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1 電腦系統 ComputerSystem 基本概念不同的設備 電腦硬件 電腦軟件 2 電腦系統 系統單元輸入設備輸出設備儲存設備通訊設備 3 電腦硬件概念圖 4 系統單元 理論層 中央處理器 CPU 記憶體 Memory 5 中央處理器 CentralProcessingUnit 一部電腦的核心 負責資料處理及發放命令到電腦各部分電腦速度的快慢有一半取決於它處理工作的能力另一半則取決於記憶體及通道 6 CPU 理論層 7 CPU 理論層 控制部件 ControlUnit 對週邊設備發出及接收其信號解釋主存貯器內的指令調節CPU的運作時間編排指令的執行次序管理數據傳遞 8 CPU 理論層 寄存器 Register 指令寄存器貯存取自主存貯器的現行指令指令譯碼器解釋貯存在指令寄存器的現行指令程序計數器貯存下一個將被取用的指令的地址 9 CPU 理論層 算術及邏輯運算部件 ALU 進行算術運算 及邏輯運算 內有累加器 ACC 貯存因運算或邏輯推算的結果 10 總線系統 BUSSystem 位址匯流排 AddressBus 負責傳送CPU存取資料的位址它可以決定CPU所能處理的記憶體容量 條位址線可以擁有2的N次方的記憶空間 而其位址為0至2的N次方來減1資料匯流排 DataBus 負責傳送CPU存取的資料其線數的多少代表CPU的字組Word 亦即CPU一次所能存取資料的基本單位 常稱N位元CPU亦就是此CPU有N條資料線控制匯流排 ControlBus 負責傳送CPU所發出的控制訊號 11 系統單元 應用層 中央處理器 CPU 記憶體 Memory 主機板 Motherboard 12 中央處理器 例子 13 IntelCPU的發展歷史 14 CPU架構 所用的插槽 IntelItaniumXeonSocket478 604Pentium4PrescottLGA775Pentium4Socket478Celeron CeleronDSocket478AMDAthlon64Socket754 939 940AthlonMPSocket AAthlonXPSocket AOpteronSocket940SempronSocketA 754 15 記憶體 唯讀記憶體 ROM 可讀不可寫的記憶體當電源切斷後 資料仍能保全用作儲存電腦開始啟動時所必需要的資料最典型的ROM BIOS BasicInput OutputSystem 處理電腦開機時一切硬件的連接和設定 16 記憶體 隨機存取記憶體 RAM 可讀可寫的記憶體暫時儲存被電腦執行或經處理後的程式或資料當電源切斷後 資料亦會消失 SDRAM RambusRAM DDRSDRAM DDR2SDRAM 17 記憶體 快取記憶體 Cache 第二快的記憶體資料會由暫存記憶體傳送到快取記憶體 然後才傳送到中央處理器 以增加處理速度快取記憶體分為Level1及Level2過去的L1Cache會內建於CPU 而L2Cache會內建於主機板現在所有L1及L2Cache都會內建於CPU 增加效能 18 記憶體 理論層 應用層 儲存目前正要被處理運算的程式或資料 容量以KB為單位 19 主機板 Motherboard 主機板是連接整部電腦的主體 所有電腦附件都需要與主機板連接 方可使用 ISA PCI AGP PCI E擴充槽 RAM插槽 CPU插位 IDE插位 BIOS 20 主機板 重溫 ISA PCI AGP PCI E擴充槽 RAM插槽 CPU插位 IDE插位 BIOS 21 主機板 主機箱 規格的歷史 AT規格平台於1980年代的286電腦一直使用 後來被1995年提出的ATX平台所取代掉從486進步到Pentium世代 CPU等電腦設備的效能提高 耗電量與散熱都遇到了樽頸 造成電源供應器 火牛 的瓦數不足 機箱內部溫度過高等等的問題ATX針對AT的散熱與電量問題作了相當的改善規定CPU散熱器的熱空氣必須往外排出主機板上的佈局與介面簡化將背板統一成固定I O出口規定主機板上的各部分高度限制 參考資料 ComputerDIY網站 台灣 22 主機板 主機箱 標準ATX主機板尺寸為305x244mm目前主機板有ATX MicroATX FlexATX三種規格 主機板 主機箱 規格 ATX規格 Micro