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計算機硬體的基本組成

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正在實用電腦的你清楚相關的計算機基本組成嗎?今天本站小編為大家準備了一些計算機小知識給大家,希望對你有所幫助!

計算機硬體的基本組成

  1. 中央處理器

中央處理器稱為CPU(Central Processing Unit),它的主要技術指標之一是主頻,主頻表示CPU的內部工作頻率。主頻越高,表明CPU的運算速度越快,當然效能也越好。

在微型計算機(簡稱微機或個人計算機)中,CPU又稱為微處理器,其典型代表是Intel公司的Pentium系列產品。例如,Pentium II的主頻在233~450MHz之間,而Pentium III的主頻可達800MHz。通常,人們所說的微機速度是指CPU的主頻。它主要由控制器和運算器組成,是計算機的核心部件。

  (1) 運算器

運算器(Arithmetical Unit)的主要功能是完成對資料的算術運算、邏輯運算和邏輯判斷等操作。在控制器控制下,運算器對取自儲存器或其內部暫存器的資料按指令碼的規定進行相應的運算,並將結果暫存在內部暫存器或送到儲存器中。

  (2) 控制器

控制器(Control Unit)是計算機中指令的解釋和執行結構,其主要功能是控制運算器、儲存器、輸入輸出裝置等部件協調動作。控制器工作時,從儲存器取出一條指令,並指出下一條指令所在的存放地址,然後對所取指令進行分析,同時產生相應的控制訊號,並由控制訊號啟動有關部件,使這些部件完成指令所規定的操作。這樣逐一執行一系列指令組成的程式,就能使計算機按照程式的要求,自動完成預定的任務。 2. 儲存器

儲存器(Memory)是用來儲存程式和資料的部件,是計算機的重要組成部分。在實際應用中,使用者先通過輸入裝置將程式和資料放在儲存器中,執行程式時,由控制器從儲存器中逐一取出指令並加以分析,發出控制命令以完成指令的操作。

在計算機中,儲存器容量以位元組(Byte,簡寫為B)為基本單位,一個位元組由8個二進位制位(bit)組成。儲存容量的表示單位除了位元組以外,還有KB、MB、GB、TB(可分別簡稱為K、M、G、T,例如,128MB可簡稱為128M)。其中:

1KB=1024B

1MB=1024KB

1GB=1024MB

1TB=1024GB

實際應用中,人們總希望儲存器能儲存的資料越多越好,即儲存容量越大越好;從儲存器讀出或向儲存器寫入資料的速度越快越好,即存取週期越短越好。但是,由於技術和價格上的原因,儲存器的儲存容量和存取週期之間存在著矛盾。因此,在計算機中,一般把儲存器分成主儲存器(記憶體)和輔助儲存器(外存)。主儲存器與CPU直接相連,存放當前正在執行的程式和有關資料,存取速度快,但價格較貴,容量不能做得太大,目前微型計算機的記憶體配置一般為128MB;輔助儲存器存放計算機暫時不用的程式和資料(需要時才調入記憶體),存取速度相對較慢,但價格比較便宜,容量可以做得很大,例如,現在的硬碟儲存容量通常為幾十GB。

  (1) 主儲存器

主儲存器,也稱記憶體儲器,簡稱記憶體,是微型計算機主機的組成部分。記憶體由高速的半導體儲存器晶片組成,是計算機執行過程中臨時存放程式和資料的地方。計算機工作時,把要處理的資料,先從外存調入記憶體,再從記憶體調入CPU;CPU處理完畢後,將資料送到記憶體,最後儲存到外存。

微型計算機的記憶體根據其工作方式的不同,可分為RAM和ROM。

1)RAM(Random Access Memory)

RAM是隨機存取儲存器,其中的資料可隨機地讀出或寫入,是用來存放從外存調入的程式和有關資料以及從CPU送出的資料。人們通常所說的記憶體實際上指的是RAM。目前,微型計算機的記憶體容量有64MB、128MB、256MB等。需要指出的是,計算機斷電後,RAM中的資料將完全丟失。因此,使用者在結束計算機操作時,應該將新建或做過修改的程式及相應的檔案儲存到外存。 2)ROM(Read Only Memory)

