任務1　計算機的組成

任務描述

資產管理部主任將新購進的電腦設備登記任務交給了員工劉青。劉青對新設備進行登記，并根據各部門的工作需要進行了分配。配置單見表1-2、表1-3。

表1-2　辦公室電腦配置單

表1-3　廣告部電腦配置單

任務分析

隨著計算機應用越來越廣以及計算機知識的不斷普及，計算機已經成為很多人工作、生活的必備工具，因此，我公司根據各部門的不同工作需求購置了不同配置的計算機。

學習目標

認識計算機。

了解計算機的配件組成。能夠正確連接計算機設備。

任務實施

一、計算機配件的認識

1.CPU

中央處理器（Central Processing Unit，CPU），如圖1-1所示。CPU相當于人的大腦，是整個計算機系統的核心，一臺計算機檔次的高低基本可以由CPU的優劣來決定，CPU是一塊超大規模的集成電路，是一臺計算機的運算核心和控制核心。主要包括運算器（Arithmetic and Logic Unit，ALU）和控制器（Control Unit，CU）兩大部件。此外，還包括若干個寄存器和高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的總線。它與內部存儲器和輸入/輸出設備合稱為電子計算機三大核心部件。

圖1-1　CPU

其主要性能指標如下。

·主頻：即CPU的時鐘頻率，用來表示CPU的運算速度，單位是MHz。一般來說，主頻越高運算速度越快。但由于內部制造結構不同，并非所有的時鐘頻率相同的CPU的性能都一樣。

·前端總線頻率：是CPU與計算機系統溝通的通道，CPU必須通過它才能與其他計算機設備進行數據通信，直接影響CPU與內存之間數據交換的速度。

·緩存：可以進行高速數據交換的存儲器，它先于內存與CPU交換數據，因此速度很快。當前影響CPU性能的緩存主要有二級緩存和三級緩存。同一核心CPU高低端的不同層次，一般都是通過二級緩存的大小來區別。三級緩存是為了讀取二級緩存后未命中的數據設計的一種緩存，普遍應用于高端CPU中。

·工作電壓：是指CPU正常工作所需的電壓。隨著CPU主頻的提高，CPU工作電壓有逐步下降的趨勢，以解決發熱過高的問題。

·制作工藝：是指在生產CPU過程中，要進行加工各種電路和電子元件，制造導線連接各個元器件。通常其生產的精度以納米（以前用微米）來表示，精度越高，生產工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細，提高CPU的集成度。目前的制作工藝已經達到45nm。

提示

選購筆記本電腦時建議選購CPU制作工藝是45nm的產品。雙核技術是在同一個CPU里集成兩個內核。

2.主板

主板是一塊大型印刷電路板，又稱系統板或母板。如果將CPU比喻為人的大腦，則可以把主板比喻為人的軀干和中樞，上面布滿了各種“元器件”（見圖1-2）。主板上通常有CPU插槽、內存儲器插槽、輸入輸出控制電路、擴展插槽、I/O接口、面板控制開關和與指示燈相連的接插件等。

圖1-2　主板

主板上有一些插槽或I/O通道，不同型號主板所含的擴展槽個數不同。擴展槽可以隨意插入某個標準選件，如顯卡、聲卡、網卡和視頻解壓卡等。擴展槽有16位和32位槽等幾種，而且可以更換相應接口上的設備達到響應的子系統局部升級，從而提高計算機系統的性能。主板上的總線并行地與擴展槽相連，數據、地址和控制信號由主板通過擴展槽送到選件板，再傳送到與計算機相連的外部設備上。

提示

主板的總線頻率最好要大于CPU的總線頻率，這樣可以使CPU發揮出全部性能，還可以方便以后對于CPU的升級。

3.內存

內存如圖1-3所示，它的全稱是“內存儲器”，用來存放運行的程序和當前使用的數據，它可以直接與CPU交換信息。一般內存分為隨機讀寫存儲器（Random Access Memory，RAM）和只讀存儲器（Read Only Memory，ROM）兩種。

