《s硬件组成》课件

计算机硬件组成计算机硬件是计算机系统中所有可见的物理部件硬件为软件提供运行的平台，包括中央处理单元、内存、存储设备、输CPU入输出设备等/WD硬件发展历程机械计算器时代1机械计算器使用齿轮和杠杆进行计算，代表着人类计算能力的进步从算盘到莱布尼茨计算器，机械计算器为电子计算机奠定了基础电子管计算机时代2电子管计算机以电子管作为主要元件，体积庞大，耗电量高，但开启了电子计算机时代和是这一时代的代表性机器，为现代计算机的发展奠定了基础ENIAC EDVAC晶体管计算机时代3晶体管计算机以晶体管取代电子管，体积更小，性能更强，功耗更低和是这一时代的代表性机器，标志着计算机性能的飞跃IBM1401IBM System/360集成电路计算机时代4集成电路计算机以集成电路作为核心元件，体积更小，速度更快，成本更低是这一时代的代表性机器，标志着计算机产业的蓬勃发展IBM PC现代计算机时代5现代计算机以微处理器为核心，不断发展出新的技术和应用从个人电脑到超级计算机，计算机在各个领域发挥着越来越重要的作用，推动着社会发展计算机系统结构冯诺依曼体系结构主板和内存·CPU计算机系统结构是计算机硬件的组织和设主板是计算机系统结构的核心，连接着和内存是计算机系统结构的关键，它CPU计，包括、内存、输入输出设备等、内存、硬盘等重要部件们共同负责数据的处理和存储CPU CPU计算机中央处理器CPU大脑高速运算中央处理器是计算机的核心，负能够以非常高的速度执行指CPU责处理数据和控制其他硬件组令，例如算术运算、逻辑运算和件它就像计算机的大脑，执行数据传输它的速度决定了计算各种指令并控制着所有操作机的整体性能，例如打开程序的速度和运行游戏的速度指令执行从内存中读取指令并执行，将数据从一个地方传输到另一个地方，以CPU及控制其他硬件组件的运作它像一个指挥家，指挥着整个计算机系统有序地运行的工作原理CPU是计算机的核心部件，它负责执行指令和处理数据CPU指令周期1通过指令周期完成指令的执行，包括取指令、分析指令、执行指令三个阶段CPU数据通路2数据通路是内部各个部件之间传输数据的路径，包括寄存器、运算器、控制器等CPU寄存器3寄存器是内部高速缓存，用于存储正在处理的数据和指令CPU运算器4运算器执行算术运算和逻辑运算，处理数据控制器5控制器控制的各个部件协同工作，完成指令的执行CPU通过指令周期、数据通路、寄存器、运算器和控制器协同工作，完成各种指令的执行和数据的处理，从而实现计算机的功能CPU的内部构造CPU的内部构造由多个主要部分组成，包括算术逻辑单元、控制单元CPU ALU、寄存器组和高速缓存CU算术逻辑单元负责执行算术运算和逻辑运算，例如加减乘除和比较大ALU小控制单元负责协调的工作流程，解释指令并控制其他部件的操CU CPU作寄存器组用于存储临时数据和指令，访问速度快，但容量有限高速缓存用于存储近期使用的数据和指令，加快访问速度，减少内存Cache访问次数的性能指标CPU指标描述主频工作频率，单位为赫兹CPU Hz核心数量拥有独立运算单元的数量CPU线程数可以同时执行的任务数量CPU缓存大小内部存储数据的容量，用于提高访问速度CPU指令集能够执行的指令类型CPU计算机存储器内存硬盘外存储器主要用于暂时存储程序和数据存储系统的主要组成部分包括盘、光盘、移动硬盘等U内存的作用和特点临时存储高速访问

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2.12内存用于存储正在处理的数据和指令，它是可以内存的读取速度比硬盘快得多，能够快速响应的指令，CPU CPUCPU直接访问的存储器提高程序运行效率存储容量易失性

