計(jì)算機(jī)關(guān)鍵部件(2010-9-第二部分)

1、 第三講第三講 （三）計(jì)算機(jī)部件（三）計(jì)算機(jī)部件The Winchester “Mystery” HouseCMOS存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器和BIOSlCMOS存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器（主板上主板上）一種一種RAM存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器保存計(jì)算機(jī)時(shí)鐘信息和硬件配置信保存計(jì)算機(jī)時(shí)鐘信息和硬件配置信息息CMOS記錄的信息記錄的信息 CMOS記錄記錄CPU硬盤硬盤軟盤驅(qū)動(dòng)器、顯示軟盤驅(qū)動(dòng)器、顯示器、鍵盤器、鍵盤等部件的信息等部件的信息設(shè)置以及設(shè)置以及系統(tǒng)日期系統(tǒng)日期和時(shí)間和時(shí)間等等 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)每次啟動(dòng)時(shí)每次啟動(dòng)時(shí)都要先讀取里面的信息。都要先讀取里面的信息。 CMOS RAM屬于內(nèi)存的一種某些情況會(huì)引屬于內(nèi)存的一種某些情況會(huì)引起起

2、CMOS內(nèi)容的丟失內(nèi)容的丟失: 比如電池電量不足，或者其他一些不可知的比如電池電量不足，或者其他一些不可知的原因。原因。 設(shè)定密碼而忘記？設(shè)定密碼而忘記？金屬的鋰電池來提供電源金屬的鋰電池來提供電源主板上存放特殊控制程序的主板上存放特殊控制程序的ROM芯片芯片BIOS(Basic Input/output System)BIOS基本輸入基本輸入/輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng) BIOS就是被就是被“固化固化”在在計(jì)算機(jī)硬件中的一組程序，計(jì)算機(jī)硬件中的一組程序，為計(jì)算機(jī)提供最低級(jí)的、為計(jì)算機(jī)提供最低級(jí)的、最直接的硬件控制最直接的硬件控制 POST(Power On System Test)上電功能上電功能 計(jì)

3、算機(jī)接通電源后，計(jì)算機(jī)接通電源后，BIOS將進(jìn)行檢驗(yàn)其內(nèi)將進(jìn)行檢驗(yàn)其內(nèi)部所有設(shè)備的自檢：部所有設(shè)備的自檢： 包括對(duì)包括對(duì)CPU、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器、系統(tǒng)主、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器、系統(tǒng)主板、板、CMOS存儲(chǔ)器、并行和串行通信子系統(tǒng)、存儲(chǔ)器、并行和串行通信子系統(tǒng)、軟盤和硬盤子系統(tǒng)以及鍵盤進(jìn)行測(cè)試軟盤和硬盤子系統(tǒng)以及鍵盤進(jìn)行測(cè)試 自檢測(cè)試完成后，系統(tǒng)將在指定的驅(qū)動(dòng)器自檢測(cè)試完成后，系統(tǒng)將在指定的驅(qū)動(dòng)器中尋找操作系統(tǒng)，并向內(nèi)存中裝入操作系中尋找操作系統(tǒng)，并向內(nèi)存中裝入操作系統(tǒng)統(tǒng) BIOS的基本功能的基本功能外部存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器 外部存儲(chǔ)器：外部存儲(chǔ)器：主板以外的存儲(chǔ)設(shè)備主板以外的存儲(chǔ)設(shè)備（相（相對(duì)內(nèi)存（或主

4、存）對(duì)內(nèi)存（或主存）外存外存:光盤、硬盤、軟盤、磁帶光盤、硬盤、軟盤、磁帶等等外部存儲(chǔ)器的作用外部存儲(chǔ)器的作用 用于用于長(zhǎng)久地存放長(zhǎng)久地存放大量的包括大量的包括暫不使用暫不使用的的程序和數(shù)據(jù)，程序和數(shù)據(jù)，包括使用成本。包括使用成本。外存儲(chǔ)器是外存儲(chǔ)器是CPU不能直接訪問不能直接訪問,它需要經(jīng)它需要經(jīng)過內(nèi)存與過內(nèi)存與CPU及及I/O設(shè)備交換信息設(shè)備交換信息外存中的信息應(yīng)外存中的信息應(yīng)先調(diào)入內(nèi)存先調(diào)入內(nèi)存,再由微處理再由微處理器進(jìn)行處理器進(jìn)行處理計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室 9硬硬 盤盤 （Hard Disk)硬盤發(fā)展簡(jiǎn)