ATX規格 參考資料 ComputerDIY網站 台灣 23 主機板 主機箱 最新發展 BTX BalancedTechnologyExtended 延伸性平衡技術 的新平台規範的項目包括 桌上電腦的機殼 電源供應器 主機板上的結構提供了更好的散熱效率 機殼內部空氣對流性佳加入新介面的線路設計 例如SATA PCI Express 全新化的主機板佈局 支援窄板設計 安裝簡便性更優化 參考資料 ComputerDIY網站 台灣 24 主機板 主機箱 BTX Micro ATX與Micro BTX規格比較 BTX空氣對流性 BTX佈局 參考資料 ComputerDIY網站 台灣 25 除此之外 平台的改變除了主機板尺寸大小 元件置放位置的改變外 TX ATX BTX 各元件也逐步再進化CPU由286躍升到現在Pentium4的LGA775記憶體由EDORAM SDRAM DDRRAM 進化到DDR2擴充槽由ISA PCI AGP 進化到PCI Express 參考資料 ComputerDIY網站 台灣 26 主機板 主機箱 生命之源 電源供應器 俗稱火牛 主機箱 示範機箱一機箱二 參考資料 2theMAX網站 27 主機板 百搭配件 擴充槽過去的電腦總是需要插上一堆的介面卡 例如顯示卡 網路卡 音效卡 Raid卡 Modem數據卡 因此得佔用掉不少插槽的位置隨著技術的發達 現在的整合性提高北橋晶片還具3D顯示功能南橋晶片支援了USB SATA RAID等功能網路 音效 IEEE1394晶片都直接內建在主機板上因此最常使用到的外接卡就只有高階顯示卡 其他偶爾會用到的是電視卡 SCSI卡 影像擷取卡 28 主機板 擴充槽 當電腦用家想提升電腦的功能時 就會使用到擴充槽 擴充槽能插入不同用途的擴充卡主要有ISA PCI AGP及PCI E三種 PCI PCI E ISA PCI AGP 29 主機板 擴充槽 高階顯示卡 連接顯示器及電腦的擴充卡 電腦會經由此卡將資料傳送到顯示器 化成千變萬化的圖像及影像 NVIDIAGeforce ATIRadeon 參考資料 ASUS網站 30 主機板 擴充槽 音效卡 將聲音錄製成數碼形式或播放數碼音樂 31 主機板 擴充槽 MPEG卡 MPEGII卡 已淘汰 整合 MPEGPlayerCard是一種將影視檔案解壓用的卡 用途是播放VideoCD Rom VCD MPEGIICard用作更高質數的DVD影像 32 主機板 擴充槽 電視調頻卡 TVTunerCard 電視盒 TVBox 容許電腦接收電視信號 作錄影及改顯示器為電視機的用途 33 主機板 擴充槽 其他常見的擴充卡 大部份已整合於主機板 網絡介面卡 NetworkCard 數據卡 ModemCard 磁碟控制卡 RAIDCard 無線網絡介面卡 WirelessNetworkCard 34 主機板 連接埠 經由連接埠 才能連接電腦的週邊設備包括輸入 輸出及網絡裝置 串行埠及平行埠 逐漸淘汰 USB USB2 35 輸入設備 滑鼠 Mouse 鍵盤 Keyboard 指標器 Pointer 手寫板 WritingPad 掃描器 Scanner 麥高風 Microphone 遊戲控制器 Gamepad 網路攝影機 Webcam 36 滑鼠 Mouse 常用的輸入設備 方便易用 受歡迎新一代滑鼠不止左右按鈕 還有側鈕及滾輪鍵有機械 光學及鐳射三種 近年流行無線滑鼠 Coreless 37 鍵盤 Keyboard 常用的輸入設備 用家透過按鍵 Key 來輸入數據新一代鍵盤已加入許多額外鍵及無線使用 如開 關機鍵 播放鍵 開啟瀏灠器鍵等等 38 指標器 Pointer 指標器是一個統稱 包括所有以 指標 方式運作的輸入設備 追蹤球 軌跡球 簡報控制器 聰明板 筆觸操控 39 手寫板 WritingPad 手寫板主要用來輸入中文字符 適合在座不想學習用鍵盤輸入法的同學 分別有壓力板和磁力板 40 掃描器 Scanner 將一幅圖像輸入電腦然後再加以處理主分兩類 CMOS 較Slim CCD 質素較佳 配合光學字符辨識軟件 OCR 可以解讀硬文件上的文字條碼數描器 BarcodeScanner 用作讀取條碼之用 41 麥高風 Microphone 用來將聲音輸入電腦內 以製作數碼聲音檔案配合語音辨認軟件 以進行文字輸入用作語音指令 參考電影 未來報告 42 遊戲控制器 