480MB/秒）。光盤(pán)的存取速度慢于硬盤(pán)，可分為CD和DVD兩種類型,CD型容量為700MB（分為只讀型CD-ROM、一次寫(xiě)入型CD-R、可擦寫(xiě)型CD-RW）,DVD分為DVDROM和DVDRAM（可擦寫(xiě)）兩種，容量更大，讀取速度更快。其工作原理是：光盤(pán)插入光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，驅(qū)動(dòng)器中的激光發(fā)

13、射器發(fā)出激光，由于光盤(pán)表面凹凸不平，反射光強(qiáng)弱的變化經(jīng)過(guò)解調(diào)后即可讀出數(shù)據(jù)。DVDROM盤(pán)面單面單層的容量為4.7GB、單面雙層的容量7。5GB、雙面雙層的容量可達(dá)17GBO顯示系統(tǒng)由顯示卡（顯示適配器）和顯示器構(gòu)成，是外設(shè)中十分重要的設(shè)備。顯示卡是連接顯示器與主機(jī)的接口電路板，其傳送數(shù)據(jù)的能力也很大地影響到計(jì)算機(jī)整體的運(yùn)行速度，顯示卡的主要技術(shù)指標(biāo)為：顯示內(nèi)存的大小、支持的分辨率、產(chǎn)生的色彩多少、刷新速率和圖形加速能力等，一般說(shuō)來(lái)，顯存越大，色彩顯示能力越強(qiáng)。顯卡品種主要有：CGA、EGA、VGA、SVGA、TVGA、PCIE，現(xiàn)在常見(jiàn)的是后兩種，其分辨率可達(dá)到1024X768以上，24或3

14、6位真彩色。顯示器主要有CRT顯示器、液晶顯示器和等離子顯示器3類，顯示器主要技術(shù)指標(biāo)為：點(diǎn)距和掃描頻率。點(diǎn)距越小，像素間隔越小，圖像就越細(xì)膩,其規(guī)格常有：0。31、0o28、0o26、0o24、0.20等；掃描頻率主要指垂直掃描頻率,60Hz是基本要求，通常75Hz以上才能使畫(huà)面不閃爍。顯示器的屏幕尺寸逐漸向大尺寸發(fā)展，現(xiàn)在最常見(jiàn)的是17英寸純平顯示器，液晶顯示器的輻射較低，但價(jià)格較貴，原先多應(yīng)用在筆記本電腦上，現(xiàn)在已開(kāi)始普及到臺(tái)式機(jī)上。多媒體（Muitimedia）技術(shù)始于20世紀(jì)80年代，媒體指是信息表示和傳播的載體，如語(yǔ)言、文字、圖像、圖形、動(dòng)畫(huà)和視頻等在計(jì)算機(jī)中這些媒體的定義有：感覺(jué)

15、媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體等。多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由一套復(fù)雜的硬件和軟件有機(jī)結(jié)合的綜合系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件、聲音/視頻處理器、多媒體輸入/輸出設(shè)備及信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、通信傳輸設(shè)備及接口裝置等；軟件系統(tǒng)包括多媒體工作平臺(tái)、媒體處理系統(tǒng)工具和用戶應(yīng)用軟件.多媒體計(jì)算機(jī)在處理信息時(shí)具有轉(zhuǎn)換集成、控制、傳輸和交互等功能，其關(guān)鍵技術(shù)為數(shù)字化技術(shù)和數(shù)據(jù)的壓縮/解壓縮技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)信號(hào)在模擬和數(shù)字之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換（A/D、D/A轉(zhuǎn)換）的硬件技術(shù)，數(shù)字化后的音視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)量十分龐大，必須經(jīng)過(guò)壓縮處理才能解決儲(chǔ)存問(wèn)題，使用時(shí)先進(jìn)行解壓縮，這個(gè)過(guò)程中應(yīng)用的技術(shù)就是數(shù)據(jù)的壓縮/解壓縮技術(shù)，它的核心是算法.一般說(shuō)來(lái)，壓縮/解壓縮的算法總會(huì)有一（完整word版）計(jì)算機(jī)硬件介紹定的不對(duì)稱，壓縮常以軟件方法進(jìn)行，要花費(fèi)大量的時(shí)間，而解壓縮則可用硬件解碼器實(shí)施完成，速度較快,另外，壓縮過(guò)程通常是不可逆的，一般需要犧牲一定的數(shù)據(jù)（有損壓縮）。常見(jiàn)的圖片壓縮格式有：BMP、TIFF、PCX（無(wú)損壓縮的圖像格式）和JPEG、GIF（有損壓縮的圖像格式，壓縮比在10:1到80：1之間），視頻壓縮有MPEG，壓縮比在50：1到100:1之間。具有多媒體功能的計(jì)算機(jī)叫多媒體計(jì)算機(jī)（MPC