硬件系统

来源:互联网 发布:有手机设计软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 07:46

        计算机是由硬件系统(hardware system)和软件系统(software system)两部分组成的。

        传统计算机系统的硬体单元一般可分为输入单元、输出单元、算术逻辑单元、控制单元及记忆单元,其中算术逻辑单元和控制单元合称中央处理单元(Center Processing Unit,CPU)。


硬件系统

电源:

       电源是电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220V交流电转换为电脑中使用的5V、12V、3.3V直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。手提电脑在自带锂电池情况下,为手提电脑提供有效电源。

主板:

        主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。

CPU:

        CPU即中央处理器,是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心,CPU也是整个系统最高的执行单元,因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。

内存:

        内存又叫内部存储器或者是随机存储器(RAM),分为DDR内存和SDRAM内存,(但是SDRAM由于容量低,存储速度慢,稳定性差,已经被DDR淘汰了)内存属于电子式存储设备,它由电路板和芯片组成,特点是体积小,速度快,有电可存,无电清空,即电脑在开机状态时内存中可存储数据,关机后将自动清空其中的所有数据。内存有DDR、DDR II、DDR III三大类,容量1-64GB。

硬盘:

         硬盘属于外部存储器,机械硬盘由金属磁片制成,而磁片有记忆功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是关机,都不会丢失。硬盘容量很大,已达TB级,尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等,接口有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。移动硬盘是以硬盘为存储介质,强调便携性的存储产品。市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的,而只有很少部分的是以微型硬盘(1.8英寸硬盘等)为基础,但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质,因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口,可以较高的速度与系统进行数据传输。固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成。固态硬盘在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致但是固态硬盘比机械硬盘速度更快。

声卡:

         声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。

显卡:

        显卡在工作时与显示器配合输出图形、文字,作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。

网卡:

        网卡是工作在数据链路层的网路组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁,它是用来建立局域网并连接到Internet的重要设备之一。

        在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。

调制解调器:

        英文名为“Modem”,俗称“猫”,即调制解调器,类型有内置式和外置式,有线式和无线式。调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着ADSL宽带网的普及,内置式调制解调器逐渐退出了市场。

光驱:

        英文名为“OpticalDisk driver”,电脑用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和DVD刻录机(DVD-RAM)等。读写的能力和速度也日益提升,4× 16× 32× 40× 48×。

显示器:

        英文名为“monitor”,显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备,是电脑必不可缺少的部件之一。分为CRT、LCD、LED三大类,接口有VGA、DVI两类。

键盘:

        英文名为“Keyboard”,分为有线和无线,键盘是主要的人工学输入设备,通常为104或105键,用于把文字、数字等输到电脑上,以及电脑操控。

鼠标:

        英文名为“Mouse”,当人们移动鼠标时,电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动,并可以很准确指到想指的位置,快速地在屏幕上定位,它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。键盘鼠标接口有PS/2和USB两种。硬件的鼠标分为光电和机械两种(机械已被光电淘汰)。


        计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。

运算器:

        运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

 

控制器:

         控制器(Control Unit),是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程,实际上是自动执行程序的过程,而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的,它是计算机实现“程序控制”的主要设备。

        通常把控制器与运算器合称为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器,即CPU芯片,又称微处理器芯片。它是计算机的核心设备。它的性能,主要是工作速度和计算精度,对机器的整体性能有全面的影响。

        反映CPU品质的最重要指标是主频和数据传送的位数。

        主频说明了CPU的工作速度,主频越高,CPU的运算速度越快。常用的CPU主频有1.5GHz、2.0GHz、2.4GHz等。

        CPU传送数据的位数是指计算机在同一时间能同时并行传送的二进制信息位数。常说的16位机、32位机和64位机,是指该计算机中的CPU可以同时处理16位、32位和64位的二进制数据。286机是16位机,386机是32位机,486机是32位机,Pentium机是64位机。随着型号的不断更新,微机的性能也不断提高。

 

存储器:

        存储器(Memory)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。

内存:

