1、第第1章章 计算机系统组成部件计算机系统组成部件n1.1 计算机系统硬件组成计算机系统硬件组成n1.2 微处理器微处理器n1.3 主板主板n1.4 内存内存n1.5 外存储器外存储器n1.6 输入系统设备输入系统设备n1.7 显示系统设备显示系统设备n1.8 声卡和音箱声卡和音箱n1.9 机箱与电源机箱与电源1.1 计算机系统硬件组成计算机系统硬件组成n通常人们所说的计算机指的是办公室或者家里通常人们所说的计算机指的是办公室或者家里用的微型计算机，简称用的微型计算机，简称“微机微机”，又称为，又称为“个个人计算机人计算机”，即简称，即简称PC（Personal Computer）。）。n计算机
2、系统必须由两部分组成：一是硬件计算机系统必须由两部分组成：一是硬件（Hardware），），二是软件（二是软件（Software）。）。返回首页n计算机的硬件是由电子器件和机电元件装置组计算机的硬件是由电子器件和机电元件装置组成的，包括控制器、运算器、存储器、输入和成的，包括控制器、运算器、存储器、输入和输出设备，这是计算机系统中的物理实体部分。输出设备，这是计算机系统中的物理实体部分。根据其外观特征及功能的不同，可划分为主机、根据其外观特征及功能的不同，可划分为主机、外部设备两大部分。外部设备两大部分。n主机包括主机包括CPU（中央处理器）、主存储器、接中央处理器）、主存储器、接口电路和总线
3、电路。其中口电路和总线电路。其中CPU是计算机的心脏，是计算机的心脏，它的性能强弱能直接决定整个计算机的性能，它的性能强弱能直接决定整个计算机的性能，是衡量计算机档次的一个重要指标。是衡量计算机档次的一个重要指标。n连接主机和外部设备的电路称为连接主机和外部设备的电路称为“I/O接口电接口电路路”，也称为，也称为“输入输出接口电路输入输出接口电路”，有了它，有了它，主机和外部设备之间就能传输信息、实现数据主机和外部设备之间就能传输信息、实现数据缓冲、完成不同格式的数据转换以及设备选择、缓冲、完成不同格式的数据转换以及设备选择、优先权处理等。优先权处理等。n为了能保存运算信息与数据资料，计算机系
4、统为了能保存运算信息与数据资料，计算机系统还需要外部存储器，磁盘就是一种这样的设备。还需要外部存储器，磁盘就是一种这样的设备。常用磁盘有软盘、硬盘两种，后者的容量要比常用磁盘有软盘、硬盘两种，后者的容量要比前者大得多。前者大得多。图1-1 计算机系统硬件返回本节1.2 微处理器微处理器n1.2.1 CPU的类别的类别n1.2.2 CPU的性能指标的性能指标返回首页1.2.1 CPU的类别的类别n1.2.1.1 Intel系列系列 n1.2.1.2 AMD系列系列n1.2.1.3 Cyrix系列系列 n如图如图1-2所示，从外观上看，所示，从外观上看，CPU是用陶瓷封是用陶瓷封装起来的，从封装形
5、式上看，有传统针脚式的装起来的，从封装形式上看，有传统针脚式的Socket类型和插卡式的类型和插卡式的Slot类型两种。类型两种。CPU的的生产厂商现在主要有生产厂商现在主要有Intel、AMD、VIA等。其等。其中中Intel公司的公司的CPU市场占有率最高。目前市场市场占有率最高。目前市场上主流的上主流的CPU有：有：Intel公司的公司的Pentium III系系列、列、Celeron系列、系列、Pentium 4系列，系列，AMD的的K7、K8系列，系列，VIA的的Cyrix III系列等。系列等。图1-2 几种不同类型的CPU芯片返回本节n1Pentium III系列系列Pentiu
6、m III处理器是处理器是Intel于于1999年年2月推出的产品。现在市面上月推出的产品。现在市面上见到的是见到的是Pentium III Coppermine（铜矿），它采用了铜矿），它采用了0.18m mm的制造工艺，架构为的制造工艺，架构为Socket 370，配有配有256 KB的二级高速缓存，的二级高速缓存，它是它是1999年年10月底正式发布的。月底正式发布的。n2Celeron系列系列 Celeron处理器的推出是处理器的推出是Intel为了夺回被为了夺回被AMD占领的低端市场而采占领的低端市场而采取的重要措施之一。目前市面上常见的是最早发布于取的重要措施之一。目前市面上常见的
