計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)硬件

1、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)劉昆宏l考核方式：l第一次實(shí)驗(yàn)：計(jì)算機(jī)拆裝實(shí)驗(yàn)l第一次實(shí)驗(yàn)課下周在生物樓上，請(qǐng)大家注意軟件學(xué)院網(wǎng)站上的通知與實(shí)驗(yàn)分組的通知l學(xué)院教學(xué)課件ftp服務(wù)：5 user: student password: softwarel學(xué)院軟件下載ftp服務(wù)：4 user: student password: softwarel廈門(mén)大學(xué)網(wǎng)站：http:/l廈門(mén)大學(xué)教務(wù)處：http:/l廈門(mén)大學(xué)圖書(shū)館：http:/l廈門(mén)大學(xué)研究生院： http:/ http:/ l鷺圖軟件下載: 08/softdown/課程內(nèi)容

2、l計(jì)算機(jī)是什么l教學(xué)目標(biāo)： 計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu) 應(yīng)用軟件的安裝和使用l初步掌握常用辦公軟件的安裝和使用；l初步學(xué)會(huì)數(shù)字媒體的格式轉(zhuǎn)換、截取片斷、編輯等技術(shù)；計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的分類(lèi) 按綜合性能按綜合性能指標(biāo)分類(lèi)指標(biāo)分類(lèi)巨型機(jī)：巨型機(jī)：速度最快、處理能力最強(qiáng)速度最快、處理能力最強(qiáng) 大型、通用、較快、較強(qiáng)大型、通用、較快、較強(qiáng)大型機(jī)大型機(jī)：作作“客戶(hù)機(jī)客戶(hù)機(jī)/ /服務(wù)器服務(wù)器”的服務(wù)器的服務(wù)器 作作“終端終端/ /主機(jī)主機(jī)”的主機(jī)的主機(jī) 小型機(jī)小型機(jī)：規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)試制周期短規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)試制周期短 工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡(jiǎn)單工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡(jiǎn)單 工作站工作站：介于介于pcpc與小型機(jī)

3、之間與小型機(jī)之間微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)：小、巧、輕、使用方便、價(jià)格便宜小、巧、輕、使用方便、價(jià)格便宜網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)：基于：基于javajava技術(shù)的無(wú)盤(pán)計(jì)算機(jī)技術(shù)的無(wú)盤(pán)計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為：硬件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分為：硬件+軟件軟件硬硬 件件軟軟 件件筆記本電腦筆記本電腦 計(jì)算機(jī)的硬件組成計(jì)算機(jī)的硬件組成鼠標(biāo) 主機(jī)鍵盤(pán)顯示器顯示器音箱計(jì)算機(jī)的硬件組成l顯示器：顯示功能l硬盤(pán)：存儲(chǔ)數(shù)據(jù)lcpu：運(yùn)算l主板：連接各種設(shè)備l內(nèi)存：數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)l電源：供電l光驅(qū)：讀取光盤(pán)數(shù)據(jù)l顯卡：圖象處理l網(wǎng)卡：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換l聲卡：聲音處理cr

4、t顯示器顯示器 液晶顯示器液晶顯示器 常見(jiàn)顯示器有：常見(jiàn)顯示器有：crt、lcd，還有高端的等離子顯示器，還有高端的等離子顯示器l液晶顯示器主要技術(shù)指標(biāo)有：屏幕尺寸、顯示液晶顯示器主要技術(shù)指標(biāo)有：屏幕尺寸、顯示分辨率、響應(yīng)時(shí)間、可視角度。分辨率、響應(yīng)時(shí)間、可視角度。 響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間小于響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間小于25ms的屏幕會(huì)有拖尾現(xiàn)的屏幕會(huì)有拖尾現(xiàn)象。象。 刷新頻率：刷新頻率：60hz以上。以上。 可視角度：從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有可視角度：從不同的方向清晰地觀察屏幕上所有內(nèi)容的角度。內(nèi)容的角度。 led與與lcd：lcd是由液態(tài)晶體組成的顯示屏，是由液態(tài)晶體組成的顯示屏，而而led

5、則是由發(fā)光二極管組成的顯示屏。則是由發(fā)光二極管組成的顯示屏。led顯顯示器與示器與lcd顯示器相比，顯示器相比，led在亮度、功耗、可在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢(shì)視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢(shì) 。臺(tái)式機(jī)機(jī)箱臺(tái)式機(jī)機(jī)箱cpulcpu即中央處理器，它是計(jì)算機(jī)的大腦，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、控制都是由它來(lái)處理的。lpc機(jī)的cpu發(fā)展歷史：intel 公司的cpucpu的發(fā)展方向l提升主頻與外頻瓶頸l多核心l進(jìn)入64位時(shí)代l更精細(xì)的制造工藝與更先進(jìn)的技術(shù)cpu的性能：也叫時(shí)鐘頻率，單位是mhz（或ghz），用來(lái)表示cpu的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。cpu的主頻外頻倍 頻系數(shù)。（沒(méi)有一條確定