ROM是隻讀儲存器,佔記憶體的很小一部分,在通常情況下CPU對其只取不存。因此,ROM一般用來存放一些固定的、專用程式或資料。

  (2) 輔助儲存器

由於主儲存器的容量有限,所以計算機的外部裝置中都配有輔助儲存器。輔助儲存器,也稱外儲存器,簡稱外存。外存容量可以很大,能存放大量的暫時不用的程式和資料。目前,計算機上經常使用的外存有軟盤、硬碟和光碟等。

  1)軟盤

軟盤是一張圓形軟塑料薄片,表面塗覆可記錄資訊的磁性材料,被封裝在一個方形的保護套中。軟盤因操作使用極為方便,加之價格低廉,而成為計算機中使用最為廣泛的一種外存。

軟盤按其尺寸來分,有5.25英寸盤(即5寸盤)和3.5英寸盤(即3寸盤)兩種;按其資料存放的密度來分,有雙密度盤(Double Density,簡寫為DD,即低密盤)和高密度盤(High Density,簡寫為HD,即高密盤);按其使用面數分,有單面盤(Single Side,簡寫為SS)和雙面盤(Double Side,簡寫為DS)。現在計算機上主要使用的是容量為1.44MB的3英寸雙面高密盤。

3寸盤的封套上有一個可移動的金屬套,起保護讀寫視窗的作用。封套的下角還有一個稱為防寫口的小方孔,在它的反面有一塊可移動的小塑料滑塊。若把該小滑塊推向碟片的邊緣,使小方孔開啟,軟盤就處於防寫狀態,即只能從該盤讀取資料,而不能寫入資料。

注意,必須將軟盤正確插入相應的軟盤驅動器中,才能對它進行讀寫操作。此外,軟盤不能任意彎曲,也不能放在多塵、過潮、太熱或強磁場的環境中。

  2)硬碟

硬碟通常固定在計算機的主機箱內,是計算機最重要的外儲存器。硬碟具有比軟盤大得多的容量和快得多的速度,而且可靠性高,使用壽命長。計算機的作業系統、大量的應用軟體和資料都存放在硬碟上。

硬碟由多片表面塗覆磁性材料的金屬薄膜碟片疊裝而成,密封固定在硬碟驅動器裡,不能隨意更換。對於碟片中存放資料的每個面,都有一個相應的讀寫磁頭。

  3.基本輸入輸出裝置

輸入(Input)裝置用於輸入程式和所需處理的原始資料(包括文字、圖形、影象、聲音等);輸出(Output)裝置用於輸出計算機的執行或資料處理結果。目前,微型計算機上使用的基本輸入裝置是鍵盤和滑鼠器,基本輸出裝置是顯示器。

  (1)鍵盤

鍵盤是計算機中最基本的輸入裝置。鍵盤上排列了字母、數字、符號鍵等。通過按鍵操作,可把命令、程式和資料等資訊手工輸入到計算機中。

根據鍵數的不同,鍵盤可分為101鍵、104鍵及帶有播放VCD/CD和上網功能鍵的多媒體鍵盤。104鍵與101鍵相比,多了3個Windows專用鍵。

  (2)滑鼠器

滑鼠器簡稱滑鼠,是計算機系統中的輔助輸入裝置。其外形小巧,移動自然,尾部有一條連線計算機的電纜,狀似老鼠,故得其名。滑鼠是一種"指點"裝置,它的'表面有2個或3個按鍵,通過滑鼠可對操作物件進行單擊、雙擊、拖動等操作,在選單式軟體、圖形軟體中,使用尤為方便靈活。在Windows系統中,滑鼠已成了必備的輸入控制工具。

  (3)顯示器

顯示器是計算機最基本的輸出裝置,也是人機對話的主要工具。計算機通過顯示屏向用戶提供各種應用軟體的操作介面,使用者可以通過這些介面輸入資料、選擇各種功能、獲知程式執行的結果等。

