計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)
構(gòu)成計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)通常有"五大件"組成:輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、運(yùn)算器和控制器。下面是具體的關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的內(nèi)容,歡迎閱讀!
輸入設(shè)備
將數(shù)據(jù)、程序、文字符號(hào)、圖象、聲音等信息輸送到計(jì)算機(jī)中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、數(shù)字轉(zhuǎn)換器等。
鍵盤
鍵盤鍵盤是最常用也是最主要的輸入設(shè)備,通過(guò)鍵盤,可以將英文字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等輸入到計(jì)算機(jī)中,從而向計(jì)算機(jī)發(fā)出命令、輸入數(shù)據(jù)等。
PCXT/AT時(shí)代的鍵盤主要以83鍵為主,并且延續(xù)了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,但隨著視窗系統(tǒng)近幾年的流行已經(jīng)淘汰。取而代之的是101鍵和104鍵鍵盤,并占據(jù)市場(chǎng)的主流地位,當(dāng)然其間也曾出現(xiàn)過(guò)102鍵、103鍵的鍵盤,但由于推廣不善。都只是曇花一現(xiàn)。
近半年內(nèi)緊接著104鍵鍵盤出現(xiàn)的是新興多媒體鍵盤,它在傳統(tǒng)的鍵盤基礎(chǔ)上又增加了不少常用快捷鍵或音量調(diào)節(jié)裝置,使PC操作進(jìn)一步簡(jiǎn)化,對(duì)于收發(fā)電子郵件、打開(kāi)瀏覽器軟件、啟動(dòng)多媒體播放器等都只需要按一個(gè)特殊按鍵即可,同時(shí)在外形上也做了重大改善,著重體現(xiàn)了鍵盤的個(gè)性化。
起初這類鍵盤多用于品牌機(jī),如HP、聯(lián)想等品牌機(jī)都率先采用了這類鍵盤,受到廣泛的好評(píng),并曾一度被視為品牌機(jī)的特色。隨著時(shí)間的推移,漸漸的市場(chǎng)上也出現(xiàn)獨(dú)立的具有各種快捷功能的產(chǎn)品單獨(dú)出售,并帶有專用的驅(qū)動(dòng)和設(shè)定軟件,在兼容機(jī)上也能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的操作。
鼠標(biāo)
鼠標(biāo) (mouse) 因形似老鼠而得名(中國(guó)大陸用語(yǔ),港臺(tái)作滑鼠)。"鼠標(biāo)"的標(biāo)準(zhǔn)稱呼應(yīng)該是"鼠標(biāo)器",全稱:"橡膠球傳動(dòng)之光柵輪帶發(fā)光二極管及光敏三極管之晶元脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換器"或"紅外線散射之光斑照射粒子帶發(fā)光半導(dǎo)體及光電感應(yīng)器之光源脈沖信號(hào)傳感器"。
它用來(lái)控制顯示器所顯示的指針光標(biāo)(pointer)。1968年12月9日制成了世界上第一支"鼠標(biāo)"。鼠標(biāo)的使用是為了使計(jì)算機(jī)的操作更加簡(jiǎn)便,來(lái)代替鍵盤那繁瑣的指令。
觸摸屏
觸摸屏(touch screen)是一種覆蓋了一層塑料的特殊顯示屏,在塑料層后是互相交叉不可見(jiàn)的紅外線光束。用戶通過(guò)手指觸摸顯示屏來(lái)選擇菜單項(xiàng)。觸摸屏的特點(diǎn)是容易使用。例如自動(dòng)柜員機(jī)(Automated Teller Machine,簡(jiǎn)記為ATM)、信息中心、飯店、百貨商場(chǎng)等場(chǎng)合均可看到觸摸屏的使用。
數(shù)字轉(zhuǎn)換器
數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字轉(zhuǎn)換器(digitizer)是一種用來(lái)描繪或拷貝圖畫(huà)或照片的設(shè)備。把需要拷貝的內(nèi)容放置在數(shù)字化圖形輸入板上,然后通過(guò)一個(gè)連接計(jì)算機(jī)的特殊輸入筆描繪這些內(nèi)容。隨著輸入筆在拷貝內(nèi)容上的移動(dòng),計(jì)算機(jī)記錄它在數(shù)字化圖形輸入板上的位置,當(dāng)描繪完整個(gè)需要拷貝的內(nèi)容后,圖像能在顯示器上顯示或在打印機(jī)上打印或者存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上以便日后使用。數(shù)字轉(zhuǎn)換器常常用于工程圖紙的設(shè)計(jì)。
