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计算机硬体详细资料大全

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计算机硬体（Computer hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软体运行提供物质基础。简言之，计算机硬体的功能是输入并存储程式和数据，以及执行程式把数据加工成可以利用的形式。在用户需要的情况下，以用户要求的方式进行数据的输出。

从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、记忆体、主机板、硬碟驱动器、光碟驱动器、各种扩展卡、连线线、电源等；外部设备包括滑鼠、键盘等。

基本介绍

• 中文名 ：计算机硬体
• 外文名 ：computer hardware
• 功能 ：输入并存储程式和数据
• 外观组成 ：主机箱和外部设备
• 外部设备包括 ：滑鼠、键盘

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简介

计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成 运算器，控制器，存储器联系

运算器

运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态暂存器、通用暂存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时暂存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

控制器

控制器（Control Unit），是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调地工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从存储器中逐条取出指令，分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等，然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号，统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。计算机自动工作的过程，实际上是自动执行程式的过程，而程式中的每条指令都是由控制器来分析执行的，它是计算机实现“程式控制”的主要设备。
通常把控制器与运算器合称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。工业生产中总是采用最先进的超大规模积体电路技术来制造中央处理器，即CPU晶片。它是计算机的核心设备。它的性能，主要是工作速度和计算精度，对机器的整体性能有全面的影响。 硬体系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模积体电路工艺制成的晶片，又称微处理器晶片。

存储器

存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程式和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、电脑程式、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。按用途存储器可分为主存储器（记忆体）和辅助存储器（外存）,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光碟等，能长期保存信息。记忆体指主机板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程式，但仅用于暂时存放程式和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。

输入设备

向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。键盘，滑鼠，摄像头，扫瞄器，光笔，手写输入板，游戏杆，语音输入装置等都属于输入设备。输入设备（InputDevice）是人或外部与计算机进行互动的一种装置，用于把原始数据和处理这些数的程式输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据，既可以是数值型的数据，也可以是各种非数值型的数据，如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中，进行存储、处理和输出。

输出设备

输出设备（Output Device）是计算机的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、列印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字元、图像、声音等形式表示出来。

中央处理器

中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU），由运算器和控制器组成，是任何计算机系统中必备的核心部件。CPU由运算器和控制器组成，分别由运算电路和控制电路实现。 计算机硬体 运算器是对数据进行加工处理的部件，它在控制器的作用下与记忆体交换数据，负责进行各类基本的算术运算、逻辑运算和其他操作。在运算器中含有暂时存放数据或结果的暂存器。运算器由算术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）、累加器、状态暂存器和通用暂存器等组成。ALU是用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、非等逻辑运算以及移位、求补等操作的部件。 控制器是整个计算机系统的指挥中心，负责对指令进行分析，并根据指令的要求，有序地、有目的地向各个部件发出控制信号，使计算机的各部件协调一致地工作。控制器由指令指针暂存器、指令暂存器、控制逻辑电路和时钟控制电路等组成。 暂存器也是CPU的一个重要组成部分，是CPU内部的临时存储单元。暂存器既可以存放数据和地址，又可以存放控制信息或CPU工作的状态信息。 并行处理通常把具有多个CPU同时去执行程式的计算机系统称为多处理机系统。依靠多个CPU同时并行地运行程式是实现超高速计算的一个重要方向。 CPU品质的高低，直接决定了一个计算机系统的档次。反映CPU品质的最重要指标是主频和数据传送的位数。主频说明了CPU的工作速度，主频越高，CPU的运算速度越快。常用的CPU主频有1.5GHz、2.0GHz、2.4GHz等。 CPU传送数据的位数是指计算机在同一时间能同时并行传送的二进制信息位数。常说的16位机、32位机和64位机，是指该计算机中的CPU可以同时处理16位、32位和64位的二进制数据。286机是16位机，386机是32位机，486机是32位机，Pentium机是64位机。随着型号的不断更新，微机的性能也不断提高。

记忆体

计算机系统的一个重要特征是具有极强的“记忆”能力，能够把大量电脑程式和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置，既能接收计算机内的信息（数据和程式），又能保存信息，还可以根据命令读取已保存的信息。存储器按功能可分为主存储器（简称主存）和辅助存储器（简称辅存）。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器，辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。 计算机硬体 主存储器，也称为记忆体储器（简称记忆体），记忆体直接与CPU相连线，是计算机中主要的工作存储器，当前运行的程式与数据存放在记忆体中。现代的记忆体储器多半是半导体存储器，采用大规模积体电路或超大规模积体电路器件。记忆体储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器（简称随机存储器或RAM）和唯读存储器（简称ROM）。 随机存储器允许随机的按任意指定地址向记忆体单元存入或从该单元取出信息，对任一地址的存取时间都是相同的。由于信息是通过电信号写入存储器的，所以断电时RAM中的信息就会消失。计算机工作时使用的程式和数据等都存储在RAM中，如果对程式或数据进行了修改之后，应该将它存储到外存储器中，否则关机后信息将丢失。通常所说的记忆体大小就是指RAM的大小，一般以MB或GB为单位。 唯读存储器是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的，或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失。当计算机重新被加电后，其中的信息保持原来的不变，仍可被读出。ROM适宜存放计算机启动的引导程式、启动后的检测程式、系统最基本的输入输出程式、时钟控制程式以及计算机的系统配置和磁碟参数等重要信息。 辅助存储器也称为外存储器（简称外存），计算机执行程式和加工处理数据时，外存中的信息按信息块或信息组先送入记忆体后才能使用，即计算机通过外存与记忆体不断交换数据的方式使用外存中的信息。

