计算机硬件系统课件

第二章

计算机硬件系统计算机是一个复杂的系统复杂性：硬件由数以亿计的元器件组成，软件由数以亿计的指令组成多样性：硬件与光、机、电、声等有关，软件与数学、逻辑···等有关层次性：存储器、编程语言等计算机系统的组成

计算机硬件系统是计算机系统中所有实际物理装置的总称。

计算机软件系统是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档。什么是计算机硬件？计算机硬件是由各种电子器件、印刷电路板、导线等构成的复杂系统，是计算机的物理实体。用户通过硬件向计算机系统发出命令，输入数据并得到计算机的响应，从而完成相应的任务。计算机硬件的性能、档次从根本上决定整个计算机系统的性能。计算机逻辑结构最早由冯·诺依曼提出，并且延续了60多年基本没变。我们日常使用的计算机均属于冯·诺依曼计算机，又称为“存储程序式计算机”计算机硬件的逻辑结构计算机的逻辑结构（冯.诺依曼计算机）运算器和控制器输入设备输出设备存储器合成一个整体，称为中央处理器(CPU)计算机硬件系统结构示意图中央处理器外存储器内存储器输出设备总线(bus)输入设备I/O接口I/O接口外存储器接口控制器控制器控制器控制器主机外设计算机硬件系统采用总线结构，各个部件之间通过总线连接构成一个统一的整体。DIY高手制作的宫廷奢华复古电脑第二章

计算机硬件系统2.1

计算机硬件系统的组成2.2

计算机的工作原理2.3

小结2.1计算机硬件系统的组成(1)中央处理器

(2)存储器

(3)输入/输出设备

(4)主板

(5)总线与I/O接口在微型计算机系统中，CPU被集成在一片超大规模集成电路芯片上，称为微处理器。自20世纪80年代以来，微型计算机大多采用Intel公司设计制造的CPU或AMD等公司的产品。Intel4004chipIntel8080chip中央处理器CPU最新报价CPU最新报价CPU的基本结构CPU基本结构分为三大部分：运算器控制器寄存器组CPU内部总线控制器运算器寄存器组运算器运算器是执行各种算术和逻辑运算的部件，又称“算术逻辑单元”(ALU)。运算器的基本操作：加、减、乘、除四则运算与、或、非等逻辑运算控制器控制器是统一指挥和控制计算机各个部件按时序协调操作的中心部件。控制器由程序计数器、指令寄存器和指令译码器等部件组成。指令寄存器和指令译码器指令寄存器（InstructionRegister,IR）用来暂存从主存中取出的指令。指令译码器（InstructionDecode,ID）用来对指令进行译码，识别该指令要进行的操作，以便产生相应的控制信号。寄存器组由十几个甚至几十个寄存器组成，用于临时存放参加运算的数据或中间结果，是计算机内部存取速度最快的存储器。包括：通用寄存器组(参加运算的操作数或运算的结果)和专用寄存器组(表征计算机的当前工作状态)CPU的制作工艺更先进的制成工艺需要更久的研制时间和更高的研制技术。但是更先进的制成工艺可以：更好的提高中央处理器的性能并降低处理器的功耗节省生产成本，以便降低售价

……CPU的字长即CPU能够同时处理的二进制数据的位数。字长越长，CPU运行速度越快。CPU的字长有8位，16位，32位，目前主流是64位。主频CPU工作的时钟频率，即每秒能处理多少次，主频越高，CPU工作速度越快。目前，CPU的主频在2.6GHz-3.9GHz左右。高速缓冲存储器Cache由于CPU的运算速度愈来愈快，内存的数据存取速度常无法跟上CPU的速度，因而影响计算机的执行效率。引入Cache的目的是为了让数据存取的速度适应CPU的处理速度，其基于的原理是内存中程序执行与数据访问的局域性行为。高速缓存Cache存储了频繁访问的RAM位置的内容及这些数据项的存储地址。当CPU引用存储器中的某地址时，Cache便检查是否存有该地址。如果保存有该地址，则将数据返回处理器；如果没有保存该地址，则进行常规的存储器访问。

高速缓存高速缓存为CPU频繁读取指令和数据提供了一个快速的局部存储器。提高了CPU的存取速度，同时降低了系统总线的使用率。解决了CPU和内存存取速度不匹配的问题。快速测试配置高速缓存Cache的目的是为了解决______。A.内存与辅助存储器之间速度的不匹配问题B.CPU与辅助存储器之间速度的不匹配问题C.CPU与内存之间速度的不匹配问题D.主机与外设之间速度的不匹配问题答案：CCPU的指令集CPU依靠指令来计算和控制系统，早期的只有一些功能较弱的基本指令。后来在基本指令集中添加了许多复杂运算的指令（处理多媒体的指令，3D处理指令

