任务1 计算机的组成_计算机应用基础项目式教程（Windows 7 +Office 2010）（第3版）-QQ阅读仙侠女生网

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任务1　计算机的组成

任务描述

资产管理部主任将新购进的电脑设备登记任务交给了员工刘青。刘青对新设备进行登记，并根据各部门的工作需要进行了分配。配置单见表1-2、表1-3。

表1-2　办公室电脑配置单

表1-3　广告部电脑配置单

任务分析

随着计算机应用越来越广以及计算机知识的不断普及，计算机已经成为很多人工作、生活的必备工具，因此，我公司根据各部门的不同工作需求购置了不同配置的计算机。

学习目标

认识计算机。

了解计算机的配件组成。能够正确连接计算机设备。

任务实施

一、计算机配件的认识

1.CPU

中央处理器（Central Processing Unit，CPU），如图1-1所示。CPU相当于人的大脑，是整个计算机系统的核心，一台计算机档次的高低基本可以由CPU的优劣来决定，CPU是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。主要包括运算器（Arithmetic and Logic Unit，ALU）和控制器（Control Unit，CU）两大部件。此外，还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。

图1-1　CPU

其主要性能指标如下。

·主频：即CPU的时钟频率，用来表示CPU的运算速度，单位是MHz。一般来说，主频越高运算速度越快。但由于内部制造结构不同，并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。

·前端总线频率：是CPU与计算机系统沟通的通道，CPU必须通过它才能与其他计算机设备进行数据通信，直接影响CPU与内存之间数据交换的速度。

·缓存：可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速度很快。当前影响CPU性能的缓存主要有二级缓存和三级缓存。同一核心CPU高低端的不同层次，一般都是通过二级缓存的大小来区别。三级缓存是为了读取二级缓存后未命中的数据设计的一种缓存，普遍应用于高端CPU中。

·工作电压：是指CPU正常工作所需的电压。随着CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。

·制作工艺：是指在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以纳米（以前用微米）来表示，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度。目前的制作工艺已经达到45nm。

提示

选购笔记本电脑时建议选购CPU制作工艺是45nm的产品。双核技术是在同一个CPU里集成两个内核。

2.主板

主板是一块大型印刷电路板，又称系统板或母板。如果将CPU比喻为人的大脑，则可以把主板比喻为人的躯干和中枢，上面布满了各种“元器件”（见图1-2）。主板上通常有CPU插槽、内存储器插槽、输入输出控制电路、扩展插槽、I/O接口、面板控制开关和与指示灯相连的接插件等。

图1-2　主板

主板上有一些插槽或I/O通道，不同型号主板所含的扩展槽个数不同。扩展槽可以随意插入某个标准选件，如显卡、声卡、网卡和视频解压卡等。扩展槽有16位和32位槽等几种，而且可以更换相应接口上的设备达到响应的子系统局部升级，从而提高计算机系统的性能。主板上的总线并行地与扩展槽相连，数据、地址和控制信号由主板通过扩展槽送到选件板，再传送到与计算机相连的外部设备上。

提示

主板的总线频率最好要大于CPU的总线频率，这样可以使CPU发挥出全部性能，还可以方便以后对于CPU的升级。

3.内存

内存如图1-3所示，它的全称是“内存储器”，用来存放运行的程序和当前使用的数据，它可以直接与CPU交换信息。一般内存分为随机读写存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，ROM）两种。