除此之外的輸入設(shè)備,還有游戲桿、光筆、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、圖像掃描儀、傳真機(jī)、條形碼閱讀器、語(yǔ)音輸入設(shè)備等。
輸出設(shè)備
將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果或者中間結(jié)果打印或顯示出來(lái)。常用的輸出設(shè)備有:顯示器、打印機(jī)、繪圖儀和傳真機(jī)等。
顯示器
顯示器(Display)是計(jì)算機(jī)必備的輸出設(shè)備,常用的有陰極射線管顯示器、液晶顯示器和等離子顯示器。
陰極射線管顯示器(簡(jiǎn)稱CRT)由于其制造工藝成熟,性能價(jià)格比高,至今占據(jù)顯示器市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。隨著液晶顯示器(簡(jiǎn)稱LCD)技術(shù)的逐步成熟,開(kāi)始在市場(chǎng)上嶄露頭角。
陰極射線管顯示器可分為字符顯示器和圖形顯示器。
字符顯示器只能顯示字符,不能顯示圖形,一般只有兩種顏色。
圖形顯示器不僅可以顯示字符,而且可以顯示圖形和圖像。圖形是指工程圖,即由點(diǎn)、線、面、體組成的圖形;圖像是指景物圖。不論圖形還是圖像在顯示器上都是由像素(光點(diǎn))所組成。
顯示器屏幕上的光點(diǎn)是由陰極電子槍發(fā)射的電子束打擊熒光粉薄膜而產(chǎn)生的。彩色顯示器的顯像管的屏幕內(nèi)側(cè)是由紅、綠、藍(lán)三色磷光點(diǎn)構(gòu)成的小三角形(像素)發(fā)光薄膜。由于接收的電子束強(qiáng)弱不同,像素的三原色發(fā)光強(qiáng)弱就不同,就可以產(chǎn)生一個(gè)不同亮度和顏色的像素。當(dāng)電子束從左向右、從上而下地逐行掃描熒光屏,每掃描一遍,就顯示一屏,稱為刷新一次,只要兩次刷新的時(shí)間間隔少于0.01s,則人眼在屏幕上看到的就是一個(gè)穩(wěn)定的畫(huà)面。
顯示器是通過(guò)"顯示接口"及總線與主機(jī)連接,待顯示的信息(字符或圖形圖像)是從顯示緩沖存儲(chǔ)器(一般為內(nèi)存的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),占16kB)送入顯示器接口的,經(jīng)顯示器接口的轉(zhuǎn)換,形成控制電子束位置和強(qiáng)弱的信號(hào)。受控的電子束就會(huì)在熒光屏上描繪出能夠區(qū)分出顏色不同、明暗層次的畫(huà)面。顯示器的兩個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)是:屏幕上光點(diǎn)的多少,即像素的多少,稱為分辨率;光點(diǎn)亮度的深淺變化層次,即灰度,可以用顏色來(lái)表示。分辨率和灰度的級(jí)別是衡量圖像質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。
常用的顯示接口卡有多種,如CGA卡、VGA卡、M
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)GA卡等。以VGA(Video Graphics Array)視頻圖形顯示接口卡為例,標(biāo)準(zhǔn)VGA顯示卡的分辨率為640×480,灰度是16種顏色;增強(qiáng)型VGA顯示卡的分辨率是800×600、960×720,灰度可為256種顏色。所有的顯示接口卡只有配上相應(yīng)的顯示器和顯示軟件,才能發(fā)揮它們的最高性能。
打印機(jī)
打印機(jī)(Printer)是計(jì)算機(jī)最基本的輸出設(shè)備之一。它將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果打印在紙上。打印機(jī)按印字方式可分為擊打式和非擊打式兩類。擊打式打印機(jī)是利用機(jī)械動(dòng)作,將字體通過(guò)色帶打印在紙上,根據(jù)印出字體的方式又可分為活字式打印機(jī)和點(diǎn)陣式打印機(jī);钭质酱蛴C(jī)是把每一個(gè)字刻在打字機(jī)構(gòu)上,可以是球形、菊花瓣形、鼓輪形等各種形狀。點(diǎn)陣式打印機(jī)(dot matrix printer)是利用打印鋼針按字符的點(diǎn)陣打印出字符。每一個(gè)字符可由m行×n列的點(diǎn)陣組成。一般字符由7×8點(diǎn)陣組成,漢字由24×24點(diǎn)陣組成。點(diǎn)陣式打印機(jī)常用打印頭的針數(shù)來(lái)命名,如9針打印機(jī)、24針打印機(jī)等。