7、是最早发布于2000年年3月月29日的日的Celeron II（赛扬二代，现在简称赛扬）。赛扬二代，现在简称赛扬）。n3Pentium 4系列系列 1.2.1.2 AMD系列系列 2000年年11月，月，Intel推出了新一代的推出了新一代的Pentium 4处理器，处理器，Pentium 4摒弃了以前摒弃了以前Pentium系列微处理器采用的系列微处理器采用的P6微架构（内部架构），微架构（内部架构），取而代之的是新设计的取而代之的是新设计的NetBurst微架构。微架构。1.2.1.1 Intel系列系列 1.2.1.2 AMD系列系列1.2.1.2 AMD系列系列1毒龙处理器毒龙处理器2
8、雷鸟处理器雷鸟处理器1.2.1.3 Cyrix系列系列 Cyrix也是一家比较著名的也是一家比较著名的CPU制造商，但是制造商，但是由于其产品性能原因，无法与由于其产品性能原因，无法与Intel、AMD竞竞争，最终在争，最终在1999年被我国台湾地区的威盛年被我国台湾地区的威盛（VIA）公司收购。现在市场上公司收购。现在市场上Cyrix系列的主系列的主流流CPU是是Cyrix III系列。系列。返回本节1.2.2 CPU的性能指标的性能指标n1主频、倍频和外频主频、倍频和外频n2内存总线速度或系统前端总线速度（内存总线速度或系统前端总线速度（FSB）n3工作电压工作电压 n4地址总线宽度地址总
9、线宽度n5数据总线宽度数据总线宽度 n6L1缓存缓存 返回本节1.3 主板主板n1.3.1 主板的结构主板的结构n1.3.2 主板的性能指标主板的性能指标返回首页1.3.1 主板的结构主板的结构n1.3.1.1 控制芯片组控制芯片组n 1.3.1.2 总线总线 n1.3.1.3 CPU插槽（或插座）、内存插槽和扩插槽（或插座）、内存插槽和扩充插槽充插槽 n1.3.1.4 驱动器接口驱动器接口 n1.3.1.5 BIOSn计算机系统中用于连接各组成部件的物件就是计算机系统中用于连接各组成部件的物件就是主 板（主 板（Mainboard），），它 又 称 为 系 统 板它 又 称 为 系 统 板（
10、Systemboard）或母板（或母板（Motherboard），），是计算机系统中最基本最重要的部件之一。是计算机系统中最基本最重要的部件之一。n主板是安装在机箱内的一块矩形电路板，上面主板是安装在机箱内的一块矩形电路板，上面安装了组成微机的主要电路系统。如图安装了组成微机的主要电路系统。如图1-3所示，所示，主板的主要部件有主板芯片组、主板的主要部件有主板芯片组、CPU插槽、插槽、BIOS芯片、扩充插槽、电源插座、内存插槽、芯片、扩充插槽、电源插座、内存插槽、IDE（硬盘、光驱）接口插座、软盘驱动器接口硬盘、光驱）接口插座、软盘驱动器接口插座、串行口、并行口、插座、串行口、并行口、PS/2
11、接口、接口、USB接口。接口。图1-3 主板1.3.1.1 控制芯片组控制芯片组n1传统的南北桥结构传统的南北桥结构n2中心控制型结构中心控制型结构 n3整合芯片组整合芯片组 1.3.1.2 总线总线 n（1）CPU总线。包括地址线（总线。包括地址线（CAB）、）、数据线（数据线（CDB）和控制线（和控制线（CCD），），它用来连接它用来连接CPU和控制芯片。和控制芯片。n（2）存储总线。包括地址线（）存储总线。包括地址线（MAB）、）、数据线（数据线（MDB）和控制线（和控制线（MCD），），用来连接存储控制器和用来连接存储控制器和DRAM。n（3）系统总线。也称为系统总线。也称为I/O通道
12、总线，包括地址线通道总线，包括地址线（SAB）、）、数据线（数据线（SDB）和控制线（和控制线（SCB），），用来与扩用来与扩充插槽上的各扩充板卡相连接。系统总线有多种标准，以充插槽上的各扩充板卡相连接。系统总线有多种标准，以适用于各种系统。适用于各种系统。n（4）外部总线。用来连接外设控制芯片，如主机板上）外部总线。用来连接外设控制芯片，如主机板上的的I/O控制器和键盘控制器。控制器和键盘控制器。总线应用特点ISA（Industry StandardArchitecture）IBM公司为286/AT电脑制订的总线工业标准，也称为AT标准。传送数据宽度是16位，工作频率为8 MHz，数据传输率
13、最高可达8 MB/s，目前正淡出市场M C A（M i c r o C h a n n e l Architecture）IBM公司专为其PS/2系统开发的微通道总线结构。由于执行的是使用许可证制度，因此未能得到有效推广EISA（Extended Industry Standard Architecture）EISA集团（1988年由Compaq、HP、AST、NEC、Olivetti、Zenith、Tandy等组成）为32位CPU设计的总线扩展工业标准VESA（Video Electronics Standards Association）VESA组织（1992年由IBM、Compaq等发起