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4.34内存的容量决定了计算机同时处理的信息量，更大容量的内内存中的数据一旦断电就会丢失，无法永久保存信息存可以运行更大型的程序内存的分类按存储介质分类内存主要分为动态随机存取存储器和静态随机存取存储DRAM器SRAM•速度较慢，价格低廉，容量较大，通常用于主内存DRAM•速度更快，价格昂贵，容量较小，通常用于高速缓SRAM存输入输出设备输入设备输出设备输入设备用于将用户数据和指令输入到计算机系统常见的输入设输出设备用于将计算机处理后的结果呈现给用户常见的输出设备备包括键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等包括显示器、打印机、扬声器等输入设备的种类键盘和鼠标触摸屏麦克风扫描仪最常用的输入设备，用于文本允许用户直接在屏幕上进行输用于将声音信号转换为数字信将纸质文档或图像转换为数字输入、控制光标和操作应用程入和控制，在移动设备和交互号，在音频录制、语音识别和格式，方便存储和传输序式应用程序中广泛使用视频会议中发挥重要作用输出设备的种类显示器打印机显示器是电脑的主要输出设备之打印机可以将电子文档打印到纸一，用于显示图像、文字和其他张上，方便保存和阅读信息音箱投影仪音箱是电脑的音频输出设备，用投影仪可以将电脑屏幕上的内容于播放音乐、视频和语音投影到更大的屏幕上，用于演示和会议显示设备的分类显示器液晶显示器等离子显示器显示器CRT LED显示器利用阴极射线管技液晶显示器利用液晶材料的偏等离子显示器利用等离子体发显示器采用背光源，CRT LEDLED术，通过电子束扫描荧光屏产振光特性，通过控制每个像素光原理，通过激发等离子体来具有更高的亮度、更低的功耗生图像它具有较高的刷新率点上的液晶分子来显示图像显示图像它具有更高的对比和更长的使用寿命它已成为和色彩还原度，但体积庞大、它具有体积轻薄、节能环保等度和更快的响应速度，但价格目前最主流的显示设备类型耗电量高，已逐渐被淘汰优势，已成为主流显示设备较高，已被显示器取代LED存储设备的概述存储数据持久保存存储设备是计算机系统中必不可与内存不同，存储设备可以长期少的组成部分，负责存储各种类保存数据，即使计算机关闭后，型的数据，包括操作系统、应用数据仍然不会丢失程序和用户文件分类存储设备可以分为多种类型，包括硬盘、固态硬盘、光盘、磁带等，每种类型都有不同的特性和应用场景硬盘的工作原理磁头移动磁头在磁盘表面移动，定位到要读取或写入数据的磁道上数据传输磁头以旋转速度读取或写入数据，并通过数据线与主板进行传输数据存储数据以二进制的形式存储在磁盘上的磁性材料上寻址硬盘使用扇区、磁道和柱面来对数据进行寻址软驱和光驱软驱光驱软盘驱动器，是一种存储设备它读取和写入软盘，软盘是可移动光盘驱动器，使用激光读取和写入光盘光盘是光学存储介质，分的磁性存储介质软盘已经逐渐被淘汰，现今很少使用为和两种CD DVD其他辅助存储设备闪存盘移动硬盘光盘磁带闪存盘体积小，便于携带，容移动硬盘容量更大，能存储大光盘存储容量较大，适合存储磁带存储成本低，适合存储大量大，价格便宜，是常用的辅量数据，适用于备份重要文件视频，音频等多媒体数据量数据，例如备份数据助存储设备或数据接口标准和总线技术数据传输的桥梁不同设备的互联

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2.12接口标准定义了硬件之间相互连接的方式，而总线技术则是接口标准允许不同类型的设备，例如主板、硬盘、显卡和外数据传输的物理通道设，进行通信信号传输的规范性能提升的关键