5、史硬盤發(fā)展簡(jiǎn)史 硬盤的技術(shù)是由硬盤的技術(shù)是由IBM公司首先發(fā)明的，這要公司首先發(fā)明的，這要追溯追溯1956年，也就是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生十周年的時(shí)年，也就是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生十周年的時(shí)候候. IBM公司向世界展示了一臺(tái)形狀古怪、有電公司向世界展示了一臺(tái)形狀古怪、有電冰箱大小的裝置冰箱大小的裝置,第一臺(tái)容量只有第一臺(tái)容量只有5M的的 磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)硬盤的技術(shù)硬盤的技術(shù) 1956年，年，IBM第一臺(tái)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)第一臺(tái)磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng) 磁頭磁頭可以直接移動(dòng)到盤片上的任何一塊可以直接移動(dòng)到盤片上的任何一塊存儲(chǔ)區(qū)域，從而成功地實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)區(qū)域，從而成功地實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)存儲(chǔ)隨機(jī)存儲(chǔ)50個(gè)直徑為個(gè)直徑為24英寸英寸堅(jiān)硬的盤片

6、堅(jiān)硬的盤片,盤片盤片表面涂有一層表面涂有一層磁性物質(zhì)磁性物質(zhì)1968年年IBM首次提出一種新型技術(shù)首次提出一種新型技術(shù)“溫徹斯特溫徹斯特/Winchester”技術(shù)技術(shù)1973年年IBM公司制造出第一臺(tái)采用公司制造出第一臺(tái)采用“溫徹溫徹期特期特”技術(shù)的硬盤，從此硬盤技術(shù)的發(fā)展有了技術(shù)的硬盤，從此硬盤技術(shù)的發(fā)展有了正確的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。正確的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。Winchester（溫徹斯特）架構(gòu)（溫徹斯特）架構(gòu) 1973年年IBM公司制造出公司制造出了一臺(tái)了一臺(tái)640MB的硬的硬盤、第一次盤、第一次采用采用“溫徹溫徹斯特斯特”技術(shù)技術(shù) 是現(xiàn)在硬盤的開是現(xiàn)在硬盤的開端，因?yàn)榇蓬^懸端，因?yàn)榇蓬^懸浮在盤片上方，浮在

7、盤片上方，所以鍍磁的盤片所以鍍磁的盤片在密封的硬盤里在密封的硬盤里可以飛速的旋轉(zhuǎn)，可以飛速的旋轉(zhuǎn)，但有好幾十公斤但有好幾十公斤重。重。 硬盤組成硬盤組成 硬盤主要由：盤片，磁頭，盤片轉(zhuǎn)軸及控硬盤主要由：盤片，磁頭，盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī)，磁頭控制器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，接口，制電機(jī)，磁頭控制器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，接口，緩存等幾個(gè)部分組成。緩存等幾個(gè)部分組成。計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室 17扇區(qū)（扇型）扇區(qū)（扇型）文件文件磁道（同心園磁道（同心園)磁頭磁頭 在未來只有多米諾骨牌大小的硬盤將擁在未來只有多米諾骨牌大小的硬盤將擁有有100

8、0GB（1TB）。）。 據(jù)日立預(yù)測(cè)，到據(jù)日立預(yù)測(cè)，到2009年臺(tái)式電腦年臺(tái)式電腦3.5英英寸硬盤將達(dá)到寸硬盤將達(dá)到2000GBB 筆記本電腦內(nèi)筆記本電腦內(nèi)2.5英寸硬盤達(dá)到英寸硬盤達(dá)到400G 日立公司計(jì)劃推出日立公司計(jì)劃推出1TB的的3.5英寸盤。英寸盤。 硬盤的未來硬盤的未來微硬盤微硬盤 微硬盤有許多種名稱：微硬盤有許多種名稱： 只要是只要是1英寸以下英寸以下，擁有，擁有硬盤結(jié)構(gòu)硬盤結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)的存儲(chǔ)設(shè)備，都可以稱為微硬盤。備，都可以稱為微硬盤。 整體也不過電話卡整體也不過電話卡1/3面積，主流容量卻達(dá)到面積，主流容量卻達(dá)到了了60GB, 43365mm ,重量重量16克克 微硬盤發(fā)展藍(lán)圖