14、，有120多家公司参加）按Local Bus（局部总线）标准设计的一种开放性总线。但应用并不是很广泛PCI（Peripheral ComponentInterconnect）SIG（Special Interest Group）集团推出的总线结构。1992年起，先后有Intel、HP、IBM、Apple、DEC、Compaq、NEC等著名的厂商加盟重新组建。该结构是解决外部设备接口的总线，传送数据宽度为32位，可以扩展到64位，工作频率为33 MHz，数据传输率可达132 MB/s528B/s，目前正广泛使用AGP（Accelerated Graphics Port）即加速图形端口。它是一种为
15、了提高视频带宽而设计的总线规范。因为它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡，因此严格说来，AGP也是一种接口标准，用于使用64位图形总线使CPU与内存连接，以提高计算机对图像的处理能力。目前的主板产品大多支持AGP表1-1 各种总线与应用特点总线性能ISA总线24位地址线可直接寻址的内存容量为16 MB，8/16位数据线最大位宽为16位（bit），最高时钟频率为8 MHz，最大稳态传输率为16 MB/sEISA总线32位地址域直接寻址范围为4 GB，32位数据线最大时钟频率为8.3 MHz，最大传输率为33 MB/sPCI总线总线时钟频率为33.3 MHz/66 MHz，最大数据传输速率
16、为133 MB/s，时钟同步方式与CPU及时钟频率无关，总线宽度为32位（5V）/64位（3.3V）表1-2 ISA、EISA、PCI总线各自的性能 1.3.1.3 CPU插槽（或插座）、内存插槽和扩充插槽插槽（或插座）、内存插槽和扩充插槽 n1CPU插座插座n2ATX电源插座电源插座 n3DIMM插槽与插槽与SIMM插槽插槽n4ISA扩展槽和扩展槽和PCI扩展槽扩展槽 n5AGP插槽插槽 1.3.1.4 驱动器接口驱动器接口 n（1）I/O接口。接口。n（2）并口。）并口。n（3）串口。）串口。n（4）PS/2接口。接口。n（5）USB接口。接口。1.3.1.5 BIOS nBIOS是是Ba
17、sic Input/Output System（基基本输入本输入/输出系统）的简称，它集成在主板的一输出系统）的简称，它集成在主板的一个个ROM芯片中，其中包括了一组例行程序，如芯片中，其中包括了一组例行程序，如基本输入基本输入/输出程序、系统信息设置程序、开机输出程序、系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序。另外还有上电自检程序和系统启动自举程序。另外还有内部的诊断程序和一些应用程序。一块主板的内部的诊断程序和一些应用程序。一块主板的性能先进与否和主板的性能先进与否和主板的BIOS程序功能是否强劲程序功能是否强劲有着密切的关系。有着密切的关系。返回本节1.3.2 主板的性能指标
18、主板的性能指标n主板的主要性能指标有：主板的主要性能指标有：n（1）支持）支持CPU的种类和频率。的种类和频率。n（2）控制芯片组的型号。）控制芯片组的型号。n（3）总线频率。）总线频率。n（4）支持内存的种类和容量。）支持内存的种类和容量。n（5）扩充插槽类型和数量。）扩充插槽类型和数量。n（6）各种接口的种类和数量。）各种接口的种类和数量。n（7）主板）主板BIOS功能和版本号。功能和版本号。返回本节1.4 内存内存n1.4.1 内存的类型内存的类型n1.4.2 内存的结构内存的结构n1.4.3 内存的技术指标内存的技术指标n1.4.4 内存条和高速缓存内存条和高速缓存返回首页1.4.1
19、内存的类型内存的类型n存储器按功能分为只读存储器（存储器按功能分为只读存储器（ROM，Read Only Memory）和随机存储器（和随机存储器（RAM，Random Memory）两种。两种。RAM分为分为 SRAM（Static RAM，静态随机存储器）和静态随机存储器）和DRAM（Dynamic RAM，动态随机存储器）两种。动态随机存储器）两种。n 1DDR SDRAM内存型号内存型号 n（1）PC1600。n（2）DDR266/PC2100。n（3）DDR333/PC2700。n2RDRAM内存常见型号内存常见型号 n（1）PC600。n（2）PC700。n（3）PC800。n（4
