1.2 了解計算機的硬件組成

廣義上的計算機是由硬件系統和軟件系統兩部分組成的，硬件系統是軟件系統工作的基礎，而軟件系統又控制著硬件系統的運行，兩者相輔相成，缺一不可。從外觀上看，計算機的硬件包括主機、外部設備和周邊設備3個部分，主機是指機箱和其中的各種硬件，外部設備是指顯示器、鼠標和鍵盤，周邊設備則是指打印機、音箱和移動存儲設備等。

1.2.1 計算機主機中的硬件組成

主機是機箱以及安裝在機箱內的計算機硬件的集合，主要由CPU（包括CPU和散熱器）、主板、內存卡、顯卡（包括顯卡和散熱器）、機械硬盤（或者固態硬盤，有時是兩種硬盤）、主機電源和機箱幾個部件組成，如圖1.12所示。

·CPU：CPU也稱為中央處理器，是計算機的數據處理中心和最高執行單位，負責計算機內1數據的運算和處理，與主板一起控制協調其他設備的工作，圖1.13所示為Intel的Core i7 CPU。

提示：CPU在工作時會產生大量的熱量，如果散熱不及時，會導致計算機死機，甚至燒毀CPU。為了保證計算機的正常工作，控制熱量，就需要為CPU安裝散熱器。通常正品盒裝的CPU，會標配風冷散熱器，而散片CPU則需要單獨購買散熱器，圖1.14所示為一款CPU散熱器。

·主板：從外觀上看，主板是一塊方形的電路板，其上布滿了各種電子元器件、插座、插槽和各種外部接口，它可以為計算機的所有部件提供插槽和接口，并通過其中的線路統一協調所有部件的工作，如圖1.15所示。

提示：隨著主板制板技術的發展，主板上已經能夠集成很多計算機硬件了，如CPU、顯卡、聲卡和網卡等，這些硬件都可以以芯片的形式集成到主板上。

·內存：內存是計算機的內部存儲器，也叫主存儲器，是計算機用來臨時存放數據的地方，也是CPU處理數據的中轉站，內存的容量和存取速度直接影響CPU處理數據的速度，圖1.16所示為最新一代的DDR4內存條。

·硬盤：它是計算機中最大的存儲設備，通常用于存放永久性的數據和程序，如圖1.17所示。這里的硬盤是指機械硬盤，也是使用最廣和最普通的硬盤類型。另外，還有一種目前最熱門的硬盤類型——固態硬盤（Solid State Drives，SSD），簡稱固盤，是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，如圖1.18所示。

·顯卡：顯卡又稱為顯示適配器或圖形加速卡，其功能主要是將計算機中的數字信號轉換成顯示器能夠識別的信號（模擬信號或數字信號），并將其處理和輸出，可分擔CPU的圖形處理工作，如圖1.19所示，圖中顯卡的外面覆蓋了一層散熱裝置，通常由散熱片和散熱風扇組成。

·主機電源：主機電源也稱電源供應器，為計算機正常運行提供了所需要的動力，電源能夠通過不同的接口為主板、硬盤和光驅等計算機部件提供所需動力，如圖1.20所示。

·機箱：機箱是安裝和放置各種計算機部件的裝置，它將主機部件整合在一起，并起到防止損壞的作用，如圖1.21所示。機箱的好壞直接影響主機部件的正常工作。且機箱還能屏蔽主機內的電磁輻射，對使用者也能起到一定的保護作用。

·光盤驅動器：光盤驅動器簡稱光驅，用于讀取光盤存儲的信息。過去的光驅通常安裝在機箱中，因此也被劃分為計算機的主機硬件。光驅存儲數據的介質為光盤，其特點是容量大、成本低和保存時間長。光驅可以通過光盤來啟動計算機、安裝操作系統和應用軟件，還可以通過刻錄光盤來保存數據。但現在的計算機可以通過移動存儲設備（如USB閃存盤或移動硬盤）進行光驅的所有工作，光驅也逐漸進入將要消失硬件的名單，現在市面上存在的光驅也以不安裝在機箱內的外置光驅為主，如圖1.22所示。

