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電腦的組成和簡介

發布時間: 2012/9/10 17:22:16

計算機圖片(23張)

計算機（俗稱“電腦”）是20世紀最偉大的科學技術發明之一。它的發明者是約翰·馮·諾依曼。它是一種不需要人工直接干預，能夠快速對各種數字信息進行算術和邏輯運算的電子設備，以微處理器為核心，配上大容量的半導體存儲器及功能強大的可編程接口芯片，連上外設（包括鍵盤、顯示器、掃描儀、打印機和軟驅、光驅等外部存儲器）及電源所組成的計算機，稱為微型計算機簡稱微型機或微機，有時又稱為PC（Personal Computer)或MC（Micro computer）。微機加上系統軟件，就構成了整個微型計算機系統（MSC，簡稱微機系統）。

計算機是由早期的電動計算器發展而來的。1946年，世界上出現了第一臺電子數字計算機“ENIAC”，用于計算彈道，由美國賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院制造。ENIAC體積龐大，占地面積170多平方米，重量約30噸，消耗近150千瓦的電力。顯然，這樣的計算機成本很高，使用不便。

1956年，晶體管電子計算機誕生了，這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的柜子就可將它容下，運算速度也大大地提高了。1959年出現的是第三代集成電路計算機。最初的計算機由約翰·馮·諾依曼發明（那時電腦的計算能力相當于現在的計算器），足足有三間庫房那么大，后逐步發展。

計算機對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響，并以強大的生命力飛速發展。它的應用領域從最初的軍事科研應用擴展到目前社會的各個領域，已形成規模巨大的計算機產業，帶動了全球范圍的技術進步，由此引發了深刻的社會變革。計算機已遍及學校、企事業單位，進入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。它是人類進入信息時代的重要標志之一。

需要指出的是，根據美國最高法院在1973年的裁定，最早的電子數字計算機，應該是美國愛荷華州立大學的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞(Clifford E. Berry ，1918-1963）于1939年10月制造的"ABC"（Atanasoff-Berry-Computer）。之所以會有這樣的誤會，是因為"ENIAC"的研究小組中的一個叫莫克利的人于1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果，并在1946年時，申請了專利。由于種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉過來。（具體情況參閱百度百科——“約翰·阿坦那索夫”詞條，希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫，希望以后的教科書能夠修改這個錯誤）。后來為了表彰和紀念約翰·阿坦那索夫在計算機領域內作出的偉大貢獻，1990年美國前總統布什授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎項——“國家科技獎”。

編輯本段 組成

計算機是由硬件和軟件組成的。

硬件

（1）電源

電源是電腦中不可缺少的供電設備，它的作用是將220V交流電轉換為電腦中使用的5V，12V，3.3V直流電，其性能的好壞，直接影響到其他設備工作的穩定性，進而會影響整機的穩定性。

（2）主板

主板是電腦中各個部件工作的一個平臺，它把電腦的各個部件緊密連接在一起，各個部件通過主板進行數據傳輸。也就是說，電腦中重要的“交通樞紐”都在主板上，它工作的穩定性影響著整機工作的穩定性。

（3）CPU

CPU即中央處理器，是一臺計算機的運算核心和控制核心。其功能主

筆記本電腦

要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU由運算器、控制器、寄存器、高速緩存及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的總線構成。作為整個系統的核心，CPU 也是整個系統最高的執行單元，因此CPU已成為決定電腦性能的核心部件，很多用戶都以它為標準來判斷電腦的檔次。

（4）內存

內存又叫內部存儲器或者是隨機存儲器（RAM），分為DDR內存和SDRAM內存，（但是SDRAM由于容量低，存儲速度慢，穩定性差，現在已經被DDR淘汰了）內存屬于電子式存儲設備，它由電路板和芯片組成，特點是體積小，速度快，有電可存，無電清空，即電腦在開機狀態時內存中可存儲數據，關機后將自動清空其中的所有數據。內存有DDR、DDR II、DDR III三大類，容量1-64GB。

（5）硬盤

硬盤屬于外部存儲器，機械硬盤由金屬磁片制成，而磁片有記憶功能，所以儲到磁片上的數據，不論在開機，還是關機，都不會丟失。硬盤容量很大，目前已達TB級，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。移動硬盤是以硬盤為存儲介質，強調便攜性的存儲產品。目前市場上絕大多數的移動硬盤都是以標準硬盤為基礎的，而只有很少部分的是以微型硬盤（1.8英寸硬盤等），但價格因素決定著主流移動硬盤還是以標準筆記本硬盤為基礎。因為采用硬盤為存儲介質，因此移動硬盤在數據的讀寫模式與標準IDE硬盤是相同的。移動硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的接口，可以較高的速度與系統進行數據傳輸。固態硬盤用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成。固態硬盤在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致但是固態硬盤比機械硬盤速度更快

（6）聲卡

聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個硬件設備，其作用是當發出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數字信號轉換成模擬信號送到音箱上發出聲音。