），增强了CPU的处理能力。CPU的指令集每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统，即指令集。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。Intel酷睿i73779k（盒）详细参数CPU主频：3.5GHz制作工艺：22纳米一级缓存：4×32KBytes二级缓存：4×256KBytes三级缓存：8MBytes64位处理器：是支持最大内存：32GB指令集：SSE4.1，4.2，AVX存储器存储器是计算机的重要组成部分，其主要功能是存储程序和各种数据信息。根据存储器在计算机中的位置的不同，可分为主存储器

(也称为内存储器，简称内存)和辅助存储器(也称外存储器，简称外存)两大类。内存和外存内存储器：内存存取速度快，CPU能直接访问，但容量小，价格高，常由半导体材料做成。外存储器：外存存取速度较慢，CPU不能直接访问，但容量大，价格低，常由磁性材料做成，如硬盘、软盘、光盘等。缓存现代计算机一般都配有两级甚至三级缓存。一级缓存可分为一级指令缓存和一级数据缓存。一级指令缓存用于暂时存储并向CPU递送各类运算指令；一级数据缓存用于暂时存储并向CPU递送运算所需数据在二级缓存中的地址。缓存二级缓存就是一级缓存的缓冲器。一级缓存制造成本很高因此它的容量有限，二级缓存的作用就是存储那些CPU处理时需要用到、一级缓存又无法存储的数据。三级缓存和内存可以看作是二级缓存的缓冲器。它们的容量递增，但单位制造成本却递减。缓存二级缓存、三级缓存、内存都不能存储处理器操作的原始指令，这些指令只能存储在CPU的一级指令缓存中，而余下的二级缓存、三级缓存和内存仅用于存储CPU所需数据。CPU实际访问的顺序是：一级缓存、二级缓存、三级缓存、内存RAM。存储器的层次结构寄存器cache存储器主存储器(RAM和ROM)外存储器（软盘、硬盘、光盘）后备存储器（磁带库、光盘库）内存储器外存储器典型存取时间1ns2ns10ns10ms10s内存储器内存的定义：在计算机内部，直接与CPU交换信息的存储器称为内存。内存的用途：存放计算机运行期间所需的信息，如指令、数据等。内存的分类：按照存取方式分为随机访问存储器RAM和只读存储器ROM两大类RAMRandomAccessMemoryROMReadOnlyMemory内存的地址内存的性能指标内存储器RAM的特点

RAM具有两个显著的特点：一是可读可写；二是具有易失性，必须持续供电才能保持其数据，一旦供电中断，数据随即丢失，所以RAM适用于临时存储数据。RAM的分类RAM目前多采用MOS型半导体（金属-氧化物-半导体）集成电路芯片制成，根据其保存数据的机理又可以分为两大类：动态RAM（DynamicRAM）动态随机存取存储器静态RAM（StaticRAM）静态随机存取存储器RAM的分类DRAM的特点是集成度高，必须定期刷新才能保存数据，所以速度较慢，通常用DRAM做主存；SRAM的特点是存取速度快，制造成本高，主要用于高速缓冲存储器。只读存储器ROM

ROM是只读存储器，信息只能读出不能写入，计算机断电后，ROM中原有内容保持不变，重新加电后仍可读出。所以ROM适用于存放一些固定的程序和数据。按照ROM的内容能否改写，可以分为：MaskROM，PROM，EPROM，FlashROM。内存的地址内存分成一个个存储单元，每个存储单元存放一定位数的二进制数据。为了对内存进行有效的管理，需要对每个存储单元进行编号。内存以字节为单位进行编址。·····01101001101010100001H0000H0002H0003H0004HFFFEHFFFFH·······存储内容地址内存的性能指标衡量内存的常用指标有：存取速度，存储容量内存的存取速度是指读或写一次内存所需要的时间，通常以ns来衡量，一般为1-10ns。内存的存储容量内存的存储容量是指内存中有多少个存储单元，其容量实际是指主板插槽上内存条的容量。目前主流产品的容量在2G

-4G左右

。查看电脑内存的大小右击“我的电脑”，选择--属性–在“常规”选项卡中可以查看到电脑内存信息。集成显卡借用了一部分内存作为显存查看电脑内存的大小右击“计算机”，选择--属性内存最新报价DDR全称是DDRSDRAM(DoubleDateRateSDRAM，双倍速率SDRAM)外存储器外存储器的主要作用是长期存放计算机工作所需要的程序、文档和数据等。CPU不能直接访问外存，外存中的程序或数据需要先调入内存，然后才可以被CPU所访问。常用的外存有软盘、硬盘、光盘、移动存储器等。软盘存储器软盘存储器由软盘片、软盘驱动器组成。3.5英寸软盘片软盘驱动器软盘的结构写保护孔轴盘连接孔软盘片是两面涂满了磁性材料一张圆形软塑料片盘片被封装在一个硬塑料保护壳中读写窗(快门)是可移动的金属套，软盘工作时才打开移动翼片，露出写保护口，信息就无法记录到盘片，从而实现了写保护软盘的读写写盘：以电脉冲将磁头下方磁道上的那一点磁化读盘：将此头下方磁道上那一电磁化信息转化为电信号，并通过电信号的强弱来判断为“0”还是“1”磁道扇区磁盘的磁道和扇区软盘的容量=记录面数

