資訊處理的基本概念.doc

(六) 電腦系統P. 10(六) 電腦系統(Computer System)1. 電腦系統的組成電腦系統是由 _ 及 _組成。硬件是可以看到的實物，而軟件則是控制硬件運作的 _ 及 _。電腦的硬件基本上可包括以下五部件：n 中央處理器(CPU)n 主記憶體n 輸入設備n 輸出設備n 輔助存貯器五部件的關係：2. 中央處理器(CPU)2.1中央處理器是電腦的大腦，它包括三部份1 控制部件(CU)負責_、_及_指令的工作，並且 _ 整個電腦系統的運作，_ 數據的傳遞。2 算術及邏輯運算部件(ALU)負責執行算術運算( )及邏輯運算( )。3 寄存器(Register)寄存器是一些 _ 和 _ 記憶體，用來 _指令和數據。2.2機器週期CPU 每次執行一個指令的過程，就是一個 _。機器週期重複三項基本操作： _ _ _2.3時鐘頻率和字長CPU 功能是否強大，要視乎以下兩個因素：_（赫茲）：CPU執行指令的速度_（位元）：CPU一次可處理的數據3. 主記憶體主記憶體分兩類：i) ROM(唯讀記憶體)它存貯系統程序(例如：開機程序)ii) RAM(隨機接達記憶體)它存貯即將由CPU執行的數據或指令，與及CPU運算後的結果，它為CPU提供了一個工作空間。RAM容量的大小會影響電腦的運作，RAM越大，則一次可處理的程序和數據越多。ROMRAM4. 位址(Address)主記憶體是由多個獨立的位置組成，每一個位置會分配一個 _。5. 總線(Bus)總線是一組連接電腦系統中不同元件的_，總線包含三種：數據總線、位址總線和控制總線。數據總線數據總線是用來傳輸 _。數據總線的電線數量是要視乎數據的 _。一般來說，數據總線是 _。位址總線位址總線是用來傳輸 _。位址總線的電線數量是要視乎主記憶體的容量，如果主記憶體有1024 ( ) 個位置，即是有 1024位址，所以便用 _電線才可表示。控制總線控制總線是用來傳輸 _。控制信號是由CPU中的控制部件發出，從而控制整個電腦的運作。( 例如：主記憶體讀取信號)6. 主記憶體讀寫過程下圖表示一塊容量為1024 x 8的RAM位址數據0000000000010000000001101100102000000001001111000:1022111111111010231111111111情況一：寫入RAM如果要將數據00001111寫入RAM的0000000010位置，CPU需要：1) 經 _ ，輸出主記憶體寫入信號；2) 經 _ ，輸出數據00001111；3) 經 _ ，輸出位址0000000010。位址數據0000000000讀/寫000000000110110010000000001001111000:11111111101111111111 情況二：讀取RAM如果要從RAM 的0000000001位置讀取其內容，CPU需要：1) 經 _ ，輸出主記憶體 _ 信號；2) 經 _ ，輸出位址 _；3) 經 _ ，讀入數據 _。位址數據0000000000讀/寫00000000010000000010:11111111101111111111 7. 輸入設備(Input Devices)輸入設備是向電腦輸入數據及指令的硬件，數據及指令可從兩種途徑進入。輸入設備CPUi) 鍵盤（Keyboard）鍵盤是最普遍使用的輸入設備，特別適宜輸入 _。ii) 數字鍵盤(Numeric Keypad)特別為輸入 _ 而設的鍵盤。iii) 定位設備(Pointing Devices)定位設備是用來控制圖形用戶界面(Graphical User Interface)的游標(Cursor)及指標(Pointer)，藉此發出指令。