個人計算機的組成

第三講個人計算機的組成

北京大學信息學院

內容提要

■個人計算機的硬件組成

?主機箱內的部件

■基本輸入輸出設備

■通信設備

■外圍設備

.網(wǎng)絡計算機

.文檔編輯器-MSWORD

2

G個人計算機的硬件組成

■個人計算機的外觀

■抽象的概念模型

3

個人計算機的外觀

個人臺式機

外觀上包括:

機

主

—Earphonescan

beusedasan一

顯

arfletnativeto器

speakers.E

鍵

盤

鼠

標

音

箱

機

耳

ACD-ROMdrive

"aysthemutti-

mediasolhAere

4

抽象的概念模型（一

通信設備

基本輸出設備

（顯示器等）

外圍設備

5

抽象的概念模型（二）

中央處理單元

L」

6

主機箱內的主要部件

■主板、CPU、總線、芯片組

＞接口

■主存儲器和外存儲器

■外設接插端口

■機箱和電源

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士主機箱內的主要部件

■主板(MotherBoard,Main

Board,SystemBoard)是個人計算

機的電路主體，主板的數(shù)據(jù)總線、

地址總線和控制總線將CPU和存儲

設備以及輸入/輸出設備連接集成O

同時還提供多種接口，以便將更多

的存儲設備和輸入/輸出設備(外

圍設備)連接到主機中來。

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■CPU,中央處理器（CentralProcessingUnit,

CPU）是計算機系統(tǒng)的核心設備，其基本功能就是

按照程序執(zhí)行指令。

■決定CPU性能的主要因素包括：CPU執(zhí)行指令的速

度（主頻）、數(shù)據(jù)總線的二進制位數(shù)（數(shù)據(jù)字

長）、地址總線寬度（地址長度）以及指令系統(tǒng)

的處理能力（復雜指令，精簡指令）等。在實際

選購CPU時，則主要從CPU的制造商、CPU型號、主

頻、高速緩存的容量（參見“存儲設備”部分）等

幾個方面考慮。

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主機箱內的主要部件

■總線是一組為系統(tǒng)部件之間數(shù)據(jù)傳送的公用信

號線，具有匯集與分配數(shù)據(jù)信號、選擇發(fā)送信

號的部件與接收信號的部件、總線控制權的建

立與轉移等功能。

■總線標準

■ISA(IndustrialStandardArchitectureBus):16位,EISA總線

■PCI(Periphera1ComponentInterconnectionBus):32/64位

■USB(UniversalSerialBus)：由IBM、Intel及Microsoft等多家公

司共同開發(fā)的新型外設連接技術

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主機箱內的主要部件

■芯片組用于配合CPU芯片的工作，提高總

線的性能和進行輔助的信息加工。擔負

起CPU和主存、主存與圖形加速芯片AGP

（AcceleratedGraphicsPort,力口速圖

形端口）、主存和硬盤以及各種外圍設

備的數(shù)據(jù)交換等。

■BIOS:BasicInput/OutputSystem,操作系統(tǒng)引導

■CMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconductor,

時鐘及硬件設置

ii

主機箱內的主要部件

■接口主要包括內部接口、擴展插槽和外部接口

三類，有些設備是直接焊接在主板上，有些則

可以插拔更換，體現(xiàn)了計算機硬件系統(tǒng)的可擴

展型。

■內部接口：CPU、芯片組、主存儲器、軟磁盤、

硬磁盤(IntegratedDeviceElectronics,

IDE;SmallComputerSystemInterface,SCSI)

■擴展槽：顯示卡、磁盤接口卡、調制解調卡、

聲音卡、解壓縮卡等。(ISA,PCI)

■外部接口：鍵盤、鼠標、串口、并口、USB

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主機箱內的主要部件

■不同級別的存儲設備

主存儲器是用大規(guī)模集成電路的半導體芯片組成的。

它是一種隨機存取存儲器（RandomAccess

Memory,RAM)o它具有“易失特性”。

■概念：RAM,ROM,PROM,EPROM.

