1、第第1章章 計算機系統組成部件計算機系統組成部件n1.1 計算機系統硬件組成計算機系統硬件組成n1.2 微處置器微處置器n1.3 主板主板n1.4 內存內存n1.5 外存儲器外存儲器n1.6 輸入系統設備輸入系統設備n1.7 顯示系統設備顯示系統設備n1.8 聲卡和音箱聲卡和音箱n1.9 機箱與電源機箱與電源1.1 計算機系統硬件組成計算機系統硬件組成n通常人們所說的計算機指的是辦公室或者家里通常人們所說的計算機指的是辦公室或者家里用的微型計算機，簡稱用的微型計算機，簡稱“微機，又稱為微機，又稱為“個人個人計算機，即簡稱計算機，即簡稱PCPersonal Computer。n計算機系統必需由兩

2、部分組成：一是硬件計算機系統必需由兩部分組成：一是硬件Hardware，二是軟件，二是軟件Software。 前往首頁n計算機的硬件是由電子器件和機電元件安裝組計算機的硬件是由電子器件和機電元件安裝組成的，包括控制器、運算器、存儲器、輸入和成的，包括控制器、運算器、存儲器、輸入和輸出設備，這是計算機系統中的物理實體部分。輸出設備，這是計算機系統中的物理實體部分。根據其外觀特征及功能的不同，可劃分為主機、根據其外觀特征及功能的不同，可劃分為主機、外部設備兩大部分。外部設備兩大部分。n主機包括主機包括CPU中央處置器、主存儲器、接中央處置器、主存儲器、接口電路和總線電路。其中口電路和總線電路。其中

3、CPU是計算機的心臟，是計算機的心臟，它的性能強弱能直接決議整個計算機的性能，它的性能強弱能直接決議整個計算機的性能，是衡量計算機檔次的一個重要目的。是衡量計算機檔次的一個重要目的。n銜接主機和外部設備的電路稱為銜接主機和外部設備的電路稱為“I/O接口電路接口電路，也稱為，也稱為“輸入輸出接口電路，有了它，主輸入輸出接口電路，有了它，主機和外部設備之間就能傳輸信息、實現數據緩機和外部設備之間就能傳輸信息、實現數據緩沖、完成不同格式的數據轉換以及設備選擇、沖、完成不同格式的數據轉換以及設備選擇、優先權處置等。優先權處置等。 n為了能保管運算信息與數據資料，計算機系統為了能保管運算信息與數據資料，

4、計算機系統還需求外部存儲器，磁盤就是一種這樣的設備。還需求外部存儲器，磁盤就是一種這樣的設備。常用磁盤有軟盤、硬盤兩種，后者的容量要比常用磁盤有軟盤、硬盤兩種，后者的容量要比前者大得多。前者大得多。 圖1-1 計算機系統硬件前往本節1.2 微處置器微處置器n1.2.1 CPU的類別的類別n1.2.2 CPU的性能目的的性能目的前往首頁1.2.1 CPU的類別的類別n1.2.1.1 Intel系列系列 n1.2.1.2 AMD系列系列n1.2.1.3 Cyrix系列系列 n如圖如圖1-2所示，從外觀上看，所示，從外觀上看，CPU是用陶瓷封是用陶瓷封裝起來的，從封裝方式上看，有傳統針腳式的裝起來的

5、，從封裝方式上看，有傳統針腳式的Socket類型和插卡式的類型和插卡式的Slot類型兩種。類型兩種。CPU的消的消費廠商如今主要有費廠商如今主要有Intel、AMD、VIA等。其中等。其中Intel公司的公司的CPU市場占有率最高。目前市場上市場占有率最高。目前市場上主流的主流的CPU有：有：Intel公司的公司的Pentium III系列、系列、Celeron系列、系列、Pentium 4系列，系列，AMD的的K7、K8系列，系列，VIA的的Cyrix III系列等。系列等。圖1-2 幾種不同類型的CPU芯片前往本節n1Pentium III系列系列nPentium III處置器是處置器是I

6、ntel于于2019年年2月推出的產品。如今市面月推出的產品。如今市面上見到的是上見到的是Pentium III Coppermine銅礦，它采用了銅礦，它采用了0.18mm的制造工藝，架構為的制造工藝，架構為Socket 370，配有，配有256 KB的二級高的二級高速緩存，它是速緩存，它是2019年年10月底正式發布的。月底正式發布的。 n2Celeron系列系列 nCeleron處置器的推出是處置器的推出是Intel為了奪回被為了奪回被AMD占領的低端市場而占領的低端市場而采取的重要措施之一。目前市面上常見的是最早發布于采取的重要措施之一。目前市面上常見的是最早發布于2000年年3月月2

7、9日的日的Celeron II賽揚二代，如今簡稱賽揚。賽揚二代，如今簡稱賽揚。n3Pentium 4系列系列 1.2.1.2 AMD系列系列 n2000年年11月，月，Intel推出了新一代的推出了新一代的Pentium 4處置器，處置器，Pentium 4摒棄了以前摒棄了以前Pentium系列微處置器采用的系列微處置器采用的P6微架構內微架構內部架構，取而代之的是新設計的部架構，取而代之的是新設計的NetBurst微架構。微架構。1.2.1.1 Intel系列系列 1.2.1.2 AMD系列系列1.2.1.2 AMD系列系列1毒龍處置器毒龍處置器2雷鳥處置器雷鳥處置器1.2.1.3 Cyri

8、x系列系列 Cyrix也是一家比較著名的也是一家比較著名的CPU制造商，但是制造商，但是由于其產品性能緣由，無法與由于其產品性能緣由，無法與Intel、AMD競競爭，最終在爭，最終在2019年被我國臺灣地域的威盛年被我國臺灣地域的威盛VIA公司收買。如今市場上公司收買。如今市場上Cyrix系列的主系列的主流流CPU是是Cyrix III系列。系列。前往本節1.2.2 CPU的性能目的的性能目的n1主頻、倍頻和外頻主頻、倍頻和外頻n2內存總線速度或系統前端總線速度內存總線速度或系統前端總線速度FSB n3任務電壓任務電壓 n4地址總線寬度地址總線寬度n5數據總線寬度數據總線寬度 n6L1緩存緩存

