计算机硬件是计算机运行所需要的设备

UnitTwo

ComputerArchitecture

SectionA

LIntroduction

ILInputHardware

III.OutputHardware

IV.StorageHardware

V.HardwareConnections

D2

LIntroduction

>Computerhardwareistheequipmentinvolvedinthe

functionofacomputerandconsistsofthecomponentsthat

canbephysicallyhandled.Thefunctionofthese

componentsistypicallydividedintothreemaincategories:

input,output,andstorage.

•计算机硬件是计算机运行所需要的设备，由可进行物理处

理的元件组成。

•这些元件的功能一般分为3个主要类别：输入、输出和存

储。

3<13

LIntroduction

•Componentsinthesecategoriesconnecttomicroprocessors,

specifically,thecomputer'scentralprocessingunit(CPU),

theelectroniccircuitrythatprovidesthecomputational

abilityandcontrolofthecomputer,viawiresorcircuitry

calledabus.

•这些类别的元件与微处理器相连接，特别是与计算机的中

央处理器相连接，而后者是通过被称之为总线的线路或电

路来提供计算能力和对计算机进行控制的电子电路。

34

LIntroduction

>Software,ontheotherhand,isthesetofinstructionsa

computerusestomanipulatedata,suchasaword­

processingprogramoravideogame.Theseprogramsare

usuallystoredandtransferredviathecomputer's

hardwaretoandfromtheCPU.

•另一方面，软件是计算机用来处理数据的一套指令，如字

处理程序或者视频游戏。

•这些程序通常被存储起来，并由计算机硬件调入和调出中

央处理器。

5

LIntroduction

•Softwarealsogovernshowthehardwareisutilized;for

example,howinformationisretrievedfromastorage

device.Theinteractionbetweentheinputandoutput

hardwareiscontrolledbysoftwarecalledtheBasicInput

OutputSystem(BIOS)software.

•软件也控制着硬件如何使用；例如，如何从存储设备中检

索信息。输入与输出硬件的交互作用是由基本输入输出系

统(BIOS)软件控制的。

36

LIntroduction

>Althoughmicroprocessorsarestilltechnically

consideredtobehardware,portionsoftheirfunctionare

alsoassociatedwithcomputersoftware.Since

microprocessorshavebothhardwareandsoftwareaspects

theyarethereforeoftenreferredtoasfirmware.

•尽管微处理器在技术上仍被认为是硬件，其部分功能也与

计算机软件有关系。既然微处理器同时具有硬件与软件方

面的特征，它们因此经常被称作固件。

7

ILInputHardware

Inputhardwareconsistsofexternaldevicesthatis,

componentsoutsideofthecomputer'sCPUthat

provideinformationandinstructionstothecomputer.A

lightpenisastyluswithalightsensitivetipthatisusedto

drawdirectlyonacomputer'svideoscreenortoselect

informationonthescreenbypressingaclipinthelightpen

orbypressingthelightpenagainstthesurfaceofthescreen.

Thepencontainslightsensorsthatidentifywhichportionof

thescreenitispassedover.

•输入硬件由给计算机提供信息和指令的外部设备——亦即计

算机中央处理器以外的元件——组成。光笔是具有光敏端头

的输入笔，用来在计算机屏幕上直接写画，或者通过按光笔

上的夹子或用光笔接触屏幕来在屏幕上选择信息。这种笔含

有光传感器，能够识别屏幕上笔经过的部分。

8

ILInputHardware

•Amouseisapointingdevicedesignedtobegrippedbyone

hand.Ithasadetectiondevice(usuallyaball)onthebottom

thatenablestheusertocontrolthemotionofanon-screen

pointer,orcursor,bymovingthemouseonaflatsurface.As

thedevicemovesacrossthesurface,thecursormovesacross

thescreen.Toselectitemsorchoosecommandsonthe

screen,theuserpressesabuttononthemouse.

