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電腦硬體介紹暨 個人電腦採購指引 講師:陳昱廷
章節大綱 • 電腦硬體組成元件 – 基本電腦的十一單元 • 個人電腦採購指引 P- 2
電腦的五大單元 • 輸入單元:鍵盤、滑鼠、掃描器. . • 控制單元: – 控制電腦動作的所有程序與各單元之間的協調 • 算術與邏輯單元: – 算術運算、邏輯判斷 • 記憶單元: – 主記憶體:RAM 、Cache. . – 輔助記憶體:硬碟機、光碟機、磁帶機. . • 輸出單元: – 螢幕、印表機、儲存設備、喇叭. . I/O Unit Memory Unit CU/ALU (CPU) P- 3
基本電腦的十一單元 SW 電源 RAM ATX sw pin AGP 鍵盤 滑鼠 PS/2 CPU USB FDD FD IDE HD 螢幕 1394 COMA audio-out NIC 主機板 CD 機殼 P- 4
基本電腦的十一單元 • 中央處理器 (CPU) • 隨機儲存記憶體 (RAM) • 主機板 (Motherboard)、 電源 (Power Supply) • 軟碟機 (FD) 、 硬碟機 (HD) 、 光碟機 (CD) • 鍵盤 (Keyboard) 、 滑鼠 (Mouse) • 螢幕 (Monitor) • 註:顏色色系配合前一頁圖示。 機殼 (Case) P- 5
電腦硬體組成元件 • • • 中央處理器 (CPU) 主機板 (Mother Board) 隨機存取記憶體 (RAM) 螢幕 (Monitor) 、 顯示卡 (VGA Card) 硬碟 (Hard Disk) 、 軟碟 (Floppy Disk) 光碟機 (CD-ROM, DVD-ROM) 網路卡 (NIC) 、 數據機 (Modem) 音效卡 (Sound Card) 、 喇叭 (PC Speaker) 印表機 (Printer) 、 掃描器 (Scanner) 鍵盤 (Keyboard)、 滑鼠 (Mouse) 外殼 (Case)、 電源 (Power Supply)、 各式排線 P- 6
CPU • 將資料轉換成資訊 • 控制中心 • 執行儲存在記憶體中程式指令的一組 電路 • 分成兩個主要部分 – 控制單元 (CU) – 算術邏輯單元 (ALU)
微處理器的組成元件 • • 控制單元 – CU 算術邏輯單元 – ALU 暫存器 系統時鐘
發明出更好的微處理器 • 將整個電腦的電路放進一片微晶片中 – 更便宜 – 更快 • 執行先前由其他硬體所負責的功能 – 數學輔助處理器現在是微處理器的一部 分 – 多媒體指令現在也成了微處理器的一部 分
發明出更好的微處理器 合併到微處理器上的功能越多 • 電腦跑得更快 • 造價更便宜 • 更穩定 :
微處理器的種類 Intel 相容 • • • Cyrix • AMD Pentium Celeron Xeon Core 2
微處理器的種類 • Power. PC – 由 Apple、 IBM 和 Motorola 所合作設計 – 主要是用在 Apple Macintosh個人電腦家族上 – 它也可以用在伺服器與內嵌式系統中 • Alpha – 由 Compaq (康柏 ) 所製造 – 用在高階伺服器與 作站上
中央處理器 (CPU) • 個人電腦常見廠牌: Intel、 AMD • 選購 CPU需要注意哪些事項ㄟ – 作時脈 (Clock Rate) – 廠牌 – 第一、二層快取記憶體之大小 – 特殊之指令集: 3 D Now / MMX – 插槽種類:Socket / Slot – CPU風扇之搭配 P- 13
中央處理器 (CPU) - INTEL • 下列圖示之 CPU為 Intel Pentium-IV 2. 4 G及其 散熱風扇 (Socket-478) ATX 12 V CPU電源使用 註:有些主機板在此接頭 未安裝之情況下將無法啟動 P- 14
中央處理器 (CPU) - INTEL • LGA 775 處理器 2018/3/18 15