9、 前往本節1.3 主板主板n1.3.1 主板的構造主板的構造n1.3.2 主板的性能目的主板的性能目的前往首頁1.3.1 主板的構造主板的構造n1.3.1.1 控制芯片組控制芯片組n 1.3.1.2 總線總線 n1.3.1.3 CPU插槽或插座、內存插槽和擴插槽或插座、內存插槽和擴展插槽展插槽 n1.3.1.4 驅動器接口驅動器接口 n1.3.1.5 BIOSn計算機系統中用于銜接各組成部件的物件就是計算機系統中用于銜接各組成部件的物件就是主 板 主 板 M a i n b o a r d ， 它 又 稱 為 系 統 板 ， 它 又 稱 為 系 統 板Systemboard或母板或母板Moth

10、erboard，是，是計算機系統中最根本最重要的部件之一。計算機系統中最根本最重要的部件之一。n主板是安裝在機箱內的一塊矩形電路板，上面主板是安裝在機箱內的一塊矩形電路板，上面安裝了組成微機的主要電路系統。如圖安裝了組成微機的主要電路系統。如圖1-3所示，所示，主板的主要部件有主板芯片組、主板的主要部件有主板芯片組、CPU插槽、插槽、BIOS芯片、擴展插槽、電源插座、內存插槽、芯片、擴展插槽、電源插座、內存插槽、IDE硬盤、光驅接口插座、軟盤驅動器接口硬盤、光驅接口插座、軟盤驅動器接口插座、串行口、并行口、插座、串行口、并行口、PS/2接口、接口、USB接口。接口。圖1-3 主板1.3.1.1

11、 控制芯片組控制芯片組n1傳統的南北橋構造傳統的南北橋構造n2中心控制型構造中心控制型構造 n3整合芯片組整合芯片組 1.3.1.2 總線總線 n1CPU總線。包括地址線總線。包括地址線CAB、數據線、數據線CDB和控制線和控制線CCD，它用來銜接，它用來銜接CPU和控制芯片。和控制芯片。n2存儲總線。包括地址線存儲總線。包括地址線MAB、數據線、數據線MDB和控制線和控制線MCD，用來銜接存儲控制器和，用來銜接存儲控制器和DRAM。n3系統總線。也稱為系統總線。也稱為I/O通道總線，包括地址線通道總線，包括地址線SAB、數據線、數據線SDB和控制線和控制線SCB，用來與擴，用來與擴展插槽上的

12、各擴展板卡相銜接。系統總線有多種規范，以展插槽上的各擴展板卡相銜接。系統總線有多種規范，以適用于各種系統。適用于各種系統。n4外部總線。用來銜接外設控制芯片，如主機板上的外部總線。用來銜接外設控制芯片，如主機板上的I/O控制器和鍵盤控制器。控制器和鍵盤控制器。 總線運用特點ISAIndustry StandardArchitectureIBM公司為286/AT電腦制定的總線工業規范，也稱為AT規范。傳送數據寬度是16位，任務頻率為8 MHz，數據傳輸率最高可達8 MB/s，目前正淡出市場M C A M i c r o C h a n n e l ArchitectureIBM公司專為其PS/2

13、系統開發的微通道總線構造。由于執行的是運用答應證制度，因此未能得到有效推行EISAExtended Industry Standard ArchitectureEISA集團1988年由Compaq、HP、AST、NEC、Olivetti、Zenith、Tandy等組成為32位CPU設計的總線擴展工業規范VESAVideo Electronics Standards AssociationVESA組織1992年由IBM、Compaq等發起，有120多家公司參與按Local Bus部分總線規范設計的一種開放性總線。但運用并不是很廣泛PCIPeripheral ComponentInterconne

14、ctSIGSpecial Interest Group集團推出的總線構造。1992年起，先后有Intel、HP、IBM、Apple、DEC、Compaq、NEC等著名的廠商加盟重新組建。該構造是處理外部設備接口的總線，傳送數據寬度為32位，可以擴展到64位，任務頻率為33 MHz，數據傳輸率可達132 MB/s528B/s，目前正廣泛運用AGPAccelerated Graphics Port即加速圖形端口。它是一種為了提高視頻帶寬而設計的總線規范。由于它是點對點銜接，即銜接控制芯片和AGP顯示卡，因此嚴厲說來，AGP也是一種接口規范，用于運用64位圖形總線使CPU與內存銜接，以提高計算機對圖

15、像的處置才干。目前的主板產品大多支持AGP表1-1 各種總線與運用特點總線性能ISA總線24位地址線可直接尋址的內存容量為16 MB，8/16位數據線最大位寬為16位bit，最高時鐘頻率為8 MHz，最大穩態傳輸率為16 MB/sEISA總線32位地址域直接尋址范圍為4 GB，32位數據線最大時鐘頻率為8.3 MHz，最大傳輸率為33 MB/sPCI總線總線時鐘頻率為33.3 MHz/66 MHz，最大數據傳輸速率為133 MB/s，時鐘同步方式與CPU及時鐘頻率無關，總線寬度為32位5V/64位3.3V表1-2 ISA、EISA、PCI總線各自的性能 1.3.1.3 CPU插槽或插座、內存插

16、槽和擴展插槽插槽或插座、內存插槽和擴展插槽 n1CPU插座插座n2ATX電源插座電源插座 n3DIMM插槽與插槽與SIMM插槽插槽n4ISA擴展槽和擴展槽和PCI擴展槽擴展槽 n5AGP插槽插槽 1.3.1.4 驅動器接口驅動器接口 n1I/O接口。接口。 n2并口。并口。 n3串口。串口。 n4PS/2接口。接口。n5USB接口。接口。 1.3.1.5 BIOS nBIOS是是Basic Input/Output System根根本輸入本輸入/輸出系統的簡稱，它集成在主板的一輸出系統的簡稱，它集成在主板的一個個ROM芯片中，其中包括了一組例行程序，如芯片中，其中包括了一組例行程序，如根本輸入

