1.3.1 认识电脑的硬件

电脑的硬件是指电脑系统中可以看得见摸得着的物理装置，即机械器件、电子线路等设备。这是电脑赖以存在的基础，也是软件系统得以正常运行的平台。

从外观上来看，电脑的硬件主要包括主机、显示器以及常用的输入/输出设备（又称I/O设备）。其中主机箱里又包含着电脑的大部分重要的硬件设备，如CPU、主板、内存、硬盘、软驱、光驱、各种板卡、电源及各种连线等。对于多媒体电脑，硬件中还包括声卡、音箱、摄像头等各种音频和视频设备。

一般来说，组成电脑的主要硬件包括以下一些设备。

（1）CPU。

（2）主板。

（3）存储器：包括内存储器和外存储器两个部分，其中外存储器又包括硬盘、光盘和软盘等。

（4）机箱。

（5）电源。

（6）输入设备：包括鼠标和键盘等。

（7）输出设备：包括显卡、显示器、声卡和音箱等。

1. CPU

CPU是Central Processing Unit的简称，中文名称为中央处理器（电脑的CPU又称为微处理器）。CPU负责电脑系统中最重要的数值运算和逻辑判断工作，是电脑的核心部件。它一般安插在主板的CPU插座上，是判断电脑性能高低的首要标准。

目前，市场上的CPU产品主要是由美国的Intel（英特尔）公司和AMD（超微）公司所生产的，其中以Intel公司的产品为市场主导。图1-1所示的分别是这两家公司出品的CPU产品。

2. 主板

主板是整个电脑内部结构的基础，负责连接其他配件，协调它们的工作。主板实际上就是一块电路板，上面集成了各式各样的电子零件，并且布满了电子线路，如图1-2所示。

不管CPU、内存、显卡，还是鼠标、键盘、声卡、网卡，都得靠主板来协调工作。作为电脑的基础，主板的作用非常重要，尤其在稳定性和兼容性方面，更是不容忽视。如果主板选择不当，则插在主板上的其他部件的性能可能不会被充分发挥。

当电脑工作时，由输入设备输入的数据都要由CPU来完成大量的数据运算，然后由主板负责组织输出到各个设备，最后由输出设备显示出来。也就是说，CPU的运算结果的输出顺序由主板上的系统芯片来控制。根据主板所使用的芯片组的不同，其可支持的CPU类型也不相同。例如，采用Inter 845/865芯片组的主板主要支持478针的P4 CPU，而采用Inter 915/925芯片组的主板则主要支持775针的P4 CPU。

3. 内存

内存是内存储器的简称，是计算机的基本硬件设备之一。内存的大小及其时钟频率直接影响到电脑运行速度的快慢（时钟频率是内存在单位时间内处理指令的次数，单位是MHz）。即使CPU主频很高，硬盘容量很大，但如果内存很小，电脑的运行速度也快不了。图1-3所示的是一条金泰克 2GB DDR3 1333（磐虎）内存。

4. 硬盘

硬盘是电脑最基本的外部存储器，硬盘转速越快，数据存取的速度就越快。一台独立运行的电脑，如果没有硬盘，那么无论操作系统、应用软件，还是用户的文件，都将无法保存。通常所说的硬盘和硬盘驱动器其实是一回事，因为硬盘的盘片和硬盘的驱动器是密封在一起的，如图1-4所示。

电脑所处理的数据和其他信息大部分都存储在硬盘上，因此，硬盘的质量及性能的优劣是极为重要的。根据接口类型的不同，硬盘主要分为IDE、SATA和SCSI几种，最常用的是前两种，而SCSI接口主要用于服务器。

5. 软驱和软盘

软驱又称为软盘驱动器，用来读取软盘中的数据，是电脑的另一种外部存储器。软驱的基本作用是存取数据，也是数据交换的传媒。

软驱由于携带和交换数据方便，曾经是电脑必备的外设。例如，一台新组装的电脑，常常需要用一张启动盘来对硬盘进行分区、格式化等，这时就可以将一张软盘制作为启动盘，然后通过软驱来轻松地实现这一操作。

传统的软驱读取数据的速度慢，软盘容易损坏，且容量很小，图1-5所示的即是曾经风靡一时的1.44MB软驱和3.5英寸软盘。在Windows操作系统中，3.5英寸软盘的实际可用存储量仅为1.38MB，因此目前已被淘汰。

最近Lindy Electronics公司又推出了一款带USB接口的软驱，使用该软驱，用户可以方便地通过USB接口来连接主机。该软驱使用标准的3.5英寸软盘，兼容Windows98SE/ME/2000/XP/Vista，Linux以及Mac OS 8.6以上操作系统。

6.光驱和刻录机

光驱也称为光盘驱动器，用来读取光盘中的视频、音频和文本信息，是多媒体电脑的重要组成部分，也是目前电脑上使用最普遍的光存储器。在多数情况下，操作系统及应用软件的安装都需要依靠光驱来完成。

