1.4 微型计算机的硬件系统

 

1.4  微型计算机的硬件系统

微型计算机的基本结构一般是由主机系统和外部设备两大部分组成。

1.4.1  主机系统

主机是计算机的核心，计算机的一切操作都要经过它来完成，并协调主机与外部设备的通信。在主机内的部件有主板、电源、CPU、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器和实现各种多媒体的功能卡（包括显示卡、声卡、网卡等）。

计算机的外部设备种类繁多，包括各种输入/输出部件，常见的有显示器、键盘、鼠标、音箱等。其中键盘、鼠标属于输入设备，而显示器、音箱属于输出设备。主要的输入设备还有扫描仪、数码相机甚至影碟机，输出设备有各种打印机等。

1．主板

主板是微型计算机中最大的一块集成电路板，是微型计算机中各种设备的连接载体。微型计算机中通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来，形成一套完整的系统。常见的系统主板如图1-8所示。

扩展插槽

控制芯片

外设接口

CPU插座

内存插槽

图1-8  系统主板

2．CPU

CPU又称为中央处理器，是计算机的核心部件之一。图1-9是Intel公司生产的Celeron系列CPU。

CPU的运算速度对计算机的整体运行速度起着决定性的作用。从1971年Intel公司推出了世界上第一台4位微处理器以来，CPU经历了8086、286、386、486直到现在的Pentium时代。最新的Pentium 4处理器已经达到了3GHz以上的高速度。市场上常见的CPU有Intel Pentium（奔腾）、Celeron（赛扬）、AMD、CYRIX等品牌。

目前流行的双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。而迅驰系列CPU产品主要用于笔记本电脑，产品性能比Pentium系列低，但是发热量小，功耗非常低，并且支持无线通信。

3．内存储器

内存是微型计算机的重要部件之一，是用于存放程序和待处理数据的存储器。内存储器按其功能特征可分为只读存储器（Read Only Memory，ROM）和随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），而RAM又分为静态内存储器（SRAM）和动态内存储器（DRAM）。微型计算机使用的动态内存随机存储器以内存条的形式出现，图1-10所示为内存条。

    

图1-9  CPU                             图1-10  内存条

内存容量的大小同样是影响计算机运行速度的重要因素之一，增加或者更换内存条操作简单、见效明显，是计算机升级的不错选择。目前512MB～2GB的内存条已成为用户使用的主流。

4．外存储器

（1）软盘和软盘驱动器。

软盘驱动器曾经是计算机一个不可缺少的部件，使用者常常用软盘传递和备份一些比较小的文件。在必要的时候，软盘还可以用来启动计算机。

软盘按照大小一般分为5.25in和3.5in两种，也就是常说的5寸盘和3寸盘。目前，5.25in的软盘驱动器已经被淘汰。3.5in盘的容量一般为1.44MB，少数也有2.88MB的。还有一种外观较大，容量高达120MB的软盘，由于制造成本较高，未被广泛使用。如图1-11所示为大容量软盘的驱动器外观。以上各种软盘都必须插入为它们专门设计的软盘驱动器，也就是软驱中，才能进行读/写操作。目前，软盘和软盘驱动器已逐渐被移动存储器（U盘、移动硬盘）所取代。

（2）硬盘驱动器。

硬盘与软盘相比具有容量大、速度快的优点。硬盘是用来存储一些需要长期保存的数据的载体。目前硬盘的发展主要是向大容量、高速存储、小体积、高可靠性这几个方面进行，主流产品的硬盘容量为250GB～320GB。

当前市场上常见的硬盘有昆腾（Quantum）、希捷（Seagate）、三星（SAMSUNG）等多种品牌。图1-12所示是内置式硬盘。

 

图1-11  大容量软驱                        图1-12  内置式硬盘

（3）光盘驱动器。

光盘驱动器简称光驱，是采取光学方式的记忆装置，具有容量大、可靠性高、存储成本低的优点。光盘驱动器通常包括CD-ROM驱动器、DVD驱动器、CD-R/CD-RW刻录机等种类。图1-13所示就是一款最新的DVD可刻录光驱。