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主機箱內的主要部件

■相對于主存儲器，外存儲器的容量要大得多，

但存取速度卻低很多。外存儲器的主要種類

包括硬盤、軟盤驅動器/軟盤、磁帶機/磁帶、

光盤驅動器/光盤等，從物理工作原理上講，

它們是利用物質的光、電、磁等物理特性，

來表示0/1數(shù)據(jù)。有關它們的結構和工作原理,

將在第5講中介紹。

14

15

主機箱內的主要部件

■個人計算機的機身其外面板和背面板有很多

外接端口，用來接插外部設備，它們的端口

大小形狀都不相同。當計算機連接一種新類

型的外部設備時，應該注意下列幾點：

①外設接插端口是否對頭？

②外設的驅動器電路硬件（英文稱呼為Drive）是

否已經(jīng)恰當配備安裝了？

③外設運行所使用的驅動軟件（英文稱為Driver）

是否已經(jīng)安裝了？

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主機箱內的主要部件

■重要的插接端口有：

■電源插口

■顯示器插口（顯卡）

■打印機并行插口

■PS/2鍵盤和鼠標接口

■RS232c標準串行COM接口

■USB（UniversalSerialBus）

■標準PCMCIA接口

.局域網(wǎng)網(wǎng)線插口（網(wǎng)卡）

■電話線MODEM插口（貓，Modem卡）

■數(shù)碼攝像IEEE1394端口

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G主機箱內的主要部件_

機箱和電源

■個人計算機（臺式機）：臥式、立式。

■標準臥式機箱：箱體架、前面板、開關式穩(wěn)

壓電源及上蓋板。

■機箱內部一般有3.5英寸軟盤驅動器、光驅的

安裝位置，有一個到兩個安裝硬盤的空間。

■立式機箱的組成與臥式機箱基本相同，但它

的內部空間較大。

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主機箱內的主要部件

機箱的電源

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占基本輸入輸出設備

■基本輸入設備

■鍵盤

■鼠標

■基本輸出設備

■顯示器

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G鍵盤

■兩種不同型號的鍵盤

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鼠標

(a)鼠標(b)跟蹤球(c)觸摸板

指點設備：圖形用戶界面

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顯示器和顯卡

/

■顯示器和顯卡共同完成

計算員的輸出馬能

■顯卡主要技術指標：

m

圖形加速、顯存i

t

L

■顯卡規(guī)格：i

L

■CGA(ColorGraphicsAdapter)三

二

■EGA(EnhancedGraphicsAdapter)

IF

■VGA(VideoGraphicsArray)

?SVGA(640x480)

■XGA(ExtendedGraphicArray)

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i顯示器和顯卡

■顯示器：CRT（CathodeRayTube,陰極射線管）、

LCD（LiquidCrystalDisplay,平板液晶）

■顯示器的主要技術指標

/尺寸：例如：14英寸、15英寸、17英寸等。

/點距：顯示屏幕的象素間距，例如：0.28mm

/分辨率：分辨率是指屏幕上可以容納的像素的個數(shù)，

/刷新頻率：即每秒刷新屏幕的次數(shù)。

/水平刷新頻率：電子束每秒在水平方向的掃描次數(shù)

/輻射性和綠色環(huán)保能力。

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顯示器

(a)CRT顯示器(b)LCD顯示器

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［通信設備

■網(wǎng)絡適配器

■無線網(wǎng)卡

■調制解調器

■電纜調制解調器

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《網(wǎng)絡適配器

■網(wǎng)絡適配卡（網(wǎng)卡），用于將計算機連

接到局域網(wǎng)