        计算机系统的一个重要特征是具有极强的“记忆”能力,能够把大量计算机程序和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置,既能接收计算机内的信息(数据和程序),又能保存信息,还可以根据命令读取已保存的信息。

        存储器按功能可分为主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器,辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。

        主存储器,也称为内存储器(简称内存),内存直接与CPU相连接,是计算机中主要的工作存储器,当前运行的程序与数据存放在内存中。现代的内存储器多半是半导体存储器,采用大规模集成电路或超大规模集成电路器件。内存储器按其工作方式的不同,可以分为随机存取存储器(简称随机存储器或RAM)和只读存储器(简称ROM)。

        随机存储器允许随机的按任意指定地址向内存单元存入或从该单元取出信息,对任一地址的存取时间都是相同的。由于信息是通过电信号写入存储器的,所以断电时RAM中的信息就会消失。计算机工作时使用的程序和数据等都存储在RAM中,如果对程序或数据进行了修改之后,应该将它存储到外存储器中,否则关机后信息将丢失。通常所说的内存大小就是指RAM的大小,一般以MB或GB为单位。

        只读存储器是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的,或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后,ROM中的信息不会丢失。当计算机重新被加电后,其中的信息保持原来的不变,仍可被读出。ROM适宜存放计算机启动的引导程序、启动后的检测程序、系统最基本的输入输出程序、时钟控制程序以及计算机的系统配置和磁盘参数等重要信息。

        辅助存储器也称为外存储器(简称外存),计算机执行程序和加工处理数据时,外存中的信息按信息块或信息组先送入内存后才能使用,即计算机通过外存与内存不断交换数据的方式使用外存中的信息。

外存:

       PC常用的外存是软磁盘(简称软盘)和硬磁盘(简称硬盘),但是光盘、U盘、移动硬盘的使用也越来越普及。

        从数据存储原理和存储格式上看,硬盘与软盘完全相同。但硬盘的磁性材料是涂在金属、陶瓷或玻璃制成的硬盘基片上,而软盘的基片是塑料的。硬盘的转速和容量会影响读写速度和系统运行速度,所以好的软盘便更有耐久性。硬盘相对软盘来说,主要是存储空间比较大,有的硬盘容量已在2TB以上。硬盘大多由多个盘片组成,此时,除了每个盘片要分为若干个磁道和扇区以外,多个盘片表面的相应磁道将在空间上形成多个同心圆柱面。

        用于计算机系统的光盘有三类:只读光盘(CD-ROM)、一次写入光盘(CD-R)和可擦写光盘(CD-RW)等。

 

输入设备:

        向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,手写输入板,游戏杆,语音输入装置等都属于输入设备。输入设备(InputDevice)是人或外部与计算机进行交互的一种装置,用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据,既可以是数值型的数据,也可以是各种非数值型的数据,如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中,进行存储、处理和输出。

键盘:

        键盘(Keyboard)是常用的输入设备,它是由一组开关矩阵组成,包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。当按下某个键时,键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中,并将按键字符显示在显示器上。当快速大量输入字符,主机来不及处理时,先将这些字符的代码送往内存的键盘缓冲区,然后再从该缓冲区中取出进行分析处理。键盘接口电路多采用单片微处理器,由它控制整个键盘的工作,如上电时对键盘的自检、键盘扫描、按键代码的产生、发送及与主机的通讯等。

鼠标器:

        鼠标器(Mouse)是一种手持式屏幕坐标定位设备,它是适应菜单操作的软件和图形处理环境而出现的一种输入设备,特别是在现今流行的Windows图形操作系统环境下应用鼠标器方便快捷。

        常用的鼠标器有两种,一种是机械式的,另一种是光电式的。

        机械式鼠标器的底座上装有一个可以滚动的金属球,当鼠标器在桌面上移动时,金属球与桌面摩擦,发生转动。金属球与四个方向的电位器接触,可测量出上下左右四个方向的位移量,用以控制屏幕上光标的移动。光标和鼠标器的移动方向是一致的,而且移动的距离成比例。

