1.3.1 認識電腦的硬件

電腦的硬件是指電腦系統(tǒng)中可以看得見摸得著的物理裝置，即機械器件、電子線路等設(shè)備。這是電腦賴以存在的基礎(chǔ)，也是軟件系統(tǒng)得以正常運行的平臺。

從外觀上來看，電腦的硬件主要包括主機、顯示器以及常用的輸入/輸出設(shè)備（又稱I/O設(shè)備）。其中主機箱里又包含著電腦的大部分重要的硬件設(shè)備，如CPU、主板、內(nèi)存、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、各種板卡、電源及各種連線等。對于多媒體電腦，硬件中還包括聲卡、音箱、攝像頭等各種音頻和視頻設(shè)備。

一般來說，組成電腦的主要硬件包括以下一些設(shè)備。

（1）CPU。

（2）主板。

（3）存儲器：包括內(nèi)存儲器和外存儲器兩個部分，其中外存儲器又包括硬盤、光盤和軟盤等。

（4）機箱。

（5）電源。

（6）輸入設(shè)備：包括鼠標(biāo)和鍵盤等。

（7）輸出設(shè)備：包括顯卡、顯示器、聲卡和音箱等。

1. CPU

CPU是Central Processing Unit的簡稱，中文名稱為中央處理器（電腦的CPU又稱為微處理器）。CPU負責(zé)電腦系統(tǒng)中最重要的數(shù)值運算和邏輯判斷工作，是電腦的核心部件。它一般安插在主板的CPU插座上，是判斷電腦性能高低的首要標(biāo)準(zhǔn)。

目前，市場上的CPU產(chǎn)品主要是由美國的Intel（英特爾）公司和AMD（超微）公司所生產(chǎn)的，其中以Intel公司的產(chǎn)品為市場主導(dǎo)。圖1-1所示的分別是這兩家公司出品的CPU產(chǎn)品。

2. 主板

主板是整個電腦內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，負責(zé)連接其他配件，協(xié)調(diào)它們的工作。主板實際上就是一塊電路板，上面集成了各式各樣的電子零件，并且布滿了電子線路，如圖1-2所示。

不管CPU、內(nèi)存、顯卡，還是鼠標(biāo)、鍵盤、聲卡、網(wǎng)卡，都得靠主板來協(xié)調(diào)工作。作為電腦的基礎(chǔ)，主板的作用非常重要，尤其在穩(wěn)定性和兼容性方面，更是不容忽視。如果主板選擇不當(dāng)，則插在主板上的其他部件的性能可能不會被充分發(fā)揮。

當(dāng)電腦工作時，由輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)都要由CPU來完成大量的數(shù)據(jù)運算，然后由主板負責(zé)組織輸出到各個設(shè)備，最后由輸出設(shè)備顯示出來。也就是說，CPU的運算結(jié)果的輸出順序由主板上的系統(tǒng)芯片來控制。根據(jù)主板所使用的芯片組的不同，其可支持的CPU類型也不相同。例如，采用Inter 845/865芯片組的主板主要支持478針的P4 CPU，而采用Inter 915/925芯片組的主板則主要支持775針的P4 CPU。

3. 內(nèi)存

內(nèi)存是內(nèi)存儲器的簡稱，是計算機的基本硬件設(shè)備之一。內(nèi)存的大小及其時鐘頻率直接影響到電腦運行速度的快慢（時鐘頻率是內(nèi)存在單位時間內(nèi)處理指令的次數(shù)，單位是MHz）。即使CPU主頻很高，硬盤容量很大，但如果內(nèi)存很小，電腦的運行速度也快不了。圖1-3所示的是一條金泰克 2GB DDR3 1333（磐虎）內(nèi)存。

4. 硬盤

硬盤是電腦最基本的外部存儲器，硬盤轉(zhuǎn)速越快，數(shù)據(jù)存取的速度就越快。一臺獨立運行的電腦，如果沒有硬盤，那么無論操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件，還是用戶的文件，都將無法保存。通常所說的硬盤和硬盤驅(qū)動器其實是一回事，因為硬盤的盤片和硬盤的驅(qū)動器是密封在一起的，如圖1-4所示。

電腦所處理的數(shù)據(jù)和其他信息大部分都存儲在硬盤上，因此，硬盤的質(zhì)量及性能的優(yōu)劣是極為重要的。根據(jù)接口類型的不同，硬盤主要分為IDE、SATA和SCSI幾種，最常用的是前兩種，而SCSI接口主要用于服務(wù)器。