20、）PC1066。返回本节1.4.2 内存的结构内存的结构n1PCB板板 n2内存颗粒内存颗粒 n3内存颗粒空位内存颗粒空位 n4电容与电阻电容与电阻 n5内存固定卡内存固定卡n6内存脚缺口内存脚缺口n7金手指金手指 n8SPD n通过下面图通过下面图1-5来了解内存的基本结构。来了解内存的基本结构。图1-5 内存返回本节1.4.3 内存的技术指标内存的技术指标n1内存容量内存容量n2内存速度内存速度 n3奇偶校验奇偶校验n4ECC n5存取时间存取时间 n6内存带宽内存带宽 返回本节1.4.4 内存条和高速缓存内存条和高速缓存n1.4.4.1 内存条内存条 n1.4.4.2 系统高速缓存系统高
21、速缓存 1.4.4.1 内存条内存条 早期系统的主存储器早期系统的主存储器IC都是固定安装在主板上，它都是固定安装在主板上，它是由许多存储芯片组成的，通常为是由许多存储芯片组成的，通常为256 KB。内存条由印刷电路板和内存芯片构成，采用存储器内存条由印刷电路板和内存芯片构成，采用存储器芯片的多少由内存条的容量和芯片的数据位数决定。芯片的多少由内存条的容量和芯片的数据位数决定。内存的速度要由内存总线和内存芯片的速度配合来内存的速度要由内存总线和内存芯片的速度配合来实现。通常，总线速度用其工作时钟的频率来表示，比实现。通常，总线速度用其工作时钟的频率来表示，比如如33 MHz、66 MHz、10
22、0 MHz、133 MHz和和1508 MHz总线等。而存储器芯片的速度用其存取时间来表总线等。而存储器芯片的速度用其存取时间来表示，比如示，比如25 ns、20 ns、15 ns、10 ns和和7 ns等。等。1.4.4.2 系统高速缓存系统高速缓存 n主存储器的高速缓冲存储器也称为主存储器的高速缓冲存储器也称为Cache，它它由存取速度较高的由存取速度较高的SRAM芯片构成。芯片构成。SRAM由由静态静态MOS管构成，速度远高于主存的管构成，速度远高于主存的DRAM存存储器，目前可达几纳秒。储器，目前可达几纳秒。nCPU和内存是主机的基本构成，它们决定着系和内存是主机的基本构成，它们决定着
23、系统的速度。统的速度。n把把SRAM的高速度和的高速度和DRAM的大容量相结合构的大容量相结合构成系统内存，是目前提高系统内存访问速度的成系统内存，是目前提高系统内存访问速度的有效方法。有效方法。nCache的工作原理是：它面向的工作原理是：它面向 CPU工作，存储工作，存储CPU常常用的数据和代码信息。这种高速缓存的方法的有效性，用的数据和代码信息。这种高速缓存的方法的有效性，必须建立在程序访问存储器时在时间和空间上具有局域必须建立在程序访问存储器时在时间和空间上具有局域性的这一特点之上，即对多数程序来说，在某个时间段性的这一特点之上，即对多数程序来说，在某个时间段内会集中重复地访问存储器的
24、某一特定区域。比如内会集中重复地访问存储器的某一特定区域。比如CPU的进出堆栈指令的进出堆栈指令PUSH和和POP，操作都是在所谓操作都是在所谓“栈顶栈顶”这一特定的存储区顺序执行。这一特定的存储区顺序执行。nCache的写入方式有直写式（的写入方式有直写式（Write Through Cache）和回写式（和回写式（Write Back Cache）两种。高速缓存技术两种。高速缓存技术也用于图形加速卡、硬盘、光驱、扫描仪和数码相机等也用于图形加速卡、硬盘、光驱、扫描仪和数码相机等高速设备。高速设备。返回本节1.5 外存储器外存储器n1.5.1 软盘和软盘驱动器软盘和软盘驱动器n1.5.2 硬
25、盘驱动器硬盘驱动器n1.5.3 光盘驱动器光盘驱动器返回首页1.5.1 软盘和软盘驱动器软盘和软盘驱动器n1软盘软盘 n软磁盘（软磁盘（Floppy Diskette，简称软盘）是一种涂有简称软盘）是一种涂有磁性介质的聚酯薄膜圆盘，盘片较柔软，因此称为软盘。磁性介质的聚酯薄膜圆盘，盘片较柔软，因此称为软盘。n2软盘驱动器软盘驱动器n软盘驱动器（软盘驱动器（Floppy Diskette Driver，记为记为 FDD）简称软驱，是用来驱动软盘旋转并同时对软盘进行读出简称软驱，是用来驱动软盘旋转并同时对软盘进行读出或向软盘写入数据的设备。它主要包括两部分，一部分或向软盘写入数据的设备。它主要包括