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無線網(wǎng)卡

■用于將計算機連接到無線網(wǎng)絡

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調制解調器

.調制解調器(Modem),用于通過普通公用電話網(wǎng)絡與計

算機網(wǎng)絡建立連接，也包括ISDN(IntegratedService

DigitalNetwork)接入卡和ADSL(Asymmetrical

DigitalSubscriberLoop)接入卡。

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電纜調制解調器

■電纜調制解調器(CableModem)，又名

線纜調制解調器，它可以讓計算機利用

有線電視網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸。

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外圍設備

■打印機

■繪圖儀

■液晶投影儀

■手寫板/圖形輸入板/數(shù)字化板

■掃描儀/數(shù)碼照相機/數(shù)碼攝像機

■聲卡/麥克/音箱

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G打印機

■字符擊打式打印機

.點陣式打印機

■噴墨打印機

■激光打印機

■打印機的指標和使用

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&字符擊打式打印機

■這種打印機中有一組或多組用金屬或其他硬質材料刻成

的字符模型（字模），當字模隔著色帶撞擊紙張時，色

帶上的印色就轉移到紙上形成印刷字符。當需要輸出一

個字符時，打印機把相應字模移到紙的對應位置，然后

啟動擊錘打擊紙張，字符就被印在紙上。

-字符擊打式打印機的主要缺點是只能打印固定數(shù)目的字

符，如所有ASCH碼可見字符，只能打印純文本的文件。

用這種打印機無法打印漢字（試想需要怎樣的字輪或字

帶），也無法打印圖形，所以其應用范圍受到很大限制。

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I點陣式打印機

■點陣式打印機是通過“打印針”打擊色帶產(chǎn)生打印效果，由此它們也

被稱為針式打印機。打印針錯落（或成一排）排列，安裝在一個打

印頭里，常見的有9針單排排列的（稱為9針打印機）和24針雙排

排列的（24針打印機）兩種。在打印頭中電磁裝置的驅動下，這些

打印針打擊色帶和紙張。每個打印針的一次打擊可以在紙上形成一

個小墨點。在打印一個輸出行（例如字符行）的過程中，打印頭沿

著一個導軌上橫向移動，使打印針排掃過一行的整個區(qū)域，在所需

要的地方打出墨點，由這些墨點形成輸出效果。一行打印完成后，

打印機移動紙張，將紙張下一行移到與打印頭對應的位置，繼續(xù)打

印。用這種方法實際上可以在紙張上打印出由小墨點組成的任何輸

出式樣，不僅是文字。有些打印機允許安裝多條不同顏色的色帶，

那么就可以進行彩色輸出。

34

陋Lgo

對

雜

胞

樸

d

hw

賓

wd

世

腿

噴墨打印機

■噴墨打印機在印字方式上與點陣打印機類似，也是用大

量小墨點產(chǎn)生輸出效果，但是它形成墨點的機制不同。

噴墨打印機的打印頭上有數(shù)十到數(shù)百個小噴孔，打印過

程中液體墨水從這些小噴孔噴出，附著在紙上形成墨點

和墨跡。與打印針相比，這些噴孔直徑小得多，數(shù)量也

更多。微小墨滴的噴射由壓力、熱力或者靜電方式驅動。

由于沒有擊打，噴墨打印機工作過程中幾乎沒有聲音，

而且打印紙也未受機械壓力，打印效果比較好，尤其是

在打印圖形、圖象時（與點陣打印機相比）效果更明顯。

噴墨打印機要求質量比較高的紙張，在低質紙張上墨滴

可能泅開，使輸出質量大大降低。

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I激光打印機

■激光打印機的基本原理與靜電復印機類似，也是通過靜

電吸附墨粉后轉移到紙張上。它用接收到的信號控制激

光束，使其照射到一個具有正電位的硒鼓上，被激光照

射的部位轉變?yōu)樨撾娢?，能吸附墨粉。激光束掃描使?/p>

鼓上形成了所需要的結果影像。在硒鼓吸附到墨粉后，

再通過壓力和加熱把影象轉移到一頁打印紙上，形成輸

出。由于激光束極細，能夠在硒鼓上產(chǎn)生非常精細的效

果，所以激光打印機的輸出質量很高，可以達到與普通

印刷相當?shù)乃健＜す獯蛴C的主要缺點是耗電量大，

墨粉價格比較昂貴，因此運行費用高。

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激光打印機打印原理

旋轉反光鏡調制器激光器

\2/1.

DETAILS

——

由計算機來的數(shù)據(jù)

熔在紙面加熱元件

上的墨跡

鼓儂上形成靜電影像

4

留在紙面_

上的墨粉

墨粉盒--

5

墨粉轉移墨粉吸附在鼓上

到紙面上

光敏鼓

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J打印機的指標和使用

■打印機的指標主要包括：

■打印的分辨率和打印幅面寬度。

■打印速度。

■打印（緩沖）存儲器。

■顏色數(shù)。

■日常打印的成本。

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i繪圖儀

?■繪圖儀也是一種常見輸出設備,主要用于在紙

張上繪出由點和線段構成的圖形，例如建筑圖、

機械設計圖等。在繪圖儀上有一個可以縱向和

橫向（可以在X方向和Y方向上）運動的繪圖

頭部件，稱為繪圖筆架，筆架上可持有一支繪

圖筆，還可以根據(jù)計算機的命令更換其他不同

顏色的繪圖筆。在計算機的控制下，繪圖筆可

以抬起或落下，可以落在紙面上移動劃線，逐

步畫出所需要的圖形。

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滾筒式繪圖儀

41

液晶投影儀

42

手寫板

手寫板

43

圖形輸入板

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數(shù)字化儀

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m描儀

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j數(shù)碼照相機

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■數(shù)碼攝像機

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49

o

LO

麥克

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錄音筆