a) 滑鼠 (Mouse)：機械滑鼠、光學滑鼠、無線滑鼠b) 追蹤球(Track Ball)：像反轉了的滑鼠，佔用空間小。c) 觸摸板(Touch Pad)：透過手指在一塊感應板上移動來控制指標，用於筆記簿電腦。d) 軌跡點(Track Point)：形狀似擦膠，佔用空間極小，用於筆記簿電腦。e) 操縱桿(Joy Stick)：用於控制電腦遊戲中的活動。f) 數碼輸入板(Digitizer)圖形輸入板(Graphics Tablet)：由一枝專用筆及一塊蓋有感應設備的板組成，用戶可用手寫的形式把繪圖輸入電腦。g) 觸摸屏(Touch Screen)：透過手指輕點在一塊蓋有感應設備的屏幕，電腦便可以知道使用者的選擇。觸摸屏多用於資訊站(Kiosk)及個人數碼助理(PDA)。iv) 掃描器 (Scanner)掃描器的操作類似 _，它將文件、圖片或相片以光學原理掃描成一個圖像檔案（_）。圖像檔案的質素取決於 _ 和 _。若能配合光學字符識別(OCR)軟件，文字的掃描圖像可以識別成為文字檔案。v) 光字符閱讀機(Optical Character Reader)光字符閱讀機是用作閱讀文字。例子：vi) 條碼閱讀機(Barcode Reader)條碼(Barcode)是黑白粗幼線條的組合用來代表_或 _，例如：圖書館利用條碼來代表圖書的編號、一般商品上也有條碼來代表其商品的編號等等。條碼閱讀機是用來掃描條碼。vii) 光標閱讀機(Optical Mark Reader)光標閱讀機是用作閱讀表格特定位置上的記號，例如：使用光標閱讀機自動閱讀多項選擇題的答題紙。viii) 磁卡閱讀機(Magnetic Card Reader)磁卡閱讀機是用來閱讀存貯在磁卡上磁帶的數據。磁卡的例子：ix) 磁墨字符閱讀機(Magnetic Ink Character Reader)磁墨字符閱讀機是用來閱讀磁墨字符。磁墨字符可見於_。x) 聰明卡閱讀機(Smart Card Reader)聰明卡閱讀機是用來閱讀聰明卡上的數據，聰明卡內含有 _以存貯數據。聰明卡例子：xi) 麥克風(Microphone)麥克風是用來將 _數碼化，然後輸入電腦，以音訊檔格式存貯。麥克風若配合_(Speech recognition) 軟件，就可以把聲音識別成為文字或指令。xii) 數碼相機(Digital Camera)數碼相機以攝影的方式將靜止影像（包括立體物件的影像）輸入電腦，數碼相機的質素取決於 _、_ 及 _等等。一般數碼相機是以USB連接電腦。xiii) 數碼攝錄機(Digital Video Camera)數碼攝錄機以攝錄的方式將動態影像（包括立體物件的影像）輸入電腦，數碼攝錄機的質素取決於 _、_ 及 _等等。一般數碼攝錄機是以IEEE1394連接電腦。xiv) 終端機(Terminal)終端機是由 _ 及 _組成，是用來連接距離較遠的CPU。8. 輸出設備(Output Devices)輸出設備是電腦把數碼資訊翻譯為人可理解資訊的硬件，輸出可從兩種途徑。輸出設備CPUi) 直觀顯示部件 (Visual Display Unit)a) 直觀顯示部件可以顯示 _、_ 和 _。b) 直觀顯示部件顯示的資訊是 _的。c) 屏幕上的信息是以 _方式組成。d) 顯示器的大小通常以屏幕的_長度來衡量，一般大小有15吋、17吋等。顯示器屏幕由 _組成，每一像素可以顯示不同顏色（或灰度）。e) 顯示器的質素取決於 _和_；解析度有640x 480、800 x 600、1024x768等，點距有0.26mm至0.28mm。