17、根本輸入/輸出程序、系統信息設置程序、開機輸出程序、系統信息設置程序、開機上電自檢程序和系統啟動自舉程序。另外還有上電自檢程序和系統啟動自舉程序。另外還有內部的診斷程序和一些運用程序。一塊主板的內部的診斷程序和一些運用程序。一塊主板的性能先進與否和主板的性能先進與否和主板的BIOS程序功能能否強勁程序功能能否強勁有著親密的關系。有著親密的關系。前往本節1.3.2 主板的性能目的主板的性能目的n主板的主要性能目的有：主板的主要性能目的有： n1支持支持CPU的種類和頻率。的種類和頻率。n2控制芯片組的型號。控制芯片組的型號。n3總線頻率。總線頻率。n4支持內存的種類和容量。支持內存的種類和容量。

18、n5擴展插槽類型和數量。擴展插槽類型和數量。n6各種接口的種類和數量。各種接口的種類和數量。n7主板主板BIOS功能和版本號。功能和版本號。 前往本節1.4 內存內存n1.4.1 內存的類型內存的類型n1.4.2 內存的構造內存的構造n1.4.3 內存的技術目的內存的技術目的n1.4.4 內存條和高速緩存內存條和高速緩存前往首頁1.4.1 內存的類型內存的類型n存儲器按功能分為只讀存儲器存儲器按功能分為只讀存儲器ROM，Read Only Memory和隨機存儲器和隨機存儲器RAM，Random Memory兩種。兩種。 RAM分為分為 SRAMStatic RAM，靜態隨機存儲器和，靜態隨機

19、存儲器和DRAMDynamic RAM，動態隨機存儲器兩種。，動態隨機存儲器兩種。n 1DDR SDRAM內存型號內存型號 n1PC1600。 n2DDR266/PC2100。 n3DDR333/PC2700。 n2RDRAM內存常見型號內存常見型號 n1PC600。 n2PC700。 n3PC800。 n4PC1066。 前往本節1.4.2 內存的構造內存的構造n1PCB板板 n2內存顆粒內存顆粒 n3內存顆粒空位內存顆粒空位 n4電容與電阻電容與電阻 n5內存固定卡內存固定卡n6內存腳缺口內存腳缺口n7金手指金手指 n8SPD n經過下面圖經過下面圖1-5來了解內存的根本構造。來了解內存的

20、根本構造。圖1-5 內存前往本節1.4.3 內存的技術目的內存的技術目的n1內存容量內存容量n2內存速度內存速度 n3奇偶校驗奇偶校驗n4ECC n5存取時間存取時間 n6內存帶寬內存帶寬 前往本節1.4.4 內存條和高速緩存內存條和高速緩存n1.4.4.1 內存條內存條 n1.4.4.2 系統高速緩存系統高速緩存 1.4.4.1 內存條內存條 早期系統的主存儲器早期系統的主存儲器IC都是固定安裝在主板上，它都是固定安裝在主板上，它是由許多存儲芯片組成的，通常為是由許多存儲芯片組成的，通常為256 KB。 內存條由印刷電路板和內存芯片構成，采用存儲器內存條由印刷電路板和內存芯片構成，采用存儲器

21、芯片的多少由內存條的容量和芯片的數據位數決議。芯片的多少由內存條的容量和芯片的數據位數決議。 內存的速度要由內存總線和內存芯片的速度配合來內存的速度要由內存總線和內存芯片的速度配合來實現。通常，總線速度用其任務時鐘的頻率來表示，比實現。通常，總線速度用其任務時鐘的頻率來表示，比如如33 MHz、66 MHz、100 MHz、133 MHz和和1508 MHz總線等。而存儲器芯片的速度用其存取時間來表示，比總線等。而存儲器芯片的速度用其存取時間來表示，比如如25 ns、20 ns、15 ns、10 ns和和7 ns等。等。 1.4.4.2 系統高速緩存系統高速緩存 n主存儲器的高速緩沖存儲器也稱

22、為主存儲器的高速緩沖存儲器也稱為Cache，它，它由存取速度較高的由存取速度較高的SRAM芯片構成。芯片構成。SRAM由由靜態靜態MOS管構成，速度遠高于主存的管構成，速度遠高于主存的DRAM存存儲器，目前可達幾納秒。儲器，目前可達幾納秒。 nCPU和內存是主機的根本構成，它們決議著系和內存是主機的根本構成，它們決議著系統的速度。統的速度。 n把把SRAM的高速度和的高速度和DRAM的大容量相結合構的大容量相結合構成系統內存，是目前提高系統內存訪問速度的成系統內存，是目前提高系統內存訪問速度的有效方法。有效方法。 nCache的任務原理是：它面向的任務原理是：它面向 CPU任務，存儲任務，存儲

23、CPU常常用的數據和代碼信息。這種高速緩存的方法的有效性，用的數據和代碼信息。這種高速緩存的方法的有效性，必需建立在程序訪問存儲器時在時間和空間上具有局域必需建立在程序訪問存儲器時在時間和空間上具有局域性的這一特點之上，即對多數程序來說，在某個時間段性的這一特點之上，即對多數程序來說，在某個時間段內會集中反復地訪問存儲器的某一特定區域。比如內會集中反復地訪問存儲器的某一特定區域。比如CPU的進出堆棧指令的進出堆棧指令PUSH和和POP，操作都是在所謂，操作都是在所謂“棧頂這一特定的存儲區順序執行。棧頂這一特定的存儲區順序執行。 nCache的寫入方式有直寫式的寫入方式有直寫式Write Thr

24、ough Cache和回寫式和回寫式Write Back Cache兩種。高速緩存技術兩種。高速緩存技術也用于圖形加速卡、硬盤、光驅、掃描儀和數碼相機等也用于圖形加速卡、硬盤、光驅、掃描儀和數碼相機等高速設備。高速設備。 前往本節1.5 外存儲器外存儲器n1.5.1 軟盤和軟盤驅動器軟盤和軟盤驅動器n1.5.2 硬盤驅動器硬盤驅動器n1.5.3 光盤驅動器光盤驅動器前往首頁1.5.1 軟盤和軟盤驅動器軟盤和軟盤驅動器n1軟盤軟盤 n軟磁盤軟磁盤Floppy Diskette，簡稱軟盤是一種涂有，簡稱軟盤是一種涂有磁性介質的聚酯薄膜圓盤，盤片較柔軟，因此稱為軟盤。磁性介質的聚酯薄膜圓盤，盤片較柔