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4.34总线技术规定了数据传输的时序、协议和信号类型，确保数高速总线技术，例如，能显著提高数据传输速PCI Express据的正确传递度，提升计算机性能和总线PCI PCI-E总线总线PCI PCI-E总线是个人电脑中使用的一种总线是总线的升级版PCI PCI-E PCI总线标准，它允许计算机的各个本，它使用串行数据传输方式，组件进行通信它是一种并行总这意味着数据一次在一个导线上线，这意味着数据在多个导线上传输，这可以实现更高的速度和同时传输，允许更快的传输速效率它使用点对点架构，允许率每个设备直接连接到总线差异总线已被总线取代，因为后者可以提供更快的传输速度、更灵活PCI PCI-E的扩展性，并支持更多类型的设备和串并口USB接口串口和并口USB（通用串行总线）接口，连接外设，传输速度快，支持热插拔串口和并口是传统接口，用于连接外设，传输速度较慢，不支持热插拔USB接口广泛应用，如键盘、鼠标、盘、打印机等串口和并口逐渐被接口取代，但部分设备仍使用，如工业设备、旧式打印机等USB UUSB电源系统电源的作用和特点电源的分类

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2.12电源将交流电转换为直流电，电源可分为电源、电ATX SFX为计算机提供稳定的电力供源、电源等，根据不同的Flex应规格和功率进行选择电源的品牌和性能

3.3电源的品牌和性能决定其稳定性和可靠性，建议选择知名品牌和高功率电源电源的作用和特点为计算机提供电力稳定电压输出电源将交流电转换为直流电，为电源通过内部电路，确保输出电计算机各个组件提供所需的能压稳定，防止波动影响计算机正量常工作保护计算机安全多种输出接口电源具有过载、短路保护功能，现代电源提供多种接口，满足不防止意外损坏，延长计算机使用同设备的电源需求，例如主板、寿命显卡、硬盘等电源的分类台式机电源笔记本电源服务器电源电源UPS台式机电源通常采用标笔记本电源体积小巧，重量轻服务器电源注重稳定性，提供电源提供不间断电源，在ATX UPS准，提供多种电压输出，支持便，使用接口，方便携带冗余设计，保障服务器持续运停电时为设备提供电力，避免DC多种接口行数据丢失机箱和散热系统机箱的作用散热系统的重要性机箱的种类散热系统的分类保护内部硬件方便组装和维防止硬件过热延长设备使用寿根据风冷水冷提供更有效的散热,,ATX,micro-ATX,ITX,,,护命尺寸和功能划分方式....机箱的作用和分类机箱的作用机箱的分类机箱是计算机硬件的框架，保护内部组件根据尺寸和功能，机箱可分为台式机机免受灰尘、静电等外部因素的危害箱、服务器机箱、便携式机箱机箱提供结构支撑，并为电源、散热等系台式机机箱一般尺寸较大，设计侧重于散统提供安装位置热和拓展性，适合于普通用户使用散热系统的重要性避免过热提高性能安静运行防止组件过热，延长硬件寿命，提高系统稳降低温度，提升和的性能，提散热系统有效工作，降低噪音，营造安静舒CPU GPU定性升游戏和工作效率适的工作环境计算机硬件的选购计算机硬件的选购需要考虑多个因素，包括预算、用途、性能需求和未来升级潜力合理的硬件配置可以满足用户的实际需求，并为未来升级提供基础确定预算1根据预算确定硬件配置的范围，并选择性价比高的产品用途分析2根据使用场景选择合适的硬件，例如游戏、办公、设计等性能评估3根据性能需求选择合适的、内存、显卡等硬件CPU升级潜力4选择具有扩展性的硬件，方便未来升级和更换购买前要了解不同品牌和型号的差异，并参考专业评测和用户评价，做出明智的决策硬件配置的注意事项预算用途预算决定了硬件配置的范围确定合理预算，避免过度消费根据使用场景选择合适的硬件，例如游戏、办公、设计等兼容性可扩展性确保各硬件组件之间兼容，例如主板、、内存、显卡等考虑未来升级需求，选择拥有充足扩展空间的硬件CPU本课程小结本课程系统地讲解了计算机硬件的组成、结构、工作原理和选购等方面知识通过学习本课程，你将对计算机硬件有一个全面的了解，并具备基本的硬件选购能力。