f) 直觀顯示部件可分為兩類：陰極射線管顯示器(CRT)和液晶顯示器(LCD)。g) 每一個屏幕影像都由顯示界面卡記錄，然後再送到顯示器上，一個解析度為800x600的顯示，其中每點是256色，要顯示一個畫面需佔顯示界面卡多少記憶？ii) 揚聲器(Speaker)揚聲器（或喇叭）是 _設備。若配合 _，可發出由數碼合成的聲音。若配合 _，可發出摸擬人聲。iii) 打印機 (Printer)打印機把 _ 或 _打印到紙張上，打印出來的資訊稱為 _ 或 _。a)打印機分類- 以速度分類特徵速度單位字符打印機(Character Printer)行式打印機(Line Printer)頁式打印機(Page Printer)- 以打印技術分類擊打非擊打打印方法優 點缺 點例 子 b) 字符打印機菊花輪打印機（擊打）(40 60 cps)- 在輪的每分支上已鑄有字符。- 打印時，將輪轉到適當字符，然後擊打在色帶上，色帶後的紙張便會印上字符。c) 行式打印機1.點陣式打印機(Dot Matrix Printer)（擊打）- 字符或圖像是由多個針頭擊打在色帶上所組成。- 字符或圖像是以 _組成。- 打印速度： _解析度：_- 優點：_- 例如：要打印字符4，便要用以下的點陣組成。.o.oo.o.o.o.o.ooooo.o.o.2. 噴墨打印機(Ink-jet printer)（非擊打）- 噴墨打印機使用一個帶有墨盒的噴咀，字符或圖像是由噴咀噴出的細墨點組成。- 字符或圖像是以 _組成。- 打印速度： _解析度：_- 優點：_d) 頁式打印機激光打印機(Ink-jet printer)（非擊打）- 激光打印機以激光照射在一個磁鼓以改變磁鼓上的電荷分佈，電荷吸附碳粉，再將碳粉壓到白紙上，經過加熱後，碳粉便可固定在紙上。- 字符或圖像是以 _組成。- 打印速度： _解析度：_- 優點：_iv) 繪圖機 (Plotter)繪圖機內有多支不同顏色的筆，在軟件的控制下，顏色筆會在紙上繪畫出圖案。9. 輔助存貯器(Backing Store)輔助存貯器(或 _ )是用來長久存貯 _ 和 _，就算關掉電腦的電源，存貯在輔助存貯器中的數據也不會失去。輔助存貯器的兩個基本運作：1)_ ： 把數據存貯到輔助存貯器。2)_ ： 從輔助存貯器中提取數據。輔助存貯器的速度：1)_ ： 提取一項數據的平均時間。2)_ ： 每秒能傳輸的數據量。3)_ ： 每分鐘轉動的次數（硬碟）。存貯容量：單位縮寫值位元Bit (b)0 or 1字節Byte (B)8 位元千字節Kilobyte(KB)百萬字節Megabyte(MB)十億字節Gigabyte(GB)兆字節Terabyte(TB)i)磁存貯技術1)軟式磁碟片(Floppy Disk)- 簡稱軟碟或磁碟。- 一片圓型的塑膠片上塗上 _物質。- 數據存貯是以帶磁性及不帶磁性的方式存貯。(例如:帶磁是1,不帶磁是0)- 磁碟上分成一個個半徑不同的同心圓，稱為 _ (Track)。- 每條磁道再分為多個 _ (Sector)。- 一般來說，每條磁道存貯同一數量的數據，所以 _圓心的磁道數據存貯較密集。- 每一扇區存量是一致，IBM電腦扇區存量是 _ 字節。- 軟碟是由 _ 負責讀寫，當軟碟放進軟碟機後，軟碟的保護窗便會打開，讀寫時，支持軟碟的軸心會旋轉至適當位置，同時讀寫磁頭也會伸展到適當的磁道進行讀寫。- 軟碟容量計算：一般的3.5吋軟碟有兩面，每面有80個磁道，每磁道有18扇區，容量是多少呢？2) 硬式磁碟(Hard Disk)- 硬式磁碟或硬碟是使用鉛片、玻璃或陶瓷做成。- _ 比磁碟快。- 由於硬碟上的磁粉