（7）顯卡

顯卡在工作時與顯示器配合輸出圖形，文字，顯卡的作用是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動，并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，是“人機對話”的重要設備之一。

（8）網卡

網卡

網卡是工作在數據鏈路層的網路組件，是局域網中連接計算機和傳輸介質的接口，不僅能實現與局域網傳輸介質之間的物理連接和電信號匹配，還涉及幀的發送與接收、幀的封裝與拆封、介質訪問控制、數據的編碼與解碼以及數據緩存的功能等。網卡的作用是充當電腦與網線之間的橋梁，它是用來建立局域網并連接到Internet的重要設備之一。

在整合型主板中常把聲卡、顯卡、網卡部分或全部集成在主板上。

（9）調制解調器

英文名為“Modem”，俗稱“貓”，即調制解調器。是通過電話線上網時必不可少的設備之一。它的作用是將電腦上處理的數字信號轉換成電話線傳輸的模擬信號。隨著ADSL寬帶網的普及，調制解調器逐漸退出了市場。

（10）軟驅

軟驅用來讀取軟盤中的數據。軟盤為可讀寫外部存儲設備，與主板用FDD接口連接。現已淘汰。

（11）光驅

光驅

電腦用來讀寫光碟內容的機器，也是在臺式機和筆記本便攜式電腦里比較常見的一個部件。隨著多媒體的應用越來越廣泛，使得光驅在計算機諸多配件中已經成為標準配置。目前，光驅可分為CD-ROM驅動器、DVD光驅（DVD-ROM）、康寶（COMBO）和刻錄機等。讀寫的能力和速度也日益提升，4× 16× 32× 40× 48×。

（12）顯示器

顯示器有大有小，有薄有厚，品種多樣，其作用是把電腦處理完的結果顯示出來。它是一個輸出設備，是電腦必不可缺少的部件之一。分為CRT、LCD、LED三大類，接口有VGA、DVI兩類。

（13）鍵盤

常見計算機鍵盤

鍵盤是主要的人工學輸入設備通常為104或105鍵，用于把文字、數字等輸到電腦上，以及電腦操控。

（14）鼠標

常見計算機鼠標

當人們移動鼠標時，電腦屏幕上就會有一個箭頭指針跟著移動，并可以很準確切指到想指的們位置，快速地在屏幕上定位，它是人們使用電腦不可缺少的部件之一。鍵盤鼠標接口有PS/2和USB兩種。硬件的鼠標分為光電和機械兩種（機械已被光電淘汰）

（15）音箱

通過音頻線連接到功率放大器，再通過晶體管把聲音放大，輸出到喇叭上，從而使喇叭發出電腦的聲音。一般的電腦音箱可分為2、2.1 、3 .1、4、4.1、5.1、7.1這幾種。音質也各有差異。

（16）打印機

打印機

通過它可以把電腦中的文件打印到紙上，它是重要的輸出設備之一。目前，在打印機領域形成了針式打印機、噴墨打印機、激光打印機三足鼎立的主流產品，各自發揮其優點，滿足各界用戶不同的需求。

（17）視頻設備

如攝像頭、掃描儀、數碼相機、數碼攝像機、電視卡等設備，用于處理視頻信號。

（18）USB接口

USB ,英文Universal Serial BUS通用串行總線的縮寫，而其中文簡稱為“通串線，是一個外部總線標準，用于規范電腦與外部設備的連接和通訊。是應用在PC領域的接口技術。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯合提出的。

常見硬件技術指標

衡量一臺計算機性能的優劣勢根據多項技術指標綜合確定的。其中，既包含硬件的各種性能指標，又包括軟件的各種功能。下面列出硬件的主要技術指標。

機器字長：機器字長是指CPU一次能能處理的二進制數據的位數，通常與CPU的寄存器位數有關。字長越長，數的表示范圍也越大，精度也越高。機器的字長也會影響機器的運算速度。倘若CPU字長較短，又要運算位數較多的數據，那么需要經過兩次或多次的運算才能完成，這樣勢必影響整機的運行速度。

存儲容量：存儲容量即存儲器的容量應該包括主存容量和輔存容量。主存容量是指主存中存放二進制代碼的中位數。即存儲容量 = 存儲單元個數 × 存儲字長。現代計算機中常以字節數描述容量的大小，因一個字節已被定義為8位二進制代碼，故用字節數便能反映主存容量。輔存容量通常用字節數來表示。

運算速度：運算速度是衡量計算機性能的一項重要指標。通常所說的計算機運算速度（平均運算速度），是指每秒鐘所能執行的指令條數，一般用“百萬條指令/秒”（mips，Million Instruction Per Second）來描述。一般說來，主頻越高，運算速度就越快。

軟件

所謂軟件是指為方便使用計算機和提高使用效率而組織的程序以及用于開發、使用和維護的有關文檔。軟件系統可分為系統軟件和應用軟件兩大類。

（1）系統軟件

系統軟件由一組控制計算機系統并管理其資源的程序組成，其主要功能包括：啟動計算機，存儲、加載和執行應用程序，對文件進行排序、檢索，將程序語言翻譯成機器語言等。實際上，系統軟件可以看作用戶與計算機的接口，它為應用軟件和用戶提供了控制、訪問硬件的手段，這些功能主要由操作系統完成。此外，編譯系統和各種工具軟件也屬此類，它們從另一方面輔助用戶使用計算機。下面分別介紹它們的功能。

