電腦硬件與軟件的基本知識(shí)課件

硬件與軟件的基本知識(shí)主講人:MISstuart.wei硬件基本知識(shí)計(jì)算機(jī)配件

CPU內(nèi)存主板顯示卡硬盤鍵盤光驅(qū)顯示器軟驅(qū)音箱聲卡MOUSE機(jī)箱電源一CPUCPU是英語“CentralProcessingUnit/中央處理器”的縮寫，CPU一般由邏輯運(yùn)算單元、控制單元和存儲(chǔ)單元組成。在邏輯運(yùn)算和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的暫時(shí)保存，其實(shí)我們?cè)谫ICPU時(shí)，并不需要知道它的構(gòu)造，只要知道它的性能就可以了。

CPU主要的性能指標(biāo)有：

主頻即CPU的時(shí)鐘頻率(CPUClockSpeed)時(shí)鐘頻率即CPU的外部時(shí)鐘頻率內(nèi)部緩存（L1Cache）外部緩存（L2Cache）內(nèi)部緩存（L1Cache）：封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存，用于暫時(shí)存儲(chǔ)CPU運(yùn)算時(shí)的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻一致，L1緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對(duì)電腦的運(yùn)算速度可以提高。外部緩存（L2Cache）：CPU外部的高速緩存，PentiumPro處理器的L2和CPU運(yùn)行在相同頻率下的，但成本昂貴，所以PentiumII運(yùn)行在相當(dāng)于CPU頻率一半下的，容量為512K。為降低成本Inter公司生產(chǎn)了一種不帶L2的CPU命為賽揚(yáng)，性能也不錯(cuò)，是超頻的理想。

MMX技術(shù)是“多媒體擴(kuò)展指令集”的縮寫。MMX是Intel公司在1996年為增強(qiáng)PentiumCPU在音像、圖形和通信應(yīng)用方面而采取的新技術(shù)。為CPU增加57條MMX指令，除了指令集中增加MMX指令外，還將CPU芯片內(nèi)的

L1緩存由原來的16KB增加到32KB（16K指命+16K數(shù)據(jù)），因此MMXCPU比普通CPU在運(yùn)行含有MMX指令的程序時(shí)，處理多媒體的能力上提高了60％左右。目前CPU基本都具備MMX技術(shù)，除P55C和PentiumⅡCPU還有K6、K6-2、MII等。CPU名字檢索!

制造工藝：現(xiàn)在CPU的制造工藝是0.25微米，最新的PII可以達(dá)到0.25微米，目前CPU制造工藝可正向0.18微米過渡

CPU的廠商

1.Intel公司

Intel是生產(chǎn)CPU的老大哥，它占有80%多的市場份額，Intel生產(chǎn)的CPU就成了事實(shí)上的x86CPU技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。最新的PIII成為CPU的首選。2.AMD公司

目前使用的CPU有好幾家公司的產(chǎn)品，除了Intel公司外，最有力的挑戰(zhàn)的就是AMD公司，K6-III和K6-2具有很好性價(jià)比，是K6-2采用了3DNOW技術(shù)，使其在3D上有很好的表現(xiàn)。K6-III在K6-2的基礎(chǔ)上加入了256KB二級(jí)緩存。最的Athlon(K7)具有出眾的性能，目前主頻以高達(dá)1GHz

二內(nèi)存內(nèi)存是電腦暫存資料的地方

我們一般所說的內(nèi)存，指的是RAM（RandomAccessMemory），中文全名為「隨機(jī)存取內(nèi)存」，電腦在執(zhí)行程序或讀取文件時(shí)，通常會(huì)先將資料暫時(shí)儲(chǔ)存在內(nèi)存中，再從內(nèi)存讀取資料來執(zhí)行，因此內(nèi)存是資料「暫時(shí)」儲(chǔ)存的地方。同樣是儲(chǔ)存資料，內(nèi)存與硬盤或軟盤卻有很大的不同。不管是硬盤或軟盤，在電腦關(guān)機(jī)后，資料、文件都還在；但是因?yàn)閮?nèi)存只是資料「暫時(shí)」儲(chǔ)存的地方，當(dāng)電腦關(guān)機(jī)時(shí)，里面的資料也跟著消失不見。所以關(guān)機(jī)前，請(qǐng)確實(shí)將資料存入硬盤或軟盤，以免心血付之一炬。文字文字文字文字文字文字文字文字文字內(nèi)存淺談

