电脑有哪些基本组成

电脑教程08

电脑有哪些基本组成,第1张

电脑有软件和硬件系统两部分组成。硬件有很多,比如主板、cpu、内存、硬盘、显示器、显卡、声卡、光驱、软驱、键盘、鼠标、机箱;软件分系统软件和应用软件。1946年2月,美国研制成功第一台计算机eniac,6月,冯·诺依曼提出了存储程序思想,奠定了现代计算机的结构基础:计算机是由输入设备,输出设备,运算器,存储器和控制器五大部分组成,这是计算机的基本硬件组织。通常把运算器和控制器称为cpu,把cpu与主存储器(内存)称为主机,把输入、输出设备和外存储器称为外部设备,简称io设备。计算机的软件系统是由系统软件和应用软件组成。系统软件是一组保证计算机高效、正确运行的基础软件,通常作为系统资源提供给用户使用。主要有:1、操作系统:负责管理和控制计算机的硬件资源、软件资源和程序的运行,是用户与计算机之间的接口,提供了软件的开发环境和运行环境。2、语言处理程序:由于计算机硬件只能识别和处理用数字代码表示的机器语言,因此任何其他语言编写的程序都必须翻译为机器语言程序后才能由计算机硬件去执行,完成这种翻译的程序就是语言处理程序。3、数据库管理系统:在信息处理、情报检索以及各种管理系统中,计算机需要大量地处理数据,检索和建立各种表格,这些数据和表格按一定规律组织起来,就成了数据库。为了便于用户根据需要建立、查询、显示、修改数据库的内容,输出打印各类表格,就必须有一个数据库管理系统。4、分布式软件:主要用于分布式计算环境,管理分布式计算资源,控制分布式程序的运行并提供分布式程序的开发与设计工具等。5、网络软件系统:计算机是人们生活中的一部分,如收发电子邮件、网上购物等,网络软件系统就是用于支持这些网络活动和数字通信的系统软件。包括网络操作系统、通信软件、网络协议软件、网络应用系统等。6、各种服务程序:一个完善的计算机系统常常配置了许多服务性的程序,主要是指帮助用户使用和维护计算机,提供服务性手段而编制的程序。比如安装程序、编辑程序、诊断程序等,还有一些可以调用的通用性软件,如word、excel等也可以认为是这一类程序。应用软件是指用户为解决某些应用领域中的各类问题而开发的程序,这种应用程序五花八门、极其丰富,很多通用的程序可以根据其功能组成不同的软件包,供用户下载使用

首先:电脑主要由CPU、内存条、硬盘、主板、显卡几部分组成。

1.主板:电脑载体

不管是台式机还是笔记本,它们内部都有一块电路板,上面密密麻麻地布满了大小不一的电子器件,包括CPU、内存条、网卡、各种插槽和接口等,这就是“主板”。

电脑机箱主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母(motherboard);它分为商用主板和工业主板两种。它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

组装台式机选主板注意看针脚,笔记本主板选购时主板因素可忽略不计,机器出厂已经固定,不可改变。

2.CPU:

CPU (Central Processing Unit) 就是“中央处理器”,简称处理器,是计算机的大脑(你可以想象为人脑),负责计算、思考、处理数据、控制其他设备等(就像人脑分析问题和处理问题),没有CPU,计算机就无从谈起。电脑的速度快不快,CPU起了决定性的作用。

目前市场上有的处理为:

AMD:

A4 A6 A8 A10

Intel:

赛扬:赛扬双核n2920/赛扬四核n2940

四代:I3-4005 I3-4010 I3-4010 五代:I3-5010

四代:I5-4210U I5-4200H I5-4210H 五代:I5-5200U

四代:I7-3537U(双核),四核I7-4700M 、I7-4710H,五代:I7-5500U 双核,四核I7-4720H

CPU是一个复杂的计算机部件,它内部又包含很多小零件,如下图所示:

CPU的结构:

运算单元是CPU的大脑,负责加减乘除、比较、位移等运算工作,每种运算都有对应的电路支持,速度很快。

寄存器(Register)是CPU内部非常小、非常快速的存储部件,它的容量很有限,对于32位的CPU,每个寄存器一般能存储32位(4个字节)的数据,对于64位的CPU,每个寄存器一般能存储64位(8个字节)的数据。为了完成各种复杂的功能,现代CPU都内置了几十个甚至上百个的寄存器,嵌入式系统功能单一,寄存器数量较少。

我们经常听说多少位的CPU,指的就是寄存器的的位数。现在个人电脑使用的CPU已经进入了64位时代,例如 Intel 的 Core i3、i5、i7 等。

寄存器在程序的执行过程中至关重要,不可或缺,它们可以用来完成数学运算、控制循环次数、控制程序的执行流程、标记CPU运行状态等。例如,EIP(Extern Instruction Pointer )寄存器的值是下一条指令的地址,CPU执行完当前指令后,会根据 EIP 的值找到下一条指令,改变 EIP 的值,就会改变程序的执行流程;CR3 寄存器保存着当前进程页目录的物理地址,切换进程就会改变 CR3 的值。