中央處理器 (CPU) - AMD • AMD的中央處理器與 Socket-462腳座 安裝 CPU時請注意其腳位是有方向的,圖中紅色圓圈 所示之缺角,代表著 CPU的缺角要與插槽的缺角對齊才可插入喔 P- 16 P-16
暫存器 各有特殊的用途 速度快 是個暫時存放的地方 位於 CPU 中 指令暫存器 資料暫存器 儲存目前正在執行的指 令 儲存正等著被處理的資 料 儲存處理過後的結果
儲存體類型 • 輔助儲存體 – 儲存以後要用到的資料 – 長期儲存 • 記憶體 – 儲存最近要使用的資料 – 暫時儲存 – 存取速度比輔助儲存體快 • 暫存器 – 儲存與目前正在執行的指令立即相關的資料 – 存取速度記憶體快
儲存體容量的測量單位 KB – kilobyte • 1024 (210)個位元 組 • 有些磁片 • 快取記憶體 MB – megabyte • 約百萬 (220)個位元 組 • RAM GB – gigabyte • 約十億 (230)個位元 組 • 硬碟 • CD 和 DVD TB – terabytes • 約一兆個位元組 • 大型硬碟
計量單位 全 名 Tera Giga Meg Kilo Milli Micr Nan Pico a o o 縮 寫 T G M K m μ n p 精 確 值 概 略 值 240 230 220 210 2 -20 2 -30 2 -40 1012 109 106 103 10 -6 10 -9 10 -12 P- 20
記憶體 它有許多名稱 主要儲存體 (primary storage) Primary memory Main storage Internal storage 主記憶體 (Main memory)
記憶體的主要類型 RAM 隨機存取記憶體 (Random Access Memory) ROM 唯讀記憶體 (Read Only Memory)
RAM • • • 保存 目前執行中程式的指令與資料 在記憶體裡的資料可以被隨機存取 存取方便且快速 揮發性 電源關閉後 RAM 上的資料就會消失 RAM 上的資料可以被 修改
RAM 裡有什麼 ? • • 作業系統 目前正在執行中的程式 上述程式需要的資料 等著要輸出的中間結果
ROM • 非揮發性 (Non-volatile) • 負責開機的指令 • 裡面的指令和資料可以讀取,但不能 修改 • 這些指令通常是在 廠裡燒錄進去的
擴充 主記憶體 --隨機存取 記憶體 (RAM) • 購買封裝在電路板上的記憶體模組 • SIMM (Single In-Line Memory Module)– 晶片是安裝在電路板 的一邊 • DIMM – 晶片是安裝在電路板的兩邊 • 你能安裝的 RAM數量最多是多少,取決於主機板 的設計 • Ram. Bus / DDR 2 / DDR 3 卡榫 – Clock Rate: 133 / 150 / 266 / 333 /400 RAM EDO (較早期的隨機記憶體 ) 記憶體晶片 防呆卡榫 P- 26
ROM • 在 廠製造時便燒錄了永久的程式和 資料 • 可以被讀取 • 可以被使用 • 使用者不能修改 • 儲存電腦開機時所需要啟動的開機程 序 • 非揮發性
PROM • 可程式化 (Programmable) ROM • ROM 燒錄器 (ROM burner) 可以修改某 些特殊 ROM 晶片上的指令
執行程式 • CU 擷取指令放進記憶 體中 • CU 將此指令解碼 • CU 通知硬體相關部分 準備採取行動 • 將控制權轉移到硬體 的相關部分 • 執行 作 • 控制權回到 CU
機器循環週期 I-time • CU 從記憶體中擷取 (fetch)指令,然後放進 暫存器中 • CU 將此指令解碼 (decode),並決定所需 要的資料在記憶體中 的位置
機器循環週期 E-time • 執行 – CU 將資料從記憶體搬移到 ALU 內的暫存器 中 – 由 ALU 負責控制與執行指令 – 控制權回到 CU • CU 將運算後的結果存放在記憶體或暫存器中