26、两部分，一部分是机械驱动部分，主要用来驱动磁盘旋转并驱使磁头移是机械驱动部分，主要用来驱动磁盘旋转并驱使磁头移动；另一部分是控制电路部分，主要用来控制磁头定位、动；另一部分是控制电路部分，主要用来控制磁头定位、数据读写及状态检测等。数据读写及状态检测等。n闪盘又称闪盘又称U盘，是一种新型的存储器，全称为盘，是一种新型的存储器，全称为USB移移动存储器，其外型如图动存储器，其外型如图1-6所示。相比所示。相比1.44 MB容量的容量的软盘，软盘，USB盘具有极大的优势，具有容量大、防磁、防盘具有极大的优势，具有容量大、防磁、防震、防潮的特点，其性能优良，大大加强了数据的安全震、防潮的特点，其性能
27、优良，大大加强了数据的安全性。性。USB盘可重复使用，性能稳定，可反复擦写达盘可重复使用，性能稳定，可反复擦写达100万次，数据至少可保存万次，数据至少可保存10年。年。图1-6 U盘返回本节1.5.2 硬盘驱动器硬盘驱动器n1.5.2.1 硬盘的结构和原理硬盘的结构和原理n1.5.2.2 硬盘接口硬盘接口n1.5.2.3 硬盘的数据保护技术硬盘的数据保护技术n1.5.2.4 硬盘的性能指标硬盘的性能指标图1-7 硬盘内部结构1.5.2.1 硬盘的结构和原理硬盘的结构和原理1磁头磁头磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的
28、一环。一环。2磁道磁道 当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。3扇区扇区 磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区区 4柱面柱面 硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆
29、柱，称之为磁盘的柱面。个圆柱，称之为磁盘的柱面。1.5.2.2 硬盘接口硬盘接口1ST506/412接口与接口与ESDI接口接口ST506/412是是PC/XT、AT时代的接口标准时代的接口标准2SCSI接口接口 SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）小型计算机系统接口）是一种系统级的接口，支持硬盘的容量突破了是一种系统级的接口，支持硬盘的容量突破了528 MB的限制，可以同时挂接的限制，可以同时挂接7个不同的设备。个不同的设备。3IDE接口接口 IDE（Integrated Drive Electronics，集成驱动器电气接口）接口是
30、集成驱动器电气接口）接口是Compaq公司为公司为解决老式的解决老式的ST506/412接口速度慢、成本高而开接口速度慢、成本高而开发的硬盘接口标准，亦即发的硬盘接口标准，亦即ATA（AT Attachment）接口标准。接口标准。4IEEE 1394接口接口IEEE 1394并不是硬盘专用接口，但它却可以并不是硬盘专用接口，但它却可以方便地连接包括硬盘在内的方便地连接包括硬盘在内的63个不同设备，并个不同设备，并支持即插即用和热插拔。支持即插即用和热插拔。1.5.2.3 硬盘的数据保护技术硬盘的数据保护技术n1S.M.A.R.T.技术技术S.M.A.R.T.技术的全称是技术的全称是Self-
31、Monitoring,Analysis and Reporting Technology，即即“自监测、分析及报告技术自监测、分析及报告技术”。2DFT技术技术DFT（Drive Fitness Test，驱动器健康检测）技术是驱动器健康检测）技术是IBM公司为其公司为其PC硬盘开发的数据保护技术。硬盘开发的数据保护技术。3SPS和和DPS技术技术 SPS（Shock Protection System）震动保震动保护系统是由昆腾公司开发，应用在火球七代护系统是由昆腾公司开发，应用在火球七代EX系列。系列。4ShockBlock和和MaxSafe技术技术ShockBlock是迈拓公司在其金钻二
32、代硬盘上使用的防震技是迈拓公司在其金钻二代硬盘上使用的防震技术，它的设计思想和昆腾的术，它的设计思想和昆腾的SPS相似相似 。n5Seashield和和DST技术技术Seashield是希捷公司推出的新防震保护技术。是希捷公司推出的新防震保护技术。Seashield提供了由减震弹性材料制成保护软提供了由减震弹性材料制成保护软罩，配合磁头臂及盘片间的加强防震设计，为罩，配合磁头臂及盘片间的加强防震设计，为硬盘提供了高达硬盘提供了高达300G的非操作防震能力。的非操作防震能力。n 6Data Lifeguard技术技术Data Lifeguard（数据卫士）是西部数据公司数据卫士）是西部数据公司为