圖1-3　筆記本內存條（左）和臺式機內存條（右）

（1）RAM

RAM在計算機工作時，既可從中讀出信息，也可隨時寫入信息，所以，RAM是一種在計算機正常工作時可讀/寫的存儲器。在隨機存儲器中，以任意次序讀寫任意存儲單元所用時間是相同的。目前所有的計算機大都使用半導體隨機存儲器。半導體隨機存儲器是一種集成電路，其中有成千上萬個存儲單元。根據元器件結構的不同，隨機存儲器又可分為靜態隨機存儲器（Static RAM，SRAM）和動態隨機存儲器（Dynamic RAM，DRAM）兩種。靜態隨機存儲器（SRAM）集成度低，價格高。但存取速度快，它常用作高速緩沖存儲器（Cache）。Cache是指工作速度比一般內存快得多的存儲器，它的速度基本上與CPU速度相匹配，它的位置在CPU與內存之間（見圖1-4）。在通常情況下，Cache中保存著內存中部分數據映像。CPU在讀寫數據時，首先訪問Cache。如果Cache含有所需的數據，就不需要訪問內存；如果Cache中沒有所需的數據，才去訪問內存。設置Cache的目的，就是為了提高機器運行速度。動態隨機存儲器使用半導體器件中分布電容上有無電荷來表示“0”和“1”的，因為保存在分布電容上的電荷會隨著電容器的漏電而逐步消失，所以需要周期性地給電容充電，稱為刷新。這類存儲器集成度高、價格低、存儲速度慢。隨機存儲器存儲當前使用的程序和數據，一旦機器斷電，就會丟失數據，而且無法恢復。因此，用戶在操作計算機過程中應養成隨時存盤的習慣，以免斷電時丟失數據。

圖1-4　Cache在存儲器中的位置

（2）ROM

只讀存儲器（ROM）只能做讀出操作而不能做寫入操作。只讀存儲器中的信息是在制造時用專門的設備一次性寫入的，只讀存儲器用來存放固定不變重復執行的程序，只讀存儲器中的內容是永久性的，即使關機或斷電也不會消失。目前，有多種形式的只讀存儲器，常見的有如下幾種：PROM，可編程的只讀存儲器；EPROM，可擦除的可編程只讀存儲器；EEPROM，可用電擦除的可編程只讀存儲器。CPU（運算器和控制器）和主存儲器組成了計算機的主機部分。

提示

內存特點：RAM斷電后信息丟失；ROM斷電后信息不丟失。

4.硬盤

外存的全稱是“外存儲器”，它又被稱為“輔助存儲器”，用來存放暫時不用的程序和數據，它不能直接與CPU交換信息，只能和內存交換數據。外存相對于內存而言，存取速度較慢，但存取容量大，價格較低，信息不會因掉電而丟失。目前常用的外存有硬盤和光盤。

硬盤的外形如圖1-5所示，它是至今最重要的外存儲器，它具有磁盤容量大、存取速度較快、可靠性高、每兆字節成本低等優點。目前較常見的有500GB、1TB等規格的硬盤。硬盤內的潔凈度要求非常高，采用了密封型空氣循環方式和空氣過濾裝置，所以不得任意拆卸。

固態硬盤（Solid State Drives）如圖1-6所示，簡稱固盤，是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，其芯片的工作溫度范圍很寬。雖然成本較高，但也正在逐漸普及到DIY市場。由于固態硬盤技術與傳統硬盤技術不同，所以產生了不少新興的存儲器廠商。固盤具有讀寫速度快、防震抗摔性好、低功耗、輕便等優點，但也擁有壽命限制、售價高等缺點。新一代的固態硬盤普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口和CFast接口。

圖1-5　硬盤

圖1-6　固態硬盤

硬盤接口（見圖1-7）是硬盤與主機系統間的連接部件，作用是在硬盤緩存和主機內存之間傳輸數據。不同的硬盤接口決定著硬盤與計算機之間的連接速度，在整個系統中，硬盤接口的優劣直接影響著程序運行快慢和系統性能好壞。從整體的角度上，硬盤接口分為IDE、SATA、SCSI和光纖通道四種，IDE接口是最早出現的一種類型接口，這種類型的接口隨著接口技術的發展已經被淘汰了。SCSI接口的硬盤則主要應用于服務器市場，而光纖通道只應用在高端服務器上，價格昂貴。SATA接口就叫串口，目前市場上的硬盤多采用此接口，SATA接口具有糾錯能力強、結構簡單、支持熱插拔等優點。

