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電腦的組成和簡介

發(fā)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(jì)最偉大的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一。它的發(fā)明者是約翰·馮·諾依曼。它是一種不需要人工直接干預(yù)，能夠快速對各種數(shù)字信息進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算的電子設(shè)備，以微處理器為核心，配上大容量的半導(dǎo)體存儲器及功能強大的可編程接口芯片，連上外設(shè)（包括鍵盤、顯示器、掃描儀、打印機和軟驅(qū)、光驅(qū)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(tǒng)軟件，就構(gòu)成了整個微型計算機系統(tǒng)（MSC，簡稱微機系統(tǒng)）。

計算機是由早期的電動計算器發(fā)展而來的。1946年，世界上出現(xiàn)了第一臺電子數(shù)字計算機“ENIAC”，用于計算彈道，由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電氣工程學(xué)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(xiàn)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(fā)明（那時電腦的計算能力相當(dāng)于現(xiàn)在的計算器），足足有三間庫房那么大，后逐步發(fā)展。

計算機對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強大的生命力飛速發(fā)展。它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴展到目前社會的各個領(lǐng)域，已形成規(guī)模巨大的計算機產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會變革。計算機已遍及學(xué)校、企事業(yè)單位，進(jìn)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(jìn)入信息時代的重要標(biāo)志之一。

需要指出的是，根據(jù)美國最高法院在1973年的裁定，最早的電子數(shù)字計算機，應(yīng)該是美國愛荷華州立大學(xué)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(zhuǎn)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(jì)念約翰·阿坦那索夫在計算機領(lǐng)域內(nèi)作出的偉大貢獻(xiàn)，1990年美國前總統(tǒng)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(shè)備，它的作用是將220V交流電轉(zhuǎn)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(shè)備工作的穩(wěn)定性，進(jìn)而會影響整機的穩(wěn)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(jìn)行數(shù)據(jù)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(wěn)定性影響著整機工作的穩(wěn)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(shù)據(jù)。CPU由運算器、控制器、寄存器、高速緩存及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。作為整個系統(tǒng)的核心，CPU 也是整個系統(tǒng)最高的執(zhí)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(biāo)準(zhǔn)來判斷電腦的檔次。

（4）內(nèi)存

內(nèi)存又叫內(nèi)部存儲器或者是隨機存儲器（RAM），分為DDR內(nèi)存和SDRAM內(nèi)存，（但是SDRAM由于容量低，存儲速度慢，穩(wěn)定性差，現(xiàn)在已經(jīng)被DDR淘汰了）內(nèi)存屬于電子式存儲設(shè)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(tài)時內(nèi)存中可存儲數(shù)據(jù)，關(guān)機后將自動清空其中的所有數(shù)據(jù)。內(nèi)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(shù)據(jù)，不論在開機，還是關(guān)機，都不會丟失。硬盤容量很大，目前已達(dá)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(zhì)，強調(diào)便攜性的存儲產(chǎn)品。目前市場上絕大多數(shù)的移動硬盤都是以標(biāo)準(zhǔn)硬盤為基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)筆記本硬盤為基礎(chǔ)。因為采用硬盤為存儲介質(zhì)，因此移動硬盤在數(shù)據(jù)的讀寫模式與標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。固態(tài)硬盤用固態(tài)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(tài)硬盤在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致但是固態(tài)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(shè)備，其作用是當(dāng)發(fā)出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號送到音箱上發(fā)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(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)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(shè)備之一。

（8）網(wǎng)卡

網(wǎng)卡

網(wǎng)卡是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)路組件，是局域網(wǎng)中連接計算機和傳輸介質(zhì)的接口，不僅能實現(xiàn)與局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)之間的物理連接和電信號匹配，還涉及幀的發(fā)送與接收、幀的封裝與拆封、介質(zhì)訪問控制、數(shù)據(jù)的編碼與解碼以及數(shù)據(jù)緩存的功能等。網(wǎng)卡的作用是充當(dāng)電腦與網(wǎng)線之間的橋梁，它是用來建立局域網(wǎng)并連接到Internet的重要設(shè)備之一。

在整合型主板中常把聲卡、顯卡、網(wǎng)卡部分或全部集成在主板上。

（9）調(diào)制解調(diào)器

英文名為“Modem”，俗稱“貓”，即調(diào)制解調(diào)器。是通過電話線上網(wǎng)時必不可少的設(shè)備之一。它的作用是將電腦上處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電話線傳輸?shù)哪M信號。隨著ADSL寬帶網(wǎng)的普及，調(diào)制解調(diào)器逐漸退出了市場。

（10）軟驅(qū)

軟驅(qū)用來讀取軟盤中的數(shù)據(jù)。軟盤為可讀寫外部存儲設(shè)備，與主板用FDD接口連接。現(xiàn)已淘汰。

（11）光驅(qū)

光驅(qū)