5. 軟驅(qū)和軟盤

軟驅(qū)又稱為軟盤驅(qū)動器，用來讀取軟盤中的數(shù)據(jù)，是電腦的另一種外部存儲器。軟驅(qū)的基本作用是存取數(shù)據(jù)，也是數(shù)據(jù)交換的傳媒。

軟驅(qū)由于攜帶和交換數(shù)據(jù)方便，曾經(jīng)是電腦必備的外設(shè)。例如，一臺新組裝的電腦，常常需要用一張啟動盤來對硬盤進行分區(qū)、格式化等，這時就可以將一張軟盤制作為啟動盤，然后通過軟驅(qū)來輕松地實現(xiàn)這一操作。

傳統(tǒng)的軟驅(qū)讀取數(shù)據(jù)的速度慢，軟盤容易損壞，且容量很小，圖1-5所示的即是曾經(jīng)風(fēng)靡一時的1.44MB軟驅(qū)和3.5英寸軟盤。在Windows操作系統(tǒng)中，3.5英寸軟盤的實際可用存儲量僅為1.38MB，因此目前已被淘汰。

最近Lindy Electronics公司又推出了一款帶USB接口的軟驅(qū)，使用該軟驅(qū)，用戶可以方便地通過USB接口來連接主機。該軟驅(qū)使用標(biāo)準(zhǔn)的3.5英寸軟盤，兼容Windows98SE/ME/2000/XP/Vista，Linux以及Mac OS 8.6以上操作系統(tǒng)。

6.光驅(qū)和刻錄機

光驅(qū)也稱為光盤驅(qū)動器，用來讀取光盤中的視頻、音頻和文本信息，是多媒體電腦的重要組成部分，也是目前電腦上使用最普遍的光存儲器。在多數(shù)情況下，操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件的安裝都需要依靠光驅(qū)來完成。

根據(jù)光盤類型的不同，目前市場上主要有CD光驅(qū)和DVD光驅(qū)兩種類型。由于DVD光盤中可以存放更大容量的數(shù)據(jù)（一般4.7GB左右），因此DVD光驅(qū)已成為主流。圖1-6所示的即是光驅(qū)和光盤的外觀。

光驅(qū)最主要的性能指標(biāo)是讀盤速度，一般用X倍速表示。這是因為第一代光驅(qū)的讀盤速率為150KB/s，稱為單倍速光驅(qū)，以后的光驅(qū)讀盤速率一般為單倍速的若干倍。例如，50 X光驅(qū)的最高讀盤速率為50×150KB/s=7500KB/s。

刻錄機是一種比光驅(qū)更為先進的光存儲器，又稱為光盤刻錄機。刻錄機的外觀與光驅(qū)相似，但除了具有光驅(qū)的全部功能外，還可以在光盤上寫入或擦寫數(shù)據(jù)。與光驅(qū)一樣，光盤刻錄機也可分為CD刻錄機和DVD刻錄機兩種。CD刻錄機用于刻錄容量為700MB的CD-R或CD-RW光盤，而DVD刻錄機除了可以刻錄以上兩種光盤外，還可以刻錄容量為4.7GB的DVD-R和DVD-RW光盤。

CD-R/DVD-R光盤是不可擦寫的，一旦刻錄完成，其中的數(shù)據(jù)就不可更改；而CD-RW/DVD-RW光盤則是可擦寫光盤，其中的數(shù)據(jù)可以反復(fù)修改。

刻錄機的主要性能指標(biāo)是讀寫速度，包括數(shù)據(jù)的讀取速度（Read Speed）和寫入速度（Record Speed）兩個方面。對于CD-RW刻錄機來說，還有復(fù)寫速度（ReWrite Speed）和擦寫速度（Erase Speed）兩種速度。刻錄機的速度定義如下。

（1）讀取速度：刻錄機讀取光盤數(shù)據(jù)時的數(shù)據(jù)傳輸速率。

（2）寫入速度：刻錄機刻錄CD-R光盤時的數(shù)據(jù)傳輸速率，也稱為刻錄速度。

（3）復(fù)寫速度：刻錄CD-RW光盤時的數(shù)據(jù)傳輸速率。

（4）擦寫速度：擦除CD-RW光盤內(nèi)容時的數(shù)據(jù)傳輸速率，通常和復(fù)寫速度相同。

從理論上來說，刻錄機的性能越好，其寫入速度就越快，但是，并不是所有的刻錄盤都支持高速刻錄。因此，刻錄盤的性能優(yōu)劣也是影響刻錄速度的一個重要原因。此外，由于技術(shù)的限制，刻錄機的寫入速度通常要比它的讀取速度慢一些。