非擊打式打印機(jī)是用各種物理或化學(xué)的方法印刷字符的,如靜電感應(yīng),電灼、熱敏效應(yīng),激光掃描和噴墨等。其中激光打印機(jī)(Laser Printer)和噴墨式打印機(jī)(Inkjet Printer)是目前最流行的兩種打印機(jī),它們都是以點(diǎn)陣的形式組成字符和各種圖形。激光打印機(jī)接收來(lái)自CPU的信息,然后進(jìn)行激光掃描,將要輸出的信息在磁鼓上形成靜電潛像,并轉(zhuǎn)換成磁信號(hào),使碳粉吸附到紙上,加熱定影后輸出。噴墨式打印機(jī)是將墨水通過(guò)精制的噴頭噴到紙面上形成字符和圖形的
繪圖儀
繪圖儀(plotter)能按照人們要求自動(dòng)繪制圖形的設(shè)備。它可將計(jì)算機(jī)的輸出信息以圖形的形式輸出。主要可繪制各種管理圖表和統(tǒng)計(jì)圖、大地測(cè)量圖、建筑設(shè)計(jì)圖、電路布線圖、各種機(jī)械圖與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖等。最常用的是X-Y繪圖儀。現(xiàn)代的繪圖儀已具有智能化的功能,它自身帶有微處理器,可以使用繪圖命令,具有直線和字符演算處理以及自檢測(cè)等功能。這種繪圖儀一般還可選配多種與計(jì)算機(jī)連接的標(biāo)準(zhǔn)接口。
繪圖儀是一種輸出圖形的硬拷貝設(shè)備。繪圖儀在繪圖軟件的支持下課繪制出復(fù)雜、精確的圖形,是各種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不可缺少的工具。繪圖儀的性能指標(biāo)主要有繪圖筆數(shù)、圖紙尺寸、分辨率、接口形式及繪圖語(yǔ)言等。
繪圖儀一般是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、插補(bǔ)器、控制電路、繪圖臺(tái)、筆架、機(jī)械傳動(dòng)等部分組成。繪圖儀除了必要的硬設(shè)備之外,還必須配備豐富的繪圖軟件。只有軟件與硬件結(jié)合起來(lái),才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)繪圖。軟件包括基本軟件和應(yīng)用軟件兩種。
繪圖儀的種類很多,按結(jié)構(gòu)和工作原理可以分為滾筒式和平臺(tái)式兩大類:①滾筒式繪圖儀。當(dāng)X向步進(jìn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鏈輪就帶動(dòng)圖紙移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)X方向運(yùn)動(dòng)。Y方向的運(yùn)動(dòng),是由Y向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)筆架來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種繪圖儀結(jié)構(gòu)緊湊,繪圖幅面大。但它需要使用兩側(cè)有鏈孔的專用繪圖紙。②平臺(tái)式繪圖儀。繪圖平臺(tái)上裝有橫梁,筆架裝在橫梁上,繪圖紙固定在平臺(tái)上。X向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫梁連同筆架,作X方向運(yùn)動(dòng);Y向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)筆架沿著橫梁導(dǎo)軌,作Y方向運(yùn)動(dòng)。圖紙?jiān)谄脚_(tái)上的固定方法有3種,即真空吸附、靜電吸附和磁條壓緊。平臺(tái)式繪圖儀繪圖精度高,對(duì)繪圖紙無(wú)特殊要求,應(yīng)用比較廣泛。
存儲(chǔ)器
存儲(chǔ)器將輸入設(shè)備接收到的信息以二進(jìn)制的數(shù)據(jù)形式存到存
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)器有兩種,分別叫做內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。
內(nèi)存儲(chǔ)器