25、軟，因此稱為軟盤。 n2軟盤驅動器軟盤驅動器n軟盤驅動器軟盤驅動器Floppy Diskette Driver，記為，記為 FDD簡稱軟驅，是用來驅動軟盤旋轉并同時對軟盤進展讀出簡稱軟驅，是用來驅動軟盤旋轉并同時對軟盤進展讀出或向軟盤寫入數據的設備。它主要包括兩部分，一部分或向軟盤寫入數據的設備。它主要包括兩部分，一部分是機械驅動部分，主要用來驅動磁盤旋轉并驅使磁頭挪是機械驅動部分，主要用來驅動磁盤旋轉并驅使磁頭挪動；另一部分是控制電路部分，主要用來控制磁頭定位、動；另一部分是控制電路部分，主要用來控制磁頭定位、數據讀寫及形狀檢測等。數據讀寫及形狀檢測等。 n閃盤又稱閃盤又稱U盤，是一種新型的

26、存儲器，全稱為盤，是一種新型的存儲器，全稱為USB挪挪動存儲器，其外型如圖動存儲器，其外型如圖1-6所示。相比所示。相比1.44 MB容量的軟容量的軟盤，盤，USB盤具有極大的優勢，具有容量大、防磁、防震、盤具有極大的優勢，具有容量大、防磁、防震、防潮的特點，其性能優良，大大加強了數據的平安性。防潮的特點，其性能優良，大大加強了數據的平安性。USB盤可反復運用，性能穩定，可反復擦寫達盤可反復運用，性能穩定，可反復擦寫達100萬次，萬次，數據至少可保管數據至少可保管10年。年。 圖1-6 U盤前往本節1.5.2 硬盤驅動器硬盤驅動器n1.5.2.1 硬盤的構造和原理硬盤的構造和原理n1.5.2.

27、2 硬盤接口硬盤接口n1.5.2.3 硬盤的數據維護技術硬盤的數據維護技術n1.5.2.4 硬盤的性能目的硬盤的性能目的圖1-7 硬盤內部構造1.5.2.1 硬盤的構造和原理硬盤的構造和原理1磁頭磁頭磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術中最重要和最關鍵的磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術中最重要和最關鍵的一環。一環。 2磁道磁道 當磁盤旋轉時，磁頭假設堅持在一個位置上，那么每個磁頭都會當磁盤旋轉時，磁頭假設堅持在一個位置上，那么每個磁頭都會在磁盤外表劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。在磁盤外表劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。 3扇區扇區 磁盤上的每個磁道被等分為假設干個

28、弧段，這些弧段便是磁盤的磁盤上的每個磁道被等分為假設干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區扇區 4柱面柱面 硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面都被劃分為數目相等硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁道，并從外緣的的磁道，并從外緣的“0開場編號，具有一樣編號的磁道構成一開場編號，具有一樣編號的磁道構成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。個圓柱，稱之為磁盤的柱面。 1.5.2.2 硬盤接口硬盤接口1ST506/412接口與接口與ESDI接口接口ST506/412是是PC/XT、AT時代的接口規范時代的接口規范2SCSI接口接口 SCSISmall Computer System Int

29、erface，小型計算機系統接口，小型計算機系統接口是一種系統級的接口，支持硬盤的容量突破了是一種系統級的接口，支持硬盤的容量突破了528 MB的限制，可以同時掛接的限制，可以同時掛接7個不同的設備。個不同的設備。3IDE接口接口 IDEIntegrated Drive Electronics，集成驅動器電氣接口接口是集成驅動器電氣接口接口是Compaq公司為公司為處理老式的處理老式的ST506/412接口速度慢、本錢高而開接口速度慢、本錢高而開發的硬盤接口規范，亦即發的硬盤接口規范，亦即ATAAT Attachment接口規范。接口規范。 4IEEE 4接口接口IEEE 4并不是硬盤公用接口

30、，但它卻可以方便并不是硬盤公用接口，但它卻可以方便地銜接包括硬盤在內的地銜接包括硬盤在內的63個不同設備，并支持個不同設備，并支持即插即用和熱插拔。即插即用和熱插拔。 1.5.2.3 硬盤的數據維護技術硬盤的數據維護技術n1S.M.A.R.T.技術技術nS.M.A.R.T.技術的全稱是技術的全稱是Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology，即，即“自監測、分析及報告技術。自監測、分析及報告技術。n 2DFT技術技術nDFTDrive Fitness Test，驅動器安康檢測技術是，驅動器安康檢測技術是IBM公司為其公司為其PC硬盤開發的數

31、據維護技術。硬盤開發的數據維護技術。n3SPS和和DPS技術技術 SPSShock Protection System震動維護系統是由昆騰公司開發，運用在火球七代震動維護系統是由昆騰公司開發，運用在火球七代EX系列。系列。n4ShockBlock和和MaxSafe技術技術nShockBlock是邁拓公司在其金鉆二代硬盤上運用的防震技是邁拓公司在其金鉆二代硬盤上運用的防震技術，它的設計思想和昆騰的術，它的設計思想和昆騰的SPS類似類似 。n5Seashield和和DST技術技術nSeashield是希捷公司推出的新防震維護技術。是希捷公司推出的新防震維護技術。Seashield提供了由減震彈性資