•鼠标是为一只手抓握而设计的指示设备。它在底部有一个检

测装置(通常是一个圆球)，使用户通过在一个平面上移动

鼠标能够控制屏幕上指针或光标的运动。当鼠标滑过平面的

时候，光标随着在屏幕上移动。要在屏幕上选择项目或命

\令，用户就点击鼠标上的按钮。

9

ILInputHardware

•Ajoystickisapointingdevicecomposedofaleverthat

movesinmultipledirectionstonavigateacursororother

graphicalobjectonacomputerscreen.Akeyboardisa

typewriter-likedevicethatallowstheusertotypeintextand

commandstothecomputer.Somekeyboardshavespecial

functionkeysorintegratedpointingdevices,suchasa

trackballortouch-sensitiveregionsthatlettheuser'sfinger

motionsmoveanon-screencursor.

・操纵杆是由一根杆子组成的指示设备，该杆以向多个方向移

动来操纵计算机屏幕上的光标或者其他图形对象。键盘是一

个像打字机的设备，它使用户得以向计算机键入文本和命令。

有些键盘有特殊功能键或集成的指示设备，如轨迹球或者可

以让用户通过手指的移动来移动屏幕上光标的触敏区。

10

ILInputHardware

>Anopticalscanneruseslight-sensingequipmentto

convertimagessuchasapictureortextintoelectronic

signalsthatcanbemanipulatedbyacomputer.For

example,aphotographcanbescannedintoacomputerand

thenincludedinatextdocumentcreatedonthatcomputer.

Thetwomostcommonscannertypesaretheflatbed

scanner,whichissimilartoanofficephotocopier,andthe

hand-heldscanner,whichispassedmanuallyacrossthe

imagetobeprocessed.

•光扫描仪利用光感应设备将图片或文本等形式的图像转换

成计算机能够处理的电子信号。例如，一张照片能够被扫

入一台计算机，然后包括在该计算机建立的文本文件中。

最常见的两种扫描仪类型是平板式扫描仪和手持式扫描

仪，前者类似一台办公复印机，后者用手动的方式从要处

J理的图像上扫过。

Q11

ILInputHardware

•Amicrophoneisadeviceforconvertingsoundintosignals

thatcanthenbestored,manipulated,andplayedbackby

thecomputer.Avoicerecognitionmoduleisadevicethat

convertsspokenwordsintoinformationthatthecomputer

canrecognizeandprocess.

•麦克风是将声音转换成可被计算机存储、处理和回放的信

号的设备。语音识别模块是将说的话转换成计算机能够识

别和处理的信号的设备。

312

ILInputHardware

>Amodem,whichstandsformodulator-demodulator,isa

devicethatconnectsacomputertoatelephonelineand

allowsinformationtobetransmittedtoorreceivedfrom

anothercomputer.Eachcomputerthatsendsorreceives

informationmustbeconnectedtoamodem.

•调制解调器代表调制器一解调器，是将计算机与电话线连

接、允许信息传给或接自另一台计算机的设备。每台发送

或接收信息的计算机都必须与调制解调器相连接。

313

ILInputHardware

•Theinformationsentfromonecomputerisconvertedby

themodemintoanaudiosignal,whichisthentransmitted

bytelephonelinestothereceivingmodem,whichconverts

thesignalintoinformationthatthereceivingcomputercan

understand.

•计算机发送的信息由调制解调器转换成音频信号，然后通

过电话线传送到接收调制解调器上，由其将信号转换成接

收计算机能够理解的信息。

14

IILOutputHardware

>Outputhardwareconsistsofexternaldevicesthat

transferinformationfromthecomputer'sCPUtothe

computeruser.Avideodisplay,orscreen,converts

informationgeneratedbythecomputerintovisual

information.Displayscommonlytakeoneoftwoforms:a

videoscreenwithacathoderaytube(CRT)oravideo

screenwithaliquidcrystaldisplay(LCD).

•输出硬件由将信息从计算机中央处理器传给计算机用户的

外部设备构成。视频显示器或屏幕将计算机生成的信息转

换成可视信息。显示器一般有两种形式：阴极射线管视频

屏幕和液晶显示视频屏幕。

IILOutputHardware

•ACRT-basedscreen,ormonitor,lookssimilartoa

televisionset.InformationfromtheCPUisdisplayedusing

abeamofelectronsthatscansaphosphorescentsurface

thatemitslightandcreatesimages.AnLCD-basedscreen

displaysvisualinformationonaflatterandsmallerscreen

thanaCRT-basedvideomonitor.LCDsarefrequently

usedinlaptopcomputers.