9、微硬盤發(fā)展藍(lán)圖軟軟 盤盤 （Floppy Disk)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室 24光存儲(chǔ)技術(shù)光存儲(chǔ)技術(shù) 光盤存儲(chǔ)技術(shù)是采用磁存光盤存儲(chǔ)技術(shù)是采用磁存儲(chǔ)以來儲(chǔ)以來最重要的新型數(shù)據(jù)最重要的新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)技術(shù) 它以其標(biāo)準(zhǔn)化、容量大、它以其標(biāo)準(zhǔn)化、容量大、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠、體積小、單位價(jià)格低及應(yīng)體積小、單位價(jià)格低及應(yīng)用多樣化等特點(diǎn)。用多樣化等特點(diǎn)。只讀式光盤的物理構(gòu)造只讀式光盤的物理構(gòu)造CD（Compact Disc）意為高密盤，稱之為光）意為高密盤，稱之為光盤。因?yàn)樗峭ㄟ^光學(xué)方式來記錄

10、和讀取二盤。因?yàn)樗峭ㄟ^光學(xué)方式來記錄和讀取二進(jìn)制信息的。進(jìn)制信息的。 七十年代初，發(fā)現(xiàn)激光經(jīng)聚焦后可獲得直徑七十年代初，發(fā)現(xiàn)激光經(jīng)聚焦后可獲得直徑小于小于1 微米（微米（1m10 -6 m）的光束。利用）的光束。利用這一特性，這一特性，Philips公司開始了激光記錄和重公司開始了激光記錄和重放信息的研究。到八十年代初，開發(fā)成功數(shù)放信息的研究。到八十年代初，開發(fā)成功數(shù)字光盤音響系統(tǒng)。字光盤音響系統(tǒng)。一、光盤的材料：一、光盤的材料：CD光盤采用聚碳酸脂（光盤采用聚碳酸脂（Polycarbonate）制成）制成這種材料壽命很長(zhǎng)而且不易損壞，摩托車頭這種材料壽命很長(zhǎng)而且不易損壞，摩托車頭盔和防彈玻

11、璃也是采用這種材料制成的?？头缽棽Ａб彩遣捎眠@種材料制成的。二、物理構(gòu)造：二、物理構(gòu)造： CD光盤上記錄的信息最小單元是光盤上記錄的信息最小單元是bit在聚碳在聚碳酸脂材料上用凹痕和凸痕的形式記錄二進(jìn)制酸脂材料上用凹痕和凸痕的形式記錄二進(jìn)制“0”和和“1”，然后覆上一層薄鋁反射層，最，然后覆上一層薄鋁反射層，最后再覆上一層透明膠膜保護(hù)層，并在保護(hù)層后再覆上一層透明膠膜保護(hù)層，并在保護(hù)層的一面印上標(biāo)記。的一面印上標(biāo)記。計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室 29光盤的分類光盤的分類一、只讀式：一、只讀式：只讀式光盤以只讀式光盤

12、以CDROM為代表，為代表，當(dāng)然，當(dāng)然，CDDA、VCD、DVD等也都是只等也都是只讀式光盤。讀式光盤。二、一次性寫入，多次讀出式：二、一次性寫入，多次讀出式：CDR為主。為主。CDR的結(jié)構(gòu)與的結(jié)構(gòu)與CDROM相似。相似。三、多次性寫入，多次讀出式：三、多次性寫入，多次讀出式：CDRW多次多次寫入，而且可以在寫入，而且可以在CD-ROM驅(qū)動(dòng)器上讀出所驅(qū)動(dòng)器上讀出所有逐步累加錄入的任何數(shù)據(jù)。因此可隨時(shí)往有逐步累加錄入的任何數(shù)據(jù)。因此可隨時(shí)往CDRW盤上追加數(shù)據(jù)，直到盤滿為止。盤上追加數(shù)據(jù)，直到盤滿為止。 DVDROM電腦軟件只讀光盤，用途類電腦軟件只讀光盤，用途類似似CDROM； DVDVide

