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计算机硬件基础知识,计算机协会：贾真2013年10月12日,课程要点,计算机的发展史计算机的组成BIOS基本设置常见计算机的类型,一、计算机的发展史,电子管,晶体管,集成电路,超大规模集成电路,第一代19461958,第二代19581964,第三代19641971,第四代1971年至今,世界上第一台计算机是1946年问世,在美国的宾夕法尼亚大学，名叫“埃尼阿克”ENIAC。,第一代电子管电脑ENIAC重达30吨,第四代电脑，如苹果仅重2.16斤,第四代计算机相比第一代计算机，在性能上提升很多；并且机身重量大幅减轻更加的便携。计算机发展也会朝着重量越来越轻、性能越来越强发展。,PK,在计算机领域有个定律叫：摩尔定律。摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登摩尔提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻2倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。,虽然摩尔定律是针对CPU的，但是计算机整体发展也基本上遵循这个原理。,百度百科解释,摩尔定律,二、计算机的组成,计算机基础,硬件：看得见、摸得着的实实在在的东西和设备（如硬盘）,软件：摸不着的、虚拟的东西，安装或存储在电脑中的程序（如windows,officeQQ),1主板2中央处理器3内存4显卡5硬盘6光驱,7声卡和音箱8网卡9显示器10鼠标和键盘11机箱和电源,计算机的硬件组成,主板,主板是将计算机中的CPU、内存、显卡以及声卡等部件联系在一起的设备。在计算机运行时，CPU通过主板上的连接线来控制计算机中的内存、显卡、声卡以及网卡等设备协同工作，从而使计算机形成一个有机的整体。,作用：你一定常听到人家说:这部电脑不稳定，常常死机！电脑稳不稳定，主板关系重大，这和一个人的体质不好，就常会伤风感冒是同样的道理.,主板的作用,PCI插槽,AGP插槽,北桥芯片,CPU插槽,南桥芯片,BIOS芯片,电源插座,内存插槽,IDE接口,CMOS,软驱接口,SATA,主板的正面结构,主板的正面结构,16,图2-37外设接口,主板的侧面结构,控制芯片组:北桥芯片+南桥芯片,北桥芯片,南桥芯片,南桥芯片主要负责对外部设备数据的传输和处理，同时管理IDE设备、对AC97音频数据的处理，以及对网络接口、USB接口的控制和电源管理等。,北桥芯片的主要功能是通过前端总线与CPU进行数据交换，并将处理过的数据信号和控制信号传送给内存、图形图像控制组件和南桥芯片。,键帽式跳线,Dip式跳线,软跳线,迄今为止跳线已经发展了三代,跳线,机箱面板指示灯及控制按键插针,POWERLED电源指示灯SPEAKER铃（扬声器）HDDLED硬盘指示灯TURBOLED跳频指示灯TURBOSW跳频控制按键插针RESETSWReset控制按键插针POWERSW电源控制按键插针KEYLOCK键盘锁,BIOS的全称为BasicInput/OutputSystem，中文意思为基本输入输出系统，它既是硬件又含有软件，是中硬件与软件的链接器。在主板BIOS芯片的上面，一般都贴有Award或者是AMI的标识，它是主板上惟一贴有标签的芯片。芯片的内部通常都固化有键盘鼠标、串口并口、软驱和硬盘驱动器等系统启动所必须的基本驱动程序。我们常说的清除CMOS设置，实际上就是撤消BIOS芯片的后备电源(钮扣电池)，让CMOS芯片中保存的数据参数恢复到出厂状态。,BIOS芯片,IDE接口位于主板的底部，有40针。两个IDE口并在一起，有时一个呈绿色，表示它为IDE1。因为系统首先检测IDE1，所以IDE1应该接系统引导硬盘。现在的主板IDE接口和串口ATA接口并存，串口ATA是在并行传输速率无法进一步提高的情况下出现的一种具有更高传输速率的技术。,硬盘设备接口,IDE接口,SATA接口（串口ATA）,软盘驱动器接口软盘驱动器接口用来连接软驱，多位于IDE接口旁边，每个主板只有一个软驱插座，通常标注着“FLOPPY”或“FDD”或“FDC”，它比IDE插槽短。,AGP插槽是专用的显卡插槽。主板上一般只有一个AGP插槽。它可以加速显卡的3D处理能力，让视频处理器与系统内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，同时提高了3D图形的数据传输速度。,AGP插槽,PCI插槽PCI-E插槽,PCI插槽,PCI-E总线是新一代升级标准。总线采用点对点技术，能够为每一个设备分配独享通道带宽，从而提高数据传输速率。,PCI总线是一个先进的高性能局部总线，通常工作频率为66MHz。主板上的PCI插槽一般有35个，常见的PCI卡有声卡、网卡、电视卡。