电子计算机的硬件组成概要

1、电子计算机的硬件组成电子计算机的硬件由运算器、 控制器、存储器、 输入设备和输出设备五部分 组成 。微型机的运算器、 控制器和内存储器是构成主机的核心部件， 它们都置于主 机箱中。主机以外的其他部件常被统称为计算机的外围设备或周边设备。1主机中央处理器。中央处理器，英文缩写 CPU(Central Processing Unit)， 也称中央处理单元， 主要由控制器和运算器组成。 对微型机来说， 中央处理器做 在一个芯片上，称为微处理器。它是计算机的核心。通常 CPU 的型号决定了整 机的型号和基本性能。如CPU是80386的计算机，称为386微机，CPU是80486 的计算机，称为 486

2、微机。目前，我们使用的大部分微型机是 PC系列机，表5-4-1是近年来CPU的主 要技术指标。CPU型号 主频率(MHz )位数80386 16/33/40 32位80486 20/66/100位奔腾、奔腾U、奔腾川 60/90/100/450/6位表中的主频率(master frequency指的是中央处理器时钟的频率，也称计算机 主频率(computer master frequency)。主频率通常以兆赫兹(MHz)为单位，是衡量 计算机速度的重要指标。早期的 CPU 是 8088和 8086，它们是准 16位机-在内部运算是 16位，和外 部交换数据是8位。80286是16位机。386

3、微机有准32位机(386SX)和真32位 机(386DX)之分。486也是32位机，但是比386多了一块协处理器，因而性能 比 386有较大提高。 奔腾(586)是 64位机。在同一型号的计算机中，还有时钟 频率的区别。时钟频率越高，计算机的运行速度就越快。内存储器。内存储器(memory/storage unit)也叫主存储器，简称内存， 安装在计算机的主板上。 内存储器用来存放计算机当前工作所需的程序和数据。内存的容量直接影响计算机的性能， PC 系列机的内存容量已由早期的 640KB， 发展到16MB、32MB、64MB、128MB，有的甚至超过1GB。内存储器分为随机存储器（ RAM）

4、 和只读存储器 （ROM ） 。随机存储器中存储 的信息可以由用户进行更改， 关闭计算机电源， 随机存储器中存储的信息将全部 消失。只读存储器中存储的信息是由计算机厂家确定的， 用户只能读出， 不能更 改，断电后信息不会丢失。（3）总线。总线（bus）是信息传送的公共通路或通道，是连接计算机有关部 件的一族公共信号线。 总线可以用来传送数据、 地址和控制信号， 相应地被称为 数据总线、地址总线和控制总线，在微型机中它们常被统称为系统总线。计算机中采用总线结构可以减少信息传送线的条数和提高 CPU 与外部设备 之间的数据传输率。随着 CPU 的不断升级和计算机外部设备的日益更新与增多，已经推出了

5、多 种不同标准的总线。目前，386以上PC机使用的总线主要有 MCA（Micro Channel Architecture 即微通道结构 ）、 EISA（Extended Industrial Standards Architecture 即扩 展工业标准结构 ）、 VESA（Video Electronic Standards Association 即视频电子标准 协会）、PCI（Peripheral Component Interconnect即卩外部设备部件互连 ）等，其中以 PCI 最先进。2计算机常用的输入输出设备（1）键盘（keyboard）。计算机键盘上键的排列已有ISO253

6、0和我国国家标准 GB2787 规定。键盘上的每个键有一个键开关。键开关有机械触点式、电容式、 薄膜式等多种，其作用是检测出使用者的击键动作， 把机械的位移转换成电信号， 输入到计算机中去。（2）鼠标器（moused鼠标器是一种控制显示器屏幕上光标位置的输入设备。 在 Windows 软件中，使用鼠标器使操作计算机变得非常简单：在桌面上或专用 的平板上移动鼠标器， 使光标在屏幕上移动， 选中屏幕上提示的某项命令或功能， 并按一下鼠标器上的按钮就完成了所要进行的操作。 鼠标器上有一个、 两个或三 个按钮，每个按钮的功能在不同的应用环境中有不同的作用。鼠标器依照所采用的传感技术可分为机械式、光电式