我們知道，電腦的運(yùn)作過程實(shí)際上是一個(gè)處理數(shù)據(jù)的過程，而內(nèi)存(Memory)的主要功能就是在你使用電腦時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將常用的數(shù)據(jù)先復(fù)制到內(nèi)存中，以加快電腦的執(zhí)行速度。當(dāng)CPU要將數(shù)據(jù)寫入硬盤時(shí)，首先將數(shù)據(jù)存入內(nèi)存中，內(nèi)存再將數(shù)據(jù)寫入硬盤；而當(dāng)CPU要從硬盤讀取數(shù)據(jù)時(shí)，首先將數(shù)據(jù)從硬盤輸入到內(nèi)存中，再由內(nèi)存將數(shù)據(jù)傳輸給CPU。因此內(nèi)存越大，對(duì)電腦運(yùn)行速度的幫助就越大。那幺，不同容量的內(nèi)存對(duì)于電腦的運(yùn)行速度來說到底有多重要的影響呢？打個(gè)比方來說，現(xiàn)在CPU有十條信息要內(nèi)存轉(zhuǎn)告給硬盤，如果內(nèi)存容量小的話，一次只能轉(zhuǎn)告一條信息，那幺它要工作十次才能完成；如果一次可以轉(zhuǎn)告兩條，那五次就可以完成了；如果一次十條的話，一次就解決問題了。大容量的內(nèi)存在輔助電腦運(yùn)行中，效率上的優(yōu)勢(shì)顯而易見了吧。

到底電腦需要多大的內(nèi)存呢？我們認(rèn)為，電腦內(nèi)存越大越好，至少也要32MB（兆）的內(nèi)存才夠用。目前市面上常見的是72線（Pin）、168線（Pin）的內(nèi)存，兩者有什幺區(qū)別呢？它們主要的區(qū)別在于速度上。72線的內(nèi)存是486電腦末期為解決內(nèi)存速度緩慢的問題而推出的32位（bit）內(nèi)存。因?yàn)?86電腦的內(nèi)存存取是32位，所以，如果你用的是486主板的電腦，安插一條72線內(nèi)存就可以了；但如果是586的主板，那就需要兩條了，因?yàn)?86電腦的內(nèi)存存取是64位的。隨著電腦技術(shù)的迅猛發(fā)展，72線內(nèi)存越來越難以滿足電腦對(duì)內(nèi)存的要求，隨之產(chǎn)生了168線內(nèi)存。168線內(nèi)存是一種64位（bit）高速內(nèi)存（這是72線內(nèi)存的一倍），它是專為586(Pentium)電腦系統(tǒng)以上的電腦設(shè)計(jì)的。

三主板

印刷電路板是什幺？

如果我們將電腦主板上的零件刪除，那塊布滿細(xì)密電路的板子就是印刷電路板（英文簡稱PCB）。印刷電路板不只用于主板，電腦的功能卡或其它家電也必須使用這個(gè)產(chǎn)品。印刷電路板將零件與零件之間復(fù)雜的電路銅線，經(jīng)過細(xì)致整齊的規(guī)劃后，蝕刻在一塊板子上，只要將零件插在板子上，就可以讓零件彼此互動(dòng)。早期的電腦體積龐大，一部電腦就有一個(gè)房間大，因?yàn)橐郧暗碾娔X是用真空管、線路和變壓器來制造，后來，這些體積龐大的東西都被半導(dǎo)體和印刷電路板所取代，現(xiàn)在電腦小到可以隨身攜帶，印刷電路板功不可沒。別小看小小一片的印刷電路板，它有時(shí)候是好幾層電路的「夾心」；例如主板，它少則四層多則七層，層數(shù)愈多，不但占用的空間變小，電路的干擾也愈少。想想看，如果這些線路不是蝕刻在板子上，而是用銅線互相連結(jié)的話，光是主機(jī)就碩大無比啦。

