计算机的硬件介绍

计算机的硬件介绍

第一章计算机硬件的组成

1.1 输入设备

1.1.1 鼠标

鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”，它从出现到现在已经有38年的历史了。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。

鼠标的接口类型：鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标三种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连，有9针接口和25针接口两种。PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非常相似，使用时注意区分。总线鼠标的接口在总线接口卡上。

鼠标的工作原理：鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。

无线鼠标和3D鼠标：

新出现无线鼠标3D振动鼠标都是比较新

颖的鼠标。无线鼠标器是为了适应大屏幕显示器而生产的。所谓“无线”，即没有电线连接，而是采用二节七号电池无线摇控，鼠标器有自动休眠功能，电池可用上一年，接收范围在1.8米以内。3D振动鼠标是一种新型的鼠标器，它不仅可以当作普通的鼠标器使用，而且具

有以下几个特点：(1) 具有全方位立体控制能力。它具有前、后、左、右、上、下六个移动方向，而且可以组合出前右，左下等等的移动方向。 (2) 外形和普通鼠标不同。一般由一个扇形的底座和一个能够活动的控制器构成。 (3) 具有振动功能，即触觉回馈功能。玩某些游戏时，当你被敌人击中时，你会感觉到你的鼠标也振动了。(4) 是真正的三键式鼠标。无论DOS或Windows环境下，鼠标的中间键和右键都大派用场。

1.1.2 键盘

键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。

常规的键盘有机械式按键和电容式按键两种，在工控机键盘中还有一种轻触薄膜按键的键盘。机械式键盘是最早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，具有工艺简单、维修方便、手感一般、噪声大、易磨损的特性，大部分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折易失去弹性，使用时间一长故障率升高，现在已基本被淘汰，取而代之的是电容式键盘。它是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。理论上这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺较机械结构复杂。还有一种用于工控机的键盘为了完全密封采用轻触薄膜按键，只适用于特殊场合。

键盘的外形分为标准键盘和人体工程学键盘，人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开，并形成一定角度，使操作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种比较自然的形态，这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘(Natural Keyboard),对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率，如字母“G”和“H”。有的人体工程学键盘还有意加大常用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。这些都可以视为人性化的设计。

键盘的外壳。目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘，键盘作为一个独立的输入部

件，具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不同的塑料压制而成，部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚性，不过这样一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘

直接采用塑料底座的设计。外壳为了适应不同用户的需要，键盘的底部设有折叠的支持脚，展开支撑脚可以使键盘保持一定倾斜度，不同的键盘会提供单段、双段甚至三段的角度调整。

键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口，现在的台式机多采用PS/2接口，大多数主板都提供PS/2键盘接口。而较老的主板常常提供AT接口也被称为“大口”，现在已经不常见了。USB作为新型的接口，一些公司迅速推出了USB接口的键盘，USB接口只是一个卖点，对性能的提高收效甚微，愿意尝试且USB端口尚不紧张的用户可以选择。

1.2 输出设备

1.2.1 显示器

显示器是计算机最重要的输出设备。目前PC机上普遍使用的显示器由阴极射线管(简称CRT)、一些附加电路和扫描偏转电路等组成。CRT的结构原理是由灯丝、阴极、控制栅组成电子枪，通电后灯丝发热，阴极被激发，发射出电子流，电子流受带高压的内部金属层的加速，并经电子透镜聚焦成极细的电子束，去轰击荧光屏，致使荧光粉发光。此电子束在偏转系统产生的电磁场作用下，可控制其射向荧光屏的指定位置。电子束的通断和强弱可受到显示信号控制，电子束轰击荧光屏形成发光点，各发光点组成了图像。R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮，就会产生各种色彩。普通的荫罩式显像管采用三支电子枪分别射出RGB(红绿蓝)三原色电子流，电子流控制装置是一块由圆形细孔组成的金属网板，也称为荫罩

普通的显示器采用的是荫罩式显像管。顾名思义，显示屏内部有一层类似筛子的

网罩，网罩的每一个网眼对应外面的呈三角形排列的红、绿、蓝三色荧光点，有三把电子枪，分别对应红、绿、蓝三色，穿过网眼打在屏幕的荧光粉上发光,故此唤做“三枪三束”显像管。每一个像素包含一个红色，绿色，兰色的磷光体。

1.3 储存器

1.3.1硬盘按其接口类型，主要有IDE和 SCSI两种。IDE接口有40针，最初是为AT结

构的电脑设计的，又称为ATA接口。标准IDE接口只支持两个设备，每个硬盘的最大硬盘空间也只能到528M字节；现在普遍使用增强型IDE(EIDE)，它最多可支持4个设备，支持大容量的硬盘。SCSI接口的诞生比IDE晚，相应SCSI硬盘有许多先进的特性，比如支持的硬盘容量更大、传输速率更高、可管理的设备更多等等。

硬盘的快慢同其他配件一样影响着整机的速度。一块硬盘的好坏从以下几个方面来体现：速度、容量、噪音、发热量和数据保护技术。

速度取决于诸多因素，首先是读取数据的硬盘磁头，磁头读取数据越快，那么硬盘相应的性能也会随着提高的。现在市场上的硬盘采用的磁头技术不外乎有以下两种：一种是磁阻磁头，即MR磁头；一种是巨磁阻磁头，即GMR磁头。这两种磁头的最大不同之处就是：磁阻磁头能提高磁头的数据记录密度，巨磁阻磁头则比磁阻磁头的数据记录密度更高一级。另外一些参数也决定着硬盘的速度，如最大内部数据传输率，它的值当然是越大越好。

外部数据传输率（通常称突发数据传输率）常以数据接口速率代替，单位为MB/s。目前主流硬盘普遍采用的是Ultra ATA/66，它的最大外部数据率为66.7MB/s。不久的将来在内部数据传输瓶颈提高的情况下，Ultra ATA/100逐步会走向主流。

主轴转速是用来衡量硬盘速度的重要指标，目前ATA（IDE）硬盘的主轴转速一般为5400～7200r/min，现在应该选用转速为7200r/min的硬盘。

另外缓存大小也是影响硬盘速度的重要参数，硬盘的高速缓存一般为512kB～2MB，目前主流ATA硬盘的数据缓存为2MB，选购时尽量选购大缓存的硬盘。

1.3.2 软盘

现在看到的软盘都是3.5英寸的，通常简称3寸。3寸软盘都有一个塑料外壳，比较硬，它的作用是保护里边的盘片。盘片上涂有一层磁性材料(如氧化铁)，它是记录数据的介质。在外壳和盘片之间有一层保护层，防止外壳对盘片的磨损。软盘提供了一种简单的写保护方法，3寸盘是靠一个方块来实现的，拨下去，打开方孔就是写保护了；反之就是打开写保护，这