        光电式鼠标器的底部装有两个平行放置的小光源。这种鼠标器在反射板(鼠标垫)上移动,光源发出的光经反射板反射后,由鼠标器接收,并转换为电移动信号送入计算机,使屏幕的光标随之移动。其他方面与机械式鼠标器一样。

光学标记阅读机:

        一种用光电原理读取纸上标记的输入设备,常用的有条码读入器和计算机自动评卷记分的输入设备等。图形(图像)扫描仪是利用光电扫描将图形(图像)转换成像素数据输入到计算机中的输入设备。一些部门已开始把图像输入用于图像资料库的建设中。如人事档案中的照片输入,公安系统案件资料管理,数字化图书馆的建设,工程设计和管理部门的工程图管理系统,都使用了各种类型的图形(图像)扫描仪。

        正在研究使计算机具有人的“听觉”和“视觉”,即让计算机能听懂人说的话,看懂人写的字,从而能以人们接收信息的方式接收信息。为此,人们开辟了新的研究方向,其中包括模式识别、人工智能、信号与图像处理等,并在这些研究方向的基础上产生了语言识别、文字识别、自然语言理解与机器视觉等研究方向。语言和文字输入技术的实质是使计算机从语言的声波及文字的形状领会到所听到的声音或见到的文字的含义,即对声波与文字的识别。

 

输出设备:

        输出设备(Output Device)是计算机的终端设备,用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

显示器:

        显示器(Display)是计算机必备的输出设备,常用的有阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器。阴极射线管显示器(简称CRT)由于其制造工艺成熟,性能价格比高,至今占据显示器市场的主导地位。随着液晶显示器(简称LCD)技术的逐步成熟,开始在市场上崭露头角。

        阴极射线管显示器可分为字符显示器和图形显示器。字符显示器只能显示字符,不能显示图形,一般只有两种颜色。图形显示器不仅可以显示字符,而且可以显示图形和图像。图形是指工程图,即由点、线、面、体组成的图形;图像是指景物图。不论图形还是图像在显示器上都是由像素(光点)所组成。显示器屏幕上的光点是由阴极电子枪发射的电子束打击荧光粉薄膜而产生的。彩色显示器的显像管的屏幕内侧是由红、绿、蓝三色磷光点构成的小三角形(像素)发光薄膜。由于接收的电子束强弱不同,像素的三原色发光强弱就不同,就可以产生一个不同亮度和颜色的像素。当电子束从左向右、从上而下地逐行扫描荧光屏,每扫描一遍,就显示一屏,称为刷新一次,只要两次刷新的时间间隔少于0.01s,则人眼在屏幕上看到的就是一个稳定的画面。

        显示器是通过“显示接口”及总线与主机连接,待显示的信息(字符或图形图像)是从显示缓冲存储器(一般为内存的一个存储区,占16kB)送入显示器接口的,经显示器接口的转换,形成控制电子束位置和强弱的信号。受控的电子束就会在荧光屏上描绘出能够区分出颜色不同、明暗层次的画面。显示器的两个重要技术指标是:屏幕上光点的多少,即像素的多少,称为分辨率;光点亮度的深浅变化层次,即灰度,可以用颜色来表示。分辨率和灰度的级别是衡量图像质量的标准。

        常用的显示接口卡有多种,如CGA卡、VGA卡、MGA卡等。以VGA(VideoGraphicsArray)视频图形显示接口卡为例,标准VGA显示卡的分辨率为640×480,灰度是16种颜色;增强型VGA显示卡的分辨率是800×600、960×720,灰度可为256种颜色。所有的显示接口卡只有配上相应的显示器和显示软件,才能发挥它们的最高性能。

打印机:

        打印机(Printer)是计算机最基本的输出设备之一。它将计算机的处理结果打印在纸上。打印机按印字方式可分为击打式和非击打式两类。击打式打印机是利用机械动作,将字体通过色带打印在纸上,根据印出字体的方式又可分为活字式打印机和点阵式打印机。