圖1-7　IDE接口（左）和SATA接口（右）

一個存儲器中所包含的字節數稱為該存儲器的容量，簡稱存儲容量。存儲容量通常用KB、MB或GB表示，其中B是字節（Byte），并且1KB=1 024B，1MB=1 024KB，1GB=1 024MB。例如，640KB就表示640×1 024=655 360字節。

提示

硬盤容量的計算方法如下。

廠商的計算方法：1GB=1 000MB

計算機系統的計算方法：1GB=1 024MB

因這兩種計算機方法存在差異，因此我們買回的硬盤，廠商公布的容量與計算機顯示的容量不同。

5.顯卡

顯卡是很重要的計算機配件之一，如圖1-8所示。它的性能好壞直接關系到計算機顯示性能的好壞。

圖1-8　顯卡

顯卡是計算機中負責處理圖像信號的專用設備，在顯示器上顯示的圖形都是由顯卡生成并傳送給顯示器的，因此顯卡的性能好壞決定著機器的顯示效果。顯卡分為主板集成的集成顯卡和獨立顯卡，在品牌機中采用集成顯卡和獨立顯卡的產品約各占一半，在低端的產品中更多的是采用集成顯卡，在中、高端市場則較多采用獨立顯卡。

獨立顯卡是指顯卡成獨立的板卡存在，需要插在主板的AGP或PCI-E等接口上，獨立顯卡具備單獨的顯存，不占用系統內存，而且技術上領先于集成顯卡，能夠提供更好的顯示效果和運行性能；集成顯卡是將顯示芯片集成在主板芯片組中，在價格方面更具優勢，但不具備顯存，需要占用系統內存（占用的容量大小可以調節）。

顯示芯片是顯卡的核心芯片，它負責系統內視頻數據的處理，決定著顯卡的級別、性能。不同的顯示芯片，無論從內部結構設計，還是性能表現上都有著較大的差異。顯示芯片在顯卡中的地位，就相當于電腦中CPU的地位，是整個顯卡的核心。

6.機箱電源

機箱是計算機的外殼，從外觀上分為臥式和立式兩種。機箱一般包括外殼、用于固定軟硬盤驅動器的支架、面板上必要的開關、指示燈和顯示數碼管等。機箱內還有電源。

通常在主機箱的正面都有電源開關Power和Reset按鈕，Reset按鈕用來重新啟動計算機系統（有些機器沒有Reset按鈕）。

在主機箱的背面配有電源插座，用來給主機及其他的外部設備提供電源。一般的PC都有一個并行接口和兩個串行接口，并行接口用于連接打印機，串行接口用于連接鼠標、數字化儀等串行設備。另外，通常PC還配有一排擴展卡插口，用來連接其他的外部設備，如圖1-9所示。

圖1-9　機箱電源

7.鼠標鍵盤

（1）鼠標

鼠標是一種手持式屏幕坐標相對定位設備，是人機對話的基本輸入設備。鼠標比鍵盤更加靈活方便，它是適應菜單操作的軟件和圖形處理環境而出現的一種輸入設備，特別是在現今流行的Windows圖形操作系統環境下應用鼠標器方便快捷。按工作原理可以分為：機械式、光電式。

機械式鼠標的底座上裝有一個可以滾動的金屬球，當鼠標器在桌面上移動時，金屬球與桌面摩擦，發生轉動，如圖1-10所示。金屬球與四個方向的電位器接觸，可測量出上下左右四個方向的位移量，用以控制屏幕上光標的移動。光標和鼠標器的移動方向是一致的，而且移動的距離成比例。

光電式鼠標的底部裝有兩個平行放置的小光源，如圖1-11所示。這種鼠標器在反射板上移動，光源發出的光經反射板反射后，由鼠標器接收，并轉換為電移動信號送入計算機，使屏幕的光標隨之移動。其他方面與機械式鼠標器一樣。