33、支持为支持Ultra DMA/66传输接口的新硬盘提供传输接口的新硬盘提供的数据保护技术。的数据保护技术。1.5.2.4 硬盘的性能指标硬盘的性能指标n1容量容量硬盘的容量以兆字节（硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（或千兆字节（GB）为单位，为单位，1 GB=1024 MB。但硬盘厂商在标称但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取硬盘容量时通常取1 GB=1000 MB，因此大家因此大家在在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值小。家的标称值小。n2转速转速转速（转速（Rotational speed 或或Spindle speed）是指硬盘盘片每分
34、钟转动的圈数，单位为是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。n3平均访问时间平均访问时间平均访问时间（平均访问时间（Average Access Time）是指磁头从是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。读写的数据扇区所需的时间。n4数据传输速率数据传输速率硬盘的数据传输率（硬盘的数据传输率（Data Transfer Rate）是指硬盘是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。）。n5缓存（缓存（Cache）与主板上的高速缓存（与主板上的高速缓存（R
35、AM Cache）一样，硬盘缓存一样，硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。以提高硬盘的读写速度。返回本节1.5.3 光盘驱动器光盘驱动器n1.5.3.1 光驱的主要技术指标光驱的主要技术指标n1.5.3.2 光驱的接口光驱的接口n1.5.3.3 光驱的其他产品光驱的其他产品1.5.3.1 光驱的主要技术指标光驱的主要技术指标n1寻迹和聚焦寻迹和聚焦准确地将光盘中的数据读出，直接决定的因素有激光头准确地将光盘中的数据读出，直接决定的因素有激光头的寻迹是否准确，发射的光能否聚焦。的寻迹是否准确，发射的光能否聚
36、焦。n2速度速度现有光驱的主流是现有光驱的主流是40X以上的光驱。以上的光驱。n3数据传输率数据传输率数据传输率直接决定光驱的速度。数据传输率直接决定光驱的速度。n4平均搜寻时间平均搜寻时间这也是衡量光驱速度的另一重要标准，它是指激光头定这也是衡量光驱速度的另一重要标准，它是指激光头定位并读取数据所需的平均时间。位并读取数据所需的平均时间。n5缓存缓存光驱中的电机旋转速度不可能无限扩大，可用光驱中的电机旋转速度不可能无限扩大，可用光驱的缓冲区来弥补速度上的不足。光驱的缓冲区来弥补速度上的不足。n 6纠错能力纠错能力光驱的纠错能力的好坏很难有一个固定标准，光驱的纠错能力的好坏很难有一个固定标准，
37、通常方法就是在买光驱时放一张通常方法就是在买光驱时放一张“烂盘烂盘”，看，看光驱能否顺利读过，这样来辨别光驱的纠错能光驱能否顺利读过，这样来辨别光驱的纠错能力。力。n7占用占用CPU的资源的资源在执行中为了维持光驱随时被读取所需的准备在执行中为了维持光驱随时被读取所需的准备也要占用也要占用CPU资源，使整体系统受到巨大影响。资源，使整体系统受到巨大影响。n8噪声和震动噪声和震动光驱在高速度的旋转下工作，光驱在高速度的旋转下工作，34倍速的光驱在倍速的光驱在一秒之内旋转一秒之内旋转6000多转，比有的硬盘旋转还要多转，比有的硬盘旋转还要快。快。1.5.3.2 光驱的接口光驱的接口n1专用接口专用