×磁道数

×扇区数

×每扇区的字节数3寸软盘存储容量的计算共2个记录面（双面记录）每个记录面80个磁道（从外向内0-79）每个磁道划分为18个扇区每个扇区的存储容量为512字节存储容量=28018512B=1474560B=1474560/1024KB=1440KB≈1.44MB3寸软盘存储容量的计算软盘的格式化新软盘只有经过格式化后才可以使用。所谓磁盘的格式化操作，就是在盘面上划分磁道和扇区，并在扇区中填写扇区号等信息的过程，为存储数据做准备硬盘存储器硬盘是最重要的外存储器，用于长期保存各类信息。硬盘的结构硬盘接口的类型硬盘的格式化硬盘的技术指标使用硬盘注意事项固态硬盘简介硬盘存储器硬盘的技术指标使用硬盘注意事项固态硬盘简介硬盘的结构硬盘一般由一组同样尺寸的磁盘片环绕共同的核心组成。这些磁盘片是涂有磁性材料的铝合金盘片，质地较硬，质量较好。每个磁面各有一个磁头，磁头在驱动马达的带动下在磁盘上做径向移动，寻找定位点，完成写入或读出数据工作。移动臂控制电路主轴硬盘片磁头接口硬盘接口的类型IDE接口即并行ATA（PATA），安装方便，1989年被批准为美国国家标准（ATA）。传输速度为100～133MB/SSCSI接口速度非常快，高达320MB/S，但价格昂贵，一般用于服务器。硬盘接口分IDE、SCSI、SATA、光纤通道四种：硬盘接口的类型SATA即串行ATA，其速率高达150MB/S～300MB/S。硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。光纤通道是为多硬盘系统而设计的，能满足高端工作站、服务器、海量存储网络、交换机、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。硬盘的格式化硬盘格式化的目的与软盘格式化相同，但操作较为复杂。硬盘格式化一般分为低级格式化和高级格式化两种。低级格式化是对硬盘进行初始化，目的是对硬盘重新划分磁道和扇区。硬盘的格式化低级格式化是在高级格式化之前进行的，它只能够在DOS环境来完成，而且只能针对一块硬盘而不能针对单独的某一个分区。低级格式化是一种损耗性操作，其对硬盘寿命有一定的负面影响。硬盘的格式化以下两种情况需要对硬盘进行低级格式化：一是硬盘出厂前，厂家会对硬盘进行一次低级格式化；二是当硬盘出现某种类型的坏磁道时，使用低级格式化能起到一定的缓解或屏蔽作用。硬盘的高级格式化高级格式化主要是清除硬盘上的数据，对指定的硬盘分区进行初始化，建立文件分配表FAT以便系统按指定的格式存储文件，标注逻辑坏道等。（1）容量容量是硬盘最主要的参数，现在主流的硬盘容量已达到TB级。硬盘的容量一般以千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。（1）容量硬盘容量=盘片数×记录面数×磁道数×扇区数×每个扇区的容量例：一个硬盘有4个盘片，每个盘片有2个记录面，每个记录面有16383个磁道，每个磁道有63个扇区，每个扇区为512字节，求该硬盘的存储容量为多少GB？硬盘最新报价硬盘主要品牌转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。revolutionsperminute目前家用主流硬盘的转速为7200rpm，而服务器硬盘的转速达到了10000rpm,甚至15000rpm。（2）转速硬盘的平均寻道时间是指硬盘的磁头移动到盘面指定磁道所需的时间，该时间越小，硬盘的工作速度则越快。目前主流的硬盘产品的平均寻道时间通常在4.7-8.9ms左右。（3）平均寻道时间

硬盘的平均等待时间是指磁头已处于要访问的磁道，等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半，一般应在4ms以下。（4）平均等待时间思考题某硬盘的转速为6000转/分，其平均等待时间为多少毫秒？转一周的时间：60/6000=0.01秒平均等待时间为盘片旋转一周所需的时间的一半：0.01/2=5ms

使用硬盘注意事项正在对硬盘读写时不能关掉电源保持使用环境的清洁卫生，注意防尘，防止高温、潮湿和磁场的影响防止硬盘受震动，工作时不要移动机器防止计算机病毒对硬盘的破坏，对硬盘定期进行病毒检测

固态硬盘SolidStateDisk

固态硬盘（SolidStateDrive或IDEFLASHDISK）由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成，简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同，在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口及SATA-3接口。