根据光盘类型的不同，目前市场上主要有CD光驱和DVD光驱两种类型。由于DVD光盘中可以存放更大容量的数据（一般4.7GB左右），因此DVD光驱已成为主流。图1-6所示的即是光驱和光盘的外观。

光驱最主要的性能指标是读盘速度，一般用X倍速表示。这是因为第一代光驱的读盘速率为150KB/s，称为单倍速光驱，以后的光驱读盘速率一般为单倍速的若干倍。例如，50 X光驱的最高读盘速率为50×150KB/s=7500KB/s。

刻录机是一种比光驱更为先进的光存储器，又称为光盘刻录机。刻录机的外观与光驱相似，但除了具有光驱的全部功能外，还可以在光盘上写入或擦写数据。与光驱一样，光盘刻录机也可分为CD刻录机和DVD刻录机两种。CD刻录机用于刻录容量为700MB的CD-R或CD-RW光盘，而DVD刻录机除了可以刻录以上两种光盘外，还可以刻录容量为4.7GB的DVD-R和DVD-RW光盘。

CD-R/DVD-R光盘是不可擦写的，一旦刻录完成，其中的数据就不可更改；而CD-RW/DVD-RW光盘则是可擦写光盘，其中的数据可以反复修改。

刻录机的主要性能指标是读写速度，包括数据的读取速度（Read Speed）和写入速度（Record Speed）两个方面。对于CD-RW刻录机来说，还有复写速度（ReWrite Speed）和擦写速度（Erase Speed）两种速度。刻录机的速度定义如下。

（1）读取速度：刻录机读取光盘数据时的数据传输速率。

（2）写入速度：刻录机刻录CD-R光盘时的数据传输速率，也称为刻录速度。

（3）复写速度：刻录CD-RW光盘时的数据传输速率。

（4）擦写速度：擦除CD-RW光盘内容时的数据传输速率，通常和复写速度相同。

从理论上来说，刻录机的性能越好，其写入速度就越快，但是，并不是所有的刻录盘都支持高速刻录。因此，刻录盘的性能优劣也是影响刻录速度的一个重要原因。此外，由于技术的限制，刻录机的写入速度通常要比它的读取速度慢一些。

光驱和刻录机存储数据的容量大，读取数据的速率快，并且价格低廉，使用方便，正是它们的出现导致了软驱和软盘迅速被淘汰的命运。

7. 显卡

显卡的基本作用是控制电脑的图形输出，也称为图形加速卡，是CPU和显示器之间的桥梁。显卡通常是以附加卡的形式安插在主板扩展槽中的，目前也有相当一部分主板上直接集成了显卡。图1-7所示的是一块可以安插在主板扩展槽中的显卡。

显卡的性能参数主要是接口类型和显存。显卡的接口类型主要有PCI接口和AGP接口两种，其中以AGP接口为主。

8. 显示器

显示器和显卡一起构成了电脑的显示系统。显卡通过显示器才能将各种信息展示在电脑用户面前。按照显示器所使用的技术不同，可分为CRT显示器（阴极射线管显示器）和LCD显示器（液晶显示器）两种，如图1-8所示。

在CRT显示器中，纯屏显示器为目前的主流产品。液晶显示器则由于其图像显示清晰精确、体积小、重量轻、便于携带、能耗低、对人体辐射量小等优点，大有取代CTR显示器之势。

9.机箱

机箱是主机的外壳，电脑在运行过程中所需的主要部件如主板、硬盘、光驱、软驱、内存、显卡和声卡等都安装在机箱中。机箱的作用主要是保护和固定电脑部件，屏蔽电磁辐射，保护人体健康。电脑机箱主要分为卧式和立式两种样式，其中以立式机箱为主，如图1-9所示。

10.电源

电源是整个电脑系统的动力源，没有电源，电脑就不能工作。电源分为AT电源和ATX电源两种。其中ATX电源可以使电脑软关机，即通过执行操作系统的“关机”命令使电脑自动切断电源。而AT电源则必须手动切断电源，实现关机操作。目前AT电源已不多见。图1-10所示的是电源的外观。

ATX电源可细分为ATX1.0、ATX2.01、ATX2.02和ATX2.03版，不过ATX1.0电源目前已被淘汰，而ATX2.01电源比较普及。ATX2.02电源即Micro ATX电源，为了适应Micro ATX机箱，这种电源的体积和功率都比ATX2.01小。ATX2.03电源也就是Pentium 4电源，这种电源与其他电源的区别是，它采用由电源直接供电给CPU的方式，而不像其他电源那样先供电给主板，再由主板向CPU供电。