13、o家用的影音光盤，用途類似家用的影音光盤，用途類似LD或或Video CD； DVDAudio音樂盤片，用途類似音樂音樂盤片，用途類似音樂CD； DVDR（或稱（或稱DVDWriteOnce)限限寫一次的寫一次的DVD，用途類似，用途類似CDR； DVDRAM(或稱或稱DVDRewritable)可可多次讀寫的光盤，用途類似多次讀寫的光盤，用途類似MO。顯示器顯示器 顯示器是計(jì)算機(jī)的主要輸出設(shè)備顯示器是計(jì)算機(jī)的主要輸出設(shè)備 很多人在購(gòu)買電腦時(shí)，只關(guān)心顯示器是很多人在購(gòu)買電腦時(shí)，只關(guān)心顯示器是17寸寸還是還是19寸的，而并不關(guān)心顯示器的其它性能。寸的，而并不關(guān)心顯示器的其它性能。按照顯示器的顯示

14、管分類按照顯示器的顯示管分類 陰極射線管顯示器陰極射線管顯示器CRT ：（：（cathode-ray-tube陰極顯示管）陰極顯示管） 液晶顯示器液晶顯示器LCD：（：（Liquid Crystal Display） 液晶顯示器液晶顯示器 液晶顯示器又叫做液晶顯示器又叫做LCD顯示器，俗稱為平板顯顯示器，俗稱為平板顯示器。示器。 在現(xiàn)在的應(yīng)用中，在現(xiàn)在的應(yīng)用中，LCD基本上分為無源陣列彩基本上分為無源陣列彩顯顯DSTNLCD（俗稱（俗稱偽彩顯偽彩顯） 薄膜晶體管有源陣列彩薄膜晶體管有源陣列彩顯顯TFTLCD（俗稱（俗稱真真彩顯彩顯）。）。 主要原理是主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、以電

15、流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面面配合背部燈管構(gòu)成畫面。配合背部燈管構(gòu)成畫面。 特點(diǎn)特點(diǎn) 一、機(jī)身薄，節(jié)省空間：與比較笨重一、機(jī)身薄，節(jié)省空間：與比較笨重的的CRT顯示器相比，液晶顯示器只要前者三顯示器相比，液晶顯示器只要前者三分之一的空間。分之一的空間。 二、省電，不產(chǎn)生高溫：它屬于低耗電產(chǎn)品，二、省電，不產(chǎn)生高溫：它屬于低耗電產(chǎn)品，可以做到完全不發(fā)燙，而可以做到完全不發(fā)燙，而CRT顯示器，因顯顯示器，因顯像技術(shù)不可避免產(chǎn)生高溫。像技術(shù)不可避免產(chǎn)生高溫。 三、無輻射，益健康三、無輻射，益健康 通常分辨率都以乘法，比如通常分辨率都以乘法，比如:1024*768 “1024”表示屏幕上表示屏幕上水平

16、方向水平方向顯示的點(diǎn)數(shù)顯示的點(diǎn)數(shù) “768”表示表示垂直方向垂直方向的點(diǎn)數(shù)。的點(diǎn)數(shù)。 分辨率指畫面的解析度，由多少象素構(gòu)成分辨率指畫面的解析度，由多少象素構(gòu)成 數(shù)值越大，圖像也就越清晰。數(shù)值越大，圖像也就越清晰。 分辨率不僅顯示尺寸有關(guān)，還要受顯像管分辨率不僅顯示尺寸有關(guān)，還要受顯像管點(diǎn)點(diǎn)距、視頻帶寬距、視頻帶寬等因素的影響。等因素的影響。 分辨率（分辨率（Resolution） 注意：注意： 1024768 的分辨率，的分辨率， 15英寸的顯示英寸的顯示器就比器就比20英寸的顯示器清晰度高。英寸的顯示器清晰度高。 點(diǎn)距越小，顯示器顯示圖形越清晰點(diǎn)距越小，顯示器顯示圖形越清晰 點(diǎn)距直接計(jì)算顯示

17、器的最大分辨率：點(diǎn)距直接計(jì)算顯示器的最大分辨率： 點(diǎn)距（點(diǎn)距（Dot Pitch）屏幕上兩個(gè)相鄰熒光點(diǎn)的距離屏幕上兩個(gè)相鄰熒光點(diǎn)的距離目前高清晰大屏幕顯示器通常采用目前高清晰大屏幕顯示器通常采用0.25mm、0.22mm點(diǎn)距，點(diǎn)距，0.21mm； 顯示面積顯示面積 顯像管的可見部分的面積。顯像管的可見部分的面積。 顯像管的大小通常以對(duì)角線的長(zhǎng)度來衡量顯像管的大小通常以對(duì)角線的長(zhǎng)度來衡量 英寸單位英寸單位(1英寸英寸=2.54cm) 常見：常見：14、15、17、20英寸等英寸等計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室中國(guó)政法大學(xué)科學(xué)技術(shù)教學(xué)部計(jì)算機(jī)教研室 39屏幕分