新型硬盘——固态硬盘

固态硬盘SolidStateDisk

固态硬盘技术与传统硬盘技术不同，使用模拟的方式虚拟出传统硬盘存取方式和扇区等，也可以简单的理解为就是一个采用硬盘接口的“大U盘”，没有机械结构。与传统机械式硬盘相比，具有读写速度快、低耗、耐震、稳定性高、耐高低温（-40-85℃）等。

固态硬盘SolidStateDisk

固态硬盘在读写的效率上，非常依赖闪存技术的发展，虽然目前成本较高，但也正在逐渐普及到DIY市场。光盘存储器光盘是利用光学和电学原理进行读/写信息的存储介质。当光盘转动时，上面的激光束照射已存储信息的反射表面，根据产生反射光的强弱变化，可以识别存储的信息，从而读出光盘上的信息。

光盘存储器的特点第一，存储容量，一张CD-ROM光盘可存储650MB左右的信息，一张DVD光盘其容量可达10GB第二，可靠性高，易于更换，适用于档案资料管理第三，存取速度比硬盘(约5000Mb/s)低，目前CD-ROM光驱一般在50倍速以上（单倍速是指每秒钟光驱的读取速率为1.2Mb/s）09年5月通用电气实现突破性的下一代光学存储技术，可以实现单张标准DVD尺寸光盘500GB的存储容量，目前仍处于研发阶段。据称这一技术开发时间已经超过6年，更高容量将可望超过1TB，并且在格式和制造技术方面保持和当前标准通用光盘相接近。翘首期待ing……光盘存储器的分类按存储容量分：CD光盘：650MB-700MBDVD(DigitalVideoDisk)光盘：单面大约4.7GB(DVD-5)

双面大约8.5GB(DVD-9)

最高大约17GB(DVD-18),市面上极为少见光盘存储器的分类按存储特性分：CD-ROM/DVD-ROM：只读、不可写CD-R/DVD-R(Recorder)：可读、可写，但不能改写CD-RW/DVD-RW(Rewritable):可读、可写，且可以改写蓝色光盘蓝光（Blu－ray）或称蓝光盘（Blu－rayDisc，缩写为BD）是利用波长较短（405nm）的蓝色激光读取和写入数据，并因此而得名。传统DVD需要光头发出红色激光（波长为650nm）来读取或写入数据，CD技术使用的是近红外线激光（波长为700nm-2500nm）。通常来说波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取更多的信息,蓝光极大地提高了光盘的存储容量。蓝色光盘目前为止，蓝光是最先进的大容量光碟格式，能够在一张单碟上存储25GB的文档文件，是现有（单碟）DVD的5倍。在速度上，相当于现有DVD的3倍。

BD是新的技术标准，得用支持蓝光的光驱才能用。CD\DVD\蓝光驱动器有多快？1XCD光驱的数据传输率：1.2Mb/s1XDVD光驱的数据传输率：约9XCD，22XDVD的传输率约为297Mb/s1X蓝色光驱的数据传输率为36Mb/s，12XDVD的传输率为432Mb/s可移动存储器由于软盘存储容量较小，也较易损坏，目前已经被一种可移动的存储器所取代，这就是U盘和移动硬盘。U盘采用一种可读写非易失的半导体存储器——闪存flashmemory作为存储介质，通过通用串行总线USB接口与主机相连。UniversalSerialBusU盘最新报价U盘的优点U盘体积小、重量轻，便于携带。U盘的接口是USB，无需外接电源，支持即插即用和热插拔。U盘的存取速度至少比软盘快15倍以上，数据至少可保存10年，擦写次数可达10万次以上。U盘的抗震防潮性能好，还具有耐高低温等特点。移动硬盘移动硬盘容量更大，传输速度更快，大多采用USB2.0、IEEE1394接口。USB2.0接口的传输速率是480Mb/s,USB3.0接口40Gb/s;IEEE1394接口的传输速率是98.304Mb/s,196.608Mb/s,392.216Mb/s。IEEE1394.b标准正在研究支持800Mbps和1600Mbps的速率。移动硬盘最新报价2.1.3输入/输出设备输入输出设备是计算机系统的重要组成部分，文字、声音、图像等媒体信息通过输入设备进入计算机，计算机经过加工、处理后，由输出设备输出到屏幕或纸张、磁盘、光盘等介质中保存。

