計算機硬體的組成有哪些

計算機硬體的組成有哪些?下面就一起來看看吧。更多內容請關注應屆畢業生網!

1、微處理器、微型計算機和微型計算機系統的概念

(1)微處理器微型

計算機的核心部分是指由一片或幾片大規模積體電路組成的，具有運算器和控制器功能的中央處理器(CPU)。

(2)微型計算機

以微處理器為核心，配上由大規模積體電路製成的儲存器、輸入輸出介面電路及系統匯流排所組成的計算機，簡稱微型計算機。

(3)微型計算機系統

以微型計算機為中心，配以相應的外圍裝置、電源和輔助電路，以及指揮微型計算機工作的系統軟體，就構成了微型計算機系統。

、記憶體、介面和匯流排的概念

微型計算機包含了多種系列、檔次、型號的計算機。如IBM PC等。這些計算機的共同特點是體積小，適合放在辦公桌上使用，而且每個時刻只能一人使用，因此又稱為個人計算機。

(1)主機板

主機板是固定在主機箱箱l體上的一塊電路板，主機板上裝有大量的有源電子元件。其中主要元件有：CMOS、基本輸入輸出系統(basic input and output system，BIOS)、高速緩衝儲存器(cache)、記憶體插槽、CPU插槽、鍵盤介面、軟盤驅動器介面、硬碟驅動器介面、匯流排擴充套件插槽(提供、PCI等擴充套件槽)、序列介面(COM1、(COM2)、並行介面(印表機介面LPT1。因此，主機板是計算機各種部件相互連線的紐帶和橋樑。

(2)中央處理器

中央處理器(CPU)是計算機的核心，計算機的運轉是在它的指揮控制下實現的，所有的算術和邏輯運算都是由它完成的，因此，CPU是決定計算機速度、處理能力、檔次的關鍵部件。

(3)記憶體儲器

儲存器分為記憶體儲器和外儲存器，通常簡稱為記憶體和外存。記憶體是計算機的主要工作儲存器，一般計算機在工作時，所執行的指令及處理的資料，均從記憶體取出。記憶體的速度快，但容量有限，主要用來存放計算機正在使用的程式和資料。外存具有儲存容量大、存取速度比記憶體低的特點，所以它用於存放備用的程式和資料等。外存中存放的程式或資料必須調入記憶體後，才能被計算機執行和處理。常用的外存有磁碟機、磁帶機、光碟機等。

計算機中的資訊用二進位制表示。計算機的儲存器由千千萬萬個小單元組成，每個單元存放一位二進位制數(0或1)。儲存單位使用下列術語：

· 位(bit)是二進位制數的最小單位，通常用“b”表示。

· 位元組(byte)以8位二進位制陣列成1個位元組，通常用“B”表示。

· 字(word)由若干個位元組組成。它也是表示有儲容量的一個單位，通常我們把計算機一次所能處理的資料的最大位數稱為該機器的字長，顯然字長越長，一次所處理的資訊越多，計算精度越高。因此，“字長”是計算機功能的一個重要標誌。

· 儲存容量計算機內外儲存器的容量是用位元組(B)來計算和表示的，除B外，還常用KB、MB、GB作為儲存容量的單位。其換算關係如下：

B(位元組) lB=8b

KB(幹位元組) 1KB=1024KB

MB(兆位元組) lMB=1024KB

GB(吉位元組) 1GB=1024MB

①記憶體

記憶體是計算機用於直接存取程式和資料的地方，因此計算機在執行程式前必須將這些程式裝入記憶體中。從儲存器取出資訊稱為讀出;將資訊存入儲存器稱為寫入。儲存器讀出資訊後，原內容保持不變;向儲存器寫入資訊，則原內容被新內容所代替。由於記憶體是由半導體器件構成的，沒有機械裝置，所以記憶體的速度遠遠高於外存。記憶體又分如下兩種：

· 只讀儲存器ROM(read only memory)

只能讀而不能寫入資訊，它一般用來儲存固定的系統軟體和字型檔等內容，只能被呼叫，而不能被重寫或修改，也不會因斷電而消失。

· 隨機存取儲存器RAM(random access memory)

可以進行任意的讀或寫操作，它主要用來存放作業系統、各種應用軟體、輸入資料、輸出資料、中間計算結果以及與外存交換的資訊等。由於RAM用半導體器件組成，一旦斷電，資訊就會丟失，所以不能永久保留。

記憶體容量是反映計算機效能的一個很重要的指標，目前常用64MB、128MB、256MlB等，可高達4GB。

②外存

外部儲存器包括軟盤、硬碟、光碟和磁帶等。外存的資訊儲存量大，但由於存在機械運動問題，所以存取速度要比記憶體慢得多。由於外存具有很大的'儲存容量，因此它可以存放大量資訊。它不但存有機器開機後立即要調入的作業系統，而且還存有使用者的應用軟體、資料等。