18、辨率屏幕分辨率縱橫比縱橫比XGA10247684:3SXGA128010245:4UXGA160012004:3WXGA128076815:9128080016:10136076816:9WXGA+144090016:10WSXGA+1680105016:10WUXGA+1920120016:10關(guān)于掃描儀、打印機(jī)的分辨率關(guān)于掃描儀、打印機(jī)的分辨率 對(duì)掃描儀、打印機(jī)等硬件設(shè)備來說對(duì)掃描儀、打印機(jī)等硬件設(shè)備來說DPI來度量來度量分辨率用每英寸上可產(chǎn)生的點(diǎn)數(shù)分辨率用每英寸上可產(chǎn)生的點(diǎn)數(shù)掃描儀的分辨率掃描儀的分辨率 要從三個(gè)方面來確定：要從三個(gè)方面來確定：光學(xué)部分光學(xué)部分、硬件硬件部分和軟部分和軟件

19、部分件部分。 掃描儀的分辨率等于其光學(xué)部件的分辨率加上硬掃描儀的分辨率等于其光學(xué)部件的分辨率加上硬件及軟件進(jìn)行處理分析所得到的分辨率。光學(xué)分件及軟件進(jìn)行處理分析所得到的分辨率。光學(xué)分辨率是掃描儀的光學(xué)部件在每平方英寸面積內(nèi)所辨率是掃描儀的光學(xué)部件在每平方英寸面積內(nèi)所能捕捉到的實(shí)際的光點(diǎn)數(shù)能捕捉到的實(shí)際的光點(diǎn)數(shù),是指掃描儀是指掃描儀CCD的物的物理分辨率，也是掃描儀的真實(shí)分辨率，它的數(shù)值理分辨率，也是掃描儀的真實(shí)分辨率，它的數(shù)值是由是由CCD的像素點(diǎn)除以掃描儀水平最大可掃尺的像素點(diǎn)除以掃描儀水平最大可掃尺寸得到的數(shù)值。寸得到的數(shù)值。 分辨率為分辨率為1200DPI的掃描儀，其光學(xué)部分的的掃描儀，

20、其光學(xué)部分的分辨率只占分辨率只占400600DPI。 擴(kuò)充部分的分辨率，是通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)擴(kuò)充部分的分辨率，是通過計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行分析，對(duì)空白部分進(jìn)行科學(xué)填充所產(chǎn)生的行分析，對(duì)空白部分進(jìn)行科學(xué)填充所產(chǎn)生的（由硬件和軟件所生成，這一過程也叫（由硬件和軟件所生成，這一過程也叫“插插值值”處理）。處理）。 光學(xué)掃描與輸出是一對(duì)一的，掃描到什么，光學(xué)掃描與輸出是一對(duì)一的，掃描到什么，輸出的就是什么。輸出的就是什么。 例如例如: 96009600DPI 這只是通過軟件這只是通過軟件“插值插值”所得到的最大分辨率，所得到的最大分辨率，并不是掃描儀真正光學(xué)分辨率。并不是掃描儀真正光學(xué)分辨率。 所以對(duì)掃描儀來講，其分辨率有光學(xué)分辨率所以對(duì)掃描儀來講，其分辨率有光學(xué)分辨率（或稱光學(xué)解析度）和最大分辨率之說。我們（或稱光學(xué)解析度）和最大分辨率之說。我們說某臺(tái)掃描儀的分辨率高達(dá)說某臺(tái)掃描儀的分辨率高達(dá)4800DPI （4800DPI是光學(xué)分辨率和軟件差值處理的總是光學(xué)分辨率和軟件差值處理的總和和） 是指用掃描儀輸入圖像時(shí)，在是指用掃描儀輸入圖像時(shí)，在1平方英寸的掃平方英寸的掃描幅面上，可采集到描幅面上，可采集到48004800個(gè)像素點(diǎn)個(gè)像素點(diǎn)（Pixel）。）。 1英寸見方的掃描區(qū)域，用英寸見方的掃描區(qū)域，用4800DPI的分辨率的分辨率掃描后生成的圖像掃描后生成的圖像4800Pixel4800P