主板的組成與工作方式

電腦最重要的組件--CPU、內(nèi)存、芯片組和功能卡，都安插在主板的插座和插口上，仔細(xì)看看，板子上布滿了密密麻麻的線路，這些線路雖然細(xì)小，卻非常重要，它們負(fù)責(zé)各個(gè)組件之間的信息傳輸，例如CPU下達(dá)各組件的指令，以及各組件接收與處理的資料。在主板和硬盤之間，則是透過白色扁平的排線來連接，并輸送資料。在主板上，還有幾個(gè)主機(jī)背后所見的、連接屏幕與鍵盤等周邊的各種插座。就是通過這種方式，所有的周邊與零組件都與主板連結(jié)，所以主板有個(gè)英文名字叫做「MotherBoard（母板）」，它把這部電腦的家庭成員都聯(lián)系在一起羅。

電腦的血管—匯流排

早期的電腦和現(xiàn)在可是不太一樣喔！最早的電腦體積龐大，而且都是由真空管和變壓器所組成，隨著技術(shù)不斷改進(jìn)，逐漸發(fā)展到印刷電路板的技術(shù)。目前的主板都是使用印刷電路板，而仔細(xì)觀察主板，上面是由密密麻麻的銅線所組成。電腦中大量的資料傳輸，靠的就是這些復(fù)雜的線路。這些負(fù)責(zé)資料傳輸?shù)木€路叫做「總線結(jié)構(gòu)」，從主板外接到硬盤等其它組件來傳輸資料的線路，則稱為總線，這兩個(gè)東西，英文都可稱為「Bus」。為什幺主板需要這幺多的總線結(jié)構(gòu)？簡單地說，一條線路一次傳輸?shù)馁Y料量是一字節(jié)，如果電腦是三十二字節(jié)，表示它每次可同時(shí)傳出三十二字節(jié)的資料，也就是說，在主板上的CPU、芯片組和內(nèi)存等重要組件，都需要配備三十二條線路。如果電腦是六十四字節(jié)，線路自然也隨之增加。

主板上的內(nèi)存插槽

目前主板上常見的內(nèi)存插槽有3種：SIMM槽、DIMM槽、RIMM槽。SIMM(SingleInlineMemoryModules)槽是586主板上常見的一種內(nèi)存插槽，它為72線結(jié)構(gòu)，支持FPMDRAM(FastPageMode:快速頁面模式)DRAM和DEODRAM(ExtendedDataOutput:擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出)DRAM。DIMM（DualInlineMemoryModules雙重在線存儲(chǔ)器）是一種新型的168線內(nèi)存專用插槽。最早從430VX主板開始使用。DIMM槽支持SDRAM，BurstEDO，EDO及FPMDRAM內(nèi)存。RIMM槽是一種184線DirectRDRAM內(nèi)存專用插槽。它是Intel公司于1999年推出芯片組所支持的內(nèi)存模塊，目前使用RIMM槽的主板主要是采用英特爾820、840芯片組的主板。DirectRDRAM內(nèi)存具有很高的傳輸速率減小了內(nèi)存瓶頸，但由于目前DirectRDRAM內(nèi)存價(jià)格昂貴，使其應(yīng)用受到了很大的限制。