输入设备输入设备用于把原始数据和处理数据的程序输入到计算机中。计算机输入设备按功能可分为下列四类：字符输入设备:键盘、光笔；图形输入设备:鼠标、操纵杆；

图像输入设备:数码相机、扫描仪；

语音输入设备:麦克风键盘键盘是最主要的输入设备，是计算机常用的输入数字、字符的输入设备。早在1714年，相继有各种形式的打字机被发明，最早的键盘应运而生了。键盘的历史最初打字机的键盘是按照字母顺序排列的，很多人会不自觉地越打越快，而打字机是全机械结构的，过快的打字速度很容易造成机械上的故障。键盘的历史为减少打字机的机械故障，1868年“打字机之父”美国人克里斯托夫·拉森·肖尔斯（ChristopherLathamSholes）”聪明”地设计了QWERTY键盘字母摆设的方式，把字母拆散成不连续，以降低打字员击键的速度。肖尔斯同时获打字机模型专利并取得经营权经营。键盘的历史告诉公众这一事实或许会让肖尔斯觉得尴尬。于是他说这样排列是最科学的,可以加快人们的打字速度。实际上,肖尔斯的这个说法,已经被英国打字机发展史方面的权威人士认定为“有史以来最大的欺骗活动之一”,是“彻头彻尾的谎言”。键盘按键区域划分键盘上的按键可以分成四个区域：①功能键区②主键盘区③副键盘区(数字小键盘区)④光标控制键区键盘副键盘区光标控制键区功能键区主键盘区键盘指法图指法分工左小手指—QAZ左无名指—WSX左中指—EDC左食指—RFVTGB右食指—YHNUJM右中指—IK,右无名指—OL.右小手指—P;/大姆指—空格键PC键盘中主要控制键的作用键名主要功能AltAlternate的缩写，它与另一个(些)键一起按下时，将发出一个命令，其含义由应用程序决定Break经常用于终止或暂停一个DOS程序的执行CtrlControl的缩写，它与另一个(些)键一起按下时，将发出一个命令，其含义由应用程序决定键名主要功能Delete删除光标右面的一个字符，或者删除一个(些)已选择的对象End把光标移动到行末EscEscape的缩写，经常用于退出一个程序或操作F1-F12共12个功能键，其功能由操作系统及运行的应用程序决定PC键盘中主要控制键的作用

Home通常用于把光标移动到开始位置，如一个文档的起始位置或一行的开始处Insert输入字符时有覆盖方式和插入方式两种，Insert键用于在两种方式之间进行切换NumLock 数字小键盘可用作计算器键盘，也可用作光标控制键，由本键进行切换PC键盘中主要控制键的作用

PageUp使光标向上移动若干行（向上翻页）PageDown使光标向下移动若干行（向下翻页）Pause临时性地挂起一个程序或命令PrintScreen记录当时的屏幕映像，将其复制到剪贴板中PC键盘中主要控制键的作用键盘与主机的接口与主机的接口有三种：PS/2接口USB接口无线接口（红外线或无线电波）键紫鼠绿光笔光笔是一种手写输入设备。原理：用定位笔(光笔)在一块书写板上写字，根据压敏或电磁感应将笔在运动中的坐标位置输入，再利用识别软件将采集到的轨迹识别为汉字/西文。光笔核心技术是识别软件，软件的识别率越高，就能更加快速而准确地得到所需的汉字。鼠标鼠标是用于图形界面操作系统的快速输入设备。功能：移动显示器上的光标并通过菜单或按钮向主机发出各种操作命令，不能输入字符和数据。鼠标的分类鼠标可按照接口类型分为五类：PS/2接口、串行接口、USB接口、红外接口和无线接口。鼠标还可按其工作原理分为机械式、光机式和光电式三类。目前最流行的是光电鼠标，它的传送速率快，灵敏度和准确度高。发光二极管微型镜头右键左键滚轮（当前流行使用）光电式鼠标鼠标的分类笔记本计算机的鼠标包括内置式和外置式两种。内置式鼠标按其工作原理分为指点杆式、触摸板式和轨迹球式。几种不同形式的鼠标器无线鼠标接收器发送器指点杆触摸板笔记本电脑使用：轨迹球摇杆鼠标鼠标箭头的常见形状及含义

形状含义形状含义标准选择调垂直大小文字选择调水平大小帮助选择对角线调整后台操作对角线调整忙移动对象鼠标的主要技术参数鼠标最重要的参数是分辨率。分辨率以dpi(dotsperinch，像素/英寸)为单位，表示鼠标移动1英寸所通过的像素数。目前鼠标的分辨率在2000-5700dpi。2000dpi意味着鼠标每移动一英寸就可反馈2000个不同的坐标，换句话说可以观察到手部0.012毫米的微弱移动。数码相机数码相机，是一种利用电子传感器把光学影像转换成电子数据的照相机，它是一种重要的图像输入设备。数码相机数码相机的核心感光器件有两种：CCD（电荷藕合元件ChargecoupledDevice）CMOS(互补性氧化金属半导体）

ComplementaryMetal-OxideSemiconductorCCD与CMOSCCD的优势在于灵敏度高，成像质量好，但是功耗高，工艺复杂、制造成本高，特别是大型CCD，价格非常高昂。CMOS具有低成本、低耗电以及高整合度的特性，但是在相同分辨率下，CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。CCD与CMOS以前，市面上绝大多数的消费级别以及高端数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS感应器则作为低端产品应用于一些摄像头上。现在，高档单反相机很多都采用CMOS镜头，大有与CCD分庭抗争之势。数码相机的种类