•基于阴极射线管的屏幕或监视器看起来就像一台电视机。

从中央处理器输出的信息，使用电子束显示出来，其过程

是电子束扫描荧光屏，而荧光屏则发出光并产生图像。基

于液晶显示器的屏幕将可视信息显示在比基于阴极射线管

的视频监视器更平、更小的屏幕上。液晶显示器常常用于

》膝上型计算机。

16

IILOutputHardware

>Printerstaketextandimagefromacomputerandprint

themonpaper.Dot-matrixprintersusetinywiresto

impactuponaninkedribbontoformcharacters.Laser

printersemploybeamsoflighttodrawimagesonadrum

thatthenpicksupfineblackparticlescalledtoner.The

tonerisfusedtoapagetoproduceanimage.Inkjet

printersfiredropletsofinkontoapagetoformcharacters

andpictures.

•打印机将计算机输出的文本和图像打印在纸上。点阵打印

机使用细小的金属丝打击色带，从而形成字符。激光打印

机使用光束在磁鼓上画图像，然后由磁鼓吸起被称之为色

粉的微小黑粒。色粉熔凝到纸上，形成图像。喷墨打印机

将小墨滴喷射到纸上，形成字符和图像。

17

IV,StorageHardware

>Storagehardwareprovidespermanentstorageof

informationandprogramsforretrievalbythecomputer.

Thetwomaintypesofstoragedevicesarediskdrivesand

memory.Thereareseveraltypesofdiskdrives:hard,

floppy,magneto-optical,andcompact.Harddiskdrives

storeinformationinmagneticparticlesembeddedinadisk.

Usuallyapermanentpartofthecomputer,harddiskdrives

canstorelargeamountsofinformationandretrievethat

informationveryquickly.

>存储硬件为计算机检索提供信息和程序的永久性存储。两

种主要的存储设备是磁盘驱动器和存储器。磁盘驱动器有

几种类型：硬盘、软盘、磁光盘和光盘。硬盘驱动器将信

飞息存储在盘中嵌入的磁性颗粒中。硬盘驱动器通常是计算

机的固定部分，能存储大量的信息并对其进行快速的检索。

J18

IV,StorageHardware

•Floppydiskdrivesalsostoreinformationinmagnetic

particlesembeddedinremovabledisksthatmaybefloppyor

rigid.Floppydisksstorelessinformationthanaharddiskdrive

andretrievetheinformationatamuchslowerrate.Magneto­

opticaldiscdrivesstoreinformationonremovablediscsthat

aresensitivetobothlaserlightandmagneticfields.Theycan

typicallystoreasmuchinformationasharddisksbuthave

slightlyslowerretrievalspeeds.

＞软盘驱动器也将信息存储在磁性颗粒中，但这些颗粒是嵌入在

可移动的盘中，而这些盘既可能是软的也可能是硬的。软盘比

硬盘存储的信息少，检索该信息的速度也慢得多。磁光盘驱动

器将信息存储在对激光和磁场都敏感的可移动盘上。它们可存

储的信息通常与硬盘一样多，但检索速度稍微慢一点。

19

IV,StorageHardware

•Compactdiscdrives(CD-ROM)storeinformationonpits

burnedintothesurfaceofadiscofreflectivematerial.The

informationstoredonCD-ROMscannotbeerased(erase)or

overwritten(overwrite)withnewinformation.Theycanstore

aboutasmuchinformationasaharddrivebuthaveaslower

rateofinformationretrieval.

•由反射材料制成的光盘，其表面烧蚀出凹陷区。光驱(CD・

ROM)就是将信息存储于此。存储在光盘上的信息不能擦除

或用新信息改写。它们能够存储和硬盘差不多的信息量，但信

息检索速度比其慢。

320

IV,StorageHardware

>Memoryreferstothecomputerchipsthatstore

informationforquickretrievalbytheCPU.Randomaccess

memory(RAM)isusedtostoretheinformationand

instructionsthatoperatethecomputer'sprograms.

＞存储器是指存储信息供中央处理器快速检索的计算机芯片。随

机访问存储器（RAM）用来存储操作计算机程序的信息和指

令。

321

IV,StorageHardware

•Typically,programsaretransferredfromstorageonadisk

drivetoRAM.RAMisalsoknownasvolatilememorybecause

theinformationwithinthecomputerchipsislostwhenpower

tothecomputeristurnedoff.