那么,在CPU内部为什么又要设置缓存呢?虽然内存的读取速度已经很快了,但是和CPU比起来,还是有很大差距的,不是一个数量级的,如果每次都从内存中读取数据,会严重拖慢CPU的运行速度,CPU经常处于等待状态,无事可做。在CPU内部设置一个缓存,可以将使用频繁的数据暂时读取到缓存,需要同一地址上的数据时,就不用大老远地再去访问内存,直接从缓存中读取即可。

缓存的容量是有限的,CPU只能从缓存中读取到部分数据,对于使用不是很频繁的数据,会绕过缓存,直接到内存中读取。所以不是每次都能从缓存中得到数据,这就是缓存的命中率,能够从缓存中读取就命中,否则就没命中。关于缓存的命中率又是一门学问,哪些数据保留在缓存,哪些数据不保留,都有复杂的算法。

目前市场上常见的应用于台式机和笔记本的CPU有 Intel(英特尔) 和 AMD(超微半导体公司),Intel 性能好一点,占据了大部分份额。

在购买CPU时,人们也会经常关心缓存容量,例如 Intel Core i7 3770K 的三级缓存为 8MB,二级缓存为 256KB,一级缓存为 32KB。容量越大,CPU越强悍。

3.内存条:

内存就是的长方形“卡片”,也叫内存条。它是临时储存数据的区域,软件和系统文件经常调用它!虽然它有存储数据的功能,但是它只是暂时性的存储一些数据供CPU使用,因此内存决定电脑硬件速度的重要配件之一。

只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

目前笔记本出厂内存一般有2G/4G/8G/16G/32G,理论上讲内存越大越好。但是绝大多数客户都用不完4G内存,选购时有4G足矣。

4.硬盘: 硬盘是储存数据的一个载体,用来保存数据。打开一个文件,编辑完成后,Ctrl+S 就保存到了硬盘,断电不会丢失。硬盘分为机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)。

机械硬盘就像VCD或DVD,由一个精密电机带动光盘快速转动来让探头读取和写入数据。

机械硬盘

固态硬盘就像手机内存卡或U盘,内部有上亿个电子元器件,非常细小,达到纳米级别,通过电路来读取和写入数据。如下图所示:固态硬盘

与机械硬盘相比,固态硬盘在读写速度上有很大优势,一个很明显的例子就是电脑安装了固态硬盘开机速度很快,很少出现卡顿的现象。

硬盘不是直接插在主板上,而是通过导线与主板相连,所以叫外部存储,也是电脑外设的一部分,不过不像鼠标、键盘、U盘等,没有也可以正常工作,硬盘是电脑正常运行所必需的外部设备。注意: CPU、内存、硬盘等部件不能各自为战,它们通过主板连接在一起,由CPU控制,协调工作。

5.显卡:

显卡(Video card,Graphics card)全称显示接口卡,又称显示适配器,是计算机最基本配置、最重要的配件之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上,它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来,同时显卡还是有图像处理能力,可协助CPU工作,提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。 民用和军用显卡图形芯片供应商主要包括AMD(超微半导体)和Nvidia(英伟达)2家。现在的top500计算机,都包含显卡计算核心。在科学计算中,显卡被称为显示加速卡。

如果你的cpu内置了集成显卡,在装机的时候可以考虑不用再单独购买独立显卡。不过性能方面,一般情况下还是独里显卡比较靠谱。

显存,就是显卡的内存,越大,对图像处理的速度当然就越快。例如:在进行大量图像处理时,如果需要处理的数据有100M,那么如果显存只有64M的,就要处理2次,而显存128M的就只处理一次,速度就快了一倍。

显存容量是显卡上显存的容量数,这是选择显卡的关键参数之一。显存容量决定着显存临时存储数据的多少,显卡显存容量有128MB、256MB、512MB、1024MB几种,64MB和128MB显存的显卡现在已较为少见,主流的是2GB、4GB、6GB的产品。现如今最新版已经能达到12GB的显存容量(Mac Pro)。

显卡芯片举例:

N卡:

GT820 GT930 GTX960

显卡芯片第一位8或者9代表更新代数,第二位代表芯片级别,数字越高,级别越高。目前主流游戏英雄联盟,穿越火线等等,820显卡足以应付,3D制图要求840显卡以上。

A卡:

HD8530 HD8750 R5-M230 R7-M265 R9-270

A卡由第二个数字开始算芯片级别,例如HD8530 HD8750,看的是5和7。最新的R系列,显卡R后面的数据,再看M后面的第二个数字来比较。M230与GT820级别相当。

(其实还有个部分叫光驱,光驱是读取光盘数据必用的设备,不过现在装机很少有人装光驱了,所以没有详细介绍。)

常见的电脑构成有主机、显示器、键盘、鼠标、音箱。还有打印机和扫描仪,是电脑重要的输出、输入设备。

主机,是电脑最主要的设备,相当于人的大脑一样,几乎所有的文件资料和信息都由它控制,您需要电脑完成的工作也都由它主要负责,它还要给其他的电脑设备分配工作,其他的设备因此也都叫做外围设备。主机具体如何工作,我们在后面再详细介绍。