32、料制成維護軟提供了由減震彈性資料制成維護軟罩，配合磁頭臂及盤片間的加強防震設計，為罩，配合磁頭臂及盤片間的加強防震設計，為硬盤提供了高達硬盤提供了高達300G的非操作防震才干。的非操作防震才干。n 6Data Lifeguard技術技術nData Lifeguard數據衛士是西部數據公數據衛士是西部數據公司為支持司為支持Ultra DMA/66傳輸接口的新硬盤提傳輸接口的新硬盤提供的數據維護技術。供的數據維護技術。 1.5.2.4 硬盤的性能目的硬盤的性能目的n1容量容量n硬盤的容量以兆字節硬盤的容量以兆字節MB或千兆字節或千兆字節GB為單位，為單位，1 GB=1024 MB。但硬盤廠商在標稱

33、。但硬盤廠商在標稱硬盤容量時通常取硬盤容量時通常取1 GB=1000 MB，因此大家，因此大家在在BIOS中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標稱值小。家的標稱值小。n2轉速轉速n轉速轉速Rotational speed 或或Spindle speed是指硬盤盤片每分鐘轉動的圈數，單位為是指硬盤盤片每分鐘轉動的圈數，單位為rpm。 n3平均訪問時間平均訪問時間n平均訪問時間平均訪問時間Average Access Time是指磁頭從是指磁頭從起始位置到達目的磁道位置，并且從目的磁道上找到要起始位置到達目的磁道位置，并且從目的磁道上找到要讀寫的數據扇區所需的時

34、間。讀寫的數據扇區所需的時間。n4數據傳輸速率數據傳輸速率n硬盤的數據傳輸率硬盤的數據傳輸率Data Transfer Rate是指硬盤是指硬盤讀寫數據的速度，單位為兆字節每秒讀寫數據的速度，單位為兆字節每秒MB/s。n5緩存緩存Cachen與主板上的高速緩存與主板上的高速緩存RAM Cache一樣，硬盤緩存一樣，硬盤緩存的目的是為理處理系統前后級讀寫速度不匹配的問題，的目的是為理處理系統前后級讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。以提高硬盤的讀寫速度。 前往本節1.5.3 光盤驅動器光盤驅動器n1.5.3.1 光驅的主要技術目的光驅的主要技術目的n1.5.3.2 光驅的接口光驅的接口n

35、1.5.3.3 光驅的其他產品光驅的其他產品1.5.3.1 光驅的主要技術目的光驅的主要技術目的n1尋跡和聚焦尋跡和聚焦n準確地將光盤中的數據讀出，直接決議的要素有激光準確地將光盤中的數據讀出，直接決議的要素有激光頭的尋跡能否準確，發射的光能否聚焦。頭的尋跡能否準確，發射的光能否聚焦。n2速度速度n現有光驅的主流是現有光驅的主流是40X以上的光驅。以上的光驅。 n3數據傳輸率數據傳輸率n數據傳輸率直接決議光驅的速度。數據傳輸率直接決議光驅的速度。n4平均搜索時間平均搜索時間n這也是衡量光驅速度的另一重要規范，它是指激光頭這也是衡量光驅速度的另一重要規范，它是指激光頭定位并讀取數據所需的平均時間

36、。定位并讀取數據所需的平均時間。 n5緩存緩存n光驅中的電機旋轉速度不能夠無限擴展，可用光驅中的電機旋轉速度不能夠無限擴展，可用光驅的緩沖區來彌補速度上的缺乏。光驅的緩沖區來彌補速度上的缺乏。n 6糾錯才干糾錯才干n光驅的糾錯才干的好壞很難有一個固定規范，光驅的糾錯才干的好壞很難有一個固定規范，通常方法就是在買光驅時放一張通常方法就是在買光驅時放一張“爛盤，看光爛盤，看光驅能否順利讀過，這樣來區分光驅的糾錯才干。驅能否順利讀過，這樣來區分光驅的糾錯才干。 n7占用占用CPU的資源的資源n在執行中為了維持光驅隨時被讀取所需的預備在執行中為了維持光驅隨時被讀取所需的預備也要占用也要占用CPU資源，

37、使整體系統遭到宏大影響。資源，使整體系統遭到宏大影響。n8噪聲和震動噪聲和震動n光驅在高速度的旋轉下任務，光驅在高速度的旋轉下任務，34倍速的光驅倍速的光驅在一秒之內旋轉在一秒之內旋轉6000多轉，比有的硬盤旋轉還多轉，比有的硬盤旋轉還要快。要快。 1.5.3.2 光驅的接口光驅的接口n1公用接口公用接口n早期，一些光驅的消費商，如索尼、美上美、松下等，早期，一些光驅的消費商，如索尼、美上美、松下等，都開發了本公司公用的光驅接口。都開發了本公司公用的光驅接口。n2SCSI接口接口nSCSI接口的益處在于可以銜接多個不同設備，并且占接口的益處在于可以銜接多個不同設備，并且占用較少的用較少的CPU

38、資源。資源。3IDE接口接口nIDE已成為目前光驅的主流接口。已成為目前光驅的主流接口。n在在586以上的系統，以上的系統，IDE接口已集成在主板上，不少接口已集成在主板上，不少的聲卡也提供的聲卡也提供IDE接口，這使得光驅的安裝更為簡單。接口，這使得光驅的安裝更為簡單。 1.5.3.3 光驅的其他產品光驅的其他產品n1CD-RWnCD-RW驅動器可以刻寫驅動器可以刻寫CD-R和和CD-RW兩種盤片，兩種盤片，CD-R盤盤片是在聚碳酸酯制成的片基上噴涂了一層染料層，激光頭在軟片是在聚碳酸酯制成的片基上噴涂了一層染料層，激光頭在軟硬件的控制下根據刻寫數據的不同控制發射激光束的功率，使硬件的控制下

39、根據刻寫數據的不同控制發射激光束的功率，使部分染料受熱分解，在空白的盤片上用高溫部分染料受熱分解，在空白的盤片上用高溫“燒刻出可供讀燒刻出可供讀取的反光點，由于染料層分解后不能復原，因此取的反光點，由于染料層分解后不能復原，因此CD-R盤片只盤片只能燒刻一次。能燒刻一次。n2MO驅動器驅動器n它是傳統的磁盤技術與現代的光學技術結合的產物，除了具它是傳統的磁盤技術與現代的光學技術結合的產物，除了具有容量大、可改換盤片、運用壽命長、穩定性高等優點外，最有容量大、可改換盤片、運用壽命長、穩定性高等優點外，最大的改良是數據傳輸速率和尋道時間等性能目的已接近普通低大的改良是數據傳輸速率和尋道時間等性能目