7、和机械光电式三种。机械式鼠标器底部有一个圆球， 通过圆球的滚动带动内部两个圆盘运动， 通 过编码器将运动的方向和距离信号输入计算机。光电式鼠标器采用光电传感器， 底部不设圆球， 而是一个光电元件和光源组 成的部件。 当它在专用的有明暗相间的小方格的平板上运动时， 光电传感器接受 到反射的信号，测出移动的方向和距离。机械光电式鼠标器是上述两种结构的结合。 它底部有圆球， 但圆球带动的不 是机械编码盘而是光学编码盘，从而避免了机械磨损，也不需要专用的平板。（3）显示器（display）。由监视器（monitor）和显示适配器（display adapter）及有 关电路和软件组成的用以显示数据、

8、图形、图像的计算机输出设备。 显示器的类 型和性能由组成它的监视器、显示适配器和相关软件共同决定。监视器通常使用分辨率较高的显像管作为显示部件。 显象管是将电信号转变 为可见图像的电子束管，又称为阴极射线管（CRT）。可分为单色显像管（包括 黑色、白色、绿色、橘红色、琥珀色等）和彩色显像管两大类。上装有偏转线圈。 电子枪发射被调制的电子束， 经聚焦、偏转后打到荧光屏 上显示出发光的图像。 彩色显像管有产生红、 绿、蓝三种基色的荧光屏和激励荧 光屏的三个电子束。 只要三基色荧光粉产生的光的分量不同， 就可以形成自然界 的各种彩色。监视器的光标定位方法有随机扫描和光栅扫描两种， 光栅扫描又分逐行扫

9、描 和交错隔行扫描（先扫描奇数行，再扫描偶数行，交错进行）两种。逐行光栅扫 描有许多优点，目前已得到广泛应用。监视器的屏幕对角线有 12 英寸、 14英寸、 15 英寸、 20英寸等不同规格。 组成屏上图像的点称为像素 （ pixel ） 。屏上最小可示像素的大小由点距确定。 点距越小，显示越清晰。目前，PC机使用的监视器可支持的点距范围是：0.39 0.22mm。显示器的性能与显示适配器紧密相关。随着 PC机的发展，显示适配器出现 了多种型号。早期有单色显示适配器（MDA）和彩色图形显示适配器（CGA），后 来有 HGA、EGA、VGA 等，近期以 SVGA 和 AVGA 为主流产品。通常，

10、显示适配器包括像素处理器、显示处理器、半导体读写存储器 （简称 显存）、只读存储器和接口电路。这些器件被组装成一块电路板，一般称为显示 卡。显示卡可直接插在计算机的主板上使用。计算机执行图形或图像显示时，像素处理器解释计算机送来的命令及参数， 在读写存储器内实现画图操作， 并做相应的彩色数据处理。 由于分辨率高的彩色 动态图像的数据量很大， 所以对显存的容量要求越来越高， 从早期的 64KB 已经 发展到 4MB 、 8MB 甚至更多。除了 CRT 监视器，还有采用平板显示器件的监视器。平板显示技术主要有 液晶显示、等离子体显示和电致发光等三种。便携式(笔记本式)计算机一般采 用液晶显示器，即

11、 LCD(Liquid Crystal Display) 。此外，大屏幕显示器近年来也得到较快的发展。 大屏幕显示器按工作原理可 分为投影式、矩阵式和模件式三种。目前投影式大屏幕应用较多。打印机(pri nter)。打印机是计算机系统中的一个重要输出设备。它可以 把计算机处理的结果(文字或图形)在纸上打印出来。针式打印机(wire printer)用一组细针，在电路的驱动下击打色带，在纸上留 下墨迹。由打印机针头的数量可分为 9 针打印机和 24针打印机。一个西文字符 可以由8刈点阵组成，用9针打印机一次就可以打印一行。一个汉字则需要由 16X16、2424或更多的点阵组成。对于一个 2424

12、点阵组成的汉字，用9针打 印机需要反复 3 次才能完成，而使用 24针打印机则可以一次打印完毕。点阵式 打印机由于采用了击打方式，所以打印中噪音较大。它可以使用多种打印纸(有孔的宽型纸、窄型纸、复印纸或其他的单页纸等 )。可以用复写打印纸一次打印 多份拷贝，还可以打印蜡纸，用于印刷。 打印的质量与色带的新旧程度有关。喷墨式打印机(ink-jet printer)是将墨水通过细小的喷嘴喷到纸上，打印质量 较点阵式打印机好，噪音也较小。但是，它只能使用质量较好的单页纸，有的更 限制为一种规格(一般是A4)的复印纸。喷墨打印机的消耗材料棗墨匣的价格比 点阵式打印机的色带价格要高。 另外，它不能同时打

