Section 1.2 常見的電腦硬件設備

導航

電腦的基本硬件設備包括主板、CPU、內存、硬盤、顯卡、聲卡、顯示器、鍵盤、鼠標、機箱和音箱等，本節將詳細介紹有關電腦基本硬件設備的知識。

1.2.1 主板

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電腦機箱主板又稱為主機板、系統板或母板，它是安裝在主機中最大的一塊電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統，電腦中的其他硬件設備都安裝在主板上，通過主板上的線路可以協調電腦中各個部件的工作，如CPU、內存和顯卡等，主板如圖1-4所示。

1.2.2 CPU

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CPU也稱中央處理器，是電腦的核心，主要用于運行與計算電腦中的所有數據，由運算器、控制器、寄存器組、內部總線和系統總線組成，下面分別予以詳細介紹。

運算器：是電腦中執行算術和邏輯運算的部件，由算術邏輯單元、累加器、狀態寄存器和通用寄存器組等組成，其中算術邏輯單元的主要功能為進行加、減、乘、除、與、或、非、異或等算術和邏輯運算等。

控制器：是電腦的指揮中心，用于決定執行程序的順序，由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成。

寄存器組：是CPU重要的數據存儲單元，寄存器主要用來保存程序計算的中間結果，以便快速地進行計算。

內部總線：用于將CPU中的所有結構單元內部相連，常見的內部總線技術包括I2C總線、SPI總線和SCI總線等。

系統總線：也稱內總線和板級總線，主要用來連接電腦的各功能部件，使之構成一個完整的系統，系統總線包括數據總線、地址總線和控制總線3種不同功能的總線。

1.2.3 內存

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內存也被稱為內存儲器，它是計算機中重要的部件之一，是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存的性能對計算機的影響非常大。其作用是暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成后CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行。內存是由內存芯片、電路板、金手指等部分組成的，內存的樣式可以參照前面介紹過的圖1-2。

1.2.4 硬盤

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硬盤是電腦中主要的存儲部件，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成，碟片外覆蓋有鐵磁性材料。硬盤通常用于存放永久性的數據和程序，是電腦中的固定存儲器，其具有容量大、可靠性高、在斷電后其中的數據也不會丟失等特點，硬盤由磁頭、磁道、扇區和柱面組成，下面分別予以詳細介紹，如圖1-5所示。

磁頭：它是硬盤中價格最高的部件，目前為GMR磁頭，可以同時兼顧讀/寫兩種特性。

磁道：磁盤旋轉時，如果磁頭保持在同一個位置，將會在磁盤表面上劃出圓形的軌道，這些軌道被稱為磁道，磁道無法用肉眼看到。

扇區：磁道被等分為若干個弧段，這些弧段即為扇區，每個扇區可以存放512個字節的信息，在向磁盤讀取和寫入數據時，需要以扇區為單位。

柱面：硬盤由重疊在一起的一組盤片組成，并將每個盤面劃分為數目相等的磁道，從最外圈開始以“0”編號，相同編號的磁道形成一個圓柱，為磁盤的柱面，盤面數等于總的磁頭數。

1.2.5 顯卡

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顯卡也稱顯示適配器，是電腦的最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分，是電腦進行數模信號轉換的設備，承擔輸出顯示圖形的任務。顯卡接在電腦主板上，它將電腦的數字信號轉換成模擬信號讓顯示器顯示出來。顯卡由顯示芯片、顯示內存和RAM/DAC（數字/模擬轉換器）等組成，常用的顯卡類型為DDR2和DDR3，按照制作工藝不同，可以將顯卡分為獨立顯卡和集成顯卡，同時顯卡還有圖像處理能力，可協助CPU工作，提高整體的運行速度。對于從事專業圖形設計的人來說顯卡非常重要，如圖1-6所示。

1.2.6 聲卡

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聲卡也稱音頻卡，用來實現聲波/數字信號的相互轉換，可以將來自麥克風、磁帶和光盤等聲音信號轉換輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備的數字接口（MIDI）使樂器發出美妙的聲音，如圖1-7所示。

1.2.7 顯示器

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顯示器通常也被稱為監視器。顯示器是屬于電腦的I/O設備，即輸入/輸出設備。它是一種將一定的電子文件通過特定的傳輸設備顯示到屏幕上再反射到人眼的顯示工具。它可以將電腦中的文本、圖片或視頻顯示出來。根據制造材料的不同，可分為陰極射線管顯示器（CRT），如圖1-8所示；等離子顯示器（PDP），如圖1-9所示；液晶顯示器（LCD），如圖1-10所示。

1.2.8 機箱

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機箱作為電腦配件中的一部分，它的主要作用是放置和固定各電腦配件，起到承托和保護作用，此外，電腦機箱具有對電磁輻射進行屏蔽的重要作用。機箱前面包括電源開關、狀態指示燈、USB接口、耳機插口和麥克風插口等，后面包括電源接口、鼠標接口、鍵盤接口和USB接口等，機箱內部包括電腦的設備，如電源和主板等，機箱如圖1-11所示。

1.2.9 鼠標

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鼠標是電腦中重要的輸入設備之一，也是計算機顯示系統縱橫坐標定位的指示器。按照有無鼠標連接線可以將鼠標分為有線鼠標和無線鼠標；按照外形可以將鼠標分為兩鍵鼠標、三鍵鼠標和多鍵鼠標，其中三鍵鼠標是最為常見的鼠標，三鍵鼠標包括鼠標左鍵、鼠標中鍵和鼠標右鍵，如圖1-12所示。

知識拓展：鼠標的主要作用

“鼠標”的標準名稱應該是“鼠標器”，英文名Mouse，使用鼠標是為了使計算機的操作更加得簡便快捷，來代替鍵盤那些煩瑣的指令。

1.2.10 鍵盤

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鍵盤是電腦最重要的輸入設備之一，使用鍵盤可以輸入字母、符號、漢字和數字等，以及向電腦發出各種指令。鍵盤的型號有多種，雖然現在的鍵盤形態各異，但鍵位大致都是一樣的，目前比較常用的是由107個按鍵構成的“107鍵盤”，鍵盤由5個分區組成，分別是主鍵盤區、功能鍵區、控制鍵區、數字鍵區和狀態指示燈區，如圖1-13所示。

1.2.11 音箱

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音箱是一種將音頻信號轉換為聲音的設備，音箱由揚聲器、箱體和分頻器組成，按照使用場合來分，可以將音箱分為專業音箱與家用音箱；按照音頻頻率來分，可以將音箱分為全頻帶音箱、低音音箱和超低音音箱；按照用途來分，可以將音箱分為主放音音箱、監聽音箱和返聽音箱；按照箱體結構來分，可以將音箱分為密封式音箱、倒相式音箱、迷宮式音箱和多腔諧振式音箱等，如圖1-14所示。