計算機硬件系統

構成計算機的硬件系統通常有"五大件"組成:輸入設備、輸出設備、存儲器、運算器和控制器。下面是具體的關於計算機硬件系統的內容，歡迎閲讀!

　　輸入設備

將數據、程序、文字符號、圖象、聲音等信息輸送到計算機中。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標、觸摸屏、數字轉換器等。

　　鍵盤

鍵盤鍵盤是最常用也是最主要的輸入設備，通過鍵盤，可以將英文字母、數字、標點符號等輸入到計算機中，從而向計算機發出命令、輸入數據等。

PCXT/AT時代的鍵盤主要以83鍵為主，並且延續了相當長的一段時間，但隨着視窗系統近幾年的流行已經淘汰。取而代之的是101鍵和104鍵鍵盤，並佔據市場的主流地位，當然其間也曾出現過102鍵、103鍵的鍵盤，但由於推廣不善。都只是曇花一現。

近半年內緊接着104鍵鍵盤出現的是新興多媒體鍵盤，它在傳統的鍵盤基礎上又增加了不少常用快捷鍵或音量調節裝置，使PC操作進一步簡化，對於收發電子郵件、打開瀏覽器軟件、啟動多媒體播放器等都只需要按一個特殊按鍵即可，同時在外形上也做了重大改善，着重體現了鍵盤的個性化。

起初這類鍵盤多用於品牌機，如HP、聯想等品牌機都率先採用了這類鍵盤，受到廣泛的好評，並曾一度被視為品牌機的特色。隨着時間的推移，漸漸的市場上也出現獨立的具有各種快捷功能的產品單獨出售，並帶有專用的驅動和設定軟件，在兼容機上也能實現個性化的操作。

　　鼠標

鼠標 (mouse) 因形似老鼠而得名(中國大陸用語，港台作滑鼠)。"鼠標"的標準稱呼應該是"鼠標器"，全稱:"橡膠球傳動之光柵輪帶發光二極管及光敏三極管之晶元脈衝信號轉換器"或"紅外線散射之光斑照射粒子帶發光半導體及光電感應器之光源脈衝信號傳感器"。

它用來控制顯示器所顯示的指針光標(pointer)。1968年12月9日製成了世界上第一支"鼠標"。鼠標的使用是為了使計算機的操作更加簡便，來代替鍵盤那繁瑣的指令。

　　觸摸屏

觸摸屏(touch screen)是一種覆蓋了一層塑料的特殊顯示屏，在塑料層後是互相交叉不可見的紅外線光束。用户通過手指觸摸顯示屏來選擇菜單項。觸摸屏的特點是容易使用。例如自動櫃員機(Automated Teller Machine,簡記為ATM)、信息中心、飯店、百貨商場等場合均可看到觸摸屏的使用。

　　數字轉換器

數字轉換器數字轉換器(digitizer)是一種用來描繪或拷貝圖畫或照片的設備。把需要拷貝的內容放置在數字化圖形輸入板上，然後通過一個連接計算機的特殊輸入筆描繪這些內容。隨着輸入筆在拷貝內容上的移動，計算機記錄它在數字化圖形輸入板上的位置，當描繪完整個需要拷貝的內容後，圖像能在顯示器上顯示或在打印機上打印或者存儲在計算機系統上以便日後使用。數字轉換器常常用於工程圖紙的設計。

除此之外的輸入設備，還有遊戲杆、光筆、數碼相機、數字攝像機、圖像掃描儀、傳真機、條形碼閲讀器、語音輸入設備等。

　　輸出設備

將計算機的運算結果或者中間結果打印或顯示出來。常用的輸出設備有:顯示器、打印機、繪圖儀和傳真機等。

　　顯示器

顯示器(Display)是計算機必備的輸出設備，常用的有陰極射線管顯示器、液晶顯示器和等離子顯示器。

陰極射線管顯示器(簡稱CRT)由於其製造工藝成熟，性能價格比高，至今佔據顯示器市場的主導地位。隨着液晶顯示器(簡稱LCD)技術的逐步成熟，開始在市場上嶄露頭角。

陰極射線管顯示器可分為字符顯示器和圖形顯示器。

字符顯示器只能顯示字符，不能顯示圖形，一般只有兩種顏色。

圖形顯示器不僅可以顯示字符，而且可以顯示圖形和圖像。圖形是指工程圖，即由點、線、面、體組成的圖形;圖像是指景物圖。不論圖形還是圖像在顯示器上都是由像素(光點)所組成。

