計算機基本結(jié)構(gòu)硬件

1、計算機基礎(chǔ)劉昆宏l考核方式：l第一次實驗：計算機拆裝實驗l第一次實驗課下周在生物樓上，請大家注意軟件學(xué)院網(wǎng)站上的通知與實驗分組的通知l學(xué)院教學(xué)課件ftp服務(wù)：5 user: student password: softwarel學(xué)院軟件下載ftp服務(wù)：4 user: student password: softwarel廈門大學(xué)網(wǎng)站：http:/l廈門大學(xué)教務(wù)處：http:/l廈門大學(xué)圖書館：http:/l廈門大學(xué)研究生院： http:/ http:/ l鷺圖軟件下載: 08/softdown/課程內(nèi)容

2、l計算機是什么l教學(xué)目標： 計算機基本結(jié)構(gòu) 應(yīng)用軟件的安裝和使用l初步掌握常用辦公軟件的安裝和使用；l初步學(xué)會數(shù)字媒體的格式轉(zhuǎn)換、截取片斷、編輯等技術(shù)；計算機基本結(jié)構(gòu)計算機的分類 按綜合性能按綜合性能指標分類指標分類巨型機：巨型機：速度最快、處理能力最強速度最快、處理能力最強 大型、通用、較快、較強大型、通用、較快、較強大型機大型機：作作“客戶機客戶機/ /服務(wù)器服務(wù)器”的服務(wù)器的服務(wù)器 作作“終端終端/ /主機主機”的主機的主機 小型機小型機：規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計試制周期短規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計試制周期短 工藝先進、使用維護簡單工藝先進、使用維護簡單 工作站工作站：介于介于pcpc與小型機

3、之間與小型機之間微型計算機微型計算機：小、巧、輕、使用方便、價格便宜小、巧、輕、使用方便、價格便宜網(wǎng)絡(luò)計算機網(wǎng)絡(luò)計算機：基于：基于javajava技術(shù)的無盤計算機技術(shù)的無盤計算機 計算機系統(tǒng)的組成與工作原理計算機系統(tǒng)的組成系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件計算機系統(tǒng)分為：硬件計算機系統(tǒng)分為：硬件+軟件軟件硬硬 件件軟軟 件件筆記本電腦筆記本電腦 計算機的硬件組成計算機的硬件組成鼠標 主機鍵盤顯示器顯示器音箱計算機的硬件組成l顯示器：顯示功能l硬盤：存儲數(shù)據(jù)lcpu：運算l主板：連接各種設(shè)備l內(nèi)存：數(shù)據(jù)暫時存儲l電源：供電l光驅(qū)：讀取光盤數(shù)據(jù)l顯卡：圖象處理l網(wǎng)卡：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換l聲卡：聲音處理cr

4、t顯示器顯示器 液晶顯示器液晶顯示器 常見顯示器有：常見顯示器有：crt、lcd，還有高端的等離子顯示器，還有高端的等離子顯示器l液晶顯示器主要技術(shù)指標有：屏幕尺寸、顯示液晶顯示器主要技術(shù)指標有：屏幕尺寸、顯示分辨率、響應(yīng)時間、可視角度。分辨率、響應(yīng)時間、可視角度。 響應(yīng)時間：響應(yīng)時間小于響應(yīng)時間：響應(yīng)時間小于25ms的屏幕會有拖尾現(xiàn)的屏幕會有拖尾現(xiàn)象。象。 刷新頻率：刷新頻率：60hz以上。以上。 可視角度：從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有可視角度：從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有內(nèi)容的角度。內(nèi)容的角度。 led與與lcd：lcd是由液態(tài)晶體組成的顯示屏，是由液態(tài)晶體組成的顯示屏，而而led

5、則是由發(fā)光二極管組成的顯示屏。則是由發(fā)光二極管組成的顯示屏。led顯顯示器與示器與lcd顯示器相比，顯示器相比，led在亮度、功耗、可在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢 。臺式機機箱臺式機機箱cpulcpu即中央處理器，它是計算機的大腦，計算機的運算、控制都是由它來處理的。lpc機的cpu發(fā)展歷史：intel 公司的cpucpu的發(fā)展方向l提升主頻與外頻瓶頸l多核心l進入64位時代l更精細的制造工藝與更先進的技術(shù)cpu的性能：也叫時鐘頻率，單位是mhz（或ghz），用來表示cpu的運算、處理數(shù)據(jù)的速度。cpu的主頻外頻倍 頻系數(shù)。（沒有一條確定