Gamepad 用於電腦遊戲的輸入裝置 令遊戲控制得更加逼真全神 控制桿Joystick 手制Gamepad 軚盤 43 網路攝影機 Webcam 用作進行網上視象會議 但因網絡頻寬的限制 質素視乎網絡頻寬及連接區域而定可用作遠程監視 最新監視會使用IPCam 毋須連接電腦 直接連接網絡的Webcam 44 輸入 輸出設備 數碼相機數碼攝錄機 45 數碼相機 DigitalCamera 用作拍攝數碼相片之用用作拍攝短片之用現流行300 700萬像素光學變焦3X 12X 參考資料 46 數碼攝錄機 DigitalVideoCamcorder 用作拍攝數碼動態影像之用可用作拍攝相片之用附加拍攝100 300萬像素相片光學變焦10X 20X 47 輸出設備 顯示器 Monitor 屏幕影像投影器 Projector 打印機 Printer 揚聲器 Speaker 48 顯示器 Monitor 由初時的黑白色到現在的彩色 都是電腦必備的輸出設備CRT為陰極射線管顯示器LCD為液晶顯示器 49 屏幕影像投影器 可把電腦的影像投射到大屏幕 讓大批觀眾觀看可分為液晶顯示投影器及液晶顯示控制板兩種 50 打印機 Printer 有不同種類 例如 點陣式 噴墨式 鐳射式 熱昇華式等家用首推彩色噴墨打印機商用首推鐳射黑白打印機質素要求非常高及尺寸達A1 則需要繪圖機 51 揚聲器 Speaker 用作輸出音效 主要用來聽音樂和玩遊戲時增加氣氛 或現場感 52 儲存設備 硬碟 HardDisk 軟碟機 FloppyDisk 光碟機 CD ROM DVD ROM 流動儲存裝置 FlashDrive Jaz Tape Zip MO 大容量儲存裝置 53 硬碟 HardDisk 由I OCard或IDECard所控制 其高容量及高速度的優點 使它成為電腦不可缺少的硬件制式 PATA SATA IDE 容量標準 40 200GB IDE 轉速 4200 7 200rpm IDE 54 軟碟機 FloppyDisk 普遍用的磁碟機 FloppyDrive 及磁碟 FloppyDisk 最高可儲存1 44Mb的資料因容量太少 正被逐漸淘汰 55 光碟機 CD ROM DVD ROM 光碟成本低 0 5 容量大 650MB 450X1 44MB磁碟 方便攜帶 保護性高 通常可保存30年 CD R不可重寫 CD RW可重寫正被DVD ROM DVD燒錄器取代中 56 DVD燒錄器 可分單層 D5碟 4 7GB 及雙層燒錄 D9碟 8 5GB DVD碟可分兩個制式 DVD R DVD RW及DVD R DVD RW 碟作錄像 數據 碟作電腦數據 57 流動儲存裝置 FlashDriveZipDrive Zip碟SuperDriver SuperDiskMagneto OpticalDrivers MO碟 58 大容量儲存裝置 Jaz碟 2GB 磁帶 磁帶機 24GB一盒 大型捲式磁帶機 200GB一盒 硬碟 400GB 59 迷你儲存裝置 CompactFlashCardSDCard Mini SD MemoryStick Duo MMCCardSmartMediaXDCardT FlashCardMicroDrive以上各類裝置均需配合相對的讀取器才可存取資料 60 網絡設備 數據機 調制解調 卡 機網絡界面 配接 卡 機 61 數據機 調制解調 卡 機 利用電話線路把電腦接駁一起成為一個網絡或連接互聯網可分卡 機兩類卡可分PCI 桌面電腦使用 PCMCIA 手提電腦使用 62 網絡界面 配接 卡 機 用作接駁互聯網 寬頻上網的網絡設備以10M 100Mbps為現今標準 新標準為1GBbps 較數據機56Kbps快N倍以上新趨勢為無線網絡卡 Wireless 63 電腦的分類 超級電腦 SuperComputer 大型電腦 MainframeComputer 中型電腦 Minicomputer 工作站 Workstation 微型電腦 Microcomputer 流動電腦 MobileComputer 64 電腦的分類 超級電腦 Supercomputer 性能極強 亦極昂貴數千處理器同時運作過千萬至數億元一 台 通常作科研 天文探索或國防用途 65 電腦的分類 大型電腦 Mainframecomputer 大型跨國企業或大學才會使用作伺服器亦由多個處理器同時運作數十萬至千多萬一台