顯示器屏幕上的光點是由陰極電子槍發射的電子束打擊熒光粉薄膜而產生的。彩色顯示器的顯像管的屏幕內側是由紅、綠、藍三色磷光點構成的小三角形(像素)發光薄膜。由於接收的電子束強弱不同，像素的三原色發光強弱就不同，就可以產生一個不同亮度和顏色的像素。當電子束從左向右、從上而下地逐行掃描熒光屏，每掃描一遍，就顯示一屏，稱為刷新一次，只要兩次刷新的時間間隔少於0.01s，則人眼在屏幕上看到的就是一個穩定的畫面。

顯示器是通過"顯示接口"及總線與主機連接，待顯示的信息(字符或圖形圖像)是從顯示緩衝存儲器(一般為內存的一個存儲區，佔16kB)送入顯示器接口的，經顯示器接口的轉換，形成控制電子束位置和強弱的信號。受控的電子束就會在熒光屏上描繪出能夠區分出顏色不同、明暗層次的畫面。顯示器的兩個重要技術指標是:屏幕上光點的多少，即像素的多少，稱為分辨率;光點亮度的深淺變化層次，即灰度，可以用顏色來表示。分辨率和灰度的級別是衡量圖像質量的標準。

常用的顯示接口卡有多種，如CGA卡、VGA卡、M

計算機硬件系統GA卡等。以VGA(Video Graphics Array)視頻圖形顯示接口卡為例，標準VGA顯示卡的分辨率為640×480，灰度是16種顏色;增強型VGA顯示卡的分辨率是800×600、960×720，灰度可為256種顏色。所有的顯示接口卡只有配上相應的顯示器和顯示軟件，才能發揮它們的最高性能。

　　打印機

打印機(Printer)是計算機最基本的輸出設備之一。它將計算機的處理結果打印在紙上。打印機按印字方式可分為擊打式和非擊打式兩類。擊打式打印機是利用機械動作，將字體通過色帶打印在紙上，根據印出字體的方式又可分為活字式打印機和點陣式打印機。活字式打印機是把每一個字刻在打字機構上，可以是球形、菊花瓣形、鼓輪形等各種形狀。點陣式打印機(dot matrix printer)是利用打印鋼針按字符的點陣打印出字符。每一個字符可由m行×n列的點陣組成。一般字符由7×8點陣組成，漢字由24×24點陣組成。點陣式打印機常用打印頭的針數來命名，如9針打印機、24針打印機等。

非擊打式打印機是用各種物理或化學的方法印刷字符的，如靜電感應，電灼、熱敏效應，激光掃描和噴墨等。其中激光打印機(Laser Printer)和噴墨式打印機(Inkjet Printer)是目前最流行的兩種打印機，它們都是以點陣的`形式組成字符和各種圖形。激光打印機接收來自CPU的信息，然後進行激光掃描，將要輸出的信息在磁鼓上形成靜電潛像，並轉換成磁信號，使碳粉吸附到紙上，加熱定影后輸出。噴墨式打印機是將墨水通過精製的噴頭噴到紙面上形成字符和圖形的

　　繪圖儀

繪圖儀(plotter)能按照人們要求自動繪製圖形的設備。它可將計算機的輸出信息以圖形的形式輸出。主要可繪製各種管理圖表和統計圖、大地測量圖、建築設計圖、電路佈線圖、各種機械圖與計算機輔助設計圖等。最常用的是X-Y繪圖儀。現代的繪圖儀已具有智能化的功能，它自身帶有微處理器，可以使用繪圖命令，具有直線和字符演算處理以及自檢測等功能。這種繪圖儀一般還可選配多種與計算機連接的標準接口。

繪圖儀是一種輸出圖形的硬拷貝設備。繪圖儀在繪圖軟件的支持下課繪製出複雜、精確的圖形，是各種計算機輔助設計不可缺少的工具。繪圖儀的性能指標主要有繪圖筆數、圖紙尺寸、分辨率、接口形式及繪圖語言等。