光驅(qū)和刻錄機存儲數(shù)據(jù)的容量大，讀取數(shù)據(jù)的速率快，并且價格低廉，使用方便，正是它們的出現(xiàn)導(dǎo)致了軟驅(qū)和軟盤迅速被淘汰的命運。

7. 顯卡

顯卡的基本作用是控制電腦的圖形輸出，也稱為圖形加速卡，是CPU和顯示器之間的橋梁。顯卡通常是以附加卡的形式安插在主板擴展槽中的，目前也有相當(dāng)一部分主板上直接集成了顯卡。圖1-7所示的是一塊可以安插在主板擴展槽中的顯卡。

顯卡的性能參數(shù)主要是接口類型和顯存。顯卡的接口類型主要有PCI接口和AGP接口兩種，其中以AGP接口為主。

8. 顯示器

顯示器和顯卡一起構(gòu)成了電腦的顯示系統(tǒng)。顯卡通過顯示器才能將各種信息展示在電腦用戶面前。按照顯示器所使用的技術(shù)不同，可分為CRT顯示器（陰極射線管顯示器）和LCD顯示器（液晶顯示器）兩種，如圖1-8所示。

在CRT顯示器中，純屏顯示器為目前的主流產(chǎn)品。液晶顯示器則由于其圖像顯示清晰精確、體積小、重量輕、便于攜帶、能耗低、對人體輻射量小等優(yōu)點，大有取代CTR顯示器之勢。

9.機箱

機箱是主機的外殼，電腦在運行過程中所需的主要部件如主板、硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)、內(nèi)存、顯卡和聲卡等都安裝在機箱中。機箱的作用主要是保護和固定電腦部件，屏蔽電磁輻射，保護人體健康。電腦機箱主要分為臥式和立式兩種樣式，其中以立式機箱為主，如圖1-9所示。

10.電源

電源是整個電腦系統(tǒng)的動力源，沒有電源，電腦就不能工作。電源分為AT電源和ATX電源兩種。其中ATX電源可以使電腦軟關(guān)機，即通過執(zhí)行操作系統(tǒng)的“關(guān)機”命令使電腦自動切斷電源。而AT電源則必須手動切斷電源，實現(xiàn)關(guān)機操作。目前AT電源已不多見。圖1-10所示的是電源的外觀。

ATX電源可細分為ATX1.0、ATX2.01、ATX2.02和ATX2.03版，不過ATX1.0電源目前已被淘汰，而ATX2.01電源比較普及。ATX2.02電源即Micro ATX電源，為了適應(yīng)Micro ATX機箱，這種電源的體積和功率都比ATX2.01小。ATX2.03電源也就是Pentium 4電源，這種電源與其他電源的區(qū)別是，它采用由電源直接供電給CPU的方式，而不像其他電源那樣先供電給主板，再由主板向CPU供電。

在電源的內(nèi)部，設(shè)有抗電磁干擾、線路干擾等專業(yè)的電路設(shè)計，并采用全屏蔽防電磁輻射的設(shè)計，使用安全而可靠。為了使電源盒輸出的電流較大，電源內(nèi)部還使用了較大的電容和鋁質(zhì)或銅質(zhì)的散熱片，電源輸出線也較粗。

11. 鼠標(biāo)

鼠標(biāo)是電腦的基本輸入設(shè)備之一，使用它可以發(fā)出絕大多數(shù)的操作命令。按工作原理來分，鼠標(biāo)可分為機械鼠標(biāo)、光電鼠標(biāo)、無線鼠標(biāo)和軌跡球幾類。

（1）機械鼠標(biāo)。

機械鼠標(biāo)的下面有一個可以滾動的小橡膠球，鼠標(biāo)在桌面上移動時，通過內(nèi)部小球的滾動帶動兩側(cè)的轉(zhuǎn)輪，光標(biāo)即隨著鼠標(biāo)的移動而移動，且移動方向一致。有的機械鼠標(biāo)除了有兩個按鍵外，中間還有一個滾輪，因此又叫滾輪鼠標(biāo)。

機械鼠標(biāo)的原理簡單，成本低，但容易沾染灰塵，影響移動速度，所以需要經(jīng)常進行清理。此外，機械鼠標(biāo)的裝置容易磨損，并且最好搭配鼠標(biāo)墊一起使用。目前，機械鼠標(biāo)已基本被淘汰。