,USB接口,USB具有传输速度快，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光驱、USB网卡等几乎所有的外部设备。USB的版本第一代：USB1.0/1.1的最大传输速率为12Mbps。1996年推出。第二代：USB2.0的最大传输速率高达480Mbps。(480/8=60MB/S）第三代：USB3.0最大传输速率5Gbps,向下兼容USB1.0/1.1/2.0。,USB3.0多为蓝色接口,USB2.0多为白色接口,IEEE1394接口，中文译名为火线接口。支持外设热插拔，能连接多个不同设备，支持同步数据传输。数据传输速度高达400Mbps，目前使用最广的是数字成像领域。,IEEE1394接口：,1394接口常用于DV录像机、照相机等设备传输大容量视频使用.,eSATA接口,ESATA接口的好处在于，可以外接硬盘、光驱，达到内置一样的速度384MB/S，支持热插拔,不用重启可以取下硬盘。并且可以兼容USB设备,它比USB2.0快6倍！,S-Video接口,S-Video接口也就是常说的S端子接口，显卡输出信号到电视的接口。,此接口已被淘汰、老式电视机上常见此接口。,VGA接口,VGA接口具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点，在彩色显示器领域得到了广泛的应用。目前VGA技术的应用还主要基于VGA显示卡的计算机、笔记本等设备。,VGA接口目前最多使用在投影仪上，基本快被淘汰。,DVI接口,DVI接口是高清数字接口，数字图像信息不需经过任何转换，减少了数字模拟数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，使用DVI进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。,DVI接口是主流台式机显卡标配，多用于多屏幕输出使用。区别：VGA接口传输的是模拟信号，而DVI接口传输的是数字信号。,DVI接口,HDMI接口,HDMI，中文名称是高清晰多媒体接口。一条HDMI线就能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。,HDMI接口是目前是所有计算机标配接口。,DP接口,DP比HDMI的分辨率更高，属于专业设备输出/输入接口，一般的显示器和电视都没有，属于比较罕见的接口。,DP接口常用接专业显示器，医学设计领域此接口较多。,各视频接口输出清晰度排名:,笔记本常见接口,蓝牙（bluetooth),支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑设备之间进行无线信息交换。最初由爱立信创制，后来由蓝牙技术联盟订定技术标准。来自古老北欧国王HaraldBltand，借国王的姓“Bltand”当名称，直接翻译成中文为“蓝牙”（Bl蓝、Tand牙）。蓝牙3.0数据传输率提高到了大约24Mbps，是2.0的八倍蓝牙4.0改进之处主要体现在三个方面，电池续航时间、节能和设备种类上拥有低成本，100米以上超长距离。,目前主流电脑手机等设备标配蓝牙4.0,CPU，简称微处理器，是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据。,CPU,7、L2Cache8、生产工艺9、工作电压10、插槽类型11、动态处理12、协处理器,CPU的技术指标,1、主频2、外频3、倍频4、地址总线宽度5、数据总线宽度6、L1Cache,【主频】主频也叫时钟频率，单位是MHz（或GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。【前端总线频率】前端总线频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。,CPU怎么区分性能好坏？一般看CPU是多少个核？CPU的主频越高越好，核越多越好。,CPU的性能指标,CPU产品天梯,对于现在计算机来说CPU性能普遍过剩特别是高端电脑更是这样。,32nmSandyBridge已经实现了处理器、图形核心、视频引擎的单芯片封装，其中图形核心拥有最多12个执行单元，性能可达当前Corei5/i3集显的1.5-2倍。功耗方面，Intel宣称新的图形核心可在同等性能下降低一半的功耗，能耗比因此翻番,Nm数量是指电路之间的距离，距离越小集成度越高功耗越低性能越强，22nm集成了10亿个晶体管。,第三代酷睿处理器,2020年5月18日星期一5时52分43秒,42,内存是用来存储程序和数据的部件，它是相对于外存而言的。我们平常使用的程序，如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等，一般都是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行，才能真正使用其功能，我们平时输入一段文字，或玩一个游戏，其实都是在内存中进行的。