40、的已接近普通低速硬盤，以往速度慢的缺陷已得到有效改善，這樣一來使得它速硬盤，以往速度慢的缺陷已得到有效改善，這樣一來使得它在大容量存儲器中穩獲一席之地。在大容量存儲器中穩獲一席之地。 n3DVD-ROMnDVD最初的含義是數字視頻光盤，從本質上最初的含義是數字視頻光盤，從本質上說，它是一種超級的高密度光盤。與說，它是一種超級的高密度光盤。與CD-ROM相比，相比，DVD運用波長更短的紅色激光，可讀取運用波長更短的紅色激光，可讀取更小的凹坑和更密的光道。因此運用同樣大小更小的凹坑和更密的光道。因此運用同樣大小的光盤，的光盤，CD-ROM可存儲可存儲680 MB的數據，而的數據，而DVD卻可存儲卻

41、可存儲4.7 GB的數據，相當于的數據，相當于7張張CD-ROM盤的總容量。盤的總容量。 前往本節1.6 輸入系統設備輸入系統設備n1.6.1 鍵盤鍵盤n1.6.2 鼠標鼠標n1.6.3 掃描儀掃描儀n1.6.4 數碼相機數碼相機前往首頁1.6.1 鍵盤鍵盤n鍵盤是計算機中最根本的輸入設備，用于輸入鍵盤是計算機中最根本的輸入設備，用于輸入命令和數據。鍵盤的開展也閱歷了不斷改革和命令和數據。鍵盤的開展也閱歷了不斷改革和創新的過程：從早期的機械式鍵盤到如今的電創新的過程：從早期的機械式鍵盤到如今的電容式鍵盤，從容式鍵盤，從83鍵鍵盤到鍵鍵盤到101102鍵鍵盤，鍵鍵盤，到如今常見的到如今常見的10

42、4鍵的鍵的Windows 95鍵盤。微軟鍵盤。微軟的的Windows 98流行后，市場上又出現了一種流行后，市場上又出現了一種108鍵的鍵的“Windows 98鍵盤，上面多了鍵盤，上面多了Windows 98的功能鍵：的功能鍵：Power、Sleep、Fn和和Wake Up。圖1-9 104鍵盤前往本節1.6.2 鼠標鼠標n鼠標如圖鼠標如圖1-10所示是所示是1968年發明的，到如今曾經年發明的，到如今曾經有有30多年的歷史了。多年的歷史了。1968年年12月月9日，鼠標誕生于美國日，鼠標誕生于美國加州斯坦福大學。設計鼠標的初衷就是為了使計算機的加州斯坦福大學。設計鼠標的初衷就是為了使計算機

43、的操作更加簡便，并替代鍵盤煩瑣的指令。操作更加簡便，并替代鍵盤煩瑣的指令。n如今市面上的鼠標種類很多，按其構造分可分為機械如今市面上的鼠標種類很多，按其構造分可分為機械式、半光電式、光電式、軌跡球式和網鼠等，平常人們式、半光電式、光電式、軌跡球式和網鼠等，平常人們用得最多的是機械式和半光電式兩種。用得最多的是機械式和半光電式兩種。n鼠標的接口分為三種，串口、鼠標的接口分為三種，串口、PS/2口還有口還有USB口。口。 圖1-10 鼠標外觀 前往本節1.6.3 掃描儀掃描儀n1.6.3.1 掃描儀的根本原理掃描儀的根本原理n1.6.3.2 掃描儀的技術參數掃描儀的技術參數n 圖圖1-11 掃描儀

44、外型構造掃描儀外型構造圖圖1-11 掃描儀外型構造掃描儀外型構造1.6.3.1 掃描儀的根本原理掃描儀的根本原理n掃描儀的任務過程可以簡單地概括如下：掃描儀發出白掃描儀的任務過程可以簡單地概括如下：掃描儀發出白光照射被掃描的外表，反射光含有被掃描外表的顏色和光照射被掃描的外表，反射光含有被掃描外表的顏色和色堅信息，感光部件感應反射光并產生相應的電信號，色堅信息，感光部件感應反射光并產生相應的電信號，電信號經過處置便成為計算機可以識別的圖像信息。電信號經過處置便成為計算機可以識別的圖像信息。n平板式掃描儀普通采用平板式掃描儀普通采用 CCDCharge Couple Device，電荷耦合器件或

45、者電荷耦合器件或者 CISContact Image Sensor，接觸，接觸式感光器件，又稱為式感光器件，又稱為LIDE作為感光部件，以作為感光部件，以CCD更為更為廣泛。廣泛。n在掃描儀獲取圖像的過程中，在掃描儀獲取圖像的過程中，CCD和和A/D變換器起著至變換器起著至關重要的作用：關重要的作用：CCD擔任將光信號轉換成為電信號，擔任將光信號轉換成為電信號，A/D變換器擔任將模擬電信號變為數字電信號。變換器擔任將模擬電信號變為數字電信號。CCD和和A/D變換器的性能直接決議了掃描儀的整體性能。變換器的性能直接決議了掃描儀的整體性能。 1.6.3.2 掃描儀的技術參數掃描儀的技術參數n1感光

46、器件感光器件n目前市場上平板掃描儀所運用的感光器件主要有目前市場上平板掃描儀所運用的感光器件主要有CCD和和CISLIDE。n 2分辨率分辨率n光學分辨率是指掃描儀光學系統可以采集的實踐信息光學分辨率是指掃描儀光學系統可以采集的實踐信息量，即掃描儀感光元件的分辨率。量，即掃描儀感光元件的分辨率。n3顏色位數顏色位數n顏色位數又稱為色深、色階等，是表示掃描儀分辨彩顏色位數又稱為色深、色階等，是表示掃描儀分辨彩色或灰度的細膩程度的目的，單位為色或灰度的細膩程度的目的，單位為 bit位。位。 n4接口接口 n掃描儀的接口主要有掃描儀的接口主要有EPP接口、接口、USB接口和接口和 SCSI接口三種。