A通常，程序由磁盘驱动器的存储区调到随机访问存储器中。随

机访问存储器也称作易失性存储器，因为当计算机的电源关闭

时，计算机芯片中的信息随着丢失。

22

IV,StorageHardware

•Read-onlymemory(ROM)containscriticalinformationand

softwarethatmustbepermanentlyavailableforcomputer

operation,suchastheoperatingsystemthatdirectsthe

computer'sactionsfromstartuptoshutdown.ROMiscalled

nonvolatilememorybecausethememorychipsdonotlosetheir

informationwhenpowertothecomputeristurnedoff.

＞只读存储器(ROM)包含必须永久可供计算机操作使用的关

键信息和软件，如从开机到关机一直指挥计算机的运行的操作

系统。只读存储器称之为非易失性存储器，因为当计算机的电

源关闭时，存储芯片中的信息不会丢失。

IV,StorageHardware

>Somedevicesservemorethanonepurpose.Forexample,

floppydisksmayalsobeusedasinputdevicesiftheycontain

informationtobeusedandprocessedbythecomputeruser.In

addition,theycanbeusedasoutputdevicesiftheuserwantsto

storetheresultsofcomputationsonthem.

>有些设备有不止一种用途。例如，软盘也可用作输入设备，如

果它们含有计算机用户要使用和处理的信息的话。止匕外，它们

也可用作输出设备，如果用户想将计算结果存储在它们上面的

话。

3

Q24

V；HardwareConnections

>Tofunction,hardwarerequiresphysicalconnectionsthat

allowcomponentstocommunicateandinteract.Abusprovides

acommoninterconnectedsystemcomposedofagroupofwires

orcircuitrythatcoordinates(coordinate)andmoves

informationbetweentheinternalpartsofacomputer.

>要想运转，硬件需要物理连接，使元件之间能够交流和相互作

用。总线提供了一种常见的互连系统，它由一组导线或电路组

成，在计算机的内部组成部分之间协调和移动信息。

Q25

V.HardwareConnections

Acomputerbusconsistsoftwochannels(channel):onethat

theCPUusestolocatedata,calledtheaddressbus,andanother

tosendthedatatothataddress,calledthedatabus.Abusis

characterized(characterize)bytwofeatures(feature):how

muchinformationitcanmanipulateatonetime,calledthebus

width,andhowquicklyitcantransferthesedata.

A计算机总线由两条通道组成：一条由中央处理器用来给数据定

位，叫做地址总线；另一条用来将该数据送往那个地址，叫做

数据总线。总线可用两个特征来描述：一次可处理的信息量，

称为总线宽度，和传送这些数据的速度。

326

V,HardwareConnections

>Aserialconnectionisawireorsetofwiresusedtotransfer

informationfromtheCPUtoanexternaldevicesuchasa

mouse,keyboard,modem,scanner,andsometypesofprinters.

Thistypeofconnectiontransfersonlyonepieceofdataata

time,andisthereforeslow.Theadvantagetousingaserial

connectionisthatitprovideseffectiveconnectionsoverlong

distances.

>串行连接是一根或一组导线，用于将信息从中央处理器传送到

外部设备，如鼠标、键盘、调制解调器、扫描仪和一些类型的

打印机。这种连接一次只能传送一段数据，因此很慢。使用串

、连接的好处在于它能提供远距离的有效连接。

V,HardwareConnections

>Aparallelconnectionusesmultiplesetsofwirestotransfer

blocks(block)ofinformationsimultaneously.Mostscanners

andprintersusethistypeofconnection.Aparallelconnection

ismuchfasterthanaserialconnection,butitislimitedto

distancesoflessthan3m(10ft)betweentheCPUandthe

externaldevice.

>并行连接使用多组导线来同时传送数个信息块。大多数扫描仪

和打印机使用这种连接方式。并行连接比串行连接快得多，但

是它在中央处理器和外部设备之间的传输距离仅限于不到3米

(10英尺)。

ExerciseIIL

CD-ROMstandsforcompactdiskread-onlymemory.

Unlike/Zoppyandharddisks,whichusemagneticcharges

torepresentIsandOs,opticaldisksusereflectedlight.Ona

CD-ROMdisk,IsandOsarerepresentedbyflatareasand

bumpyareas(calle