電腦的脊髓—芯片組

芯片組是主板上另一項(xiàng)重要的組件。早期的主板是利用許多電容、電阻以及線路來設(shè)計(jì)，近年來由于半導(dǎo)體發(fā)展突飛猛進(jìn)，現(xiàn)在只要一兩顆小芯片就可以達(dá)到原本的功能。芯片在制造時(shí)就固定在主機(jī)上，而芯片組種類的不同，也會(huì)影響到主機(jī)的性能。簡單來說，芯片組主要的功能是協(xié)調(diào)主板各項(xiàng)組件的工作，如CPU和各項(xiàng)裝置之間的溝通、總線結(jié)構(gòu)的資料傳輸，以及各項(xiàng)控制信號(hào)等，所以可以把它比喻作人體的「脊髓」。你所聽到的FX、VX、HX、430TX、440LX和440BX都是芯片的種類，F(xiàn)X、VX和HX是比較舊的PentiumCPU芯片型式，而目前較新的PentiumIICPU芯片型式則是440BX。選擇比較新的芯片，主板所支持的功能也就比較多喔！

什幺是BIOS？

BIOS的全名是「BasicInputOutputSystem」，它是啟動(dòng)電腦組件功能的鑰匙，主板上有一IC，這就是BIOS。BIOS的作用是提供電腦基本運(yùn)作的程序，電腦一開機(jī)，會(huì)先載入BIOS中基本的程序，然后再執(zhí)行操作系統(tǒng)，所以如果沒有BIOS，電腦就無法開機(jī)喔！目前通用的BIOS程序由Award、AMI、Phoenix三家公司提供，以AwardBIOS最為流行。CMOS(本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，用來保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對(duì)某些參數(shù)的設(shè)定。CMOSRAM由主板的電池供電，即使系統(tǒng)掉電，設(shè)置的參數(shù)也不會(huì)丟失．CMOSRAM本身只是一塊存儲(chǔ)芯片，只有數(shù)據(jù)保存功能。而對(duì)CMOS各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過專門的程序來進(jìn)行；早期的CMOS設(shè)置程序駐留在軟盤上(如IBM的PC／AT機(jī)型)，使用很不方便?，F(xiàn)在多數(shù)廠家已將CMOS仍設(shè)置程序固化到了BIOS芯片中，在開機(jī)時(shí)通過特定的按健就可進(jìn)入CMOS設(shè)置程序方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，因此BIOS與CMOS既相關(guān)又不同BIOS中的系統(tǒng)設(shè)置程序是完成參數(shù)設(shè)置的手段；CMOSRAM是設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的存放場所。由于它們跟系統(tǒng)設(shè)置都密切相關(guān)，故有BIOS設(shè)置和CMOS設(shè)置的說法。BIOS設(shè)置程序的基本功能

四硬盤硬盤怎樣讀取和儲(chǔ)存資料？

FAT16與FAT32是什幺?硬盤在讀取數(shù)據(jù)時(shí)必須先讀取數(shù)據(jù)的所在位置。就像圖書館會(huì)建立目錄，來記錄書籍存放的位置一樣，硬盤在儲(chǔ)存文件時(shí)，也會(huì)先記錄文件在硬盤中的位置。而用來記錄文件位置的軟區(qū)，就稱為FAT（Table）。早期的FAT稱為FAT16，DOS操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng)都支持FAT16，不過FAT16的缺點(diǎn)是，當(dāng)硬盤容量較大時(shí)，比較浪費(fèi)硬盤空間。因此，在Windows95OSR2版本中，支持新的FAT32系統(tǒng)。

FAT32改進(jìn)了FAT16的缺點(diǎn)，使用FAT32可以節(jié)省一些硬盤空間，不過在硬盤存取文件速度方面，F(xiàn)AT32和FAT16是差不多的。硬盤怎樣讀取和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)?硬盤主要是由磁盤、特殊的磁頭、精密的馬達(dá)和線路所組成。這些組件都密封在硬盤外殼中，所以從機(jī)器外表是看不到的。當(dāng)硬盤讀取數(shù)據(jù)時(shí)，首先讀出數(shù)據(jù)在什幺位置，然后磁頭會(huì)移動(dòng)到磁盤的指定位置上讀取數(shù)據(jù)。