外存

PC常用的外存是软磁碟（简称软碟）和硬磁碟（简称硬碟），但是光碟、随身碟、移动硬碟的使用也越来越普及。下面介绍常用的外存。

硬碟

从数据存储原理和存储格式上看，硬碟与软碟完全相同。但硬碟的磁性材料是涂在金属、陶瓷或玻璃制成的硬碟基片上，而软碟的基片是塑胶的。硬碟的转速和容量会影响读写速度和系统运行速度，所以好的软碟便更有耐久性。硬碟相对软碟来说，主要是存储空间比较大，有的硬碟容量已在2TB以上。硬碟大多由多个碟片组成，此时，除了每个碟片要分为若干个磁轨和扇区以外，多个碟片表面的相应磁轨将在空间上形成多个同心圆柱面。

光碟

用于计算机系统的光碟有三类：唯读光碟（CD-ROM）、一次写入光碟（CD-R）和可擦写光碟（CD-RW）等。

输入设备

键盘

键盘（Keyboard）是常用的输入设备，它是由一组开关矩阵组成，包括数字键、字母键、符号键、功能键及控制键等。每一个按键在计算机中都有它的惟一代码。当按下某个键时，键盘接口将该键的二进制代码送入计算机主机中，并将按键字元显示在显示器上。当快速大量输入字元，主机来不及处理时，先将这些字元的代码送往记忆体的键盘缓冲区，然后再从该缓冲区中取出进行分析处理。键盘接口电路多采用单片微处理器，由它控制整个键盘的工作，如上电时对键盘的自检、键盘扫描、按键代码的产生、传送及与主机的通讯等；键盘分为： 键盘 1．机械键盘（Mechanical）采用类似金属接触式开关，工作原理是使触点导通或断开，具有工艺简单、噪音大、易维护、打字时节奏感强，长期使用手感不会改变等特点。 2．塑胶薄膜式键盘（Membrane）键盘内部共分四层，实现了无机械磨损。其特点是低价格、低噪音和低成本，但是长期使用后由于材质问题手感会发生变化。已占领市场绝大部分份额。 3．导电橡胶式键盘（Conductive Rubber）触点的结构是通过导电橡胶相连。键盘内部有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下面的触点接通。这种类型键盘是市场由机械键盘向薄膜键盘的过渡产品。 4．无接点静电电容键盘（Capacitives）使用类似电容式开关的原理，通过按键时改变电极间的距离引起电容容量改变从而驱动编码器。特点是无磨损且密封性较好。

滑鼠器

滑鼠器（Mouse）是一种手持式萤幕坐标定位设备，它是适应选单操作的软体和图形处理环境而出现的一种输入设备，特别是在现今流行的Windows图形作业系统环境下套用滑鼠器方便快捷。常用的滑鼠器有两种，一种是机械式的，另一种是光电式的。 滑鼠 机械式滑鼠器的底座上装有一个可以滚动的金属球，当滑鼠器在桌面上移动时，金属球与桌面摩擦，发生转动。金属球与四个方向的电位器接触，可测量出上下左右四个方向的位移量，用以控制萤幕上游标的移动。游标和滑鼠器的移动方向是一致的，而且移动的距离成比例。 光电式滑鼠器的底部装有两个平行放置的小光源。这种滑鼠器在反射板上移动，光源发出的光经反射板反射后，由滑鼠器接收，并转换为电移动信号送入计算机，使萤幕的游标随之移动。其他方面与机械式滑鼠器一样。 滑鼠器上有两个键的，也有三个键的。最左边的键是拾取键，最右边的键为消除键，中间的键是选单的选择键。由于滑鼠器所配的软体系统不同，对上述三个键的定义有所不同。一般情况下，滑鼠器左键可在萤幕上确定某一位置，该位置在字元输入状态下是当前输入字元的显示点；在图形状态下是绘图的参考点。在选单选择中，左键（拾取键）可选择选单项，也可以选择绘图工具和命令。当作出选择后系统会自动执行所选择的命令。滑鼠器能够移动游标，选择各种操作和命令，并可方便地对图形进行编辑和修改，但却不能输入字元和数字。