1）操作系統（Operating System，OS）

操作系統是管理、控制和監督計算機軟、硬件資源協調運行的程序系統，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成，它是直接運行在計算機硬件上的、最基本的系統軟件，是系統軟件的核心。操作系統是計算機發展中的產物，它的主要目的有兩個：一是方便用戶使用計算機，是用戶和計算機的接口。比如用戶鍵入一條簡單的命令就能自動完成復雜的功能，這就是操作系統幫助的結果；二是統一管理計算機系統的全部資源，合理組織計算機工作流程，以便充分、合理地發揮計算機的效率。操作系統通常應包括下列五大功能模塊：

1．處理器管理：當多個程序同時運行時，解決處理器（CPU）時間的分配問題。

2．作業管理：完成某個獨立任務的程序及其所需的數據組成一個作業。作業管理的任務主要是為用戶提供一個使用計算機的界面使其方便地運行自己的作業，并對所有進入系統的作業進行調度和控制，盡可能高效地利用整個系統的資源。

3．存儲器管理：為各個程序及其使用的數據分配存儲空間，并保證它們互不干擾。

4．設備管理：根據用戶提出使用設備的請求進行設備分配，同時還能隨時接收設備的請求（稱為中斷），如要求輸入信息。

5．文件管理：主要負責文件的存儲、檢索、共享和保護，為用戶提供文件操作的方便。

操作系統的種類繁多，依其功能和特性分為分批處理操作系統、分時操作系統和實時操作系統等；依同時管理用戶數的多少分為單用戶操作系統和多用戶操作系統；適合管理計算機網絡環境的網絡操作系統。

微機操作系統隨著微機硬件技術的發展而發展，從簡單到復雜。Microsoft公司開發的DOS是一單用戶單任務系統，而Windows操作系統則是一多戶多任務系統，經過十幾年的發展，已從Windows 3.1發展到目前的Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows vista、Windows 7和Windows 8等等。它是當前微機中廣泛使用的操作系統之一。Linux是一個原碼公開的操作系統，目前已被越來越多的用戶所采用，是Windows操作系統強有力的競爭對手。

2）語言處理系統（翻譯程序）

人和計算機交流信息使用的語言稱為計算機語言或稱程序設計語言。計算機語言通常分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。如果要在計算機上運行高級語言程序就必須配備程序語言翻譯程序（下簡稱翻譯程序）。翻譯程序本身是一組程序，不同的高級語言都有相應的翻譯程序。翻譯的方法有兩種：

一種稱為“解釋”。早期的BASIC源程序的執行都采用這種方式。它調用機器配備的BASIC“解釋程序”，在運行BASIC源程序時，逐條把BASIC的源程序語句進行解釋和執行，它不保留目標程序代碼，即不產生可執行文件。這種方式速度較慢，每次運行都要經過“解釋”，邊解釋邊執行。

另一種稱為“編譯”，它調用相應語言的編譯程序，把源程序變成目標程序（以.OBJ為擴展名），然后再用連接程序，把目標程序與庫文件相連接形成可執行文件。盡管編譯的過程復雜一些，但它形成的可執行文件（以.exe為擴展名）可以反復執行，速度較快。運行程序時只要鍵入可執行程序的文件名，再按Enter鍵即可。

對源程序進行解釋和編譯任務的程序，分別叫做編譯程序和解釋程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高級語言，使用時需有相應的編譯程序；BASIC、LISP等高級語言，使用時需用相應的解釋程序。

3）服務程序

服務程序能夠提供一些常用的服務性功能，它們為用戶開發程序和使用計算機提供了方便，像微機上經常使用的診斷程序、調試程序、編輯程序均屬此類。

4）數據庫管理系統

數據庫是指按照一定聯系存儲的數據集合，可為多種應用共享。數據庫管理系統（Data Base Management System，DBMS）則是能夠對數據庫進行加工、管理的系統軟件。其主要功能是建立、消除、維護數據庫及對庫中數據進行各種操作。數據庫系統主要由數據庫（DB）、數據庫管理系統（DBMS）以及相應的應用程序組成。數據庫系統不但能夠存放大量的數據，更重要的是能迅速、自動地對數據進行檢索、修改、統計、排序、合并等操作，以得到所需的信息。這一點是傳統的文件柜無法做到的。

數據庫技術是計算機技術中發展最快、應用最廣的一個分支。可以說，在今后的計算機應用開發中大都離不開數據庫。因此，了解數據庫技術尤其是微機環境下的數據庫應用是非常必要的。

（2）應用軟件

為解決各類實際問題而設計的程序系統稱為應用軟件。從其服務對象的角度，又可分為通用軟件和專用軟件兩類。
本文出自：億恩科技【www.beingsafe.com.cn】

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