家用数码相机卡片数码相机长焦数码相机单反数码相机防水数码相机数码相机是怎样工作的？1

将数码相机对准景物，按下快门，被景物反射出来的光线进入相机镜头3CCD将光信号转换为电信号4

模数转换器(ADC)把模拟信号转换为数字信号5

数字信号处理器(DSP)修整图像的质量、压缩图像数据、将图像存储在存储卡中6

将数码相机与计算机连接，把图像传送到计算机中7

运行有关软件，将图像显示在屏幕上2

光线被聚焦在CCD芯片上数码相机的主要性能指标(1)CCD/CMOS尺寸CCD的尺寸，是指感光器件对角线的长度，常用单位为英寸。感光器件的尺寸越大，捕获的光子越多，成像效果越好。目前市面上的消费级数码相机主要有1/1.6英寸,1/2.3英寸等。大尺寸CCD/CMOS加工制造成本非常高，所以CD/CMOS尺寸较大的数码相机，价格也较高。感光器件的大小直接影响数码相机的体积重量。超薄、超轻的数码相机一般CCD/CMOS尺寸也小，而越专业的数码相机，CCD/CMOS尺寸也越大。数码相机的主要性能指标(2)图像分辨率图像分辨率为数码相机可选择的成像大小及尺寸。常见的分辨率有1024768、16001200、20481536，两者相乘为图像的像素。数码相机的主要性能指标习题数码相机中CCD芯片的像素数目与图像的分辨率密切相关，假设一个数码相机的像素数目为200万，则它所拍摄的数字图像能达到的最大分辨率是______。A.1024*768B.1280*1024C.1600*1200D.2048*1536答案：C数码相机的主要性能指标(3)存储器容量SM卡（SmartMedia卡）CF卡（CompactFlash卡）MemoryStick(记忆棒)SD(SecureDigital)卡数码相机最新报价扫描仪扫描仪是将原稿（图片、照片、底片、书稿）输入计算机的一种输入设备。扫描仪工作过程主要基于光电转换原理，用于光电转换的电子器件是CCD（电荷耦合元件）扫描仪输入到计算机中的是原稿的图像扫描仪的类型平板式扫描仪主要扫描反射式稿件，适用范围较广。其扫描速度、精度、质量比较好扫描仪的类型滚筒式和胶片专用扫描仪高分辨率的专业扫描仪，技术性能很高，多用于专业印刷排版领域扫描仪的类型条码扫描仪/条码阅读器手持式扫描仪/笔式扫描仪/扫描笔扫描头较窄，只适用于扫描较小的图件扫描仪的性能指标分辨率（dpi,DotPerInch）如：600×1200dpi，1200×2400dpi色彩位数（色彩深度）位数越多，扫描的图像效果也越真实，如：24bit，32bit，36bit，42bit，48bit扫描仪的性能指标扫描幅面A4幅面,A3幅面，A0幅面与主机的接口类型SCSI，USB，1394接口等输出设备输出设备负责把各种信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和语音输出系统等。显示器显示器是计算机系统中最基本的输出设备。显示器的类型显示器的主要技术参数显卡LCD显示器的使用常识显示器的类型最常用的显示器有两种类型：阴极射线管（CRT）显示器，CathodeRayTube液晶显示器（LCD），LiquidCrystalDisplayOLED显示屏OrganicLight-EmittingDiode，OLED有机电激发光二极管同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术。OLED显示屏OrganicLight-EmittingDiode，OLED有机电激发光二极管OLED是全固态、非真空器件，具有抗震荡等特性，最早出现在手持设备（如GPS和移动电话），目前在车载领域具有极大的优势，在军事方面也有十分重要的应用，如用作坦克、飞机等现代化武器的显示终端。

显示器的主要技术参数

屏幕尺寸

点距

像素

分辨率屏幕尺寸屏幕尺寸是指屏幕的对角线长度，以英寸为单位。现在使用较多的是17、19、22英寸等传统显示屏的宽度与高度之比为4：3，而宽屏液晶显示器的屏幕比例还有16：9、16：10两种。点距点距是指屏幕上两个相邻荧光点的距离(严格来讲，是一个红（绿、蓝）荧光点到距离它最近的红（绿、蓝）荧光点的直线距离)。点距越小，显示器显示图像越清晰。目前，多数显示器的点距为0.28mm，高清晰大屏幕显示器通常采用0.24mm、0.25mm的点距，某些产品甚至达到0.21mm像素