無論是輸出文字,還是圖形或影象,顯示器螢幕上總是用光點(畫素)來構成輸出內容,因此,點距越小越好,例如,0.25mm。此外,光點的行列數越多,解析度越高,例如,顯示解析度為1024×768,表示每屏有1024×768個光點。

顯示器從顯示顏色來分,有單色和彩色之分;從顯示螢幕大小來分,有14英寸、15英寸、17英寸和21英寸等多種規格。

  4. 其他外圍裝置

計算機除了基本輸入輸出裝置以外,其他常用的輸入裝置有掃描器、數字化儀、磁卡讀入機和條形碼閱讀器,常見的輸出裝置有印表機和繪圖儀。如果要通過電話線傳輸資料(例如,上網衝浪),還應該配置調變解調器,即Modem。

  (1) 掃描器

掃描器是目前常用的一種輸入圖片和文字的計算機外圍裝置。它是利用光學掃描原理,從紙上"讀出"文字或圖形、影象,然後把獲得的資訊送入計算機,由計算機通過識別軟體對讀入的資訊進行分析與處理。例如,通過OCR(光學字元識別軟體),可將掃描的文字(影象資訊)轉換為可供文書處理軟體使用的文字資訊。

  (2) 數字化儀

數字化儀是由平板和連線的手動定位器組成,主要用於輸入工程圖紙、地圖等。使用者可以通過手動定位器(或定位筆)方便地獲得每條線段的端點座標,從而實現線條圖形的輸入。

  (3) 磁卡讀入機和條形碼閱讀器

磁卡讀入機和條形碼閱讀器廣泛應用於圖書管理、身份驗證、商品銷售與管理中,它是利用電磁和光電轉換原理,把預先製作在卡上或條形碼中的數字資訊讀入計算機。

  (4) 印表機

印表機能把計算機輸出的程式內容和執行結果列印在紙上,以便閱讀和儲存。印表機的種類很多,常用的有點陣式印表機、噴墨印表機和鐳射印表機等。

點陣式印表機,又稱針式印表機,它通過列印頭中的鋼針擊打色帶,在列印紙上打印出字元或圖形的點陣。點陣式印表機按列印頭針數可分為16針、24針和48針等。點陣式印表機的列印速度較慢,噪聲較大,列印質量也不高,但列印成本較低,能列印連續紙,並且能對票據進行復印式列印。

噴墨印表機是一種非擊打式印表機,它通過噴墨頭將帶電的墨水噴出,由聚焦和偏轉系統將墨水定位,在列印紙上印出文字、符號和影象。噴墨印表機按列印解析度分,有360DPI(每英寸360點)、720DPI和1440DPI等。噴墨印表機具有價格低、體積小、重量輕、噪聲低等特點,列印質量明顯高於點陣式印表機,但其列印成本較高。

和噴墨印表機一樣,鐳射印表機也是一種非擊打式印表機。它的列印原理類似於影印機:接到列印命令後,首先把要輸出的字元和影象等資訊轉化成數字訊號,並把這些輸出資訊在磁鼓上形成靜電潛像,轉化為磁訊號,然後利用磁訊號把碳粉吸附到紙上,經高壓定影后輸出。鐳射印表機是頁式印表機,其特點是列印速度快、質量高、無噪聲,但價格也較高。

  (5) 繪圖儀

繪圖儀用於在紙上輸出線條圖形,它是CAD(計算機輔助設計)系統的主要輸出裝置。

  (6) Modem

Modem是調變解調器的英文名稱,是用以實現計算機處理的數字訊號同電話線傳輸的模擬訊號之間轉換的裝置。調製的作用是將計算機輸出的數字訊號轉換為模擬訊號;解調的作用是將接收的模擬訊號轉換為計算機能夠處理的數字訊號。通過電話線路進行撥號上網,Modem是一個不可缺少的裝置,它通常有內建式和外接式兩種。

資料傳輸速率是Modem的重要技術指標,單位為bps(位/秒),即"每秒鐘傳送多少位資料"。目前使用的Modem的資料傳輸速率一般為36.6Kbps和56Kbps。