6、的公式能夠?qū)崿F(xiàn)主頻 和實際的運算速度兩者之間的數(shù)值關(guān)系）；l外頻：cpu的基準頻率，決定著整塊主板的運行速度；l前端總線頻率：(即總線頻率)是直接影響cpu與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度；l字長：電腦技術(shù)中對cpu在同一時間能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)叫字長l倍頻系數(shù)：指cpu主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系l緩存：是cpu的重要指標之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對cpu速度的影響非常大 l多核：2-6核心主板是電腦系統(tǒng)中最大的一塊電路板，它的英文名字叫做mainboard或motherboardl主板上布滿了各種電子元件、插槽、接口等。它為cpu、內(nèi)存和各種功能（聲、圖、通信、網(wǎng)絡(luò)、tv、scsi等）卡提供安

7、裝插座（槽）；為各種磁、光存儲設(shè)備、打印和掃描等i/o設(shè)備以及數(shù)碼相機、攝像頭等多媒體和通訊設(shè)備提供接口。l電腦通過主板將cpu等各種器件和外部設(shè)備有機地結(jié)合起來形成一套完整的系統(tǒng)。主板外觀圖cpu插槽不同插槽不同-在在 cpucpu插座插座內(nèi)存條插槽內(nèi)存條插槽串行接口串行接口agpagp擴展槽擴展槽pcipci擴展槽擴展槽北橋芯片北橋芯片南橋芯片南橋芯片北橋芯片提供對北橋芯片提供對cpucpu、內(nèi)存、內(nèi)存、agpagp顯卡等高速部件顯卡等高速部件的支持以及與的支持以及與pcipci總線的橋接；總線的橋接；南橋芯片提供對鍵盤接口、鼠標接口、實時時鐘南橋芯片提供對鍵盤接口、鼠標接口、實時時鐘控制

8、器、串行口、并行口、控制器、串行口、并行口、usbusb接口及磁盤驅(qū)動器接口及磁盤驅(qū)動器接口的支持，以及與接口的支持，以及與isaisa總線的橋接?？偩€的橋接。biosbios是一組有關(guān)微機系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出是一組有關(guān)微機系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出程序，固化在微機主板上的一個程序，固化在微機主板上的一個romrom芯片中。芯片中。biosbios功能主要有：功能主要有：上電自檢。微機接通電源后，系統(tǒng)首先由上電自檢。微機接通電源后，系統(tǒng)首先由postpost程序來程序來對內(nèi)部各個設(shè)備進行檢查。對內(nèi)部各個設(shè)備進行檢查。系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化( (含可編程接口芯片的初始化含可編程接口芯片的初始化)

9、 )，設(shè)置，設(shè)置biosbios中包含的中斷服務(wù)程序的中斷矢量中包含的中斷服務(wù)程序的中斷矢量 啟動自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入內(nèi)啟動自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入內(nèi)存，并由引導(dǎo)程序來完成操作系統(tǒng)的順利啟動。存，并由引導(dǎo)程序來完成操作系統(tǒng)的順利啟動。biosbios系統(tǒng)設(shè)置程序。系統(tǒng)設(shè)置程序。內(nèi)存的性能l內(nèi)存主頻：表示內(nèi)存的速度，它代表著該內(nèi)存所能達到的最高工作頻率 ；lddr內(nèi)存的發(fā)展狀況：ddr1 ，ddr2， ddr3，ddr4(目前使用相對較少)硬盤的分類與結(jié)構(gòu)按照硬盤的物理結(jié)構(gòu)，可以分為固定硬盤和活動硬盤兩類固定硬盤和活動硬盤兩類。按硬盤的尺寸分，有5.25英寸、

