第二单元硬体介绍

1、Chen-Yu Lee 2004第二單元硬體介紹 Chen-Yu Lee 2004Outlinen2.1 概論n2.2 系統單元n2.3 輸出輸入n2.4 儲存媒介Chen-Yu Lee 20042.1 概論Chen-Yu Lee 2004數位與類比n類比(analog) 以連續的訊號(波形)傳遞n數位(Digital) 以數字訊號傳遞 膠片電影(相機)與數位電影(相機) 傳統電視(收音機/手機)與數位電視(收音機/手機)Chen-Yu Lee 2004數位與類比n類比(analog)n數位(Digital)0010101010111100Chen-Yu Lee 2004數位與類比-失真 傳遞

2、失真 由A點傳到B點 因為傳輸的失真. 轉換失真 自然媒體與訊號相互轉換的失真.Chen-Yu Lee 2004數位與類比-失真n例:D/A 轉換器D/A 轉換器唱盤擴大機010011001010101010011001010101Chen-Yu Lee 2004位數資料表示n10進位是天性 舉起你的雙手數一數n2進位是科學 想想電燈開關.n8/16進位是新科學. 2進位表示實在是太Chen-Yu Lee 2004N進位n遇到N即進位 1. 2. 3 (N-1) (N-進位) - 10 11 12 1(N-1) 1(N-進位) - 20 21 22 (N-1)(N-1) (N-1)(N-進位)

3、 - (N-進位) 0 - 1 0 0 Chen-Yu Lee 2004位數資料表示n常用進位 10進位 0-9 2進位 0-1 8進位 0-7 16進位 0-F(15)(X)y讀為:x的y進位EX:(89)10 89的10進位(101)2 101的2進位(d3)16 d3的16進位(18)10 = (18)16Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 2進位,8進位,16進位n2進位 to 8進位,16進位,10進位n8進位 to 2進位,10進位n16進位 to 2進位,10進位Chen-Yu Lee 2004進位轉換nA女/男:我身高是(AA)16哪公分,體重(62)8K

4、g.nB女/男:我身高是(250)8哪公分,體重(3C)16Kg. n你想跟哪一個約會?n(65)8 與 (3C)16哪一個比較大?Chen-Yu Lee 2004進位轉換n任何進位To 10進位n請用乘法.(65)8= ( ? )10= 6*81+5*80= 6*8+5*1 = 53Chen-Yu Lee 2004進位轉換n任何進位To 10進位n請用乘法.(2D)16= ( ? )10= 2*161+D*160= 2*16+13*1 = 45Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 任何進位n請用除法 2進位 (13)10= ( ? )2 13 / 2 = 6 - 1 6

5、/ 2 = 3 - 0 3 / 2 = 1 - 1n(13)10= ( 1101 )2 Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 任何進位n請用除法 8進位 (13)10= ( ? )8 13 / 8 = 1 - 5n(13)10= ( 15 )8Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 任何進位n請用除法 16進位 (13)10= ( ? )16 13 / 16 = 0 13n(13)10= ( D )16Chen-Yu Lee 2004進位轉換n任何進位To 10進位n請用乘法.(1100)2= ( ? )10= 1*23+1*22+0*21+0*20= 1

6、*8+1*4+0*2+0*1 = 12Chen-Yu Lee 2004進位轉換n2,8,16進位互相轉換n請用心看.(10110)2= ( ? )8 = ( ? )162 to 8 :三個三個為一組,不夠就補01 0 1 1 0 = 010110=(26)82 to 16 :四個四個為一組,不夠就補01 0 1 1 0 = 00010110=(16)16WHY?Chen-Yu Lee 2004進位轉換n因為n3個2進位=1個8進位 23 = 8n4個2進位=1個16進位 24 = 16Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n關鍵字 K = 1000 M = 1000 K = 100000

7、0 G = 1000 M = 1000000 K = 1000000000nEX: 我的薪水有 3.5K 台幣喔. 全台灣有 23M 人. 這片光碟容量是 650MB.Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n容量表示單位 Bit 1 bit = 一個二進位. 1 bit = 一個燈泡. 可以表示2種狀態 Byte = 8 bits 1 byte = 8個二進位. 1 byte = 8個燈泡. 可以表示28=256種狀態 通常拿來表示一個符號. 1 byte =一個符號.Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n時間表示單位 ms (mini-second) = 10-3 秒 us (

8、mu/micro-second) = 10-6 秒 ns (nano-second) = 10-9 秒 這顆硬碟平均搜尋速度是 7 ms. 這個RAM的存取速度是 65 ns.Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n頻率表示 (Hz) 每秒可以做一件事的次數.nEX: 我的手抖動頻率是5Hz (酒喝太多) 我的CPU是2.4GHzChen-Yu Lee 2004電腦硬體結構輸入單元輸出單元系統單元儲存單元Chen-Yu Lee 2004電腦硬體結構各部分定義n運算單元 負責程式運算的元件n控制單元 負責控制元件間資料流向的元件n儲存單元 將資料儲存於元件裡,以便下次使用.n輸出單元 將資