        活字式打印机是把每一个字刻在打字机构上,可以是球形、菊花瓣形、鼓轮形等各种形状。点阵式打印机(dotmatrixprinter)是利用打印钢针按字符的点阵打印出字符。每一个字符可由m行×n列的点阵组成。一般字符由7×8点阵组成,汉字由24×24点阵组成。点阵式打印机常用打印头的针数来命名,如9针打印机、24针打印机等。

       非击打式打印机是用各种物理或化学的方法印刷字符的,如静电感应,电灼、热敏效应,激光扫描和喷墨等。其中激光打印机(LaserPrinter)和喷墨式打印机(InkjetPrinter)是目前最流行的两种打印机,它们都是以点阵的形式组成字符和各种图形。激光打印机接收来自CPU的信息,然后进行激光扫描,将要输出的信息在磁鼓上形成静电潜像,并转换成磁信号,使碳粉吸附到纸上,加热定影后输出。喷墨式打印机是将墨水通过精制的喷头喷到纸面上形成字符和图形的。

自动绘图机:

        是直接由电子计算机或数字信号控制,用以自动输出各种图形、图像和字符的绘图设备。可采用联机或脱机的工作方式。是计算机辅助制图和计算机辅助设计中广泛使用的一种外围设备。常见的按绘图方式分为跟踪式绘图机(如笔式绘图机)和扫描式绘图机(如静电扫描绘图机、激光扫描绘图机、喷墨式扫描绘图机)等。按机械结构分为滚筒式(鼓式)绘图机和平台式绘图机两大类。数控绘图机的传动方式有钢丝或钢带传动;有滚珠丝杠或齿轮齿条传动;有电机传动,如采用开环控制方式的直线步进电机和采用闭环控制的伺服电机等。

中央处理器(CPU):

Intel 主要产品有奔腾(Pentium),赛扬(Celeron),酷睿(Core)。

奔腾:intel早些年的处理器产品代号,当时领先市场。
赛扬:为满足低价市场的需求,英特尔方面推出的低价处理器产品
酷睿:intel新一代处理器代号,比奔腾更强劲。

Core 1

Core 2 Duo(酷睿2双核),Core 2Extreme(酷睿2至尊版)

Core i7

Core i5

Core i3

 

Amd(Advanced Micro Devices 超微半导体)主要产品有闪龙(Sempron),速龙(Athlon)和羿龙(Phenom)。

 

AMD Sempron 2100+ (这个是CPU的品牌和型号)
AM2(是cpu的接口形式)
65nm(是cpu的制程,数字越小,技术越先进)
1.8GHz(是指它的主频,越大越快)
2x256K(是指cpu二级缓存,一般来说缓存级数越多越好,缓存越大越好)

 

        APU(Accelerated Processing Unit)中文名字叫加速处理器,是AMD“融聚未来”理念的产品,它第一次将中央处理器(CPU)和独显核心(GPU)做在一个晶片上,它同时具有高性能处理器和最新独立显卡的处理性能,支持DX11游戏和最新应用的“加速运算”,大幅提升了电脑运行效率,实现了CPU与GPU真正的融合。

A4是双核,A6是三核和四核,A8 ,A10是四核

 

性能:i7 > i5 >i3 = a10 > a8 > a6 > a4

 

显卡:

        按重要程度从高到低排列:流处理器,(流处理器频率,对N卡),核心频率,显存位宽,显存频率,显存容量。

 

        显存位宽直接决定着显卡处理速度的快慢,“显存”和“显存位宽”的关系就好比水池的容量和水池的进水/出水口,单位时间内能处理多少数据,是由显存位宽决定的,这是衡量一个显卡优/差的关键参数。最低端的64bit、偏低的128bit、中等的192bit、中高档的256bit或以上。

        显存容量,只要记住是512M 、1G 、2G 这几个数字就行了,它起的作用不是处理数据,而是存储数据,小一些的游戏512M的够用了,大型游戏一般要1G,做设计渲染等最好2G。

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