6、的公式能夠?qū)崿F(xiàn)主頻 和實(shí)際的運(yùn)算速度兩者之間的數(shù)值關(guān)系）；l外頻：cpu的基準(zhǔn)頻率，決定著整塊主板的運(yùn)行速度；l前端總線頻率：(即總線頻率)是直接影響cpu與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度；l字長(zhǎng)：電腦技術(shù)中對(duì)cpu在同一時(shí)間能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長(zhǎng)l倍頻系數(shù)：指cpu主頻與外頻之間的相對(duì)比例關(guān)系l緩存：是cpu的重要指標(biāo)之一，而且緩存的結(jié)構(gòu)和大小對(duì)cpu速度的影響非常大 l多核：2-6核心主板是電腦系統(tǒng)中最大的一塊電路板，它的英文名字叫做mainboard或motherboardl主板上布滿了各種電子元件、插槽、接口等。它為cpu、內(nèi)存和各種功能（聲、圖、通信、網(wǎng)絡(luò)、tv、scsi等）卡提供安

7、裝插座（槽）；為各種磁、光存儲(chǔ)設(shè)備、打印和掃描等i/o設(shè)備以及數(shù)碼相機(jī)、攝像頭等多媒體和通訊設(shè)備提供接口。l電腦通過(guò)主板將cpu等各種器件和外部設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來(lái)形成一套完整的系統(tǒng)。主板外觀圖cpu插槽不同插槽不同-在在 cpucpu插座插座內(nèi)存條插槽內(nèi)存條插槽串行接口串行接口agpagp擴(kuò)展槽擴(kuò)展槽pcipci擴(kuò)展槽擴(kuò)展槽北橋芯片北橋芯片南橋芯片南橋芯片北橋芯片提供對(duì)北橋芯片提供對(duì)cpucpu、內(nèi)存、內(nèi)存、agpagp顯卡等高速部件顯卡等高速部件的支持以及與的支持以及與pcipci總線的橋接；總線的橋接；南橋芯片提供對(duì)鍵盤(pán)接口、鼠標(biāo)接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘南橋芯片提供對(duì)鍵盤(pán)接口、鼠標(biāo)接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制

8、器、串行口、并行口、控制器、串行口、并行口、usbusb接口及磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器接口及磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器接口的支持，以及與接口的支持，以及與isaisa總線的橋接?？偩€的橋接。biosbios是一組有關(guān)微機(jī)系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出是一組有關(guān)微機(jī)系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出程序，固化在微機(jī)主板上的一個(gè)程序，固化在微機(jī)主板上的一個(gè)romrom芯片中。芯片中。biosbios功能主要有：功能主要有：上電自檢。微機(jī)接通電源后，系統(tǒng)首先由上電自檢。微機(jī)接通電源后，系統(tǒng)首先由postpost程序來(lái)程序來(lái)對(duì)內(nèi)部各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查。對(duì)內(nèi)部各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查。系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化( (含可編程接口芯片的初始化含可編程接口芯片的初始化)

9、 )，設(shè)置，設(shè)置biosbios中包含的中斷服務(wù)程序的中斷矢量中包含的中斷服務(wù)程序的中斷矢量 啟動(dòng)自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入內(nèi)啟動(dòng)自舉程序。將操作系統(tǒng)中的初始引導(dǎo)程序裝入內(nèi)存，并由引導(dǎo)程序來(lái)完成操作系統(tǒng)的順利啟動(dòng)。存，并由引導(dǎo)程序來(lái)完成操作系統(tǒng)的順利啟動(dòng)。biosbios系統(tǒng)設(shè)置程序。系統(tǒng)設(shè)置程序。內(nèi)存的性能l內(nèi)存主頻：表示內(nèi)存的速度，它代表著該內(nèi)存所能達(dá)到的最高工作頻率 ；lddr內(nèi)存的發(fā)展?fàn)顩r：ddr1 ，ddr2， ddr3，ddr4(目前使用相對(duì)較少)硬盤(pán)的分類(lèi)與結(jié)構(gòu)按照硬盤(pán)的物理結(jié)構(gòu)，可以分為固定硬盤(pán)和活動(dòng)硬盤(pán)兩類(lèi)固定硬盤(pán)和活動(dòng)硬盤(pán)兩類(lèi)。按硬盤(pán)的尺寸分，有5.25英寸、