儲(chǔ)存數(shù)據(jù)也是先找出硬盤中可以儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的位置，再移動(dòng)磁頭到指定位置上儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。什幺是格式化（FORMAT）硬盤?硬盤必須先經(jīng)過分割才能使用，硬盤經(jīng)過分割之后，下一個(gè)步驟就是要對(duì)硬盤進(jìn)行格式化(FORMAT)的工作，不管是硬盤或者軟盤，都必須格式化才能使用。格式化是在硬盤中建立磁道和扇區(qū)，磁道和扇區(qū)建立好之后，電腦才可以使用硬盤來儲(chǔ)存文件資料。在Windows和DOS作業(yè)系統(tǒng)下，都有格式化Format硬盤的程序，不過，一旦進(jìn)行格式化硬盤的工作，硬盤中的數(shù)據(jù)可是會(huì)全部不見喔！所以進(jìn)行這個(gè)動(dòng)作前，先確定硬盤中的資料是否還有需要，如果是的話先另行備份吧！多大的硬盤才夠用？多少轉(zhuǎn)速的硬盤才夠快？

硬盤常見參數(shù)簡介

1.平均尋道時(shí)間（averageseektime），指的是硬盤的磁頭從得到讀取指令開始，到找到數(shù)據(jù)所在的磁道為止所用的平均時(shí)間。平均尋道時(shí)間當(dāng)然是越小越好，現(xiàn)在選購硬盤時(shí)應(yīng)該選擇平均尋道時(shí)間低于9ms的產(chǎn)品。2.平均潛伏期（averagelatency），指當(dāng)磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在的磁道后，然后等待所要的數(shù)據(jù)塊繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)（半圈或多些、少些）到磁頭下的時(shí)間，單位為毫秒（ms）。平均潛伏期也是越小越好了，潛伏期小代表硬盤的讀取數(shù)據(jù)的等待時(shí)間短，這就等于具有更高的硬盤數(shù)據(jù)傳輸率。

3.道至道時(shí)間（singletrackseek），指磁頭從一磁道轉(zhuǎn)移至另一磁道的時(shí)間，單位為毫秒（ms）。

4.全程訪問時(shí)間（maxfullseek），指磁頭開始移動(dòng)直到最后找到所需要的數(shù)據(jù)塊所用的全部時(shí)間，單位為毫秒（ms）。

5.硬盤的高速緩存：由于硬盤的內(nèi)、外部傳輸速率相差較大，所以容易造成硬盤工作的不協(xié)調(diào)，因此就需要在內(nèi)部與外部接口之間，用高速存儲(chǔ)器建立一個(gè)緩存區(qū)，這與CPU的Cache作用很類似。所以，告訴緩存在硬盤中起著至關(guān)重要的作用，它能夠有效地提高硬盤的工作效率。與以ns計(jì)速的SDRAM相比，如今硬盤ms量級(jí)的速度還是太慢了，因此，對(duì)于硬盤來說，高速緩存速度的影響并不明顯,而作用效果的體現(xiàn)更在于其數(shù)量，當(dāng)然在增加數(shù)量的同時(shí)也有一個(gè)效率的問題。目前多數(shù)高檔IDE硬盤均采用了2M的高速緩存。6.最大內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率（internaldatatransferrate），也叫持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸率（sustainedtransferrate），單位Mb/S。從近幾年硬盤技術(shù)的發(fā)展，我們可以看到，IDE硬盤的轉(zhuǎn)速從3600Rpm提高到7200Rpm，平均尋道時(shí)間從12ms提高到9ms，接口傳輸速率從16.6Mbps提高到66.6Mbps，而與此同時(shí)，雖然如今硬盤標(biāo)稱的最大內(nèi)部傳輸速率也是越來越高，內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速率都是硬盤速度提高的瓶頸所在。