,内存,内存频率习惯上被用来表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz（兆赫）为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。DDR2（二代内存)：内存频率是667与800MHz。DDR3（三代内存)：现在的主流内存,参数是DDR31600。,内存条怎么区分性能高低？DDR版本数越高、主频越大、内存容量越大性能越好！,内存频率,XP、Win7。Win8、win8.1等32位系统均不能使用4G内存。32位地址总线可以支持的内存地址代码是4096MB，也就是有4GB的地址代码，可以编4GB个地址。但是，这4GB个地址码不能全部分配给安装在主板上的物理内存。因为个人电脑还有很多设备需要地址代码，以便CPU可以根据地址码找到它们。64位WIN7操作系统可以寻址4GB以上的内存。,总数3069,拥有这三样硬件计算机就可以运行了，这三个硬件是计算机里最主要的部件。,计算机三大件：主板、CPU、内存,显卡显卡就是计算机中负责图像输出的硬件,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件。,A卡：由显卡图形芯片供应商ATI生产,N卡：由显卡图形芯片供应商Nvidia生产,A卡和N卡,“公版显卡”和“非公版显卡”,“公板显卡”：是用图形芯片厂家提供的标准规格元件，标准规格板型布线来制造的显卡，现在基本市面上的绝大多数显卡都基本是公板的，因为使用公板可以减少研发成本。,“非公版显卡”：为了增加性能，对供电、显存等方面进行了强化，这些非公版显卡性能一般都很不错，适合高端玩家和超频爱好者。,显卡不给力还是CPU不给力？,运行一款游戏：如果把效果从极致调到最低还觉得卡那就是CPU不给力。-因为CPU负责运算对三维场景进行设计，如果效果最低还卡证明此游戏三维场景庞大CPU负担不了如果把效果从极致调到最低不卡了，那就是显卡不给力。-因为显卡负责是图像效果，如果低效就不卡了正品显卡负担不起这么复杂的图像效果。,选购显卡的主要参数,硬盘,硬盘是大容量、高存取速度、不易磨损的计算机外部存储设备，是计算机系统中保存信息资源最重要的外部存储器。,IDE接口：俗称并口硬盘，已被淘汰。SATA接口：串口硬盘，有高速、结构简单、支持热插拔，是当前主流。MSATA接口：mSATA接口是标准SATA的迷你版本，是最新固态硬盘接口。,硬盘接口,SATA接口（串口）,IDE接口（并口）,硬盘的参数：,【容量】硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，GB=1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小很多。【转速】硬盘转速以每分钟多少转来表示，单位表示为RPM，目前绝大多数笔记本电脑的硬盘转速为7200rpm，服务器硬盘：10000、15000rpm【品牌】希捷、西部数据、日立、三星、东芝,固态硬盘其实就是U盘的放大版本，同U盘的结构原理一样只是用的存储芯片更多。固态硬盘相比传统硬盘传输速度快约2.5倍，最高500MB/S。,光驱,CD-ROM光驱又称为致密盘只读存储器，是一种只读的光存储介质。DVD光驱是一种可以读取DVD碟片的光驱，兼容DVD-ROM，DVD-VIDEO，DVD-R，CD-ROM等常见的格式。COMBO光驱康宝光驱是人们对COMBO光驱的俗称。而COMBO光驱是一种集合了CD刻录、CD-ROM和DVD-ROM为一体的多功能光存储产品。刻录光驱包括了CD-R、CD-RW和DVD刻录机等，刻录机的外观和普通光驱差不多，只是其前置面板上通常都清楚地标识着写入、复写和读取三种速度。,单面双层光盘,单面双层光盘：也就是将资料层增加到两层，中间夹入一个半透明反射层，如此一来读取第二层资料的时候，不需要将DVD盘片翻面，直接切换激光读取头的聚焦位置就可以了。理论上双层容量是单层的一倍，DVD单层4.7G双层8.5G。蓝光单层25G双层50G.,蓝光（Bluray）或称蓝光盘利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据，并因此而得名。而传统DVD需要光头发出红色激光（波长为650nm）来读取或写入数据，通常来说波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取更多的信息。因此，蓝光极大地提高了光盘的存储容量。蓝光是最先进的大容量光碟格式，容量达到25G或50G，在速度上，蓝光的单倍1X速率为36Mbps,即4.5MB/S。