像素是指屏幕上能被独立控制其颜色和亮度的最小区域，是显示画面的最小组成单位。显示器屏幕像素点的多少与屏幕尺寸和点距有关。例，14寸显示器的横向长度为240mm，点距为0.31mm，则横向像素点个数是240/0.31=774个。分辨率分辨率是指整屏可以显示的像素个数。通常写成水平分辨率×垂直分辨率的形式，例如l024×768。通常，分辨率越高，显示的图像越清晰。LCD使用常识保持干燥的工作环境避免与化学药品相接触尽量避免长时间超负荷工作状态尽量避免长时间显示同一画面减少不必要的触碰液晶面板或者振动正确清除液晶显示器表面的污垢··········显卡显卡是显示器与主机通信的桥梁，负责把需要显示的图像数据转换成视频控制信号，从而控制显示器显示该图像。显卡的接口显卡的组成显卡的选购显卡的接口显卡通过接口与主板相连，目前常用的有PCI、AGP、PCI-E等几种接口。接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽通过PCI总线：266MB/s通过AGP端口：2133MB/s通过PCI-E端口：4GB/s绘图处理器显卡的组成显示存储器(VRAM)显示控制电路显示器绘图处理器（显示卡）北桥芯片CPU内存条如何选购显卡？集成显卡还是独立显卡?哪一种绘图处理器(GPU)?多大容量的显示存储器?哪一种接口的显卡（AGP、PCI-E）?

决定的因素是：用途、价格……

原则：够用就好！打印机打印机是仅次于显示器的一种重要输出设备，将程序、数据、字符、图形、图像打印在纸上。打印机的类型打印机的性能指标喷墨打印机报价激光打印机报价打印机的类型

针式打印机

喷墨打印机

激光打印机针式打印机激光打印机喷墨打印机针式打印机类型：属于击打式打印机优点：耗材成本低，能多层套打，适合于票据打印缺点：打印质量不高，工作噪声很大，速度慢应用：银行、证券、邮电、商业等领域用于打印存折和票据等激光打印机类型：属于非击打式打印机原理：激光技术与复印技术的结合优点：分辨率较高，打印质量好速度高，噪声低价格适中缺点：彩色输出价格比较高应用：家庭及办公喷墨打印机类型：非击打式打印机，大多为彩色打印优点：可以打印近似全彩色图像，经济，效果好，低噪音，使用低电压，环保缺点：墨水成本高，消耗快应用：家庭及办公墨盒打印机主要性能指标分辨率(dpi)打印速度：激光/喷墨12-35ppm针式40-270字符/秒色彩数目，幅面大小与主机的接口：并行口、SCSI口、USB接口打印成本、噪音、功耗打印精度(分辨率)即每英寸打印的点数。精度越高，图像越清晰，边缘越光滑。分辨率一般为：针式

360*180,360*360dpi激光

600*600,2400*600,1200*1200dpi喷墨

4800*1200,5760*1440dpi绘图仪绘图仪主要绘制各种图表。绘图仪除了必要的硬件设备之外，还必须配备丰富的绘图软件，只有软件与硬件结合起来，才能实现自动绘图。绘图仪在计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM）中应用非常广泛，它能将图形准确地绘制在图纸上，供工程技术人员参考。喷墨服装绘图仪平板绘图仪主板什么是主板主板的主要功能主板的主要组成部分芯片组基本输入输出系统BIOS插槽和外设接口什么是主板？主板，又叫系统板或母板，安装在机箱内，是计算机系统中最大的一块电路板。主板几乎集中了系统的主要核心部件：CPU插槽、内存储器插槽、控制芯片组、总线扩展槽、外设接口、CMOS和BIOS控制芯片等。图：华硕M4A88TD-M主板主板的主要功能一是为CPU、内存和各种功能卡提供插槽；二是为各种常用外围设备（硬盘、鼠标、键盘等）提供通用接口。计算机系统通过主板将CPU等各种部件结合起来形成一套完整的系统，主板的性能在很大程度上决定了计算机整体的运行速度和稳定性。芯片组（Chipset）芯片组是主板的核心组成部分，如果说中央处理器（CPU）是整个计算机系统的心脏，那么芯片组将是整个系统的躯干。芯片组一般由两个超大规模集成电路芯片组成，按照它们在主板的不同位置，通常把两个芯片分别称作“南桥”芯片和“北桥”芯片。

北桥芯片北桥芯片决定CPU的类型，主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格等北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，所以又称为主桥。一般来说，芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的，例如英特尔845E芯片组的北桥芯片是82845E，875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。南桥芯片南桥芯片主要负责I/O总线之间的通信，决定扩展槽和扩展接口的种类与数量。南桥芯片涉及的技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。

