1、 第1章 電腦根底知識 第 1 章電腦根底知識隨著社會的進步和科學技術日新月異的開展，信息時代的標志計算機(俗稱電腦)在人們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。本章介紹電腦的根底知識，通過本章的學習，應該完成以下學習目標： 掌握電腦的構成 掌握電腦的硬件系統組成 掌握電腦的軟件系統組成 熟悉電腦的主要部件 了解電腦的主要外設1.1 初 識 電 腦電腦是一種能夠對收集的各種數據和信息進行分析并自動加工和處理的電子設備，由于具有邏輯判斷等功能，是以近似人類大腦的“思維方式進行工作，所以俗稱“電腦。日常生活中人們所接觸的電腦只是計算機中的一種，即平時所說的PC。從外觀上看，電腦一般都由主機、顯示器、

2、鍵盤、鼠標、音箱5大局部構成，如圖1-1所示。有的可能還帶有掃描儀、打印機等。圖1-1 電腦的外觀構成主機是整個電腦的主體，主機箱中包括了電腦的主要硬件設備，有主板、CPU、硬盤、內存條、顯卡、電源、聲卡、光驅等。主機箱起著對內部硬件設備進行保護和對電磁輻射進行屏蔽的作用。鍵盤和鼠標是電腦的輸入設備，用于輸入字母、數字、符號以及位移信息。顯示器是輸出設備，圖像、文字、視頻等都通過它呈現在我們面前。音箱也是輸出設備，用于播放聲音。提示：相對于圖1-1所示的臺式機，筆記本電腦要輕便得多。筆記本電腦又稱手提電腦或膝上型電腦，它在很小的體積中集成了臺式機所具備的各種硬件，包括主板、處理器、硬盤、內存、

3、顯示器、光驅等，如圖1-2所示。圖1-2 筆記本電腦的外觀1.2 電腦的系統組成電腦是由硬件和軟件構成的綜合系統，硬件也就是我們看得到、摸得著的各種設備，它們是電腦的根本組成局部；軟件那么是操作硬件的各種語言和程序，用來管理和控制硬件設備。 電腦的硬件系統電腦的硬件系統指的是組成一臺電腦的各種物理設備，是整個電腦系統進行工作的根底，也是決定電腦功能的主要因素。電腦的硬件系統主要包括：中央處理器(CPU)、存儲器、輸入設備和輸出設備，如圖1-3所示。圖1-3 電腦的硬件系統組成1. 中央處理器中央處理器是電腦的核心局部，又稱CPU(Central Processing Unit)。CPU包括運算

4、器和控制器兩局部，運算器又稱算數邏輯部件，簡稱ALU，主要用來完成數據的算術運算和邏輯運算。控制器是電腦的指揮系統，它通過地址訪問存儲器，逐條取出選中單元的命令，然后分析指令，根據指令產生相應的控制信號并控制其他部件完成指令要求的操作。CPU的外觀如圖1-4所示。 圖1-4 CPU2. 存儲器存儲器是電腦里的一種具有記憶能力的部件，用來存放程序或數據。存儲器分為內存儲器和外存儲器兩類，簡稱內存和外存。內存用于暫時存放系統中的數據，它的特點是存儲容量較小，但運行速度較快，如圖1-5左圖所示。外存用于存放永久性的數據，它的特點是存儲容量較大，但存取速度相比內存較慢，如圖1-5右圖所示。 內存條 硬

5、盤圖1-5 存儲器3. 輸入設備輸入設備是指將原始數據或指令輸入電腦中的部件，常見的輸入設備有鼠標、鍵盤、掃描儀等。4. 輸出設備輸出設備是指把電腦處理后的數據以人們能夠識別的形式輸出的部件，常用的輸出部件有顯示器、音箱、打印機、繪圖儀等。 電腦的軟件系統電腦的軟件系統指的是在硬件設備上運行的各種程序、數據以及有關的資料，它包括系統軟件和應用軟件兩種。系統軟件包括操作系統、語言處理系統、數據庫系統、分布式軟件系統等，應用軟件主要指的是針對某項工作專門開發的一組程序，例如：Office系列軟件、Photoshop軟件等。1. 操作系統操作系統用于管理電腦的資源和控制程序的運行，它的主要功能包括存