图1-3　笔记本内存条（左）和台式机内存条（右）

（1）RAM

RAM在计算机工作时，既可从中读出信息，也可随时写入信息，所以，RAM是一种在计算机正常工作时可读/写的存储器。在随机存储器中，以任意次序读写任意存储单元所用时间是相同的。目前所有的计算机大都使用半导体随机存储器。半导体随机存储器是一种集成电路，其中有成千上万个存储单元。根据元器件结构的不同，随机存储器又可分为静态随机存储器（Static RAM，SRAM）和动态随机存储器（Dynamic RAM，DRAM）两种。静态随机存储器（SRAM）集成度低，价格高。但存取速度快，它常用作高速缓冲存储器（Cache）。Cache是指工作速度比一般内存快得多的存储器，它的速度基本上与CPU速度相匹配，它的位置在CPU与内存之间（见图1-4）。在通常情况下，Cache中保存着内存中部分数据映像。CPU在读写数据时，首先访问Cache。如果Cache含有所需的数据，就不需要访问内存；如果Cache中没有所需的数据，才去访问内存。设置Cache的目的，就是为了提高机器运行速度。动态随机存储器使用半导体器件中分布电容上有无电荷来表示“0”和“1”的，因为保存在分布电容上的电荷会随着电容器的漏电而逐步消失，所以需要周期性地给电容充电，称为刷新。这类存储器集成度高、价格低、存储速度慢。随机存储器存储当前使用的程序和数据，一旦机器断电，就会丢失数据，而且无法恢复。因此，用户在操作计算机过程中应养成随时存盘的习惯，以免断电时丢失数据。

图1-4　Cache在存储器中的位置

（2）ROM

只读存储器（ROM）只能做读出操作而不能做写入操作。只读存储器中的信息是在制造时用专门的设备一次性写入的，只读存储器用来存放固定不变重复执行的程序，只读存储器中的内容是永久性的，即使关机或断电也不会消失。目前，有多种形式的只读存储器，常见的有如下几种：PROM，可编程的只读存储器；EPROM，可擦除的可编程只读存储器；EEPROM，可用电擦除的可编程只读存储器。CPU（运算器和控制器）和主存储器组成了计算机的主机部分。

提示

内存特点：RAM断电后信息丢失；ROM断电后信息不丢失。

4.硬盘

外存的全称是“外存储器”，它又被称为“辅助存储器”，用来存放暂时不用的程序和数据，它不能直接与CPU交换信息，只能和内存交换数据。外存相对于内存而言，存取速度较慢，但存取容量大，价格较低，信息不会因掉电而丢失。目前常用的外存有硬盘和光盘。

硬盘的外形如图1-5所示，它是至今最重要的外存储器，它具有磁盘容量大、存取速度较快、可靠性高、每兆字节成本低等优点。目前较常见的有500GB、1TB等规格的硬盘。硬盘内的洁净度要求非常高，采用了密封型空气循环方式和空气过滤装置，所以不得任意拆卸。

固态硬盘（Solid State Drives）如图1-6所示，简称固盘，是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，其芯片的工作温度范围很宽。虽然成本较高，但也正在逐渐普及到DIY市场。由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同，所以产生了不少新兴的存储器厂商。固盘具有读写速度快、防震抗摔性好、低功耗、轻便等优点，但也拥有寿命限制、售价高等缺点。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口和CFast接口。

图1-5　硬盘

图1-6　固态硬盘

硬盘接口（见图1-7）是硬盘与主机系统间的连接部件，作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定着硬盘与计算机之间的连接速度，在整个系统中，硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上，硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口是最早出现的一种类型接口，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了。SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场，而光纤通道只应用在高端服务器上，价格昂贵。SATA接口就叫串口，目前市场上的硬盘多采用此接口，SATA接口具有纠错能力强、结构简单、支持热插拔等优点。

图1-7　IDE接口（左）和SATA接口（右）

一个存储器中所包含的字节数称为该存储器的容量，简称存储容量。存储容量通常用KB、MB或GB表示，其中B是字节（Byte），并且1KB=1 024B，1MB=1 024KB，1GB=1 024MB。例如，640KB就表示640×1 024=655 360字节。