芯片组示意图yALU寄存器组CPU总线接口R6CPU(前端)总线I/O总线主板扩展槽PCI接口南桥芯片I/O总线寄存器组运算器中央处理器指令计数器指令寄存器控制器磁盘控制器以太网卡USB控制器和接口鼠标器键盘网线disk声卡视频卡光驱主存储器0A北桥芯片y存储器总线显卡关于芯片组的一些说明芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就有什么样的芯片组与之配套。芯片组被固化在主板上，不能像内存、CPU等进行简单的升级换代，因此选购时一定要注意CPU与芯片组性能的匹配。BIOS基本输入输出系统（BIOS）是一组固化到计算机主板ROM芯片上的程序。主要负责对基本的输入输出设备进行控制。BIOS程序包含4个模块（1）加电自检POST程序：接通电源后，对内部各个设备进行检查，发现问题给出提示信息或鸣笛。PowerOnSelfTest

（2）系统自举程序：按照CMOS中设置的启动顺序，搜寻有效的启动驱动器，读入操作系统引导程序，并将系统控制权交给引导程序，由引导程序完成系统的启动。BIOS程序包含4个模块（3）基本外围设备的驱动程序：包括硬盘、软盘、光驱、键盘等常用外围设备的控制程序。（4）CMOS程序：用于设置计算机中的配置信息，存放在一块可读写的CMOSRAM芯片中的。关机后，系统通过一块后备电池向CMOS供电以保持其中的信息。

CMOS设置注：用户还可以利用CMOS来设置系统的日期、时间或口令等。用户在系统自举之前，一般按住Del键（或F2，F8键）可以进入CMOS设置状态。插槽和外设接口（1）CPU插槽（2）内存插槽（3）总线扩展槽主板上有一系列的扩展槽，常见的有AGP、PCI、PCI-E等插槽，用来连接各种功能插卡。（4）I/O接口总线与I/O接口总线总线的定义总线的分类总线的性能指标I/O接口I/O接口的定义常用的I/O接口标准总线的定义计算机中的各个部件通过一条公共信息通路连接起来的，这条信息通路称为总线。总线可以将数据信息从一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件。总线的分类①根据总线上传送信号的不同，可将总线分为三类：数据总线地址总线控制总线总线的分类②根据总线的位置和功能不同，总线可以分为：内部总线，CPU与外围芯片(包括内存)之间的连线，用于芯片一级的互连。系统总线，各接口卡与主板之间的连线，用于接口卡一级的互连。外部总线，主机与外设之间的连线，用于设备一级的互连。系统总线目前常见的系统总线有PCI总线、AGP总线、PCI-E总线。PCI总线用在声卡、网卡、视频卡等，数据传输速率为133MB/s。AGP总线用于AGP显卡，数据传输速率可达2.1GB/s。PCI-E用在高端显卡，数据传输速率可达10GB/s。总线的性能指标总线位宽：指总线能同时传送的数据位数，用bit表示，如8位、16位、32位、64位。总线工作频率：又称为总线的时钟频率，以MHz为单位。如PCI总线有33.3MHz、66.6MHz两种工作频率。总线的性能指标总线带宽：指单位时间内总线上可传送的最大数据量。总线带宽（MB/s）＝（总线频率×总线位宽×每个总线周期的传输次数）/8。例如PCI总线频率为33.3MHz，总线位宽32位，每个总线周期的传输次数为1，则总线带宽为32b/8×33.3MHz=133.2MB/s。什么是I/O接口？I/O接口是一组电子电路，是CPU和I/O设备之间信息交换的桥梁，用于实现将CPU与I/O设备联系在一起。I/O设备接口显示器接口麦克风音箱键盘接口并行口USB接口以太网双绞线接口串行口鼠标器接口常用的I/O接口标准PC机中常见的接口标准有：COM串行口:串行鼠标,外置Modem,50~19200b/sLPT并行口:打印机,扫描仪,1.5MB/sPS/2接口：键盘(紫)，鼠标(绿)IDE接口：硬盘,光驱,软驱,66MB/s,100MB/s,133MB/sSATA接口：新型硬盘接口标准，数据传输率比IDE接口更快,150MB/s,300MB/s,600MB/s常用的I/O接口标准显示器接口:VGA-输出模拟信号的接口，CRT显示器DVI-可兼容模拟和数字信号，它的传输速率快，画面清晰，LCD显示器VGA(VideoGraphicArray显示绘图阵列)DVI(DigitalVisualInterface)常用的I/O接口标准USB接口：即UniversalSerialBus通用串行总线接口，不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域的新型接口技术。特点：高速、可连接多个设备（使用“USB集线器”最多可连接127个）、即插即用，可向外设提供电源传输速率：USB的1.1版：1.5Mb/s和12Mb/sUSB2.0版：高达480Mb/s（约60MB/S）USB3.0版：高达5Gb/s（约625MB/S）USB接口的3种类型接口类型A,通常在PC上出现接口类型B,通常在USB设备上出现Mini-USB,数码相机、移动硬盘等设备经常使用USB集线器,可扩展PC机的USB接口常用的I/O接口标准IEEE