38、接口早期，一些光驱的生产商，如索尼、美上美、松下等，早期，一些光驱的生产商，如索尼、美上美、松下等，都开发了本公司专用的光驱接口。都开发了本公司专用的光驱接口。n2SCSI接口接口SCSI接口的好处在于可以连接多个不同设备，并且占接口的好处在于可以连接多个不同设备，并且占用较少的用较少的CPU资源。资源。3IDE接口接口nIDE已成为目前光驱的主流接口。已成为目前光驱的主流接口。在在586以上的系统，以上的系统，IDE接口已集成在主板上，不少的接口已集成在主板上，不少的声卡也提供声卡也提供IDE接口，这使得光驱的安装更为简单。接口，这使得光驱的安装更为简单。1.5.3.3 光驱的其他产品光驱的
39、其他产品n1CD-RWCD-RW驱动器可以刻写驱动器可以刻写CD-R和和CD-RW两种盘片，两种盘片，CD-R盘盘片是在聚碳酸酯制成的片基上喷涂了一层染料层，激光头在软片是在聚碳酸酯制成的片基上喷涂了一层染料层，激光头在软硬件的控制下根据刻写数据的不同控制发射激光束的功率，使硬件的控制下根据刻写数据的不同控制发射激光束的功率，使部分染料受热分解，在空白的盘片上用高温部分染料受热分解，在空白的盘片上用高温“烧刻烧刻”出可供读出可供读取的反光点，由于染料层分解后不能复原，因此取的反光点，由于染料层分解后不能复原，因此CD-R盘片只盘片只能烧刻一次。能烧刻一次。n2MO驱动器驱动器它是传统的磁盘技术
40、与现代的光学技术结合的产物，除了具有它是传统的磁盘技术与现代的光学技术结合的产物，除了具有容量大、可更换盘片、使用寿命长、稳定性高等优点外，最大容量大、可更换盘片、使用寿命长、稳定性高等优点外，最大的改进是数据传输速率和寻道时间等性能指标已接近普通低速的改进是数据传输速率和寻道时间等性能指标已接近普通低速硬盘，以往速度慢的缺陷已得到有效改善，这样一来使得它在硬盘，以往速度慢的缺陷已得到有效改善，这样一来使得它在大容量存储器中稳获一席之地。大容量存储器中稳获一席之地。n3DVD-ROMDVD最初的含义是数字视频光盘，从本质上说，最初的含义是数字视频光盘，从本质上说，它是一种超级的高密度光盘。与它
41、是一种超级的高密度光盘。与CD-ROM相比，相比，DVD使用波长更短的红色激光，可读取更小的使用波长更短的红色激光，可读取更小的凹坑和更密的光道。因此使用同样大小的光盘，凹坑和更密的光道。因此使用同样大小的光盘，CD-ROM可存储可存储680 MB的数据，而的数据，而DVD却可却可存储存储4.7 GB的数据，相当于的数据，相当于7张张CD-ROM盘的盘的总容量。总容量。返回本节1.6 输入系统设备输入系统设备n1.6.1 键盘键盘n1.6.2 鼠标鼠标n1.6.3 扫描仪扫描仪n1.6.4 数码相机数码相机返回首页1.6.1 键盘键盘n键盘是计算机中最基本的输入设备，用于输入键盘是计算机中最基
42、本的输入设备，用于输入命令和数据。键盘的发展也经历了不断改革和命令和数据。键盘的发展也经历了不断改革和创新的过程：从早期的机械式键盘到现在的电创新的过程：从早期的机械式键盘到现在的电容式键盘，从容式键盘，从83键键盘到键键盘到101（102）键键盘，）键键盘，到现在常见的到现在常见的104键的键的Windows 95键盘。微键盘。微软的软的Windows 98流行后，市场上又出现了一流行后，市场上又出现了一种种108键的键的“Windows 98”键盘，上面多了键盘，上面多了Windows 98的功能键：的功能键：Power、Sleep、Fn和和Wake Up。图1-9 104键盘返回本节1.
43、6.2 鼠标鼠标n鼠标（如图鼠标（如图1-10所示）是所示）是1968年发明的，到现在已年发明的，到现在已经有经有30多年的历史了。多年的历史了。1968年年12月月9日，鼠标诞生于日，鼠标诞生于美国加州斯坦福大学。设计鼠标的初衷就是为了使计算美国加州斯坦福大学。设计鼠标的初衷就是为了使计算机的操作更加简便，并代替键盘烦琐的指令。机的操作更加简便，并代替键盘烦琐的指令。n现在市面上的鼠标种类很多，按其结构分可分为机械现在市面上的鼠标种类很多，按其结构分可分为机械式、半光电式、光电式、轨迹球式和网鼠等，平时人们式、半光电式、光电式、轨迹球式和网鼠等，平时人们用得最多的是机械式和半光电式两种。用得
44、最多的是机械式和半光电式两种。n鼠标的接口分为三种，串口、鼠标的接口分为三种，串口、PS/2口还有口还有USB口。口。图1-10 鼠标外观 返回本节1.6.3 扫描仪扫描仪n1.6.3.1 扫描仪的基本原理扫描仪的基本原理n1.6.3.2 扫描仪的技术参数扫描仪的技术参数n 图图1-11 扫描仪外型结构扫描仪外型结构图图1-11 扫描仪外型结构扫描仪外型结构1.6.3.1 扫描仪的基本原理扫描仪的基本原理n扫描仪的工作过程可以简单地概括如下：扫描仪发出白扫描仪的工作过程可以简单地概括如下：扫描仪发出白光照射被扫描的表面，反射光含有被扫描表面的颜色和光照射被扫描的表面，反射光含有被扫描表面的颜色