由於外存大都由非電子線路來實現(例磁介質、光介質)所以外存上的資訊從原理上講可以長期保留。外存中存放的程式或資料必須調入記憶體後，才能被執行和處理。

· 軟盤

目前常用的軟盤有：3寸盤(3.5英寸)，低密度720KB，高密度1.44MB。超高密度軟盤，從200MB到800MB，由於需要專門的軟碟機，而且盤片價格較高，因而使用不多。

軟盤通過磁碟驅動器(簡稱軟碟機)來讀寫資訊。目前微機多使用3.5英寸，1.44MB軟盤。

· 硬碟

硬碟的儲存容量很大，它是使用溫徹斯特技術製成的驅動器，將矽鋼碟片連同讀寫頭等一起封裝在真空密閉的盒子內，故無空氣阻力、灰塵影響。其資料儲存密度大、速度決。使用時應防止振動，所以計算機通電工作時，不能搬動，也不能搖晃和撞擊。新的硬碟工作前需要格式化，但使用中的硬碟不能隨便格式化，否則將丟失全部資料。隨著計算機的飛速發展，硬碟也由低儲存容量10MB發展到40GB，或更大。

· 光碟

光碟的讀寫原理與磁介質儲存器完全不同，它是根據鐳射原理設計的一套光學讀寫裝置。自20世紀80年代初從音響領域進入計算機領域後，在技術和應用上日趨成熟。目前，大部分機已配置了CD—ROM(只讀光碟)驅動器。的標準容量為680MB，雙速驅動器的速度為30KB/s。

VCD(video CD)是用來存放採用MPEG標準編碼的全動態影象及其相應聲音的資料光碟，它可以在一張普通的光碟上記錄70分鐘的全螢幕活動音、視訊資料及相關的處理程式。它體積小，價格便宜，且有很好的音訊、視訊質量和很好的相容性，在普通的CD—ROM驅動器上就能播放，所以為廣大家用電腦愛好者所歡迎。

微型計算機系統匯流排

微型計算機匯流排可以分為晶片匯流排(區域性匯流排)、系統匯流排(又稱板匯流排)、外匯流排(又稱通訊匯流排)。微處理器內部的匯流排，即區域性匯流排。系統匯流排是用來連線各種外掛板，以擴充套件系統功能的匯流排。在大多數微機中，顯示介面卡、音效卡、網絡卡等都是以外掛板的形式插入系統匯流排擴充套件槽的。外匯流排是用來連線外部裝置的匯流排，如SCSI、IDE、USB等。

①IBM PC匯流排

IBM PC匯流排是在IBM PC/XT個人計算機上使用的匯流排，它是針對Intel 8088CPU設計的，有62條訊號線，以適應8088的8位資料線和20條地址線的要求。這種匯流排是使用者在IBM PC/XT機器的主機板上擴充套件I/O板的I/O匯流排。

在IBM PC/XT微型計算機中有8個62線的擴充套件槽，這8個擴充套件槽是擴充系統的通道，擴充套件槽上可以插入不同功能的外掛板，如記憶體擴充套件板、顯示介面卡、磁碟控制器、列印介面卡、序列口介面卡、網路介面卡等。

②ISA匯流排

ISA(industry standard architecture)又稱為工業標準體系結構，是在以80286為CPU的IBM PC/AT中使用的匯流排，因此又稱為AT匯流排。ISA匯流排具有16位的資料寬度，工作頻率為8MHz，最高資料傳輸速率8MB/s。ISA匯流排雖然效能並不是很高，但由於得到計算機廠商及大量的板卡生產廠商的支援以及相容性需求，直到現在的高檔微機中，仍然保留少量的ISA插槽。

③EISA匯流排

Intel 80486CPU推出以後，為了充分發揮486CPU的速度優勢，迫切需要一種速度更快的匯流排。IBM公司研製的微匯流排(MCA)是當時速度最快、資料寬度為32位的匯流排，但它與ISA匯流排不相容，加上IBM公司對微匯流排技術的封鎖，迫使以Compaq公司為代表的9家公司聯合，推出了一個新的匯流排標準——EISA(extended industrial standard architecture)匯流排，即擴充套件工業標準體系結構。