47、接口三種。n5TWAIN接口接口 nTWAIN是輸入是輸入/輸出設備與運用程序之間的規輸出設備與運用程序之間的規范接口。一切支持范接口。一切支持TWAIN驅動程序的軟件，都驅動程序的軟件，都可以啟動符合這種規格的掃描儀。可以啟動符合這種規格的掃描儀。 前往本節1.6.4 數碼相機數碼相機n1.6.4.1 1.6.4.1 數碼相機的根本原理數碼相機的根本原理n1.6.4.2 1.6.4.2 數碼相機的技術參數數碼相機的技術參數圖1-12 數碼相機外型構造 1.6.4.1 數碼相機的根本原理數碼相機的根本原理nSMSmart Media存儲卡是最常見的數碼相機存儲卡，存儲卡是最常見的數碼相機存儲卡

48、，容量從容量從2 MB到到32 MB不等，可配以軟盤適配器在軟驅中直不等，可配以軟盤適配器在軟驅中直接運用，并且其本錢比較低，性能價錢比很高。數碼相機顏接運用，并且其本錢比較低，性能價錢比很高。數碼相機顏色數的原理和掃描儀是一致的，即決議于存儲每個像素數據色數的原理和掃描儀是一致的，即決議于存儲每個像素數據所運用的數位數。所運用的數位數。n數碼相機都配有存儲器以存儲數碼相機拍攝到的圖像。常數碼相機都配有存儲器以存儲數碼相機拍攝到的圖像。常見的數碼相機圖像存儲器主要有見的數碼相機圖像存儲器主要有 SM存儲卡和存儲卡和CF存儲卡等。存儲卡等。nSMSmart Media存儲卡是最常見的數碼相機存儲

49、卡，存儲卡是最常見的數碼相機存儲卡，容量從容量從2 MB到到32 MB不等，可配以軟盤適配器在軟驅中直不等，可配以軟盤適配器在軟驅中直接運用，并且其本錢比較低，性能價錢比很高。接運用，并且其本錢比較低，性能價錢比很高。n CFComPact Flash存儲卡是和存儲卡是和SM齊名的存儲卡，有齊名的存儲卡，有CF1和和CF2兩種格式，它與兩種格式，它與SM卡的主要區別是自帶控制模卡的主要區別是自帶控制模塊。塊。 n取景器是數碼相機的重要部件之一，數碼相機取景器是數碼相機的重要部件之一，數碼相機共有三種取景器：普通光學取景器、共有三種取景器：普通光學取景器、LCD取景取景器和器和TTL單反取景器。

50、單反取景器。 n數碼相機拍攝的圖像信息經過其外部接口如數碼相機拍攝的圖像信息經過其外部接口如 ECP， USB傳送到計算機，假設數碼相機帶傳送到計算機，假設數碼相機帶有有TV輸出接口，還可以在電視屏幕上直接顯示輸出接口，還可以在電視屏幕上直接顯示出圖像。出圖像。n數碼相機與傳統相機最大的區別在于它用半導數碼相機與傳統相機最大的區別在于它用半導體芯片取代了膠卷，實現了數字化的影像存儲。體芯片取代了膠卷，實現了數字化的影像存儲。目前數碼相機的感光芯片分為目前數碼相機的感光芯片分為 CCD和和 CMOS兩類，其中以用兩類，其中以用 CCD做感光芯片的數碼相機居做感光芯片的數碼相機居多。多。nCMOS

51、具有信息讀取方式簡單、輸出信息速度具有信息讀取方式簡單、輸出信息速度快、耗電省、體積小、集成度高、價錢低等優快、耗電省、體積小、集成度高、價錢低等優點，但是其成像質量與點，但是其成像質量與CCD芯片相差比較大，芯片相差比較大，多用于低端產品。多用于低端產品。 1.6.4.2 數碼相機的技術參數數碼相機的技術參數n1感光度的感光度的ISO等效值等效值n數碼相機用數碼相機用ISO等效值來度量動態范圍，相當于普通等效值來度量動態范圍，相當于普通膠卷的感光度。膠卷的感光度。 n2拍攝延遲拍攝延遲n拍攝延遲是指拍攝第一張與第二張之間需求間隔的時拍攝延遲是指拍攝第一張與第二張之間需求間隔的時間。間。n3可

52、存儲張數可存儲張數n就內置存儲器而言，數碼相機能存儲的照片張數決議就內置存儲器而言，數碼相機能存儲的照片張數決議于照片的分辨率、采用的緊縮技術和存儲器的容量。于照片的分辨率、采用的緊縮技術和存儲器的容量。 前往本節1.7 顯示系統設備顯示系統設備n1.7.1 顯示卡顯示卡n1.7.2 顯示器顯示器前往首頁1.7.1 顯示卡顯示卡n1.7.1.1 顯示芯片顯示芯片n1.7.1.2 顯示內存顯示內存 n1.7.1.3 RAMDACn1.7.1.4 顯示卡接口顯示卡接口圖1-13 顯示卡1.7.1.1 顯示芯片顯示芯片nCPU的速度再快也無法對如此龐大的數據量進的速度再快也無法對如此龐大的數據量進展

53、處置，因此顯示芯片便責無旁貸地擔負起展處置，因此顯示芯片便責無旁貸地擔負起“硬硬件加速的任務。它是顯示卡上最大的芯片，件加速的任務。它是顯示卡上最大的芯片，中高檔芯片普通都有散熱片和散熱風扇。顯示中高檔芯片普通都有散熱片和散熱風扇。顯示芯片上有商標、編號和廠商稱號等。目前，市芯片上有商標、編號和廠商稱號等。目前，市場上顯示卡所用的顯示芯片以場上顯示卡所用的顯示芯片以nVIDIA的的GeFore系列最多，其次是系列最多，其次是TNT2系列。系列。 n目前市面上幾乎一切顯示芯片均已是目前市面上幾乎一切顯示芯片均已是3D加速加速芯片。芯片。3D加速芯片除了需求處置加速芯片除了需求處置X軸和軸和Y軸像