快取 (Cache) • 它是一塊小但非常快速的暫存記憶體 • 目的為了加速內部資料和軟體指令的傳 輸 • 存放著最近用過或最常被使用到的資料 和指令
快取 (Cache) 第 3步 傳送到 CPU 和快取中 處 理 器 R 快取 A M 第 2步 到主記憶體中的該位址 去讀取 第 1步 處理器要求擷 取資料或指令 下一次微處理器需要資料或指令 時 • 先到記憶體快取中尋找 • 找不到再 到記憶體中尋找
快取的種類 • 內部快取 – 第一級 (L 1) – 內建在微處理器中 – 最多到 128 KB • 外部快取 – – – 第二級 (L 2) 在單獨晶片上 256 KB 或 512 KB SRAM 技術 它比 L 1快取便宜但是較慢 比記憶體快但是較貴
主機板 (Mother Board) • 規格注意事項: – CPU插槽 : 需要配合 CPU之規格 • 支援頻率 : 倍頻、最高頻率、電壓 – 晶片組 (南北橋晶片 ) – 擴充槽個數 : DRAM、 ISA、 PCI、 AGP個數 • 各匯流排之規格 (ex: AGP 2 x, 4 x, 8 x) – 有無其他配備 :音效(是否有多聲道支援 )、顯示、網路 (10/100) – 周邊支援 : USB(1. 1 或 2. 0)、 IDE速度 (33, 66, 100, 133) 、 1394 P- 35
系統匯流排 • 一組傳送電子訊號的電路 • 系統匯流排 – 負責在 CPU 與記憶體之間傳送資料 • 匯流排寬度 – 電腦一次可以傳輸的資料位元數 – 通常會和 CPU 的字組 (word) 大小一致 • 速度是用 megahertz (MHz) 來衡量
系統匯流排 匯流排寬度越大 CPU 一次可以傳輸 更多的資料 CPU 能參考到更大 的記憶體位址 = 電腦的運算能力越 強 = 電腦速度變快 = 有更多的記憶體 CPU 可以支援較大的數字精確度以及更 多種類的指令
擴充匯流排 • 連接到擴充槽 • 將擴充電路板插入擴充槽裡 – 介面卡 (interface card) – adapter card • 提供外部的連接端 – 序列埠 – 平行埠 / 連接埠
擴充匯流排
PC 匯流排與連接埠 ISA 用在慢速的裝置如滑鼠和數據機上 PCI 適用於連接高速的裝置如硬碟和網路卡上 AGP 連接記憶體與圖形卡以提供更快速的視訊效 能 支援 “daisy-chaining” 功能,省去需要多張擴充 卡的麻煩;可以 “熱切換 ” (hot-swappable) USB IEEE 1394 (Fire. Wire) PC Card 一種高速的匯流排,通常是用在連接視訊設 備到你的電腦上 信用卡般大小的 PC Card 裝置,通常是用在筆 記型電腦上
晶片組系統圖表 X 38 845 2018/3/18 41
主機板 (Mother Board) 軟碟 硬碟 光碟機 電池 記憶體 開關及提示燈號接腳 蜂鳴器 ATX電源插槽 AGP 匯流排 CPU插槽 周邊設備接頭 PCI 匯流排 晶片組 P- 42
螢幕 (Monitor) • 選購重點 標示尺寸與實際可視尺寸 色純度 安規檢驗 : FCC, UL, TCO 可接受之輸入訊號接腳種 類 – 陰極射線管 CRT – – • 有高頻雜音 • 點距、水平頻率 • 垂直頻率、解析度 – 液晶螢幕 LCD • 亮點、更新速度、對比、最大 亮度、 P- 43
顯示卡 (VGA Card) • VGA: Video Graphics Array • 選購重點: – – – – 支援的解析度 記憶體大小 3 D加速功能 界接介面 : PCI或 AGP 作業系統支援種類 更新頻率 TV-Out S端子 S 3 Virge 86 C 835 P- 44
硬碟 (Hard Disk) • 選購重點 – 容量大小 • 20 MB ~ 120 GB ~ … – 馬達轉速 • 3600 RPM ~ 10000 RPM ~ … – 最大傳輸速度 – 平均搜尋時間 – 快取記憶體 • 2 MB ~ 8 MB ~ … – 保固期限 • 一年 ~ … P- 45