,蓝光光驱,蓝光光驱目前是光驱里面的主流，播放影片的清晰度是普通DVD光盘的5倍，蓝光光驱的容量也是普通DVD的5倍,声卡和音箱声卡是计算机中处理声音的部件，声卡上有音箱和耳麦的插口.,如图：声卡如图：音箱,网卡类型,PCI网卡,100Mb/s网卡,USB网卡,笔记本网卡,分辨率:传统CRT显示器所支持的分辨率较有弹性，而LCD的像素间距已经固定，所以支持的显示模式不像CRT那么多。LCD的最佳分辨率，也叫最大分辨率，在该分辨率下，液晶显示器才能显现最佳影像。对比度:是指液晶显示器的显示状态（显示的内容）和非显示状态（底色）相对透光率的比较，常代表图像的清晰度。可视角度:是指用户可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。由于提供液晶显示的光源经折射和反射后输出时已有一定的方向性，在超出这一范围观看就会产生色彩失真现象。,液晶显示屏参数,显示器,如果我要打开一款暗黑破坏神3游戏,首先鼠标把命令发送到CPU说打开这款游戏,CPU接受指令后去内存中寻找这款游戏,当没内存中没有发现这款游戏时，就从硬盘里寻找,把找到的这款游戏数据后写入内存,CPU重新搜索内存，搜索到后分配任务,CPU判定如果是图像数据就交由显卡GPU处理，由GPU输出图像,CPU判定如果是音频数据CPU交由声卡处理，由声卡输出声音,计算机各部件运转关系图,需要运算的工作由CPU自己承担,CPU：性能越强，我们接受处理指令越快。,显卡：显卡是为了给CPU腾出更多的“时间”来运行其它的程序.在游戏中显卡负责游戏的光晕、景深效果、灯光效果、3D等工作。,内存条：用来弥补CPU和硬盘之间数据处理速度上的巨大落差.内存条频率越高，程序开启速度越快。内存容量越大，计算机开启的程序越多。,硬盘：性能越强转速越快，内存条和硬盘的交换时间就越短。提升了如开机速度、进入软件或打开图片的速度等。,主板：好坏决定我们整个计算机性能是否稳定，是否可以在极端条件下使用好电脑而不会因为过热、兼容性等问题蓝屏死机。,电脑硬件的作用,整个计算机是一个整体，各个部分都能影响计算机的性能，就像那个盛满水的木桶，最短的那个板决定了容积。而CPU、内存、硬盘、显卡、主板，甚至是操作系统这些软件环境，都是决定性能的因素之一。低端机器的瓶颈一般在显卡，内存中端机器的瓶颈一般在显卡，硬盘中高及以上机器的瓶颈一般在硬盘木桶原理一个木桶装多少水，取决于最短的那块板子就计算机发展来看现在的机械硬盘，明显就是最短的那一块，而其余硬件基本上已经性能过剩，做到了超前。,CPU、内存、硬盘、显卡、主板谁更重要？,按结构分类可以分为机械式和电容式机械式:由印刷电路板触点和导电橡胶组成，当按下或抬起按键时，导电橡胶与触点接触或断开，击键时需要较大的力，手容易疲劳。电容式：由固定电极和活动电极组成可变的电容器，当按下或抬起键盘按键时就会带动活动电极动作，引起电容量的变化，击键声小，手感好，目前比较流行。,键盘的分类,按功能分为标准键盘，人体工程学键盘，多媒体键盘,键盘的分类,增加了手腕托盘，减少疲劳，有利用健康,增加了功能键，如一键上网E-MAIL,，听音乐等,键盘按接口类型可分为AT接口、PS/2接口、USB接口、无线键盘等。,键盘的分类,鼠标,按鼠标按键的多少分为：双键鼠标（2D）和三键鼠标（3D)按构架分为机械式鼠标和光电式鼠标按鼠标的接口类型分类AT接口，PS/2接口，USB接口，无线鼠标,鼠标品牌,机箱固定主板、电源等组件，同时可以有效的保护这些组件,机箱的分类根据外观分为卧式机箱和立式机箱。据结构分为AT机箱和ATX机箱。,卧式机箱立式机箱,机箱内部件主板固定槽、电源槽、板卡槽、驱动器槽、控制面板和扬声器。,机箱的选购：,（1）机箱外观美观大方（2）机箱的选材优良（3）机箱制作工艺精湛（4）机箱的可扩展性（5）机箱的内部设计是否合理,常见机箱品牌,电源,1、AT电源(淘汰)2、ATX电源：搭配ATX机箱使用，功率为250W和300W。,常见电源品牌,BIOS的设置,StandardCMOSFeatures标准CMOS设置作用：设置日期、时间、硬盘等项目等AdvancedBIOSFeatures高级BIOS设置作用：包括所有特殊功能的选项设置AdvancedChipsetFeatures高级芯片组设置作用：与主板芯片特性有关的特性功能IntegratedPeripherals外部集成设备调节设置作用：如串口、并口等设置PowerManagementSetup电源管理设置,SetSupervisorPassword管理员口令设置SetuserPassword普通用户口令设置Save&Exitsetup保存退出ExitWithoutSaving不保存退出,BIOS的设置,BIOS的设置,BIOS常用的设置FirstBootDevice(第一启动项)SecondBootDevice（第二启动项）ThirdBootDevice（第三启动项）BoototherDevice（从其他驱动器启动）可以通过如下选项启动：Floppy、LS120、HardDisk、CD