微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器是由半導(dǎo)體器件構(gòu)成的。從使用功能上分,有隨機(jī)存儲(chǔ)器 (Random Access Memory,簡(jiǎn)稱RAM),又稱讀寫(xiě)存儲(chǔ)器;只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory,簡(jiǎn)稱為ROM)。
1.隨機(jī)存儲(chǔ)器(Random Access Memory)
RAM有以下特點(diǎn):可以讀出,也可以寫(xiě)入。讀出時(shí)并不損壞原來(lái)存儲(chǔ)的內(nèi)容,只有寫(xiě)入時(shí)才修改原來(lái)所存儲(chǔ)的內(nèi)容。斷電后,存儲(chǔ)內(nèi)容立即消失,即具有易失性。
RAM可分為動(dòng)態(tài)(Dynamic RAM)和靜態(tài)(Static RAM)兩大類。DRAM的特點(diǎn)是集成度高,主要用于大容量?jī)?nèi)存儲(chǔ)器;SRAM的特點(diǎn)是存取速度快,主要用于高速緩沖存儲(chǔ)器。
2.只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory)
ROM是只讀存儲(chǔ)器。顧名思義,它的特點(diǎn)是只能讀出原有的內(nèi)容,不能由用戶再寫(xiě)入新內(nèi)容。原來(lái)存儲(chǔ)的內(nèi)容是采用掩膜技術(shù)由廠家一次性寫(xiě)入的,并永久保存下來(lái)。它一般 用來(lái)存放專用的固定的程序和數(shù)據(jù)。不會(huì)因斷電而丟失。
3.CMOS存儲(chǔ)器(Complementary Metal Oxide Semiconductor Memory,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體內(nèi)存)
COMS內(nèi)存是一種只需要極少電量就能存放數(shù)據(jù)的芯片。由于耗能極低,CMOS內(nèi)存可以由集成到主板上的一個(gè)小電池供電,這種電池在計(jì)算機(jī)通電時(shí)還能自動(dòng)充電。因?yàn)镃MOS芯片可以持續(xù)獲得電量,所以即使在關(guān)機(jī)后,他也能保存有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置的重要數(shù)據(jù)。
外存儲(chǔ)器
外存儲(chǔ)器的種類很多,又稱輔助存儲(chǔ)器。外存通常是磁性介質(zhì)或光盤,像硬盤,軟盤,磁帶,CD等,能長(zhǎng)期保存信息,并且不依賴于電來(lái)保存信息,但是由機(jī)械部件帶動(dòng),速度與CPU相比就顯得慢的多。
運(yùn)算器
運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元。它是完成計(jì)算機(jī)對(duì)各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的裝置,能進(jìn)行加、減、乘、除等數(shù)學(xué)運(yùn)算,也能作比較、判斷、查找、邏輯運(yùn)算等。
控制器
控制器是計(jì)算機(jī)指揮和控制其它各部分工作的中心,其工作過(guò)程和人的大腦指揮和控制人的各器官一樣。
控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心,負(fù)責(zé)決定執(zhí)行程序的順序,給出執(zhí)行指令時(shí)機(jī)器各部件需要的操作控制命令.
由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器組成,它是發(fā)布命令的"決策機(jī)構(gòu)",即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作。
主要功能:
從內(nèi)存中取出一條指令,并指出下一條指令在內(nèi)存中位置
對(duì)指令進(jìn)行譯碼或測(cè)試,并產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號(hào),以便啟動(dòng)規(guī)定的動(dòng)作;
指揮并控制CPU、內(nèi)存和輸入/輸出設(shè)備之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。
控制器根據(jù)事先給定的命令發(fā)出控制信息,使整個(gè)電腦指令執(zhí)行過(guò)程一步一步地進(jìn)行,是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。
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