硬碟內幕大觀 -1 控制晶片 IDE界接處 Jump 可以調整 為第一或第二顆 電源插頭 有防呆裝置喔 P- 46
硬碟內幕大觀 -2 磁碟片:鋁基板 控制傳輸線 讀寫頭 主軸馬達 音圈馬達 P- 47
音圈馬達 硬碟內幕大觀 -3 主軸馬達 讀寫頭 磁碟片:鋁基板 P- 48
硬碟內幕大觀 -4 讀寫頭 IDE界接處 音圈馬達 電源插頭 有防呆裝置喔 Jump 可以調整 P為第一或第二顆 49
軟碟 (Floppy Disk) • 軟碟機的種類,可分為 5. 25吋和 3. 5吋兩種, 軟碟機的儲存原理與唱盤相仿 • 當磁碟機的讀寫頭要在磁片上進行資料寫 入或讀取的動作時,實際上是發出或接受 電波,造成磁碟片表層磁性的改變,使得磁 碟機能達到資料儲存的功用。 • 5. 25吋 => 1. 2 MB • 3. 5吋 => 1. 44 MB • ZIP軟碟機 => 100 MB / 250 MB IDE介面 • LS-120 => 120 MB P- 50
鍵盤 (Keyboard) • 標準按鍵 104鍵,包含三個快速鍵 • 採購重點:按的舒服,喜歡就好 功能鍵 F 1~F 12 特殊功能鍵 提示燈號 數字、 算數鍵 文數字輸入鍵 方向鍵 P- 51
軌跡球 滑鼠 (Mouse) • 界接介面:PS 2、 USB、 Wireless 、COM port 滾輪滑鼠 無線滑鼠 採購重點: 兩鍵或三鍵 Scroll Bar 捲軸(水平、垂直) 特殊鍵 光學靈敏度 DPI 光學滑鼠 P- 52 P-52
光碟機 (CD-ROM, DVDROM) • 選購重點 – 傳輸速度 – 界接介面 IDE, SCSI, USB – 內接式、外接式 • 燒錄器 – – 傳輸速度 52 x ~ CD-R 燒錄速度 52 x ~ CD-R/W 燒錄速度 40 x ~ DVD 燒錄速度 8 x ~ 40 x 12 x 48 x 40 倍 CD-R燒錄 12 倍 CD-RW燒錄 48 倍讀取 P- 53
外殼 (Case) • 採購重點: – – – – AT或 ATX 外觀長相 5. 25吋插槽數量 3. 5吋插槽數量 散熱風扇數量、散熱效果 機殼拆裝便利性 不割手 Q:何謂三大兩小? A:三個 5. 25吋插槽數量 兩個 3. 5吋插槽數量 P- 54
外殼 (Case) • 散熱風扇 • 電源開關 • 機櫃內部溫度顯示 • 重置開關 P- 55
外殼 (Case) – 背面一覽 • 電源供應器 • 散熱風扇 • 各式端子接頭 • 介面卡輸出端 P- 56
外殼 (Case) –各式端子接頭 USB COM 埠 麥克風 PS 2鍵盤 喇叭埠 PS 2滑鼠 Line-IN 網路埠 印表機列埠 P- 57
外殼 (Case) –介面卡輸出端 VGA AV-out、 S端子、D接頭 搖桿埠 USB 1394 音效輔助輸出埠 影像擷取卡 P- 58
電源供應器 (Power Supply) • 功率瓦特數 200 W / 250 W/ 350 W ~ • 電磁安規 • AT或 ATX P- 59
網路卡 (NIC) • 採購重點 – – – RJ 45接頭 傳輸速度 10, 1000 Mbps 速度自動切換功能 界接介面 BNC, RJ-45, Fiber 作業系統支援 匯流排介面 • ISA, PCI, USB, PCMCIA – 穩定度 • Wireless – 符合 802. 11 a/b/g 標準 – 54 Mbps / 11 Mbps / 54 Mbps 10 Base-2 BNC接頭 P- 60
搖桿 • 一般型搖桿 – Game port 、 USB • 專用型搖桿 – 飛行搖桿 • • 武器切換艦 節流閥 視覺方向鍵 動力回饋功能 – 賽車搖桿 • 油門、煞車、換檔 • 動力回饋功能 P- 61
音效卡 (Sound Card) • 處理電腦中的音源訊號,處理完後再送至 喇叭來發出聲音。 • 採購重點: – – 界接介面 內含在主機板中或額外安裝 參考取樣頻率 5. 1聲道 P- 62