6、儲器管理、處理器管理、文件管理、設備管理和作業管理等。2. 語言處理系統語言處理系統的功能是處理軟件語言，如編譯程序等，主要是把用戶輸入的指令或源程序轉換為可以被電腦識別和運行的目標程序，從而得到預期的效果。3. 數據庫系統數據庫系統是用于支持數據管理和存取的軟件，它包括數據庫系統和數據庫管理系統等，其主要功能包括數據庫的定義和操縱，共享數據的并發控制、數據的平安和保密等。4. 分布式軟件系統分布式軟件系統包括分布式操作系統、分布式程序設計系統、分布式數據庫系統、分布式文件系統等，其主要功能是管理分布式電腦系統的資源和控制分布式程序的運行等。5. 應用軟件應用軟件主要是提供一個人機交互界面，也

7、就是提供用戶與電腦之間按照一定的約定進行信息交互的軟件系統。1.3 電腦的主要部件電腦的主要部件包括主板、CPU、硬盤、內存、顯卡、聲卡、網卡、光驅、機箱、電源和一些外圍設備等。這些部件有機地組合在一起來完成電腦的各項功能。 主板主板又稱主機板(Mainboard)、系統板(Systemboard)或母板(Motherboard)，如圖1-6所示。主板是整個電腦硬件系統中最重要的部件之一，用于連接機箱內的各種設備。它不但是整個電腦系統平臺的載體，也是系統中各種信息交流的中心。主板的類型和檔次決定著整個電腦系統的類型和檔次，主板的性能影響著整個電腦系統的性能。主板上提供了電腦的主要電路系統，并具

8、有擴展槽和芯片組。圖1-6 主板 CPUCPU是整個電腦系統的核心局部，負責整個電腦系統的協調、控制以及程序運行。它的硬件組成包括3個局部：基板、核心和針腳。1. 基板基板是承載核心和針腳的載體，核心和針腳通過基板連接成一個整體，它們決定著CPU的時鐘頻率，負責內核芯片和外界信息的交流，如圖1-7所示。2. 核心CPU的核心又稱內核，是CPU最重要的組成局部，它的制作原材料是單晶硅，CPU中心那塊隆起的芯片就是核心，如圖1-8所示。CPU中所有的計算、接受/存儲命令、處理數據都是由核心完成的。目前雙核和多核CPU成了主流。3. 針腳CPU的接口方式曾有引腳式、卡式、觸電式及針腳式等各種，目前C

9、PU的接口方式都是針腳接口，如圖1-9所示。CPU的接口類型不同，在性能、插口數、體積、形狀上都有變化，所以不能混插。CPU接口類型的命名，習慣上用針腳數來表示，例如，Athlon XP系列處理器所采用的Socket 939接口，其針腳數為939針。 圖1-7 基板 圖1-8 核心(雙核) 圖1-9 針腳提示：用戶通常看到的CPU都是已經封裝好的，這是為了防止CPU損壞而采用特定的材料將CPU芯片或模塊固化在了其中。固化好的CPU通常都有一個缺角，用于指明CPU的安裝方向。 硬盤硬盤(Hard Disk)是電腦中最重要的外部存儲器，是由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。硬盤主要包括盤片、磁

10、頭、盤片主軸、控制電機、磁頭控制器、數據轉換器、接口和緩存等。硬盤的正面都貼有標簽，標簽上一般都標有產品型號、產地、出廠日期、產品序列號等硬盤相關信息，側面有電源接口，硬盤的反面焊接著硬盤的控制電路，這些電路一般采用元件焊接，主要包括主軸調速電路、讀寫電路、控制電路、磁頭驅動與定位電路和接口電路等。1. 主控芯片硬盤上最大的一塊芯片就是硬盤的主控芯片，硬盤與外界的數據交互和數據處理都是通過它來完成的，如圖1-10所示。2. 存儲芯片硬盤主存儲芯片的作用是在硬盤加電后自動執行啟動主軸電動機、初始化尋道和硬盤自檢等工作，如圖1-11所示。 圖1-10 主控芯片 圖1-11 存儲芯片3. 緩存芯片緩

11、存芯片是位于主控芯片附近的一塊長方形芯片，存取速度比擬快，負責為數據提供暫時的存儲空間，提高硬盤的讀寫效率，如圖1-12所示。4. 硬盤接口硬盤接口分為電源接口和數據接口，如圖1-13所示。電源接口與主機相連，為硬盤工作提供電力保證，數據接口負責硬盤數據和主板控制器之間的數據交換，目前市場上的硬盤大多采用SATA接口。 圖1-12 緩存芯片 圖1-13 硬盤接口 內存內存即內部存儲器，它的讀取速度很快，是電腦在運行應用程序時臨時存放數據的地方，它是CPU與外圍設備溝通的橋梁。內存性能的好壞直接關系到電腦能否正常穩定地工作。內存的主要組成局部包括內存顆粒、金手指、內存缺口、內存卡槽等。1. 內存