EISA匯流排也是一種32位匯流排，但它與ISA匯流排相容，即ISA卡可以直接插入EISA插槽。由於EISA的開放式體系結構，在微機中獲得了廣泛應用，並造就了一大批相容機廠商和板卡生產廠家。EISA匯流排具有較高的輸入輸出能力，其資料匯流排寬度為32位，資料傳輸速率為33MB/s。EISA卡的安裝較容易，具有自動配置功能，不需要DIP開關。它支援多個匯流排控制部件，增加了DMA(direct memory access)功能，增加了“瘁發”方式傳送，支援多CPU。因此，EISA匯流排廣泛用於微機伺服器中。

④PCI匯流排

PCI(peripheral component interconnect)匯流排是一種高效能的區域性匯流排，構成了CPU與外圍裝置之間的高速通道。它支援多個外圍裝置，與CPU時鐘無關，並用嚴格的規定來保證高度的可靠性和相容性，其主要特點是：

· 高效能PCI匯流排的頻率為33MHz，與CPU的時鐘頻率無關。匯流排寬度為32位，可擴充套件到64位，傳輸速率可達132~264MB/s。

· 相容性好PCI匯流排與ISA、EISA及MCA匯流排相容，同時還相容另一種區域性匯流排VL。

· 高效益PCI匯流排的設計目的之一就是降低系統的總體成本，使使用者得到實惠。在PCI的設計中，將大量系統功能，如儲存器、高速緩衝器及其控制器高度整合在PCI晶片內，以節省各部件互連所需的邏輯電路，減小線路板尺寸，降低成本。

· 與處理器CPU無關PCI匯流排使用一種獨特的中間緩衝器，把處理器子系統與外部裝置分開，從而使PCI匯流排本身與處理器無關。這種與處理器無關的特性，使它具有無與倫比的相容性，給計算機廠商和使用者都帶來實惠。

· 預留髮展空間 從一開始，PCI匯流排就是作為一種長期的匯流排標準來制定的，例如將3.3V的工作電壓引入到規範中，以適應綠色計算機的節能要求;一開始只是32位的匯流排，但允許擴充套件到64位。

· 自動配置PCI部件設有配置儲存器，計算機啟動時，系統BIOS會自動為每個PCI裝置分配需要的資源，並寫入配置暫存器中。當有新的PCI裝置加入系統時，系統會選擇空閒的資源，並分配給新加入的PCI裝置。

目前的個人計算機中，基本上都使用PCI匯流排，並保持一定數量的，ISA匯流排插槽。

(1)鍵盤

鍵盤是使用者用來鍵入命令、程式、資料的主要輸入裝置。常用的標準鍵盤按鍵的個數有10l鍵、103鍵和105鍵等。按字鍵開關型別分為：機械式、薄膜式、電容式和導電橡皮4種。微機上配置的鍵盤多數是電容式鍵盤或薄膜式鍵盤。

(2)滑鼠

滑鼠是快速輸入裝置，可以取代傳統鍵盤的游標移動鍵，對於現代的圖形使用者介面軟體(例如Windows 98、Windows 2000)更是不可缺少，能方便、準確、快速地操作。一般滑鼠有左、右兩個鍵，一些滑鼠有左、中、右三鍵，大部分操作使用左鍵，根據不同軟體要求有時使用右鍵、中鍵。目前使用的滑鼠有機械式和光電式兩種。機械式靈敏度較低，但價格便宜;光電式靈敏度高，價格也貴。

(3)掃描器

掃描器是一種用來輸入圖片資料的輸入裝置，有彩色和黑白兩種，一般是作為一個獨立的裝置與計算機連線。目前市場供應的掃描器，面積為A4紙張大小，解析度可達28 800dpi(點/英寸)。

(4)顯示器

顯示器是使用者用來顯示鍵入的命令、程式、資料以及計算機運算的結果或系統給出的提示資訊等的輸出裝置。顯示器按顯示顏色分彩色顯示器和單色顯示器兩種，目前大部分計算機都採用彩色顯示器。在微型機中，桌上型電腦大都使用採用陰極射線顯示器件(CRT)的顯示器;行動式微型機和筆記本式微型機則使用LCD(liquid crystal display)液晶顯示器。顯示器上的字元和圖形是由一個個畫素(pixel)組成的。顯示器螢幕上可控制的最小光點稱為畫素，x方向和Y方向總的畫素點數稱為解析度。顯示器的解析度一般用整個螢幕上光柵的列數與行數的乘積來表示。這個乘積越大，解析度就越高，影象越清晰。現在常用的解析度是640x480、800x600、1024x768、1280x1024等。

