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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(jī)圖片(23張)

計算機(jī)（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(yùn)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(qiáng)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(jī)和軟驅(qū)、光驅(qū)等外部存儲器）及電源所組成的計算機(jī)，稱為微型計算機(jī)簡稱微型機(jī)或微機(jī)，有時又稱為PC（Personal Computer)或MC（Micro computer）。微機(jī)加上系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了整個微型計算機(jī)系統(tǒng)（MSC，簡稱微機(jī)系統(tǒng)）。

計算機(jī)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(jī)“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(jī)成本很高，使用不便。

1956年，晶體管電子計算機(jī)誕生了，這是第二代電子計算機(jī)。只要幾個大一點(diǎn)的柜子就可將它容下，運(yùn)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(jī)。最初的計算機(jī)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(jī)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(qiáng)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(kuò)展到目前社會的各個領(lǐng)域，已形成規(guī)模巨大的計算機(jī)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(jī)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(jī)，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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)工作的穩(wěn)定性。

（3）CPU

CPU即中央處理器，是一臺計算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。其功能主

筆記本電腦

要是解釋計算機(jī)指令以及處理計算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運(yùn)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(jī)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(diǎn)是體積小，速度快，有電可存，無電清空，即電腦在開機(jī)狀態(tài)時內(nèi)存中可存儲數(shù)據(jù)，關(guān)機(jī)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(jī)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(jī)，還是關(guān)機(jī)，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(qiáng)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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�，F(xiàn)已淘汰。

（11）光驅(qū)

光驅(qū)

電腦用來讀寫光碟內(nèi)容的機(jī)器，也是在臺式機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)械兩種（機(jī)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(jī)

打印機(jī)

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(jī)領(lǐng)域形成了針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)三足鼎立的主流產(chǎn)品，各自發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，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(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、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(jī)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(jī)器字長：機(jī)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(jī)器的字長也會影響機(jī)器的運(yùn)算速度。倘若CPU字長較短，又要運(yùn)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(yùn)算才能完成，這樣勢必影響整機(jī)的運(yùn)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(jī)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(yùn)算速度：運(yùn)算速度是衡量計算機(jī)性能的一項重要指標(biāo)。通常所說的計算機(jī)運(yùn)算速度（平均運(yùn)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(yùn)算速度就越快。

軟件

所謂軟件是指為方便使用計算機(jī)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(hù)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(jī)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(jī)，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(jī)器語言等。實際上，系統(tǒng)軟件可以看作用戶與計算機(jī)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(jī)。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(jī)軟、硬件資源協(xié)調(diào)運(yùn)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(yùn)行在計算機(jī)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(jī)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(jī)，是用戶和計算機(jī)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(jī)系統(tǒng)的全部資源，合理組織計算機(jī)工作流程，以便充分、合理地發(fā)揮計算機(jī)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(yùn)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(dú)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(jī)的界面使其方便地運(yùn)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(hù)，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(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

微機(jī)操作系統(tǒng)隨著微機(jī)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(jī)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(qiáng)有力的競爭對手。

2）語言處理系統(tǒng)（翻譯程序）

人和計算機(jī)交流信息使用的語言稱為計算機(jī)語言或稱程序設(shè)計語言。計算機(jī)語言通常分為機(jī)器語言、匯編語言和高級語言三類。如果要在計算機(jī)上運(yùn)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(jī)器配備的BASIC“解釋程序”，在運(yùn)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(yùn)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(kuò)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(kuò)展名）可以反復(fù)執(zhí)行，速度較快。運(yùn)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(jī)提供了方便，像微機(jī)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(hù)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(diǎn)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(jī)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(jī)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(jī)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【www.allwellnessguide.com】

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