電腦用來讀寫光碟內(nèi)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(yīng)用越來越廣泛，使得光驅(qū)在計算機諸多配件中已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置。目前，光驅(qū)可分為CD-ROM驅(qū)動器、DVD光驅(qū)（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(jié)果顯示出來。它是一個輸出設(shè)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(xué)輸入設(shè)備通常為104或105鍵，用于把文字、數(shù)字等輸?shù)诫娔X上，以及電腦操控。

（14）鼠標(biāo)

常見計算機鼠標(biāo)

當(dāng)人們移動鼠標(biāo)時，電腦屏幕上就會有一個箭頭指針跟著移動，并可以很準(zhǔn)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(biāo)接口有PS/2和USB兩種。硬件的鼠標(biāo)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(fā)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(zhì)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(shè)備之一。目前，在打印機領(lǐng)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(chǎn)品，各自發(fā)揮其優(yōu)點，滿足各界用戶不同的需求。

（17）視頻設(shè)備

如攝像頭、掃描儀、數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、電視卡等設(shè)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(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB接口支持設(shè)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(lián)合提出的。

常見硬件技術(shù)指標(biāo)

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

機器字長：機器字長是指CPU一次能能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)有關(guān)。字長越長，數(shù)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(shù)較多的數(shù)據(jù)，那么需要經(jīng)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(yīng)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(jìn)制代碼的中位數(shù)。即存儲容量 = 存儲單元個數(shù) × 存儲字長。現(xiàn)代計算機中常以字節(jié)數(shù)描述容量的大小，因一個字節(jié)已被定義為8位二進(jìn)制代碼，故用字節(jié)數(shù)便能反映主存容量。輔存容量通常用字節(jié)數(shù)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(biāo)。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(zhí)行的指令條數(shù)，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(fā)、使用和維護的有關(guān)文檔。軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。

（1）系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件由一組控制計算機系統(tǒng)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(zhí)行應(yīng)用程序，對文件進(jìn)行排序、檢索，將程序語言翻譯成機器語言等。實際上，系統(tǒng)軟件可以看作用戶與計算機的接口，它為應(yīng)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(tǒng)完成。此外，編譯系統(tǒng)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(tǒng)（Operating System，OS）

操作系統(tǒng)是管理、控制和監(jiān)督計算機軟、硬件資源協(xié)調(diào)運行的程序系統(tǒng)，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(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。操作系統(tǒng)是計算機發(fā)展中的產(chǎn)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(fù)雜的功能，這就是操作系統(tǒng)幫助的結(jié)果；二是統(tǒng)一管理計算機系統(tǒng)的全部資源，合理組織計算機工作流程，以便充分、合理地發(fā)揮計算機的效率。操作系統(tǒng)通常應(yīng)包括下列五大功能模塊：

1．處理器管理：當(dāng)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(yè)管理：完成某個獨立任務(wù)的程序及其所需的數(shù)據(jù)組成一個作業(yè)。作業(yè)管理的任務(wù)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(yè)，并對所有進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)進(jìn)行調(diào)度和控制，盡可能高效地利用整個系統(tǒng)的資源。

3．存儲器管理：為各個程序及其使用的數(shù)據(jù)分配存儲空間，并保證它們互不干擾。

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

5．文件管理：主要負(fù)責(zé)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(tǒng)的種類繁多，依其功能和特性分為分批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)等；依同時管理用戶數(shù)的多少分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)；適合管理計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

微機操作系統(tǒng)隨著微機硬件技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，從簡單到復(fù)雜。Microsoft公司開發(fā)的DOS是一單用戶單任務(wù)系統(tǒng)，而Windows操作系統(tǒng)則是一多戶多任務(wù)系統(tǒng)，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已從Windows 3.1發(fā)展到目前的Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows vista、Windows 7和Windows 8等等。它是當(dāng)前微機中廣泛使用的操作系統(tǒng)之一。Linux是一個原碼公開的操作系統(tǒng)，目前已被越來越多的用戶所采用，是Windows操作系統(tǒng)強有力的競爭對手。

2）語言處理系統(tǒng)（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(shè)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(yīng)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(zhí)行都采用這種方式。它調(diào)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(jìn)行解釋和執(zhí)行，它不保留目標(biāo)程序代碼，即不產(chǎn)生可執(zhí)行文件。這種方式速度較慢，每次運行都要經(jīng)過“解釋”，邊解釋邊執(zhí)行。

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

對源程序進(jìn)行解釋和編譯任務(wù)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(yīng)的編譯程序；BASIC、LISP等高級語言，使用時需用相應(yīng)的解釋程序。

3）服務(wù)程序

服務(wù)程序能夠提供一些常用的服務(wù)性功能，它們?yōu)橛脩糸_發(fā)程序和使用計算機提供了方便，像微機上經(jīng)常使用的診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序均屬此類。

4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

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

數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一個分支�？梢哉f，在今后的計算機應(yīng)用開發(fā)中大都離不開數(shù)據(jù)庫。因此，了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)尤其是微機環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是非常必要的。

（2）應(yīng)用軟件

為解決各類實際問題而設(shè)計的程序系統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件。從其服務(wù)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【mszdt.com】

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