5．电源

电源是计算机很重要的一个部件。因为计算机中的其他配件都需要电源来供电，所以计算机的使用与电源的质量也是密不可分的。计算机的电源内部有一个变压器，把普通的220V电压转变为计算机各部件所需的电压，如图1-14所示。

      

图1-13  DVD可刻录光驱                       图1-14  电源

6．显卡

显卡又称为显示适配器，是连接显示器和PC主板的重要元件。它是插在主板上的扩展槽里的，外观如图1-15所示。它主要负责把主机向显示器发出的显示信号转化为一般电信号，使得显示器能明白计算机要让它干什么。显示卡上也有存储器，称为“显存”。显存的大小将直接影响显示器的显示效果，例如清晰程度和色彩丰富程度等。

7．声卡

声卡（见图1-16）是多媒体计算机的主要部件之一，它是记录和播放声音所需的硬件。声卡的作用主要是将数字信号转化为音频信号输出，达到播放声音的功能。

   

图1-15  带视频输出的显示卡                     图1-16  声音卡

8．调制解调器和网卡

随着网络的普及，Internet走进了我们的生活。过去，大多数家庭用Modem通过电话线连接网络。Modem（Modulator-Demodulator），也就是平时人们常说的“猫”，用于计算机通过电话线进行数据传输时的数模信号的转换，这一过程包括“调制”和“解调”，所以Modem又叫做调制解调器。Modem分为内置式和外置式，一般而言，外置Modem性能优越，内置Modem则有价格上的优势。图1-17所示的是一款外置式Modem。现在，使用ADSL方式接入Internet正在普及。

网络接口卡（Network Interface Card，NIC）简称网卡，是计算机中必不可少的网络基本设备，它为计算机之间的数据通信提供物理连接。一台计算机要接入网络需要安装网卡。网卡一般安装在计算机主板的扩展插槽上。内置的网卡可以用于PC、MAC以及图形工作站等系统。外置的网卡通常用于笔记本电脑，或直接集成在主板上。图1-18所示就是一块用于笔记本电脑的无线网卡。

           

图1-17  性能优越的外置Modem              图1-18  用于笔记本电脑的无线网卡

1.4.2  常用外部设备

1．显示器

显示器（monitor）又称监视器，与显示卡一起构成了多媒体计算机的显示系统。显示器把电信号转换成可视信息并显示于屏幕上，是计算机的主要输出设备。当前常用的显示器有阴极射线管（CRT）显示器（见图1-19）和液晶（LCD）显示器（见图1-20）两种。

 

图1-19  CRT显示器                       图1-20  LCD显示器

显示器是计算机向外界展示魅力的窗口，现在的显示器正向着可视区域越来越大、显示效果越来越好的方向发展。纯平、液晶、绿色环保的显示器日益受到人们的青睐。

2．键盘和鼠标

键盘（keyboard）是用户向计算机输入指令和信息的必备工具之一，是计算机的主要输入设备。通过键盘，用户可以将命令、程序和数据等信息输入到计算机中去，计算机再根据接收的信息作相应的处理。图1-21所示的是一款设计贴心的人体工学键盘。

鼠标（mouse）是一个可以在屏幕上精确定位的输入设备，它可以在一个不大的平面上移动，然后将移动位置的变化转换成信号传送给CPU，再由CPU转换并在显示器上显示出相应的变化。传统鼠标一般为机械式，现在比较流行的是更为精确的光电鼠标，如图1-22所示。

  

图1-21  设计贴心的人体工学键盘               图1-22  光电鼠标

3．打印机

打印机也是多媒体计算机的常用输出设备，用于打印各种文字或图形。目前常用的打印机分为针式打印机、喷墨式打印机和激光打印机。图1-23所示的是一台美观、实用的家用喷墨打印机。

图1-23  喷墨打印机

4．移动存储设备

随着USB和1394火线接口技术的不断完善，出现了各式各样的移动存储设备。当前最流行、最常见的就是U盘（见图1-24）和移动硬盘（见图1-25）了。

        

图1-24  U盘                                    图1-25  移动硬盘