54、軸像素外，還要添加一個素外，還要添加一個Z緩存緩存Z-Buffer來存儲來存儲景物的深度信息，并用于三維物體的消隱算法。景物的深度信息，并用于三維物體的消隱算法。Z緩存位數越高，顯示芯片所提供的景物縱深緩存位數越高，顯示芯片所提供的景物縱深感就越準確。感就越準確。 1.7.1.2 顯示內存顯示內存 n1顯示內存的種類顯示內存的種類n顯存的種類有顯存的種類有EDORAM、MDRAM、SDRAM、SGRAM、VRAM、WRAM、DDR等許多種。等許多種。 2顯存的容量顯存與系統內存一樣，也是多顯存的容量顯存與系統內存一樣，也是多多益善。顯存越大，可以存儲的圖像數據就越多益善。顯存越大，可以存儲的圖

55、像數據就越多，支持的分辨率與顏色數也就越高。以下是多，支持的分辨率與顏色數也就越高。以下是計算顯存容量與分辨率關系的公式：計算顯存容量與分辨率關系的公式：n所需顯存所需顯存=圖形分辨率圖形分辨率顏色精度顏色精度/8n3顯存的數據位數與帶寬顯存的數據位數與帶寬n顯存帶寬的計算方法是：運轉頻率顯存帶寬的計算方法是：運轉頻率數據帶寬數據帶寬/8。以目前的。以目前的GeForce3顯示卡為例，其顯存顯示卡為例，其顯存系統帶寬系統帶寬=230 MHz2由于運用了由于運用了DDR顯顯存，所以乘以存，所以乘以2128/8=7.36 GB。n4顯存的速度顯存的速度n顯存的速度普通以顯存的速度普通以ns為單位。

56、常見的顯存有為單位。常見的顯存有7 ns、6 ns、5.5 ns、5 ns、4 ns，甚至，甚至3.8 ns的顯存。的顯存。 1.7.1.3 RAMDACnRAMDACRandom Access Memory Digital-Analog Converter，隨機存儲器數模，隨機存儲器數模轉換器是顯示卡上擔任數模轉換的部件。衡轉換器是顯示卡上擔任數模轉換的部件。衡量量RAMDAC的目的是速度，它將直將影響到畫的目的是速度，它將直將影響到畫面的刷新率。目前市面上絕大多數顯示卡的面的刷新率。目前市面上絕大多數顯示卡的RAMDAC速度都已在速度都已在170 MHz以上，而高檔以上，而高檔顯示芯片的顯

57、示芯片的RAMDAC速度更是到達了速度更是到達了300 MHz以上，這對高分辨圖形處置很重要。以上，這對高分辨圖形處置很重要。1.7.1.4 顯示卡接口顯示卡接口n1總線接口總線接口n目前市面上的顯示卡有目前市面上的顯示卡有PCI與與AGP兩種接口。兩種接口。 n2輸出接口輸出接口 n顯示器接口是顯示卡和顯示器的接口，普通為顯示器接口是顯示卡和顯示器的接口，普通為一個一個15針針D型接口。也有一些顯示卡有雙顯示型接口。也有一些顯示卡有雙顯示器接口，可以同時銜接兩臺顯示器。器接口，可以同時銜接兩臺顯示器。前往本節1.7.2 顯示器顯示器n1.7.2.1 顯示器的分類與原理顯示器的分類與原理n1.

58、7.2.2 顯示器的性能目的顯示器的性能目的n1.7.2.3 CRT顯示器的涂層顯示器的涂層n1.7.2.4 環保與平安性能環保與平安性能n1.7.2.5 控制方式控制方式1.7.2.1 顯示器的分類與原理顯示器的分類與原理n根據顯像原理劃分，顯示器可分為根據顯像原理劃分，顯示器可分為CRT顯示器陰極顯示器陰極射線管顯示器、射線管顯示器、LCD顯示器液晶矩陣平面顯示器顯示器液晶矩陣平面顯示器和等離子顯示器等。其中常見的是和等離子顯示器等。其中常見的是CRT顯示器和顯示器和LCD顯示器，如圖顯示器，如圖1-14所示。所示。圖1-14 顯示器n1CRT顯示器顯示器nCRT顯示器是目前桌面電腦的主流

59、。一個典型的光柵式顯示器是目前桌面電腦的主流。一個典型的光柵式CRT由電子槍、偏轉線圈、遮罩蔭罩、熒光層四部分由電子槍、偏轉線圈、遮罩蔭罩、熒光層四部分組成。其顯示原理可簡單概括如下：組成。其顯示原理可簡單概括如下：n當顯示器收到計算機顯示卡傳來的視頻信號后，經過當顯示器收到計算機顯示卡傳來的視頻信號后，經過轉換電路轉換為特定強度的電壓，電子槍根據這些高低不轉換電路轉換為特定強度的電壓，電子槍根據這些高低不定的電壓放射出一定數量的陰極電子，構成電子束。電子定的電壓放射出一定數量的陰極電子，構成電子束。電子束經過聚焦和加速后，在偏轉線圈的作用下穿過遮罩上的束經過聚焦和加速后，在偏轉線圈的作用下穿

60、過遮罩上的小孔，打在熒光層上，從而構成一個發光點。彩色顯示器小孔，打在熒光層上，從而構成一個發光點。彩色顯示器那么由三支電子槍分別發射不同強度的電子束，并打在熒那么由三支電子槍分別發射不同強度的電子束，并打在熒光層上對應的紅光層上對應的紅R、綠、綠G、藍、藍B色點上，三點色點上，三點發出的光線疊加后，就成為人們看到的某種顏色的色光。發出的光線疊加后，就成為人們看到的某種顏色的色光。n2LCD顯示器顯示器 n根據采用技術的不同，根據采用技術的不同，LCD顯示器可分為顯示器可分為DSTN與與TFT兩種。兩種。 nDSTN即無源陣列即無源陣列LCD，屬于平板顯示器中的初級產，屬于平板顯示器中的初級產