45、和色深信息，感光部件感应反射光并产生相应的电信号，色深信息，感光部件感应反射光并产生相应的电信号，电信号经过处理便成为计算机能够识别的图像信息。电信号经过处理便成为计算机能够识别的图像信息。n平板式扫描仪一般采用平板式扫描仪一般采用 CCD（Charge Couple Device，电荷耦合器件）或者电荷耦合器件）或者 CIS（Contact Image Sensor，接触式感光器件，又称为接触式感光器件，又称为LIDE）作为感光部件，以作为感光部件，以CCD更为广泛。更为广泛。n在扫描仪获取图像的过程中，在扫描仪获取图像的过程中，CCD和和A/D变换器起着至变换器起着至关重要的作用：关重要的
46、作用：CCD负责将光信号转换成为电信号，负责将光信号转换成为电信号，A/D变换器负责将模拟电信号变为数字电信号。变换器负责将模拟电信号变为数字电信号。CCD和和A/D变换器的性能直接决定了扫描仪的整体性能。变换器的性能直接决定了扫描仪的整体性能。1.6.3.2 扫描仪的技术参数扫描仪的技术参数n1感光器件感光器件目前市场上平板扫描仪所使用的感光器件主要有目前市场上平板扫描仪所使用的感光器件主要有CCD和和CIS（LIDE）。）。n 2分辨率分辨率光学分辨率是指扫描仪光学系统可以采集的实际信息量，光学分辨率是指扫描仪光学系统可以采集的实际信息量，即扫描仪感光元件的分辨率。即扫描仪感光元件的分辨率
47、。n3色彩位数色彩位数色彩位数又称为色深、色阶等，是表示扫描仪分辨彩色色彩位数又称为色深、色阶等，是表示扫描仪分辨彩色或灰度的细腻程度的指标，单位为或灰度的细腻程度的指标，单位为 bit（位）。位）。n4接口接口 扫描仪的接口主要有扫描仪的接口主要有EPP接口、接口、USB接口和接口和 SCSI接口三种。接口三种。n5TWAIN接口接口 TWAIN是输入是输入/输出设备与应用程序之间的标输出设备与应用程序之间的标准接口。所有支持准接口。所有支持TWAIN驱动程序的软件，都驱动程序的软件，都可以启动符合这种规格的扫描仪。可以启动符合这种规格的扫描仪。返回本节1.6.4 数码相机数码相机n1.6.
48、4.1 1.6.4.1 数码相机的基本原理数码相机的基本原理n1.6.4.2 1.6.4.2 数码相机的技术参数数码相机的技术参数图1-12 数码相机外型结构 1.6.4.1 数码相机的基本原理数码相机的基本原理nSM（Smart Media）存储卡是最常见的数码相机存储卡，存储卡是最常见的数码相机存储卡，容量从容量从2 MB到到32 MB不等，可配以软盘适配器在软驱中直不等，可配以软盘适配器在软驱中直接使用，并且其成本比较低，性能价格比很高。数码相机色接使用，并且其成本比较低，性能价格比很高。数码相机色彩数的原理和扫描仪是一致的，即决定于存储每个像素数据彩数的原理和扫描仪是一致的，即决定于存
49、储每个像素数据所使用的数位数。所使用的数位数。n数码相机都配有存储器以存储数码相机拍摄到的图像。常数码相机都配有存储器以存储数码相机拍摄到的图像。常见的数码相机图像存储器主要有见的数码相机图像存储器主要有 SM存储卡和存储卡和CF存储卡等。存储卡等。nSM（Smart Media）存储卡是最常见的数码相机存储卡，存储卡是最常见的数码相机存储卡，容量从容量从2 MB到到32 MB不等，可配以软盘适配器在软驱中直不等，可配以软盘适配器在软驱中直接使用，并且其成本比较低，性能价格比很高。接使用，并且其成本比较低，性能价格比很高。n CF（ComPact Flash）存储卡是和存储卡是和SM齐名的存储
50、卡，有齐名的存储卡，有CF1和和CF2两种格式，它与两种格式，它与SM卡的主要区别是自带控制模卡的主要区别是自带控制模块。块。n取景器是数码相机的重要部件之一，数码相机取景器是数码相机的重要部件之一，数码相机共有三种取景器：普通光学取景器、共有三种取景器：普通光学取景器、LCD取景取景器和器和TTL单反取景器。单反取景器。n数码相机拍摄的图像信息通过其外部接口（如数码相机拍摄的图像信息通过其外部接口（如 ECP，USB）传送到计算机，如果数码相机带传送到计算机，如果数码相机带有有TV输出接口，还可以在电视屏幕上直接显示输出接口，还可以在电视屏幕上直接显示出图像。出图像。n数码相机与传统相机最大