10、英寸、3.5英寸、英寸、2.5英寸、英寸、1.8英寸和英寸和1.3英寸英寸五種，臺式微機通常使用3.5英寸硬盤，2.5英寸以下的硬盤主要用于筆記本微機。硬盤結(jié)構(gòu)示意圖硬盤的硬盤的磁道、磁道、扇區(qū)、柱面扇區(qū)、柱面柱面扇區(qū)磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面硬盤容量視具體類型而定硬盤容量視具體類型而定硬盤片讀寫磁頭硬盤l按接口分，可分為sata和ide。sata是現(xiàn)在的主流。 scis接口用于服務(wù)器,可達萬轉(zhuǎn)以上，性能最強 。l

11、硬盤的技術(shù)指標 轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：硬盤的轉(zhuǎn)速是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，硬盤轉(zhuǎn)速的大小決定硬盤性能的高低，轉(zhuǎn)速越高，讀寫速度越快，等待時間越短，硬盤的整體性能越好。主流7200. 緩存：緩存：與主板上的高速緩存（cache）一樣，硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。 容量：容量：作為計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器，容量是硬盤最主要的參數(shù)。1tb=1000gb。ide接口接口軟驅(qū)接口軟驅(qū)接口 satasata接口接口 lsata硬盤：把sata主盤插在sata 0口上，sata從盤插在其他的sata口上即可l在無sata接口的主板上使用sata硬盤：購買ide to

12、 sata轉(zhuǎn)接卡，使ide的主板可接sata硬盤光盤（光盤（optical disk）是利用激光進行讀寫信息的圓盤。）是利用激光進行讀寫信息的圓盤。光盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器光驅(qū)的工作原理l光盤驅(qū)動器發(fā)出一束很細的（直徑1m）激光束照射光盤表面，由于寫1的凹坑和記0的平坦處的反射系數(shù)不同，所以接收器接收到的反射激光強度便不同，從而達到讀取數(shù)據(jù)的目的。l光盤的數(shù)據(jù)記錄格式與磁盤不同，是把數(shù)據(jù)記錄在一條由內(nèi)向外、連續(xù)的螺旋形路徑上，稱為光道。螺旋形光道對于順序讀取大塊數(shù)據(jù)，例如音頻信號是極理想的，而且使光盤可以充分利用激光唱片的成熟技術(shù)。l按其使用的光盤主要分為：dvd光驅(qū)和dvd-r光盤刻錄機。 對應(yīng)

13、不同的光驅(qū)，需要使用不同的光盤l按使用方式，光驅(qū)可分為內(nèi)置式和外置式。顯卡顯卡l顯卡的用途是將計算機系統(tǒng)所需要的顯示信息進行轉(zhuǎn)換驅(qū)動，并向顯卡的用途是將計算機系統(tǒng)所需要的顯示信息進行轉(zhuǎn)換驅(qū)動，并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示l顯卡可分為獨立顯卡和集成顯卡顯卡可分為獨立顯卡和集成顯卡看是否具有獨立的工作模塊看是否具有獨立的工作模塊l高端顯卡使用高端顯卡使用gpu gpu ，顯卡性能的評估：，顯卡性能的評估：顯存：儲存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù)和處理完畢的數(shù)據(jù)顯存：儲存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù)和處理完畢的數(shù)據(jù) gpugpu：主要由：主要由nvidian

14、vidia與與atiati兩家廠商生產(chǎn)，能獨立進行運算兩家廠商生產(chǎn)，能獨立進行運算 聲卡聲卡 音箱音箱網(wǎng)卡網(wǎng)卡 l網(wǎng)卡：連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備網(wǎng)卡網(wǎng)卡驅(qū)動程序l設(shè)備驅(qū)動程序，是對連接到計算機系統(tǒng)的設(shè)備進行設(shè)備驅(qū)動程序，是對連接到計算機系統(tǒng)的設(shè)備進行控制驅(qū)動，使操作系統(tǒng)能更好的管理和使用計算機控制驅(qū)動，使操作系統(tǒng)能更好的管理和使用計算機硬件的程序。硬件的程序。 常見的需要用戶自己安裝的驅(qū)動程序有：顯卡驅(qū)動程序、聲常見的需要用戶自己安裝的驅(qū)動程序有：顯卡驅(qū)動程序、聲卡驅(qū)動程序、網(wǎng)卡驅(qū)動程序、卡驅(qū)動程序、網(wǎng)卡驅(qū)動程序、modem 驅(qū)動程序、打印機驅(qū)驅(qū)動程序、打印機驅(qū)動程序、動程序、usb設(shè)備驅(qū)動程序等設(shè)備驅(qū)