對應不同解析度的顯示器，有相應的控制電路，稱為介面卡或顯示卡。顯示器必須配置正確的介面卡(俗稱顯示卡)才能構成完整的顯示系統。介面卡較早的標準有：CGA(color graphics adapter)標準(320 x 200，彩色)、EGA(enhanced graphics adapter)標準(640x350，彩色)和VGA(video graphics array)標準。VGA適用於高解析度的彩色顯示器，其圖形解析度在640x480以上，能顯示256種顏色。其顯示圖形的效果相當理想。在VGA之後，又不斷出現SVGA、TVGA卡等，解析度提高到800x600、1024×768，而且有些具有16.7兆種彩色，稱為“真彩色”。

顯示器的RAM容量也是一個不可忽視的指標，目前常用l～8MB。如果希望顯示器具有較強的圖形輸出功能，必須選用較大的容量。

(5)印表機

印表機是計算機重要的輸出裝置，由一根列印電纜與計算機上的並行口相連線。印表機能將結果印刷到紙上，從而永久儲存。

按列印方式分類，印表機可分為擊打式和非擊打式兩類。擊打式印表機利用機械衝擊力，通過打擊色帶在紙上印上字元或圖形。非擊打式印表機則用電、磁、光、熱、噴墨等物理、化學方法來印刷字元和圖形。列印質量用列印解析度來度量，單位是“點數/每英寸”，即dpi(dot per inch)。非擊打式印表機的列印質量通常比擊打式的高，例如鐳射印表機解析度通常是300dpi以上，而點陣印表機的解析度不足100dpi。

①點陣印表機

點陣印表機由走紙裝置、、控制和儲存電路、插頭、色帶等組成。列印頭是關鍵部件。列印頭由若干根鋼針組成，由鋼針列印點，通過點拼成字元。列印時CPU通過並行埠送出訊號.使列印頭的一部分列印針打擊色帶，使色帶接觸列印紙進行著色，而另一部分列印針不動，這樣便打印出字元。

常見的點陣印表機的列印頭有9針、24針。常見型號有EPSON RX、MX、PX等9針印表機，M-3070、M-1724、LQ-1600K等24針印表機。點陣印表機比較靈活、使用

方便、質量較高，但噪聲比較大，且速度慢。

②噴墨印表機

這種印表機不用色帶，而把墨水儲存於可更換的盒子之中，通過毛細管作用將墨水直接噴到紙上。噴墨印表機的列印質量較高、解析度高，列印噪聲很低，價格適中，家庭環境中常選這種印表機。

③鐳射印表機

鐳射印表機由鐳射發生器和機芯組成核心部件。鐳射頭能產生極細的光束，經由計算機處理及字元發生器送出的字形資訊，通過一套光學系統形成兩束光，在機芯的感光鼓上形成靜電潛像，鼓面上的磁刷根據鼓上的靜電分佈情況將墨粉粘附在表面並逐漸顯影，然後印在紙上。鐳射印表機輸出速度快、列印質量高、無噪聲，但價格高。

(6)繪圖儀

繪圖儀是計算機的圖形輸出裝置，分為平臺式和滾筒式兩種。它是利用畫筆在紙上畫線，所以適合於繪製工程圖，在氣象、地質測繪，產品設計中是重要的輸出裝置。新型的繪圖儀也採用無筆的繪製方式，具原理與噴墨、鐳射印表機印字方法相類似。

　　四、微型計算機的主要效能指標及配置

(1)運算速度

運算速度是衡量CPU工作快慢的指標，一般以每秒完成多少次運算來度量。當今計算機的運算速度可達每秒萬億次。計算機的運算速度與主頻有關，還與記憶體、硬碟等工作速度及字長有關。

(2)字長

字長是CPU一次可以處理的二進位制位數，字長主要影響計算機的精度和速度。字長有8位、16位、32位和64位等。字長越長，表示一次讀寫和處理的數的範圍越大，處理資料的速度越快，計算精度越高。

(3)主存容量

主存容量是衡量計算機記憶能力的指標。容量大，能存入的字數就多，能直接接納和儲存的程式就長，計算機的解題能力和規模就大。

(4)輸入輸出資料傳輸速率

輸入輸出資料傳輸速率決定了可用的外設和與外設交換資料的速度。提高計算機的輸入輸出傳輸速率可以提高計算機的整體速度。

(5)可靠性

可靠性指計算機連續無故障執行時間的長短。可靠性好，表示無故障執行時間長。

(6)相容性

任何一種計算機中，高檔機總是低檔機發展的結果。如果原來為低檔機開發的軟體不加修改便可以在它的高檔機上執行和使用，則稱此高檔機為向下相容。

微型計算機的配置日新月異，這裡給出一組例子：

主機CPU PIV 主頻3.0G以上

記憶體RAM 512MB

外設硬碟 120GB

軟碟機 3.5英寸

CD-ROM 能夠讀取光碟

顯示器 17寸液晶

顯示卡 128MB視訊記憶體

印表機 鐳射印表機