12、顆粒內存顆粒是內存中最重要的組成元件，它決定著內存的容量、性能、頻率等重要元素。在它的反面標有廠家、編碼等信息，內存的詳細參數信息包含在編碼中，如圖1-14所示。2. 金手指金手指是指內存的電路板與主板內存插槽的插腳，它是內存條與主板內存插槽接通的橋梁，它因上面鍍了金而又形似人的手指而得名，如圖1-15所示。 圖1-14 內存顆粒 圖1-15 金手指3. 內存缺口內存缺口是與內存插槽上的防凸起設計相對應的，這是一個富于人性化的設計，能夠有效地防止內存條被用戶反插而燒毀，如圖1-16所示。4. 內存卡槽內存卡槽位于內存條的兩側，用于安裝時將內存更好地固定在內存插槽上，如圖1-17所示。 圖1-1

13、6 內存缺口 圖1-17 內存卡槽 顯卡顯卡(Display Card)的根本作用是控制電腦的圖形輸出，主要負責將CPU送來的影像數據經過處理后再送到顯示器顯示出來。顯卡是主機與顯示器之間進行溝通的橋梁，由顯卡連接顯示器，用戶才能夠在顯示屏幕上看到圖像。顯卡的外觀如圖1-18所示。圖1-18 顯卡顯卡由顯示芯片、顯存以及顯卡接口等組成，這些組件決定了電腦屏幕上的輸出，包括屏幕畫面顯示的速度、顏色以及顯示分辨率。1. 顯示芯片顯示芯片GPU(Graphic Processing Unit，圖形處理單元)是顯卡的核心芯片，它的主要任務是把電腦送出的數據進行處理，并將最終結果顯示在顯示器上，如圖1-

14、19所示。顯示芯片性能的好壞直接決定了顯卡性能的好壞。2. 顯存顯存是顯示內存的簡稱，顯存又稱幀緩存，用來存儲要處理的圖形信息，如圖1-20所示，顯存的容量決定著能夠臨時存儲數據的多少和顯示器上能夠顯示的顏色數。一般來說，顯存越大，顯示2D和3D圖形的畫面質量就越高。3. 顯卡接口顯卡接口和顯示器接口相連，就可以將處理好的圖像在顯示器上顯示出來，如圖1-21所示。顯卡接口決定著顯卡與系統之間傳輸的最大寬度，不同的接口決定著主板是否能夠使用此顯卡。 圖1-19 顯示芯片 圖1-20 顯存 圖1-21 顯卡接口 聲卡聲卡又稱音頻卡，是多媒體電腦中的重要部件，可以實現聲波/數字信號的相互轉換，聲卡是

15、對送來的聲音信號進行處理，然后再由聲卡送到音箱進行復原。聲卡處理的聲音信息在電腦中以文件的形式存儲。聲卡主要由音效處理芯片、游戲/MIDI插口、線性輸入輸出插口、話筒輸入插口和內置聲音輸出接口組成。圖1-22所示為聲卡的音效處理芯片，圖1-23所示為聲卡的接口。 圖1-22 音效處理芯片 圖1-23 聲卡接口 網卡網卡(Network Interface Card)又稱網絡適配器，它是連接電腦與網絡的硬件設備，是電腦上網必備的工具之一。網卡的作用是通過網線(雙絞線、同軸電纜)或者其他的媒介來實現與網絡中的其他用戶共享資源和交換數據的功能。網卡分為有線網卡、無線網卡和無線移動網卡3種。1. 有線

16、網卡目前臺式電腦中普遍使用的都是有線網卡，有線網卡又分為獨立網卡(圖1-24所示)和集成網卡(圖1-25所示)兩類。由于網卡的重要性，現在大局部主板都集成了網卡。 圖1-24 獨立網卡 圖1-25 集成網卡2. 無線網卡無線網卡的顯著特點是上網不需要網線，它利用無線技術取代了網線，由于它的這一特性，所以它被廣泛的應用于無線網絡中，如圖1-26所示。3. 無線移動網卡無線移動網卡和無線網卡相比，它的優點是可以隨時通過移動、聯通或電信的無線通信網絡上網，這種上網方式雖然很方便，但是信號可能不穩定，資費貴，如圖1-27所示。 圖1-26 無線網卡 圖1-27 3G無線上網卡 光驅光驅是光盤驅動器的簡