9、料輸出為其他格式的元件.n輸入單元 接受外部資料與指令的元件.Chen-Yu Lee 2004電腦元件基本連結線n資料線(Data Bus) 用於接收傳遞資料 分為 Clock speed 100 Hz (每秒傳遞的資料量) Bus 大小 16/32 bits (同時有幾條線) Clock speed * Bus 大小 = 傳輸量n電源(Power) 供電用 伏特數 5V / 12VChen-Yu Lee 2004n主機板 (Main/Mother-board)n中央處理器(CPU) n記憶體(RAM&ROM) n擴充槽/卡 (Add-in board/card) n電源供應器與機殼

10、(Power supply & Case)/準系統/喇叭(Speaker)n鍵盤(Keyboard)/滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)觸控板/觸控螢幕(Touch pad/screen)n掃描器(Scanner)/數位相機/攝影機(Digital cameras)n螢幕/監視器(Monitor)n印表機(Printer)n硬碟機(Hard drive)n光碟機(CD/DVD-Rom/R/RW)n記憶卡(Flash card)/錄音筆/mp3撥放器/隨身碟Chen-Yu Lee 20042.2 系統單元 Chen-Yu Lee 2004主機內部有.n系統單元 電源供應器與

11、機殼 (Power supply & Case) 主機板 (Main/Mother-board) CPU 擴充槽/卡 (Add-in board/card)n儲存單元 RAM&ROM 硬碟機(Hard drive) 軟碟機(Floppy drive) 光碟機(CD/DVD Rom)Chen-Yu Lee 2004顯示卡音效卡中央處理器光碟機硬碟機記憶體電源供應器軟碟機Chen-Yu Lee 2004Chen-Yu Lee 2004差別在哪裡?主機板 Mother Boardn電源(AT/ATX) (0)nDepended on CPU (1)nChip Set(晶片組/南北橋)

12、 (2) CPU/RAM支援 USB1.0/2.0 支援 IDE支援 控制資料訊號傳遞nBIOS (Basic input/output system) (3) 存放基本開機/硬體管理程式的韌體.n內/外 頻 主機板資料傳送頻率(外頻) CPU執行頻率(內頻)Chen-Yu Lee 2004317962840510Chen-Yu Lee 2004主機板 Mother BoardnIDE(Intelligent/Integrated Drive Electronics) Slot (4,5) (Ultra DMA/ATA 33/66/100)nAGP(Accelerated Graphics P

13、ort) (6) 顯示(繪圖)卡專用的擴充槽n其他擴充槽 (7) 插其他擴充卡的地方nJumper (8) 設定用的開關/現多採用Bios控制 (Jumper free)nRam Slot (9) 插Ram的地方.nVGA/Sound/network-Card Onboard (10) 將顯示/音效/網路卡晶片及電路裝置MB上.Chen-Yu Lee 2004USB (Universal Serial Bus)n萬用串列匯流排n一種 資料/電源 傳輸的 BUS 協定n具有特性 隨插即用 (PNP ) 熱插熱拔 (Hot insertion, hot swapping )nUSB 1.0 1.5

14、 Mbps 之速率傳輸資料。nUSB 1.1 12 Mbps之速率傳輸資料。nUSB 2.0 480 Mbps之速率傳輸資料。Chen-Yu Lee 2004CPUnIntel or AMD?nSlot or Socket?n執行速度 850M/1G/2.4G HznCache 加快資料存取的小暫存器n風扇? 因高速運作,產生高熱.Chen-Yu Lee 2004RAM&ROMnRAM(Random Access Memory) Static RAM (SRAM 靜態記憶體) 充電次數少,較快,體積較大,常作為Cache. Dynamic RAM (DRAM 動態記憶體) 充電多,較S

15、RAM慢,體積較SRAM小,作為一般主記憶體. Synchronous DRAM (SDRAM 同步動態記憶體) 比dram更先進快速的Ram,跟CPU同步.nDDR(雙通道Double Data Rate)nRead Only Memoryn400/533 MHz RAM運作速率.Chen-Yu Lee 2004擴充槽n何種BUS? AGP/PCI/ISAnPCI(Peripheral Component Interconnect) Intel. 64-bit bus(usually implemented 32-bit bus) Clock speeds of 33 or 66 MHz.