10、英寸、3.5英寸、英寸、2.5英寸、英寸、1.8英寸和英寸和1.3英寸英寸五種，臺(tái)式微機(jī)通常使用3.5英寸硬盤(pán)，2.5英寸以下的硬盤(pán)主要用于筆記本微機(jī)。硬盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖硬盤(pán)的硬盤(pán)的磁道、磁道、扇區(qū)、柱面扇區(qū)、柱面柱面扇區(qū)磁道硬盤(pán)片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成硬盤(pán)片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成讀寫(xiě)硬盤(pán)時(shí)，磁性圓盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的讀寫(xiě)硬盤(pán)時(shí)，磁性圓盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤(pán)面上而不接觸盤(pán)面托力使磁頭懸浮在盤(pán)面上而不接觸盤(pán)面硬盤(pán)容量視具體類(lèi)型而定硬盤(pán)容量視具體類(lèi)型而定硬盤(pán)片讀寫(xiě)磁頭硬盤(pán)l按接口分，可分為sata和ide。sata是現(xiàn)在的主流。 scis接口用于服務(wù)器,可達(dá)萬(wàn)轉(zhuǎn)以上，性能最強(qiáng) 。l

11、硬盤(pán)的技術(shù)指標(biāo) 轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速是指硬盤(pán)盤(pán)片每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，硬盤(pán)轉(zhuǎn)速的大小決定硬盤(pán)性能的高低，轉(zhuǎn)速越高，讀寫(xiě)速度越快，等待時(shí)間越短，硬盤(pán)的整體性能越好。主流7200. 緩存：緩存：與主板上的高速緩存（cache）一樣，硬盤(pán)緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級(jí)讀寫(xiě)速度不匹配的問(wèn)題，以提高硬盤(pán)的讀寫(xiě)速度。 容量：容量：作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量是硬盤(pán)最主要的參數(shù)。1tb=1000gb。ide接口接口軟驅(qū)接口軟驅(qū)接口 satasata接口接口 lsata硬盤(pán)：把sata主盤(pán)插在sata 0口上，sata從盤(pán)插在其他的sata口上即可l在無(wú)sata接口的主板上使用sata硬盤(pán)：購(gòu)買(mǎi)ide to

12、 sata轉(zhuǎn)接卡，使ide的主板可接sata硬盤(pán)光盤(pán)（光盤(pán)（optical disk）是利用激光進(jìn)行讀寫(xiě)信息的圓盤(pán)。）是利用激光進(jìn)行讀寫(xiě)信息的圓盤(pán)。光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器光驅(qū)的工作原理l光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出一束很細(xì)的（直徑1m）激光束照射光盤(pán)表面，由于寫(xiě)1的凹坑和記0的平坦處的反射系數(shù)不同，所以接收器接收到的反射激光強(qiáng)度便不同，從而達(dá)到讀取數(shù)據(jù)的目的。l光盤(pán)的數(shù)據(jù)記錄格式與磁盤(pán)不同，是把數(shù)據(jù)記錄在一條由內(nèi)向外、連續(xù)的螺旋形路徑上，稱(chēng)為光道。螺旋形光道對(duì)于順序讀取大塊數(shù)據(jù)，例如音頻信號(hào)是極理想的，而且使光盤(pán)可以充分利用激光唱片的成熟技術(shù)。l按其使用的光盤(pán)主要分為：dvd光驅(qū)和dvd-r光盤(pán)刻錄機(jī)。 對(duì)應(yīng)

13、不同的光驅(qū)，需要使用不同的光盤(pán)l按使用方式，光驅(qū)可分為內(nèi)置式和外置式。顯卡顯卡l顯卡的用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯卡的用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示l顯卡可分為獨(dú)立顯卡和集成顯卡顯卡可分為獨(dú)立顯卡和集成顯卡看是否具有獨(dú)立的工作模塊看是否具有獨(dú)立的工作模塊l高端顯卡使用高端顯卡使用gpu gpu ，顯卡性能的評(píng)估：，顯卡性能的評(píng)估：顯存：儲(chǔ)存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù)和處理完畢的數(shù)據(jù)顯存：儲(chǔ)存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù)和處理完畢的數(shù)據(jù) gpugpu：主要由：主要由nvidian

14、vidia與與atiati兩家廠商生產(chǎn)，能獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)算兩家廠商生產(chǎn)，能獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)算 聲卡聲卡 音箱音箱網(wǎng)卡網(wǎng)卡 l網(wǎng)卡：連接網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備網(wǎng)卡網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序l設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，是對(duì)連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，是對(duì)連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)，使操作系統(tǒng)能更好的管理和使用計(jì)算機(jī)控制驅(qū)動(dòng)，使操作系統(tǒng)能更好的管理和使用計(jì)算機(jī)硬件的程序。硬件的程序。 常見(jiàn)的需要用戶(hù)自己安裝的驅(qū)動(dòng)程序有：顯卡驅(qū)動(dòng)程序、聲常見(jiàn)的需要用戶(hù)自己安裝的驅(qū)動(dòng)程序有：顯卡驅(qū)動(dòng)程序、聲卡驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序、卡驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序、modem 驅(qū)動(dòng)程序、打印機(jī)驅(qū)驅(qū)動(dòng)程序、打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、動(dòng)程序、usb設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等設(shè)備驅(qū)