17、稱，用來讀取光盤上的數據。光驅主要由以下幾局部組成：激光頭、旋轉電動機、內存機芯、外托架和程序芯片。目前的光驅技術已經開展得相當完善了。常見的光驅有：CD-ROM光驅、DVD-ROM光驅、CD-RW刻錄機、DVD-RW刻錄機等。1. CD-ROM光驅CD-ROM光驅在前些年比擬流行，主要能夠讀取CD、VCD格式的光盤，但隨著DVD-ROM技術的日益成熟和完善，CD-ROM的光驅已經根本上被淘汰。2. DVD-ROM光驅 DVD-ROM光驅是現在比擬常見的光驅，它能夠讀取CD、VCD和DVD格式的光盤，如圖1-28所示。 3. CD-RW刻錄機CD-RW刻錄機既能讀取光盤，又能將數據刻錄到CD光

18、盤上，如圖1-29所示。但因為CD的容量比擬小和DVD-RW刻錄機的開展，CD-RW刻錄機也已逐漸被淘汰。4. DVD-RW刻錄機DVD-RW刻錄機不僅能讀取DVD中的數據，還能將數據刻錄到DVD上，是目前比擬常見的光盤刻錄機，如圖1-30所示。 圖1-28 DVD-ROM光驅 圖1-29 CD-RW刻錄機 圖1-30 DVD-RW刻錄機 機箱和電源機箱和電源也是一臺電腦必不可少的硬件，機箱主要用來固定電腦的硬件，并對硬件起到保護作用，而電源為電腦各個硬件的工作提供電力保證。1. 機箱機箱一般包括外殼、支架、面板上的各種開關、指示燈等，如圖1-31所示。機箱外殼的硬度比擬高，一般由鋼板和塑料結

19、合制成，主要起保護機箱內部硬件的作用。支架用于固定主板、電源和各種驅動器。2. 電源電源的作用是為電腦各個硬件的工作提供電力，電源提供的電源功率的大小、電流和電壓的穩定性將會對電腦的工作性能和使用壽命造成直接影響。電源安裝在主機箱的內部，是一個封閉式的獨立硬件，它將交流電通過一個變壓器轉換成為5V、5V、+12V、12V和+3.3V等穩定的直流電，以保證機箱內各個部件的正常工作，如圖1-32所示。 圖1-31 機箱 圖1-32 電源 電腦的外圍設備1. 顯示器顯示器是電腦中必不可少的輸出設備，它將電腦中的文字、圖片和視頻數據轉換成為人的肉眼可以識別的信息顯示出來，它為用戶和電腦提供了一個交流的

20、平臺。顯示器主要分為CRT(Cathode-Ray-Tube，陰極射線管)顯示器和液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)兩種，如圖1-33所示。 圖1-33 顯示器2. 鍵盤鍵盤是電腦中最根本的也是最重要的輸入設備，通過鍵盤用戶可以向電腦輸入字母、文字和標點符號等，從而實現輸入數據和控制功能，如圖1-34所示。3. 鼠標鼠標的英文名稱是Mouse，鼠標可以說是操作系統的鑰匙，它的創造主要是為了讓操作系統的操作更加簡捷，鼠標的方便性和靈活性使它成為電腦中使用最為頻繁的設備之一，如圖1-35所示。 圖1-34 鍵盤 圖1-35 鼠標4. 打印機打印機可以把電腦中的文字、圖像等信息打印到紙質媒介上。打印機可以分為針式打印機、噴墨打印機和激光打印機，如圖1-36所示。圖1-36 打印機5. 掃描儀掃描儀是電腦的一種輸入設備，它能夠將圖片和文字等內容直接以圖片的形式存儲在電腦中。掃描儀分為平板式掃描儀和手持式掃描儀兩種，如圖1-37所示。6. 音箱音箱的主要作用是輸出電腦發出的音頻信號，將其轉化為聲波信號，供用戶收聽，如圖1-38所示。 圖1-37 掃描儀 圖1-38 音箱7. 手寫板手寫板類似于鼠標和鍵盤的功能，它的作用是輸入文字或者繪畫，如圖1-39所示。8. U盤U盤是USB盤的簡稱，它的特點是體型小巧、價格低廉、