提示：主機機箱上還有按鈕和指示燈，不同機箱的按鈕和指示燈的形狀及位置可能不同，復位按鈕一般都有“Reset”字樣；電源開關一般都有“”標記或“Power”字樣；電源指示燈在開機后一直顯示為綠色；硬盤工作指示燈只有在對硬盤進行讀寫操作時才會亮起。

1.2.2 計算機的主要外部設備

對于普通計算機用戶來說，計算機的組成其實只有兩部分：計算機主機和外部設備，這里的外部設備是指顯示器、鍵盤和鼠標這3個硬件，外部設備加上計算機主機，就可以進行絕大部分的計算機操作。所以，對于組裝計算機需要選購的硬件，除主機外，顯示器、鍵盤和鼠標也是必須要選購和安裝的。

·顯示器：顯示器是計算機的主要輸出設備，其作用是將顯卡輸出的信號（模擬信號或數字信號）以肉眼可見的形式表現出來。目前主要使用的顯示器類型是液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD），如圖1.23所示。

·鼠標：鼠標是計算機的主要輸入設備之一，是隨著圖形操作界面而產生的，因為其外形與老鼠類似，所以被稱為鼠標，如圖1.24所示。

·鍵盤：鍵盤是計算機的另一種主要輸入設備，是和計算機進行交流的工具，如圖1.25所示。通過鍵盤可直接向計算機輸入各種字符和命令，簡化計算機的操作。另外，即使不用鼠標，只用鍵盤也能完成計算機的基本操作。

1.2.3 計算機的常見周邊設備

周邊設備對于計算機來說，屬于可選裝硬件，即使不安裝這些硬件，也不會影響計算機的正常工作，但在安裝和連接這些設備后，將提升計算機某些方面的功能。計算機的周邊設備都是通過主機上的接口（主板或機箱上面的接口）連接到計算機上的，在常見的周邊設備中，某些類型的聲卡和網卡也可以直接安裝到主機的主板上。

·聲卡：聲卡在計算機的音頻設備中的作用類似于顯卡，用于聲音的數字信號處理和輸出到音箱或其他的聲音輸出設備。現在的聲卡已經以芯片的形式集成到主板中（也被稱為集成聲卡），并且具有較高的性能，只有對音效有特殊要求的用戶才會購買獨立聲卡，圖1.26所示為獨立聲卡。

·網卡：網卡（Network Interface Card）也稱為網絡適配器，其功能是連接計算機和網絡。同聲卡一樣，通常主板中都集成有網卡，只有在網絡端口不夠用或連接無線網絡的情況下，才會安裝獨立的網卡，圖1.27所示為獨立的無線網卡。

·音箱：音箱在計算機音頻設備中的作用類似于顯示器，可直接連接到聲卡的音頻輸出接口中，并將聲卡傳輸的音頻信號輸出為人們可以聽到的聲音，如圖1.28所示。

提示：音箱和音響是有區別的，音箱是整個音響系統的終端，只負責聲音輸出；音響則通常是指聲音產生和輸出的一整套系統，音箱是音響的一個部分。

·打印機：打印機的主要功能是文字和圖像的打印輸出，它是一種負責輸出的周邊設備，圖1.29所示為最常用的彩色噴墨打印機。

·掃描儀：掃描儀的主要功能是文字和圖像的掃描輸入，它也是計算機的一種負責輸入的周邊設備，如圖1.30所示。

·投影儀：投影儀又稱投影機，是一種可以將圖像或視頻投射到幕布上的設備，可以通過專業的接口與計算機相連接播放相應的視頻信號，它也是一種負責輸出的計算機周邊設備，如圖1.31所示。

·U盤：U盤的全稱為USB閃存盤，它是一種使用USB接口的微型高容量移動存儲設備，與計算機實現即插即用，如圖1.32所示。

·移動硬盤：移動硬盤也是一種采用硬盤作為存儲介質，可以即插即用的移動存儲設備，如圖1.33所示。

·耳機：耳機是一種將音頻輸出為聲音的周邊設備，通常個人使用，如圖1.34所示。

·數碼攝像頭：數碼攝像頭也是一種常見的計算機周邊設備，主要功能是為計算機提供實時的視頻圖像，實現視頻信息交流，如圖1.35所示。

·路由器：它是一種連接Internet和局域網的計算機周邊設備，是家庭和辦公局域網的必備設備，如圖1.36所示。