15、動(dòng)程序等 l即插即用即插即用(plug and play) ，是一項(xiàng)用于自動(dòng)處理，是一項(xiàng)用于自動(dòng)處理pc機(jī)硬件設(shè)備安裝的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)硬件設(shè)備安裝的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 pnp系統(tǒng)包含：系統(tǒng)包含：pnp的的bios 、pnp操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、pnp硬件、硬件、pnp設(shè)備設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序。 l設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的安裝順序是：主板驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的安裝順序是：主板驅(qū)動(dòng)程序顯卡顯卡驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序聲卡驅(qū)動(dòng)程序聲卡驅(qū)動(dòng)程序其他設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序其他設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序外圍設(shè)備外圍設(shè)備連接口連接口ps/2 鼠標(biāo)接口 打印機(jī)接口(25 針孔)鍵盤(pán)接口usb 接口com1(9 針孔)com2(9 針孔)l微機(jī)電源要求輸入微機(jī)電

16、源要求輸入220v、50hz的交流電，的交流電，經(jīng)過(guò)變壓整流穩(wěn)壓后，輸出四種直流電，供經(jīng)過(guò)變壓整流穩(wěn)壓后，輸出四種直流電，供微機(jī)不同部件使用。微機(jī)不同部件使用。l如果對(duì)供電可靠性要求較高可使用不間斷電如果對(duì)供電可靠性要求較高可使用不間斷電源（源（ups）。）。機(jī)箱機(jī)箱 電源電源 ups是不間斷電源(uninterruptible power system)的英文簡(jiǎn)稱(chēng),是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。 l鍵盤(pán)，微機(jī)用戶(hù)普遍采用的是鍵盤(pán)，微機(jī)用戶(hù)普遍采用的是104鍵的鍵盤(pán)，接鍵的鍵盤(pán)，接口主要有口主要有ps/2和和usb，分為無(wú)線與有線兩種，分為無(wú)線與有線兩種l鼠標(biāo)根據(jù)其使用

17、原理可分為：機(jī)械鼠標(biāo)、光電鼠鼠標(biāo)根據(jù)其使用原理可分為：機(jī)械鼠標(biāo)、光電鼠標(biāo)和光電機(jī)械鼠標(biāo)。標(biāo)和光電機(jī)械鼠標(biāo)。機(jī)械鼠標(biāo)滾動(dòng)小球反射板光電鼠標(biāo) 掃描儀，將靜態(tài)圖像輸入到計(jì)算機(jī)的圖像采集設(shè)備掃描儀，將靜態(tài)圖像輸入到計(jì)算機(jī)的圖像采集設(shè)備手持掃描儀平板掃描儀出出l輸出設(shè)備是用來(lái)輸出經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算或處理后所得輸出設(shè)備是用來(lái)輸出經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算或處理后所得的結(jié)果，并將結(jié)果以字符、數(shù)據(jù)、圖形等人們能夠的結(jié)果，并將結(jié)果以字符、數(shù)據(jù)、圖形等人們能夠識(shí)別的形式進(jìn)行輸出。常見(jiàn)輸出設(shè)備有顯示器、打識(shí)別的形式進(jìn)行輸出。常見(jiàn)輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、投影機(jī)、繪圖儀、聲音輸出設(shè)備等。印機(jī)、投影機(jī)、繪圖儀、聲音輸出設(shè)備等。熱升華打印機(jī)噴蠟打印機(jī)噴墨打印機(jī)針式打印機(jī)激光打印機(jī)實(shí) 物 投 影 機(jī)選購(gòu)電腦的注意事項(xiàng) l以實(shí)際的需求為準(zhǔn)則 l重質(zhì)重價(jià) l不要購(gòu)買(mǎi)假貨和水貨 l注重售后服務(wù) 選購(gòu)品牌機(jī)還是兼容機(jī)l選購(gòu)品牌機(jī)還是兼容機(jī)？如何設(shè)計(jì)裝機(jī)方案l在決定了選購(gòu)兼容機(jī)后，就需要設(shè)計(jì)一套裝機(jī)方案再到電腦市場(chǎng)去購(gòu)買(mǎi)。l在設(shè)計(jì)裝機(jī)方案時(shí)，需要考慮以下幾點(diǎn)：裝機(jī)時(shí)的注意事項(xiàng)l各個(gè)配件的保修方式、保修期可能不同，需要在配置單中做出詳細(xì)記錄l確認(rèn)裝機(jī)時(shí)各個(gè)配件都有現(xiàn)貨，避免有些商家先收取定金，然后在