其他

以上对常用的键盘和滑鼠作了介绍，下面简要说明另外几种输入设备的功能和基本工作原理。 光学标记阅读机是一种用光电原理读取纸上标记的输入设备，常用的有条码读入器和计算机自动评卷记分的输入设备等。 图形（图像）扫瞄器是利用光电扫描将图形（图像）转换成像素数据输入到计算机中的输入设备。一些部门已开始把图像输入用于图像资料库的建设中。如人事档案中的照片输入，公安系统案件资料管理，数位化图书馆的建设，工程设计和管理部门的工程图管理系统，都使用了各种类型的图形（图像）扫瞄器。 计算机硬体 正在研究使计算机具有人的“听觉”和“视觉”，即让计算机能听懂人说的话，看懂人写的字，从而能以人们接收信息的方式接收信息。为此，人们开辟了新的研究方向，其中包括模式识别、人工智慧、信号与图像处理等，并在这些研究方向的基础上产生了语言识别、文字识别、自然语言理解与机器视觉等研究方向。语言和文字输入技术的实质是使计算机从语言的声波及文字的形状领会到所听到的声音或见到的文字的含义，即对声波与文字的识别。

输出设备

输出设备（OutputDevice）是人与计算机互动的一种部件，用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字元、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、印表机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

显示器

显示器（Display）是计算机必备的输出设备，常用的有阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器。阴极射线管显示器（简称CRT）由于其制造工艺成熟，性能价格比高，至今占据显示器市场的主导地位。随着液晶显示器（简称LCD）技术的逐步成熟，开始在市场上崭露头角。 阴极射线管显示器可分为字元显示器和图形显示器。字元显示器只能显示字元，不能显示图形，一般只有两种颜色。图形显示器不仅可以显示字元，而且可以显示图形和图像。图形是指工程图，即由点、线、面、体组成的图形；图像是指景物图。不论图形还是图像在显示器上都是由像素（光点）所组成。显示器萤幕上的光点是由阴极电子枪发射的电子束打击萤光粉薄膜而产生的。彩色显示器的显像管的萤幕内侧是由红、绿、蓝三色磷光点构成的小三角形（像素）发光薄膜。由于接收的电子束强弱不同，像素的三原色发光强弱就不同，就可以产生一个不同亮度和颜色的像素。当电子束从左向右、从上而下地逐行扫描萤光屏，每扫描一遍，就显示一屏，称为刷新一次，只要两次刷新的时间间隔少于0.01s，则人眼在萤幕上看到的就是一个稳定的画面。 印表机 显示器是通过“显示接口”及汇流排与主机连线，待显示的信息（字元或图形图像）是从显示缓冲存储器（一般为记忆体的一个存储区，占16kB）送入显示器接口的，经显示器接口的转换，形成控制电子束位置和强弱的信号。受控的电子束就会在萤光屏上描绘出能够区分出颜色不同、明暗层次的画面。显示器的两个重要技术指标是：萤幕上光点的多少，即像素的多少，称为解析度；光点亮度的深浅变化层次，即灰度，可以用颜色来表示。解析度和灰度的级别是衡量图像质量的标准。 常用的显示接口卡有多种，如CGA卡、VGA卡、MGA卡等。以VGA(VideoGraphicsArray)视频图形显示接口卡为例，标准VGA显示卡的解析度为640×480，灰度是16种颜色；增强型VGA显示卡的解析度是800×600、960×720，灰度可为256种颜色。所有的显示接口卡只有配上相应的显示器和显示软体，才能发挥它们的最高性能。

印表机

印表机（Printer）是计算机最基本的输出设备之一。它将计算机的处理结果列印在纸上。印表机按印字方式可分为击打式和非击打式两类。击打式印表机是利用机械动作，将字型通过色带列印在纸上，根据印出字型的方式又可分为活字式印表机和点阵式印表机。 绘图仪 活字式印表机是把每一个字刻在打字机构上，可以是球形、菊花瓣形、鼓轮形等各种形状。点阵式印表机（dotmatrixprinter）是利用列印钢针按字元的点阵列印出字元。每一个字元可由m行×n列的点阵组成。一般字元由7×8点阵组成，汉字由24×24点阵组成。点阵式印表机常用列印头的针数来命名，如9针印表机、24针印表机等。 非击打式印表机是用各种物理或化学的方法印刷字元的，如静电感应，电灼、热敏效应，雷射扫描和喷墨等。其中雷射印表机（LaserPrinter）和喷墨式印表机（InkjetPrinter）是目前最流行的两种印表机，它们都是以点阵的形式组成字元和各种图形。雷射印表机接收来自CPU的信息，然后进行雷射扫描，将要输出的信息在磁鼓上形成静电潜像，并转换成磁信号，使碳粉吸附到纸上，加热定影后输出。喷墨式印表机是将墨水通过精制的喷头喷到纸面上形成字元和图形的。 硬碟

自动绘图机

是直接由电子计算机或数位讯号控制，用以自动输出各种图形、图像和字元的绘图设备。可采用在线上或脱机的工作方式。是计算机辅助制图和计算机辅助设计中广泛使用的一种外围设备。常见的按绘图方式分为跟踪式绘图机（如笔式绘图机）和扫描式绘图机（如静电扫描绘图机、雷射扫描绘图机、喷墨式扫描绘图机）等。按机械结构分为滚筒式（鼓式）绘图机和平台式绘图机两大类。数控绘图机的传动方式有钢丝或钢带传动；有滚珠丝杠或齿轮齿条传动；有电机传动，如采用开环控制方式的直线步进电机和采用闭环控制的伺服电机等。