提示

硬盘容量的计算方法如下。

厂商的计算方法：1GB=1 000MB

计算机系统的计算方法：1GB=1 024MB

因这两种计算机方法存在差异，因此我们买回的硬盘，厂商公布的容量与计算机显示的容量不同。

5.显卡

显卡是很重要的计算机配件之一，如图1-8所示。它的性能好坏直接关系到计算机显示性能的好坏。

图1-8　显卡

显卡是计算机中负责处理图像信号的专用设备，在显示器上显示的图形都是由显卡生成并传送给显示器的，因此显卡的性能好坏决定着机器的显示效果。显卡分为主板集成的集成显卡和独立显卡，在品牌机中采用集成显卡和独立显卡的产品约各占一半，在低端的产品中更多的是采用集成显卡，在中、高端市场则较多采用独立显卡。

独立显卡是指显卡成独立的板卡存在，需要插在主板的AGP或PCI-E等接口上，独立显卡具备单独的显存，不占用系统内存，而且技术上领先于集成显卡，能够提供更好的显示效果和运行性能；集成显卡是将显示芯片集成在主板芯片组中，在价格方面更具优势，但不具备显存，需要占用系统内存（占用的容量大小可以调节）。

显示芯片是显卡的核心芯片，它负责系统内视频数据的处理，决定着显卡的级别、性能。不同的显示芯片，无论从内部结构设计，还是性能表现上都有着较大的差异。显示芯片在显卡中的地位，就相当于电脑中CPU的地位，是整个显卡的核心。

6.机箱电源

机箱是计算机的外壳，从外观上分为卧式和立式两种。机箱一般包括外壳、用于固定软硬盘驱动器的支架、面板上必要的开关、指示灯和显示数码管等。机箱内还有电源。

通常在主机箱的正面都有电源开关Power和Reset按钮，Reset按钮用来重新启动计算机系统（有些机器没有Reset按钮）。

在主机箱的背面配有电源插座，用来给主机及其他的外部设备提供电源。一般的PC都有一个并行接口和两个串行接口，并行接口用于连接打印机，串行接口用于连接鼠标、数字化仪等串行设备。另外，通常PC还配有一排扩展卡插口，用来连接其他的外部设备，如图1-9所示。

图1-9　机箱电源

7.鼠标键盘

（1）鼠标

鼠标是一种手持式屏幕坐标相对定位设备，是人机对话的基本输入设备。鼠标比键盘更加灵活方便，它是适应菜单操作的软件和图形处理环境而出现的一种输入设备，特别是在现今流行的Windows图形操作系统环境下应用鼠标器方便快捷。按工作原理可以分为：机械式、光电式。

机械式鼠标的底座上装有一个可以滚动的金属球，当鼠标器在桌面上移动时，金属球与桌面摩擦，发生转动，如图1-10所示。金属球与四个方向的电位器接触，可测量出上下左右四个方向的位移量，用以控制屏幕上光标的移动。光标和鼠标器的移动方向是一致的，而且移动的距离成比例。

光电式鼠标的底部装有两个平行放置的小光源，如图1-11所示。这种鼠标器在反射板上移动，光源发出的光经反射板反射后，由鼠标器接收，并转换为电移动信号送入计算机，使屏幕的光标随之移动。其他方面与机械式鼠标器一样。

图1-10　机械式鼠标

图1-11　光电式鼠标

按接口类型可分为：PS/2鼠标、USB鼠标和无线鼠标，如图1-12所示，PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，接口通常为绿色。USB鼠标支持热插拔，是现在流行的鼠标接口。无线鼠标采用红外线、蓝牙等无线技术与主板实现连接。

图1-12　不同接口的鼠标

（2）键盘

键盘是常用的输入设备，它是由一组开关矩阵组成的，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的唯一代码。当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字符显示在显示器上。当快速大量输入字符，主机来不及处理时，先将这些字符的代码送往内存的键盘缓冲区，然后再从该缓冲区中取出进行分析处理。键盘接口电路多采用单片微处理器，由它控制整个键盘的工作，如上电时对键盘的自检，键盘扫描，按键代码的产生、发送及与主机的通信等。键盘是人机对话的最基本的输入设备，用户可以通过键盘输入命令程序和数据。目前常用的标准键盘有101键、104键和107键三种，如图1-13所示。