繪圖儀一般是由驅動電機、插補器、控制電路、繪圖台、筆架、機械傳動等部分組成。繪圖儀除了必要的硬設備之外，還必須配備豐富的繪圖軟件。只有軟件與硬件結合起來，才能實現自動繪圖。軟件包括基本軟件和應用軟件兩種。

繪圖儀的種類很多，按結構和工作原理可以分為滾筒式和平台式兩大類:①滾筒式繪圖儀。當X向步進電機通過傳動機構驅動滾筒轉動時，鏈輪就帶動圖紙移動，從而實現X方向運動。Y方向的運動，是由Y向步進電機驅動筆架來實現的。這種繪圖儀結構緊湊，繪圖幅面大。但它需要使用兩側有鏈孔的專用繪圖紙。②平台式繪圖儀。繪圖平台上裝有橫樑，筆架裝在橫樑上，繪圖紙固定在平台上。X向步進電機驅動橫樑連同筆架，作X方向運動;Y向步進電機驅動筆架沿着橫樑導軌，作Y方向運動。圖紙在平台上的固定方法有3種，即真空吸附、靜電吸附和磁條壓緊。平台式繪圖儀繪圖精度高，對繪圖紙無特殊要求，應用比較廣泛。

　　存儲器

存儲器將輸入設備接收到的信息以二進制的數據形式存到存

計算機硬件系統儲器中。存儲器有兩種，分別叫做內存儲器和外存儲器。

　　內存儲器

微型計算機的內存儲器是由半導體器件構成的。從使用功能上分，有隨機存儲器 (Random Access Memory，簡稱RAM)，又稱讀寫存儲器;只讀存儲器(Read Only Memory，簡稱為ROM)。

1.隨機存儲器(Random Access Memory)

RAM有以下特點:可以讀出，也可以寫入。讀出時並不損壞原來存儲的內容，只有寫入時才修改原來所存儲的內容。斷電後，存儲內容立即消失，即具有易失性。

RAM可分為動態(Dynamic RAM)和靜態(Static RAM)兩大類。DRAM的特點是集成度高，主要用於大容量內存儲器;SRAM的特點是存取速度快，主要用於高速緩衝存儲器。

2.只讀存儲器(Read Only Memory)

ROM是隻讀存儲器。顧名思義，它的特點是隻能讀出原有的內容，不能由用户再寫入新內容。原來存儲的內容是採用掩膜技術由廠家一次性寫入的，並永久保存下來。它一般 用來存放專用的固定的程序和數據。不會因斷電而丟失。

存儲器(Complementary Metal Oxide Semiconductor Memory，互補金屬氧化物半導體內存)

COMS內存是一種只需要極少電量就能存放數據的芯片。由於耗能極低，CMOS內存可以由集成到主板上的一個小電池供電，這種電池在計算機通電時還能自動充電。因為CMOS芯片可以持續獲得電量，所以即使在關機後，他也能保存有關計算機系統配置的重要數據。

　　外存儲器

外存儲器的種類很多，又稱輔助存儲器。外存通常是磁性介質或光盤，像硬盤，軟盤，磁帶，CD等，能長期保存信息，並且不依賴於電來保存信息，但是由機械部件帶動，速度與CPU相比就顯得慢的多。

　　運算器

運算器又稱算術邏輯單元。它是完成計算機對各種算術運算和邏輯運算的裝置，能進行加、減、乘、除等數學運算，也能作比較、判斷、查找、邏輯運算等。

　　控制器

控制器是計算機指揮和控制其它各部分工作的中心，其工作過程和人的大腦指揮和控制人的各器官一樣。

控制器是計算機的指揮中心,負責決定執行程序的順序,給出執行指令時機器各部件需要的操作控制命令.

由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發佈命令的"決策機構"，即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。

　　主要功能:

從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中位置

對指令進行譯碼或測試，併產生相應的操作控制信號，以便啟動規定的動作;

指揮並控制CPU、內存和輸入/輸出設備之間數據流動的方向。

控制器根據事先給定的命令發出控制信息，使整個電腦指令執行過程一步一步地進行，是計算機的神經中樞。