圖1-10　機械式鼠標

圖1-11　光電式鼠標

按接口類型可分為：PS/2鼠標、USB鼠標和無線鼠標，如圖1-12所示，PS/2鼠標通過一個六針微型DIN接口與計算機相連，接口通常為綠色。USB鼠標支持熱插拔，是現在流行的鼠標接口。無線鼠標采用紅外線、藍牙等無線技術與主板實現連接。

圖1-12　不同接口的鼠標

（2）鍵盤

鍵盤是常用的輸入設備，它是由一組開關矩陣組成的，包括數字鍵、字母鍵、符號鍵、功能鍵及控制鍵等。每一個按鍵在計算機中都有它的唯一代碼。當按下某個鍵時，鍵盤接口將該鍵的二進制代碼送入計算機主機中，并將按鍵字符顯示在顯示器上。當快速大量輸入字符，主機來不及處理時，先將這些字符的代碼送往內存的鍵盤緩沖區，然后再從該緩沖區中取出進行分析處理。鍵盤接口電路多采用單片微處理器，由它控制整個鍵盤的工作，如上電時對鍵盤的自檢，鍵盤掃描，按鍵代碼的產生、發送及與主機的通信等。鍵盤是人機對話的最基本的輸入設備，用戶可以通過鍵盤輸入命令程序和數據。目前常用的標準鍵盤有101鍵、104鍵和107鍵三種，如圖1-13所示。

圖1-13　鍵盤

目前市場上的鍵盤接口主要有PS/2（紫色）、USB。鍵盤的使用如圖1-14所示。

圖1-14　鍵盤指法

提示

鍵盤的小鍵盤上有3個指示燈：小鍵盤指示燈（Num Lock）、大/小寫指示燈（Caps Lock）、卷軸指示燈（Scroll Lock）。當小鍵盤指示燈亮時，小鍵盤上的數字鍵才能使用。當大/小寫指示燈亮時，輸入的則是英文大寫字符，反之則為小寫。卷軸指示燈已沒有大的用處，一般配合具體軟件來使用。

8.光驅

光驅，計算機用來讀寫光碟內容的機器，是臺式機里比較常見的一個配件。隨著多媒體的應用越來越廣泛，使得光驅在臺式機諸多的配件中已經成標準配置。目前，光驅可分為CD-ROM光驅、DVD光驅（DVD-ROM）、康寶（COMBO）和刻錄機等。

·CD-ROM光驅：又稱為致密盤只讀存儲器，是一種只讀的光存儲介質。它是利用原本用于音頻CD的CD-DA（Digital Audio）格式發展起來的。

·DVD光驅：是一種可以讀取DVD碟片的光驅，除了兼容DVD-ROM、DVD-VIDEO、DVD-R、CD-ROM等常見的格式外，對于CD-R/RW、CD-I、VIDEO-CD、CD-G等都有很好的支持。

DVD刻錄機不僅包含了以上光驅的功能，還能將數據刻錄到DVD、CD的刻錄光盤中，目前使用的頻率比較高。刻錄機按外觀分為內置和外置兩種，內置的較為多見，而外置的多為專業便攜機，如圖1-15所示。

圖1-15　光驅

提示

平時盡量不要用刻錄機看VCD、復制數據等一些讀盤工作，以避免刻錄機的過分頻繁使用，加速激光頭的老化。

9.顯示器

顯示器的外形如圖1-16所示，市場上目前常見的顯示器一般可以分為以下兩種。

圖1-16　CRT顯示器和LCD顯示器

·CRT（陰極射線管顯示器）：它的外形與家用電視機相似，價格低，但是體積大而笨重，正被逐步淘汰。

·LCD（液晶顯示器）：隨著技術不斷進步，顯示效果不斷提高，而其價格在不斷下降，并且它具有體積小、重量輕等特點，逐漸取代了CRT顯示器的地位。

二、配件的連接

在認識了各個配件后，我們需要將各配件進行連接，如圖1-17所示。

圖1-17　機箱內部連接

那么機箱外部的連接又是怎么樣的呢？如圖1-18所示。

圖1-18　機箱背面連接