15、動程序等 l即插即用即插即用(plug and play) ，是一項用于自動處理，是一項用于自動處理pc機硬件設(shè)備安裝的工業(yè)標準。機硬件設(shè)備安裝的工業(yè)標準。 pnp系統(tǒng)包含：系統(tǒng)包含：pnp的的bios 、pnp操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、pnp硬件、硬件、pnp設(shè)備設(shè)備驅(qū)動程序。驅(qū)動程序。 l設(shè)備驅(qū)動程序的安裝順序是：主板驅(qū)動程序設(shè)備驅(qū)動程序的安裝順序是：主板驅(qū)動程序顯卡顯卡驅(qū)動程序驅(qū)動程序聲卡驅(qū)動程序聲卡驅(qū)動程序其他設(shè)備驅(qū)動程序其他設(shè)備驅(qū)動程序外圍設(shè)備外圍設(shè)備連接口連接口ps/2 鼠標接口 打印機接口(25 針孔)鍵盤接口usb 接口com1(9 針孔)com2(9 針孔)l微機電源要求輸入微機電

16、源要求輸入220v、50hz的交流電，的交流電，經(jīng)過變壓整流穩(wěn)壓后，輸出四種直流電，供經(jīng)過變壓整流穩(wěn)壓后，輸出四種直流電，供微機不同部件使用。微機不同部件使用。l如果對供電可靠性要求較高可使用不間斷電如果對供電可靠性要求較高可使用不間斷電源（源（ups）。）。機箱機箱 電源電源 ups是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。 l鍵盤，微機用戶普遍采用的是鍵盤，微機用戶普遍采用的是104鍵的鍵盤，接鍵的鍵盤，接口主要有口主要有ps/2和和usb，分為無線與有線兩種，分為無線與有線兩種l鼠標根據(jù)其使用

17、原理可分為：機械鼠標、光電鼠鼠標根據(jù)其使用原理可分為：機械鼠標、光電鼠標和光電機械鼠標。標和光電機械鼠標。機械鼠標滾動小球反射板光電鼠標 掃描儀，將靜態(tài)圖像輸入到計算機的圖像采集設(shè)備掃描儀，將靜態(tài)圖像輸入到計算機的圖像采集設(shè)備手持掃描儀平板掃描儀出出l輸出設(shè)備是用來輸出經(jīng)過計算機運算或處理后所得輸出設(shè)備是用來輸出經(jīng)過計算機運算或處理后所得的結(jié)果，并將結(jié)果以字符、數(shù)據(jù)、圖形等人們能夠的結(jié)果，并將結(jié)果以字符、數(shù)據(jù)、圖形等人們能夠識別的形式進行輸出。常見輸出設(shè)備有顯示器、打識別的形式進行輸出。常見輸出設(shè)備有顯示器、打印機、投影機、繪圖儀、聲音輸出設(shè)備等。印機、投影機、繪圖儀、聲音輸出設(shè)備等。熱升華打印機噴蠟打印機噴墨打印機針式打印機激光打印機實 物 投 影 機選購電腦的注意事項 l以實際的需求為準則 l重質(zhì)重價 l不要購買假貨和水貨 l注重售后服務(wù) 選購品牌機還是兼容機l選購品牌機還是兼容機？如何設(shè)計裝機方案l在決定了選購兼容機后，就需要設(shè)計一套裝機方案再到電腦市場去購買。l在設(shè)計裝機方案時，需要考慮以下幾點：裝機時的注意事項l各個配件的保修方式、保修期可能不同，需要在配置單中做出詳細記錄l確認裝機時各個配件都有現(xiàn)貨，避免有些商家先收取定金，然后在