數據機 (Modem) • 由於電話線只接受類比式的訊號傳遞,所 以將電腦的數位訊號轉換成為類比訊號, 傳輸於電話線中,以連接網路。 • 採購重點: – 內接式或外接式 – 傳輸速率 56 kbps ~ – 附加價值 • (軟體、周邊設備) – 介面規格 RS-232 P- 63
喇叭 (PC Speaker) • 電腦喇叭主要功能在將電腦所處理的聲音 訊號發出人類耳朵可以聽到的聲音 • 採購重點: – – 功率瓦數 外觀形式 最多支援的聲道量 (5. 1聲道 ) 音量調節、重低音功能 • 5. 1聲道 (六個喇叭 ) P- 64
印表機 (Printer) • 印表機是一種資料輸出的設備,可以將電 腦內的文字或圖形經由印表機列印到紙張 上。 – 噴墨式印表機: 原理是利用噴字頭擠壓墨水使 其所噴出極微細小墨水顆粒,附著在紙上形成 文字或圖形。 – 雷射印表機:原理是利用雷射光束的磁鼓,藉著 控制雷射光束的開啟和關閉,當紙張捲動在磁 鼓時,雷射光束會在磁鼓上產生帶電區,此時內 部的碳粉會受到電荷的磁性吸引而附著在紙上 形成文字或圖形。 – 點矩陣印表機: 原理類似以複寫紙墊在底下來 複寫資料,利用許多細小的撞針 (9針或 24針 )來 P- 65 撞擊色帶,使得色帶上的顏料能夠打點到紙張
印表機 (Printer) • 點矩陣印表機 ( Dot-Matrix Printer) • 噴墨式印表 ( Inkjet Printer) • 雷射印表機 ( Laser Printer) P- 66
印表機 (Printer) • 採購重點: – – 列印尺寸 : letter, B 5, A 4, A 3 ~ … 解析度 DPI (Dot Per Inch) 列印速度 PPM : 10 ppm ~ 24 ppm ~ … 彩色與否 – – – 網路連結功能 是否支援紅外線連線 是否支援 post script格式 耗材費用、保固年限 售後服務、口碑 • 墨水夾為四色或六色 • 每個顏色的墨水夾是否為單獨裝置 • 噴字頭是隨著墨水夾更換或是固定式 P- 67
掃描器 (Scanner) • 將我們的照片或其他文件轉為數位影像 • 採購重點: – – – 光學解析度 數位解析度 掃瞄速度 是否支援掃瞄正片 傳輸介面 • SCSI、 USB、 EPP(印表機列埠 ) P- 68
各式排線 • 1394大小頭、USB大小頭 P- 69
拇指碟 • 利用 Flash 記憶體提供 記憶功能,因將其所 有資料存於硬體中, 所以不需靠額外的電 源來保存資料。 • 右圖兩個均為 128 MB 的隨身碟,其中一個 將隨身碟與手錶做在 一起,提供非常便利 的使用。 P- 70
USB (Universal Serial Bus) • 現今普遍使用的 USB規格為 USB 1. 1標 準僅有 12 Mbps(每秒 12 Mb)的傳輸速 度,已無法滿足大量資訊傳輸的需求, 目前最新規格速度可達 480 Mbps稱為 USB 2. 0。 • USB 2. 0的特性與 USB 1. 1一樣,但速度 增加 40倍。此外, USB 2. 0還有 向下相 容 的特色,它的介面接頭及線材都一 樣。 P- 71
USB (萬用序列埠 ) • 底下列出常見週邊界面的規格及速度: Highest Speed Length Most devices USB 1. 1 12 Mbps 16 Feet 127 USB 2. 0 480 Mbps 16 Feet 127 RS-232 115 kbps 100 Feet 2 Firewire IEEE 1394 393 Mbps 15 Feet 63 Infrared 4 Mbps 6 Feet 6 Ethernet 10/1000 M 1600 Feet 1024 Parallel port 8 Mbps 10 Feet 2 Interface bps: bit per second P- 72
USB連接器 P- 73
PDA • 個人數位助理 電源開關 錄音鍵 擴充背夾 Windows Pocket PC 2002 Outlook 2002 Word, Excel, 行事曆 觸控螢幕 特殊功能鍵 方向鍵 P- 74
