主机箱显示器鼠标键盘音响

从外观来看，计算机由主机、显示器和键盘等几部分组成，如图1-5所示。

图1-5 计算机外观示意图

1.3.1 主机

主机由中央处理器CPU和内存储器组成。 在微机中， CPU被集成在一片超大规模集成电路芯片上， 称为微处理器 (MPU)。 CPU是将运算器、 控制器、高速内部缓存集成在一块芯片上， 是计算机最重要的核心部件。 内存储器即内存， 是微型计算机工作的基础， 由只读存储器 (ROM) 和可读写的随机存储器 (RAM) 组成。 CPU、 内存及其他扩展功能芯片都是以插卡的形式安装在主板上。 主板又称主机板， 是一块带有各种插口的大型印刷电路板 (PCB)， 集成有电源接口、 外设接口、 内存槽、 控制信号传输线路 (称为控制总线)、 数据传输线路 (称为数据总线) 以及相关控制芯片等， 它将主机的各个部分有机地组合起来。

1.CPU

作为计算机的核心部件， CPU决定着计算机系统整体性能的高低。 CPU的更新速度非常快， 经过三十多年的发展， CPU已从最初8位的8088发展到如今64位的AthlonⅡ系列、 Core i系列和Xeon系列等。2009年， Intel公司推出第一代集成GPU的i系列CPU， 其后， AMD公司于2011年发布集成GPU芯片的Fu-sion系列CPU。 CPU的每次更新换代在推动微型计算机发展的同时， 也不断扩大了计算机的应用市场。

2.CPU的结构与工作原理

从外形来看， CPU是一个将单晶硅做成长方形或正方形， 并进行封装的陶瓷芯片。 在陶瓷芯片内部的单晶硅上集成了成千上万个晶体管。 CPU的型号很多，图1-6所示为Intel公司生产的第四代Corei7的外观。

图1-6 第四代Corei7外观

CPU的内部结构包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。 这3个部件相互协调，共同完成数据的分析、 判断和运算功能，并控制其他部件使其协调工作。

CPU的工作原理为控制单元从存储器或高速缓冲存储器中取出指令， 放入指令寄存器中， 并对指令译码。 它可把指令分解成一系列的微操作， 然后发出各种控制命令，执行微操作， 从而完成一条指令的执行。

1.3.2 输入设备

微机系统中常用的输入设备有鼠标、 键盘、 扫描仪、 摄像头、 数字化仪和光笔。图1-7所示为输入设备。

图1-7 输入设备

(a) 扫描仪； (b) 摄像头

1. 鼠标器

鼠标器(Mouse) 简称鼠标，主要用于移动显示器上的光标并通过按钮或菜单向主机发送操作命令。鼠标按照按键的数目不同可分为两键鼠标、 三键鼠标及滚轮鼠标等。按照鼠标接口类型不同可分为PS/2接口的鼠标、 USB接口的鼠标、 串行接口的鼠标。鼠标按其工作原理不同可分为光电式鼠标、机械式鼠标等，如图1-8所示。

图1-8 鼠标

(a) 机械式鼠标； (b) 光电式鼠标

2. 键盘

键盘(Keyboard) 是微型计算机的主要输入设备，是向计算机发布命令和输入数据的重要输入设备。如果没有键盘或键盘系统，将无法使用微型计算机， 键盘起着相当重要的作用。键盘按开关接触方式不同可分为电容式键盘和机械式键盘。 早期的键盘共有83个键， 后来不断增加新的控制键， 逐渐发展为标准的101个键，再后来，微软定义了Windows95加速键盘，将键盘上的键增加到了104个。

1.3.3 输出设备

显示器又称监视器 (Monitor)， 是微型计算机最基本也是必备的输出设备。显示器的种类很多， 如按所采用的显示器件分类， 有阴极射线管显示器(Cathode Ray Tube， CRT)、 液晶显示器 (Liquid Crystal Display， LCD)、 等离子显示器等。 随着液晶显示器价格的下降， LCD显示器现已在普通台式计算机上广泛使用， CRT显示器则逐步退出了市场。 按所显示的信息内容分类， 可分为图形显示器、 字符显示器、 图像显示器三大类。 显示器按其分辨率分为中分辨率显示器和高分辨率显示器。

1.3.4 外存储器

1. 硬盘存储器

硬盘由质地较硬的涂有磁性材料的铝合金圆盘组成， 是微机系统的主要外存储器， 具有速度快、 可靠性高、 容量大、 几乎不存在磨损问题、 使用方便等优点。 硬盘外观如图1-9所示。

图1-9 硬盘外观

硬盘由多个盘片组成， 盘片的每一面都有一个读、 写磁头， 每个盘面都划分磁道和扇区。 硬盘的存储容量可由以下公式得出。

硬盘的存储容量＝读写磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数(512B)

如某硬盘有15个磁头， 8894个柱面， 每道63扇区， 则其存储容量为

存储容量＝15×8894×63×512 B＝4.3 GB

2. 软盘存储器

软盘存储器由软盘、 软盘驱动器、 软盘设配器三部分组成。 软盘驱动器和软盘设配器安装在主机箱内。 软盘是一种涂有磁性物质的聚酯塑料薄膜圆盘，常用的软盘直径为3.5in[1]， 容量为1.44MB， 如图1-10所示。软盘按磁道和扇区来存储信息。 磁道就是以盘片中心为圆心， 由外向内编号的同心圆， 每一圆周为一个磁道， 每个磁道被等分为若干个区域， 称为扇区， 每个扇区的容量通常为512B。

3. 光盘存储器

光盘存储器是利用激光技术存储信息的装置。 目前， 用于计算机系统的光盘可分为固定型光盘和可改写型光盘等。

图1-10 软盘

1) 固定型光盘

固定型光盘又叫只读光盘， 它是由厂家把需要的信息事先制作到光盘上， 用户不能抹除， 也不能修改， 只能读取盘中的信息。

2) 可改写型光盘

可改写型光盘也叫可擦写型光盘， 就像使用软盘、 硬盘一样， 用户可以重复读/写。 目前， 计算机系统用的是磁光型可改写光盘 (Magneto Optic Disc)， 简称MO。 MO可以反复使用一万次以上， 可保存50年以上， 但一次性投资相当高，速度也比较慢。

4.U盘 (优盘)

U盘是新一代的存储设备， 采用一种闪速存储器作为存储媒介， 无须物理驱动器，仅通过USB接口和主机相连就可以像使用软、硬盘一样读写文件， 如图1-11所示。有些U盘有预先烧录在U盘芯片中的加密程序， 只有当正确输入密码之后， 才能浏览U盘加密区的文件。 U盘按存储容量不同有很多规格，如512MB、1GB、4GB、8GB等。

图1-11 U盘

[1]注:①in为常见非许用单位，1in＝25.4mm。