（2）光電鼠標(biāo)。

光電鼠標(biāo)以光的發(fā)射和折射來定位，比機械鼠標(biāo)更為易用，因此目前已基本上替代了機械鼠標(biāo)。

最初的光電鼠標(biāo)必須配合特殊的鼠標(biāo)墊進行使用。這種光電鼠標(biāo)內(nèi)部有一個光學(xué)組件，利用光束發(fā)射到特制的鼠標(biāo)墊并反射回信號，從而得出相對的坐標(biāo)值。這種光電鼠標(biāo)雖然比機械鼠標(biāo)定位準(zhǔn)確，且不易沾染灰塵，但是由于特制的鼠標(biāo)墊容易磨損而造成鼠標(biāo)移動不靈活，因此已經(jīng)不多見。

新型的光電鼠標(biāo)不需要特制的鼠標(biāo)墊，它采用新一代光學(xué)技術(shù)，并且安裝了一種俗稱為“光眼（optical sensor）”的裝置，這種光電鼠標(biāo)不僅感應(yīng)精度高，且在任何非反光的表面都可以使用，因此成為當(dāng)前的主流產(chǎn)品，如圖1-11所示。

（3）無線鼠標(biāo)。

顧名思義，無線鼠標(biāo)即是不使用電纜來傳輸數(shù)據(jù)的鼠標(biāo)。它的工作原理是，在鼠標(biāo)中內(nèi)置發(fā)射器，從而將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮掌魃希儆山邮掌鱾鬏斀o電腦。無線鼠標(biāo)可以避免桌面上眾多電纜的煩擾，并且可以遠距離使用，如圖1-12所示。

（4）軌跡球。

軌跡球的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)與機械鼠標(biāo)相似，只是改變了滾輪的滾動方式。軌跡球的外觀新穎，可隨意放置，使用時后座固定不動，直接用手撥動滾輪即可控制鼠標(biāo)指針。不過，由于人們的習(xí)慣問題，這一種鼠標(biāo)的應(yīng)用并不多見。

12. 鍵盤

鍵盤是電腦的另一種基本輸入設(shè)備，是電腦與外界交換信息的主要途徑，如圖1-13所示。

從內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分，鍵盤可以分為機械式鍵盤和電容式鍵盤兩種。機械式鍵盤的按鍵全部為觸點式，每個按鍵就像一個按鈕式開關(guān)，按下去之后，金屬片就會和觸點接觸而連通電路。這種鍵盤的缺點是擊鍵響聲大、磨損快、不防水，很容易出現(xiàn)故障，因此目前已不多見。

電容式鍵盤的按鈕多采用電容式無觸點開關(guān)，利用電容器電極之間距離的變化來產(chǎn)生電容的容量變化，以實現(xiàn)非接觸的電流變化來對應(yīng)不同的按鍵，從而達到與機械鍵盤同樣的作用。電容式鍵盤的按鍵開關(guān)采用密閉式封裝，不但擊鍵聲音小，而且防水性能好，因此在工作過程中不會出現(xiàn)接觸不良等問題，使用壽命也相對較長。此外，電容式鍵盤還有靈敏度高、穩(wěn)定性強的優(yōu)點，但維修要比機械式鍵盤稍難一些。

目前，鍵盤正朝著耐用、方便和舒適的方向發(fā)展。隨著用戶層次的多樣化，還陸續(xù)出現(xiàn)了多媒體鍵盤、手寫鍵盤、無線鍵盤和人體工程學(xué)鍵盤等。

多媒體鍵盤增加了一些特殊的按鍵，如上網(wǎng)快捷鍵、開機鍵和關(guān)機鍵等，使用非常方便。有些鍵盤上還附有液晶屏幕，可以顯示CPU占用情況，郵件的數(shù)量等，可以滿足用戶的工作、游戲、娛樂等多種需求，如圖1-14所示。

手寫鍵盤可以實現(xiàn)手寫輸入，從而使不會輸入法的用戶也可以順利地向電腦中輸入漢字；無線鍵盤和無線鼠標(biāo)類似，主要利用紅外線或無線電取代傳統(tǒng)信號線進行信號傳輸，沒有信號線的干擾，也不受地形的影響；人體工程學(xué)鍵盤則充分體現(xiàn)了科技人性化的思想，從三維立體空間細致地關(guān)照用戶的健康。

13. 聲卡

聲卡用來處理電腦中的聲音，無論玩電腦游戲、播放CD或VCD，還是使Windows操作系統(tǒng)發(fā)出各種聲音，都需要聲卡的支持。目前，大部分主板上都集成了聲卡，一般不需要另外配備獨立的聲卡；但是，如果對音質(zhì)有比較高的要求，還是使用獨立聲卡比較好。圖1-15所示的即是一款獨立聲卡。

14. 音箱

音箱是用來播放聲音的，主要分為有源音箱和無源音箱兩種。其中有源音箱有自己獨立的電源，無論在音量、音質(zhì)還是播放效果上都比無源音箱要好，如圖1-16所示。