在电源的内部，设有抗电磁干扰、线路干扰等专业的电路设计，并采用全屏蔽防电磁辐射的设计，使用安全而可靠。为了使电源盒输出的电流较大，电源内部还使用了较大的电容和铝质或铜质的散热片，电源输出线也较粗。

11. 鼠标

鼠标是电脑的基本输入设备之一，使用它可以发出绝大多数的操作命令。按工作原理来分，鼠标可分为机械鼠标、光电鼠标、无线鼠标和轨迹球几类。

（1）机械鼠标。

机械鼠标的下面有一个可以滚动的小橡胶球，鼠标在桌面上移动时，通过内部小球的滚动带动两侧的转轮，光标即随着鼠标的移动而移动，且移动方向一致。有的机械鼠标除了有两个按键外，中间还有一个滚轮，因此又叫滚轮鼠标。

机械鼠标的原理简单，成本低，但容易沾染灰尘，影响移动速度，所以需要经常进行清理。此外，机械鼠标的装置容易磨损，并且最好搭配鼠标垫一起使用。目前，机械鼠标已基本被淘汰。

（2）光电鼠标。

光电鼠标以光的发射和折射来定位，比机械鼠标更为易用，因此目前已基本上替代了机械鼠标。

最初的光电鼠标必须配合特殊的鼠标垫进行使用。这种光电鼠标内部有一个光学组件，利用光束发射到特制的鼠标垫并反射回信号，从而得出相对的坐标值。这种光电鼠标虽然比机械鼠标定位准确，且不易沾染灰尘，但是由于特制的鼠标垫容易磨损而造成鼠标移动不灵活，因此已经不多见。

新型的光电鼠标不需要特制的鼠标垫，它采用新一代光学技术，并且安装了一种俗称为“光眼（optical sensor）”的装置，这种光电鼠标不仅感应精度高，且在任何非反光的表面都可以使用，因此成为当前的主流产品，如图1-11所示。

（3）无线鼠标。

顾名思义，无线鼠标即是不使用电缆来传输数据的鼠标。它的工作原理是，在鼠标中内置发射器，从而将数据传输到接收器上，再由接收器传输给电脑。无线鼠标可以避免桌面上众多电缆的烦扰，并且可以远距离使用，如图1-12所示。

（4）轨迹球。

轨迹球的工作原理和内部结构与机械鼠标相似，只是改变了滚轮的滚动方式。轨迹球的外观新颖，可随意放置，使用时后座固定不动，直接用手拨动滚轮即可控制鼠标指针。不过，由于人们的习惯问题，这一种鼠标的应用并不多见。

12. 键盘

键盘是电脑的另一种基本输入设备，是电脑与外界交换信息的主要途径，如图1-13所示。

从内部结构来分，键盘可以分为机械式键盘和电容式键盘两种。机械式键盘的按键全部为触点式，每个按键就像一个按钮式开关，按下去之后，金属片就会和触点接触而连通电路。这种键盘的缺点是击键响声大、磨损快、不防水，很容易出现故障，因此目前已不多见。

电容式键盘的按钮多采用电容式无触点开关，利用电容器电极之间距离的变化来产生电容的容量变化，以实现非接触的电流变化来对应不同的按键，从而达到与机械键盘同样的作用。电容式键盘的按键开关采用密闭式封装，不但击键声音小，而且防水性能好，因此在工作过程中不会出现接触不良等问题，使用寿命也相对较长。此外，电容式键盘还有灵敏度高、稳定性强的优点，但维修要比机械式键盘稍难一些。

目前，键盘正朝着耐用、方便和舒适的方向发展。随着用户层次的多样化，还陆续出现了多媒体键盘、手写键盘、无线键盘和人体工程学键盘等。

多媒体键盘增加了一些特殊的按键，如上网快捷键、开机键和关机键等，使用非常方便。有些键盘上还附有液晶屏幕，可以显示CPU占用情况，邮件的数量等，可以满足用户的工作、游戏、娱乐等多种需求，如图1-14所示。

手写键盘可以实现手写输入，从而使不会输入法的用户也可以顺利地向电脑中输入汉字；无线键盘和无线鼠标类似，主要利用红外线或无线电取代传统信号线进行信号传输，没有信号线的干扰，也不受地形的影响；人体工程学键盘则充分体现了科技人性化的思想，从三维立体空间细致地关照用户的健康。

13. 声卡

声卡用来处理电脑中的声音，无论玩电脑游戏、播放CD或VCD，还是使Windows操作系统发出各种声音，都需要声卡的支持。目前，大部分主板上都集成了声卡，一般不需要另外配备独立的声卡；但是，如果对音质有比较高的要求，还是使用独立声卡比较好。图1-15所示的即是一款独立声卡。

14. 音箱

音箱是用来播放声音的，主要分为有源音箱和无源音箱两种。其中有源音箱有自己独立的电源，无论在音量、音质还是播放效果上都比无源音箱要好，如图1-16所示。