显示器,是电脑主要的输出设备,它的重要任务是将主机的所思所想的结果展示在大家面前,它由一根视频电缆与主机的显示卡相连。以前,大家多用14英寸(屏幕对角线的长度,1英寸=2.56cm)的球面显示器,由于电脑及其相关设备的飞速发展,现在15英寸的显示器也已逐渐在退出主流地位。目前17英寸的彩显已非常流行,成为主流配置的趋势日趋明显。平面直角显示器的屏幕几乎在一个平面上,再也不象以前的显示器那样中间凸起,画面效果有了很大的提高。同时大量纯平面的显示器也已上市,这许多新型显示器在考虑了实用的同时,也更符合绿色环保要求,使电脑用户的视觉感观得到最好的保护和最大的享受。

键盘,它的功能跟显示器相反,负责对主机系统的“输入”,用户对电脑的工作要求。用户的指令必须通过它才能告诉主机电脑的“脑”。通过它,电脑才知道要做什么。而且目前键盘对电脑来说还是一个不可替代的输入设备。

鼠标,随着Windows图形操作界面的流行,很多命令和要求已基本上不需再用键盘输入,只要通过操作鼠标的左键或右键就能告诉电脑要做什么。因此,虽然很小的鼠标,却给电脑使用者带来了很大的方便和许多的乐趣。

音箱,为了适应电脑多媒体化的需要,现在,有声有画的多媒体电脑家族越来越壮大,为我们的工作和生活增添了很多的色彩,同时也成了吸引很多电脑爱好者的原因,主机的声音通过声卡传送给音箱,再由音箱表达出来,真正把多媒体的效果体现出来。

打印机,跟电脑关系很紧密。与显示器一样,打印机也是一种常用的输出设备,通过一根并口电缆与主机后面的并行口相连。打印机有三种类型:针式打印机、喷墨打印机和激光打印机,其性能是逐级递增的。

为了更好地理解电脑是如何工作的,我们需要再花点时间重点了解一下电脑的主机。我们拆散主机,它的主要构件就是主机板、内存条、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器、声卡、显示卡及调制解调器。

主机板,是一台主机的骨架,大多数设备都得通过它连在一起; CPU,英文名叫Central Processing Unit,意思就是中央处理器,它是主机的心脏,统一指挥调度电脑的所有工作。平常大家说的486、586、奔腾、PII、Celron就是指不同的CPU。

内存,英文名叫 Read Arandom Memory,简称RAM,是电脑工作过程中贮存数据信息的地方,它的单位叫做“兆”字节,用“M”表示(1M = 1024K,1K = 1024字节,1个汉字占两个字节,1M 大约相当于50万汉字),一般大家都省略了“字节”两个字,只称“兆”。现在的机器一般都安装32M或64M的内存。

硬盘,是平时安装各种软件和存贮文件的地方,相当于主机的肚子,用户的 Windows98,各种游戏软件或是文件信函全放里面,以前硬盘容量较少,只有几百兆,目前一般都有 6G、8G 或 10G 以上的大容量(1G = 1024M),而且目前已经出现了20G及以上的硬盘,是真正的海量存储器。

软驱,分3.5英寸和5英寸两种,目前常用的都是 3.5英寸软驱,可读写3.5英寸软盘,3.5英寸软盘有1.44M字节的容量,您可以用软盘复制一些不太大的程序和文件用以随身携带,或拷贝一个文件和另外一台电脑进行文件交换,还可以把主要的文件信息备份一份在软盘上,以防电脑出故障时丢失数据。

光驱,也叫做CD-ROM驱动器,意思就是只读光盘驱动器(只能读,不能写),一张 CD-ROM光盘一般能存放 650M 左右的数据,可以用来存放一些大型的软件,假如没有它,现在很多的大型软件如WIN98、 Office 2000 等,用3.5英寸的软驱要装多少张呢。

光驱的一个主要性能指标是“倍速”,倍速是以每秒从光驱读取150K字节为基准计算的。两倍速即表示每秒可从光驱读取2x150K=300K字节(1K=1024字节),目前常用的光驱已经能达到32倍速或48倍速,百倍速光驱也快上市了。

显示卡,是一种常见的电脑扩展卡,它负责将主机运算和处理的结果和主机的状态告诉显示器。

声卡,负责将主机处理出来的声音让音箱(或扬声器)“说”出来。

主机的构成和各组件的分工已经简单介绍完了,电脑和它的一些外围设备打印机也作了介绍,现在我们总结一下前面的内容。电脑中最主要的部件或设备是主机,用来显示电脑的工作情况的设备是显示器,向主机输送命令的主要设备是键盘。电脑的辅助设备有:鼠标、手写板等。使我们能够听到电脑所发出的声音的设备是音箱;我们只需通过各种电缆把它们连起来,就可以得到一台我们平时所说的完整的电脑。

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