問題與討論 • 請擬出一份桌上型電腦估價單 (請註明主要 配備之廠牌型號與為何選用此一設備 ) • 請評估液晶螢幕與平面直角螢幕之差異 (價 錢、解析度、輻射、體積、色彩…) • 請評估噴墨印表機與雷射印表機之差異 (價 錢、速度、耗材、安靜、顏色…) • 參考網址 – – http: //www. mren. com. tw http: //www. shoppingguide. com. tw http: //tw. asus. com/ http: //www. fatwallet. com/coupons-cashback/Lenovo/ P- 75
如何選購 電腦 P- 76
大綱 • • 電腦採購的原則 電腦採購的方式 各式電腦配備的選購指南 建議配備 P- 77
電腦採購的原則 • 原則 – 應用導向 • 打打報告、玩遊戲軟體、 PC伺服器 … – 注重電腦的擴充性 • 擴充槽數量、電腦升級能力 … – 老二哲學 • 沒有必要所有設備都買最高檔的 P- 78
電腦採購的方式 • 三種方法 – 購買知名品牌電腦套餐。 • HP、 IBM、 ACER、 LEMEL… • 好處:到府維修、售後服務 – 購買零組件自行組裝。 • 好處 – 能夠選擇合意的零組件以搭配出理想中的電腦。 – 能夠省下一筆電腦裝配費用。 – 從組裝的過程中可以獲取電腦零組件的相關知識。 – 指定零組件,由專人組裝。 • 可依自己喜好選擇配件又不用擔心安裝錯誤 P- 79
各式電腦配備的選購指南 • 電腦機殼與電源供應器:電腦機殼依 其外形可分為平臺式和直立式兩種。 – 對 DIY族的朋友,我們建議採用中型(含) 以上的直立式機殼。 • 原因 – 有足夠的空間應付未來的擴充; – 大一點的機殼空間,對安裝電腦比較方便; – 內部空間大,有利於散熱而增加電腦的穩定性。 • 至少三大兩小之規格 – 電源供應器至少 300瓦以上,最好選用安 規符合越多的越好 P- 80
各式電腦配備的選購指南 • 鍵盤:依按鍵的種類來分,鍵盤可分 為機械式與電容式兩種,前者的觸感 較佳,但按鍵時所發出的聲音較大; 後者則恰恰相反。 • 滑鼠:滑鼠可分為機械式和光學式兩 種。 • 中央處理器: – 英代爾(Intel)公司所生產的Celeron(賽揚) 和 Pentium(奔騰) IV中央處理器(CPU)是 目前個人電腦上的主流。 – Celeron算是 Pentium 的精簡版,價格便宜 了許多,主要是用於低價電腦。 P- 81
各式電腦配備的選購指南 • 主機板:全世界半數以上的個人電腦都是 採用台灣生產的電腦主機板。 • 記憶體: – 512 MB 記憶體已成為電腦的最基本需求。 • 硬碟機: – 選購硬碟機時,你必須考慮以下幾項因素:種 類、容量、硬碟機轉速、和硬碟機存取時間等。 • 軟碟機:軟碟機有 3. 5英吋和 5. 25英吋兩種 型式。(5. 25英吋幾乎都沒有在使用 ) • 光碟機: – 有 IDE和 SCSI兩種型式,前者的價格便宜了許多。 P- 82
各式電腦配備的選購指南 • 音效卡與喇叭: • 圖形顯示卡: – 注意事項 • 卡上有多少的圖形記憶體、與能夠安裝的最 大容量、 • 支援哪些顯示解析度?最高的解析度又為何、 • 各種解析度下所能顯示的顏色數目 • 各種解析度下的最高垂直掃瞄頻率 • 顯示器: – 常見的 LCD有 17吋、19吋、和21吋等幾種。 目前以 17, 19吋為主流。 P- 83
各式電腦配備的選購指南 • 印表機: • 其它週邊設備: – 包括掃描器、數位相機、數位攝影機、光 碟燒錄機(DVD-R)、多讀單寫光碟機( DVD-RW)、可重複讀寫的磁光機( MO)、 ZIP磁碟機、磁帶機、或不斷電系統與穩 壓器等等。 • 網路卡:介接介面(RJ-45、 BNC或 Fiber) 10/1000 Mbps – Wake on LAN P- 84
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