16、32 bits/33MHz = 133 MBps. nISA(Industry Standard Architecture) Intel 主導. 舊規 現已被PCI取代. Chen-Yu Lee 2004擴充槽nAGP(Accelerated Graphics Port) 顯示繪圖(3D)卡專用 based on PCI, 直接存取 main memory. Clock: 32 bits and runs at 66 MHz. = 266 MBps(1X)nAGP requirements: The chipset and MB must support AGP. The operating

17、system must support AGP. 1X is 266 MBps, 2X is 533 MBps; and 4X provides 1.07 GBps Chen-Yu Lee 2004擴充卡nVGA(Video) card (顯示繪圖(3D)卡) 要注意是PCI介面or AGP介面 本身有GPU (Graphic process unit) 本身有Ram(32-256MB)nSound card(音效卡)nSCSI(Small computer system interface) 以前較為高速與穩定的資料傳輸介面.nNetwork card (網路卡) 使用網路的必備元件.n要O

18、nboard嗎? 一般Onboard效能較差(特別是3D卡) 但是較方便.Chen-Yu Lee 2004電源供應器nPower 250/300W AT/ATX 安規nUPS(uninterruptible power supply) 不斷電系統 500VAChen-Yu Lee 2004機殼nx大y小n安規磁檢Chen-Yu Lee 2004準系統n將主機與內部的元件縮小並取消不必要的元件n美觀,攜帶方便.n特殊規格主機板nVGA/Net/Sound on boardn擴充能較較小 使用短介面卡 1-2個光碟擴充槽n電源瓦數較小n散熱較不易Chen-Yu Lee 20042.3 輸出輸入 C

19、hen-Yu Lee 2004輸入n鍵盤(Keyboard)n滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)n觸控板/螢幕(Touch pad/screen)n掃描器(Scanner)n搖桿(joystick)n數位相機(Digital cameras)n麥克風(MIC)Chen-Yu Lee 2004鍵盤(keyboard)n主要輸入元件.n機械式?薄膜式?n無線?有線?n新式紅外線鍵盤.Chen-Yu Lee 2004滑鼠/軌跡球n左/右鍵 單擊 雙擊 拖放n滾輪n光學/滾球Chen-Yu Lee 2004觸控板/觸控螢幕n電阻式 用手指或其他觸頭輕按就會產生感應.n電容式 以吸收手指微

20、小的電流來感應n波動式螢幕 以聲波或紅外線覆蓋,當手指或觸頭阻斷時感應.Chen-Yu Lee 2004掃描器n將圖片利用光的反射,反射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料.n分類 平台 手持 Barcoden其他詳見數位相機Chen-Yu Lee 2004搖桿n分類 輔助用 障礙使用者 遊戲用 一班 飛行 駕駛盤 手套n需校正Chen-Yu Lee 2004數位相機/攝影機n將景物光射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料.n詳見 數位像機.ppt 攝影機原理及規格.pptChen-Yu Lee 2004麥克風n將聲音透過麥克風轉成類比資料,然後再由音效處理元件轉換成數位資料.Chen-Yu

21、Lee 2004輸出n螢幕/監視器(Monitor)n印表機(Printer)n喇叭(Speaker)n力回饋(Force feedback)Chen-Yu Lee 2004螢幕/監視器(Monitor)n監視電腦執行結果的元件n尺寸 螢幕對角的長度n單色/彩色n解析度 高與寬的點數量.n頻率 85Hz up 每秒螢幕更新的次數nRGB (Red,Green,Blue) 三原色n螢幕保護 CRT不能長時間流於同一畫面.Chen-Yu Lee 2004RGBChen-Yu Lee 2004Cathode Ray Tube (CRT) n陰極射線管 燈絲加熱陰極發射電子,形成電子束,電子束打到螢幕

22、上產生光點.配合控制器或顯示配接器，即可控制每個顯示像素的顏色,灰階,亮度. 交錯/非交錯 一次掃描半個/一個螢幕 點距 點與點間的距離Chen-Yu Lee 2004Liquid Crystal Display(LCD)n液態晶體顯示器(液晶顯示器) 液晶能使光線發生扭轉,有通電時就會整齊排列使光線不扭轉. 為了省電會加一層偏光層 有電-直射-偏光-阻隔 無電-扭轉-偏光-通過n主動與被動(DSTN&TFT) 主動:每個液晶有獨立控制電晶體. 被動:一組液晶一個控制單位.濾光片濾光片燈泡燈泡 液晶液晶Chen-Yu Lee 2004CRT VS LCDn CRT LCDn尺寸 15-

23、19 15-19n解析度 可變解析度 固定解析度n點距 有 無n反應時間 高 25-16msn更新頻率 85Hz up 40-62.5 n輻射 高 低n螢幕保護 需要 不需要n耗電 高 低n價格 低 高Chen-Yu Lee 2004印表機nDpi(dots per inch) 列印品質nPPM(Page per min.) 列印速度n分類 撞擊點矩陣印表機 噴墨印表機 雷射印表機 事務機 其他. 熱轉印 噴蠟式Chen-Yu Lee 2004喇叭n音效卡支援n2/3/5/6件式(聲道) 杜比 5.1 A3Dn防磁Chen-Yu Lee 2004力回饋Chen-Yu Lee 20042.4 儲存媒介 Chen-Yu Lee 2004儲存媒介架構CacheRamHard DiskCD/DVD-RomCPU主儲存媒介次儲存