硬盤跳線為何物？

跳線的作用是硬盤在電腦中的地位的標(biāo)志。一個(gè)硬盤上通常有三四種跳線組合。主要的是Master、Slave，Csel。在一個(gè)主板或多功能卡的IDE/EIDE接口內(nèi)，如果一個(gè)設(shè)備（硬盤或光驅(qū)）設(shè)置成Master（主設(shè)備），意味著該設(shè)備最先被系統(tǒng)檢測和使用，然后是被設(shè)置成Slave（從設(shè)備）的設(shè)備。Csel是電纜線自動(dòng)選擇的設(shè)置，它直接被電纜所選擇，有些類似軟驅(qū)數(shù)據(jù)線可以自動(dòng)定位主設(shè)備和從設(shè)備?，F(xiàn)在Csel（CableSELECT電纜選擇）幾乎沒有人使用，因?yàn)樾枰厥獾臄?shù)據(jù)線。有的硬盤上的主設(shè)備設(shè)置有兩種，一種是單獨(dú)一個(gè)主硬盤，沒有從設(shè)備的設(shè)置，另外一種是有從設(shè)備的主硬盤設(shè)置。這里的跳線同時(shí)適合IDE/EIDE光驅(qū)。

重組硬盤會(huì)不會(huì)損壞硬盤？

你一定聽過有些人建議你要經(jīng)常重組硬盤，有些人則告訴你重組硬盤會(huì)對(duì)硬盤造成損害，到底什幺是正確的呢？硬盤在儲(chǔ)存文件時(shí)，理想狀況是以連續(xù)的磁區(qū)儲(chǔ)存文件。但是在文件不斷新增和刪除的過程后，文件無法被儲(chǔ)存在連續(xù)的磁區(qū)中，這樣會(huì)影響讀取文件的速度。所以利用「硬盤清理程序」，可以將硬盤中的文件重新排列組合，也就是「清理硬盤」，使同一個(gè)文件能夠被儲(chǔ)存在連續(xù)的磁區(qū)中，以提高硬盤讀取文件的速度。清理硬盤并不會(huì)損壞硬盤，而且重組時(shí)還會(huì)先檢查硬盤有沒有損壞的地方，再進(jìn)行清理的動(dòng)作。所以定期清理硬盤，其實(shí)是增進(jìn)電腦執(zhí)行效率的一種方法。

軟件基本知識(shí)

什幺是軟件？電腦的外觀、主機(jī)內(nèi)的組件都是看得見的東西，一般稱它們?yōu)殡娔X的「硬件」，那幺電腦的「軟件」是什幺呢？即使打開主機(jī)，也看不到軟件在哪里。既看不見也摸不到，聽起來好象很抽象，但是，如果沒有軟件，就像植物人一樣，空有軀體卻無法行動(dòng)。當(dāng)你啟動(dòng)電腦時(shí)，電腦會(huì)執(zhí)行開機(jī)程序，并且啟動(dòng)系統(tǒng)」，然后你會(huì)啟動(dòng)「Word」程序，并且打開「文件」來編輯文件，或是使用「Excel」來制作報(bào)表，和使用「IE」來上網(wǎng)等等，以上所提到的操作系統(tǒng)、打開的程序和文件，都屬于電腦的「軟件」。

硬件的主宰-驅(qū)動(dòng)程序

并不是所有硬件安裝到電腦里之后，就可以馬上使用。舉例來說，如果你自己買了內(nèi)存，并將它安裝到內(nèi)存插槽之后，開機(jī)啟動(dòng)之后就可以使用內(nèi)存，CPU也是安裝后就可以使用。但是，如顯示卡或打印機(jī)等功能卡或者外設(shè)，當(dāng)你安裝完成后，有時(shí)還必須在重新開機(jī)后安裝硬件的「驅(qū)動(dòng)程序」，電腦才能使用這些裝置，所以稱「驅(qū)動(dòng)程序」為硬件運(yùn)作的主宰一點(diǎn)也不為過！

什幺是隨插即用？

即插即用就是「PlugandPlay」，電腦安裝了硬件之后，還必須安裝硬件本身的驅(qū)動(dòng)程序，才能夠使用。不過，對(duì)許多人來說，安裝驅(qū)動(dòng)程序并不是件容易的事，所以在Windows95操作系統(tǒng)中，就使用「即插即用」的功能解決這個(gè)問題。即插即用的作法是在Windows95操作系統(tǒng)中，內(nèi)置常用硬件的驅(qū)動(dòng)程序。當(dāng)你