13、印多份拷贝， 也不能打印蜡 纸。激光打印机(laser printer)的打印质量最好，速度快，噪声低，但价格比前两 种高。激光打印机的工作原理是： 由激光器发出的激光束经声光调制偏转器按字 符点阵的信息调制。 在高频超声信号的作用下， 声光偏转器衍射出形成字符的调 制光束。当频率变化时，激光束的衍射角度随之变化，形成纵向的扇出光束。此 扇出光束经高速旋转的多面镜反射， 在预先荷电的转印鼓面上扫描曝光。 鼓面被 激光束照射的部位的电荷消失，形成静电潜象。当鼓面经过带相反电荷的色粉时， 由于静电作用吸附上色粉，进行显影。在电场的作用下，色粉由鼓面被转印到纸 上。经热挤滚压定影之后，字符便永久性地

14、印在纸上。此外，还有一些特殊用途的打印机，例如：票据打印机、条码打印机等。外存储器目前，微型机的外存储器主要有磁盘和光盘。磁盘分硬盘(Hard Disk 或 Fixed Disk)和软盘(Floppy Disk 或 Diskette)两种， 它们的工作原理相同，只是硬盘容量较大，一般不更换。软磁盘盘片是涂有一层磁性物质的圆片，封装在保护套内。目前常用的是3寸盘(圆盘直径3.5英寸)，存储容量是1.44MB。使用软磁盘应注意：软磁盘不能受重压，不可弯曲，应注意防尘、防水；保存磁盘的地方应远离强磁场，远离热源，且温度保持在10C50C, 湿度在20%80%将软盘插入驱动器时，应使贴有标签的一面朝上

15、，依盘上箭头指示方向，轻轻插入；为保护磁盘上的信息，可把写保护口上的塑料块打开。在软盘或硬盘读写时，相应指示灯点亮，表示驱动器正在高速运转。 这时应当避免震动，不能关断电源，也不能打开软盘驱动器手柄取出软盘，以免划伤盘片和磁头。光盘(disc)的存储量很大(一般在600MB以上)，一张光盘有相当于几百至 上千片软磁盘的存储容量，且存取速度快，没有磨损，存储的信息不会丢失，可 以用来存储需要永久保留的信息，目前已成为微型电子计算机常用的外存介质。 目前可擦写的光盘应用尚不普遍，最常见的是只读光盘。外存储器是一种既可用作输入，也可用作输出的外部设备。其他外部设备声音卡(sound card)声音卡

16、是专门处理音频信号的接口电路板卡。它提供了与话筒、喇叭、电子合成器的接口。它的主要功能是将模拟声音信号数字化采样存储，并可将数字化 音频转为模拟信号播放。视频卡( video card) 视频卡是专门处理视频信号的接口电路板卡。它提供了与电视机、摄像机、 录像机等视频设备的接口。 它的主要功能是将输入的视频信号送进计算机， 记录 下来，也可以把 CD-ROM 或其他媒体上的视频信号在显示器上播放出来。网络卡 (network card)网络卡也叫网络接口卡(NIC : Network In terface Card)。在局域网中的每台计 算机的扩展槽中都要安装一块网络卡，以实现计算机之间的互连

17、。调制解调器 (modem)调制解调器是可将数字信号转换成模拟信号， 以适于在模拟信道中传输， 又 可将被转换的模拟信号还原为数字信号的设备。 它将计算机与模拟信道 (例如现 有的电话线路)相连接，以便异地的计算机之间进行数据交换。调制解调器分内置式和外置式两类，传输速率有28.8kb/s、33.6kb/s、56kb/s等。扫描仪 (scanner)扫描仪是一种输入设备， 它能将各种图文资料扫描输入到计算机中并转换成 数字化图像数据， 以便保存和处理。 扫描仪分为手持式扫描仪、 平板扫描仪和大 幅面工程图纸扫描仪三类。主要用于图文排版、图文传真、汉字扫描录入、图文 档案管理等方面。光笔 (light pen)一种与显示器配合使用的输入设备。 它的外形像钢笔， 上有按钮， 以电缆与 主机相连(也有采用无线的) 。使用者把光笔指向屏幕，就可以在屏幕上作图、 改图或进行图形放大、移位