Section 1.2 常见的电脑硬件设备

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电脑的基本硬件设备包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、显示器、键盘、鼠标、机箱和音箱等，本节将详细介绍有关电脑基本硬件设备的知识。

1.2.1 主板

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电脑机箱主板又称为主机板、系统板或母板，它是安装在主机中最大的一块电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，电脑中的其他硬件设备都安装在主板上，通过主板上的线路可以协调电脑中各个部件的工作，如CPU、内存和显卡等，主板如图1-4所示。

1.2.2 CPU

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CPU也称中央处理器，是电脑的核心，主要用于运行与计算电脑中的所有数据，由运算器、控制器、寄存器组、内部总线和系统总线组成，下面分别予以详细介绍。

运算器：是电脑中执行算术和逻辑运算的部件，由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器和通用寄存器组等组成，其中算术逻辑单元的主要功能为进行加、减、乘、除、与、或、非、异或等算术和逻辑运算等。

控制器：是电脑的指挥中心，用于决定执行程序的顺序，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成。

寄存器组：是CPU重要的数据存储单元，寄存器主要用来保存程序计算的中间结果，以便快速地进行计算。

内部总线：用于将CPU中的所有结构单元内部相连，常见的内部总线技术包括I2C总线、SPI总线和SCI总线等。

系统总线：也称内总线和板级总线，主要用来连接电脑的各功能部件，使之构成一个完整的系统，系统总线包括数据总线、地址总线和控制总线3种不同功能的总线。

1.2.3 内存

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内存也被称为内存储器，它是计算机中重要的部件之一，是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。其作用是暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的，内存的样式可以参照前面介绍过的图1-2。

1.2.4 硬盘

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硬盘是电脑中主要的存储部件，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成，碟片外覆盖有铁磁性材料。硬盘通常用于存放永久性的数据和程序，是电脑中的固定存储器，其具有容量大、可靠性高、在断电后其中的数据也不会丢失等特点，硬盘由磁头、磁道、扇区和柱面组成，下面分别予以详细介绍，如图1-5所示。

磁头：它是硬盘中价格最高的部件，目前为GMR磁头，可以同时兼顾读/写两种特性。

磁道：磁盘旋转时，如果磁头保持在同一个位置，将会在磁盘表面上划出圆形的轨道，这些轨道被称为磁道，磁道无法用肉眼看到。

扇区：磁道被等分为若干个弧段，这些弧段即为扇区，每个扇区可以存放512个字节的信息，在向磁盘读取和写入数据时，需要以扇区为单位。

柱面：硬盘由重叠在一起的一组盘片组成，并将每个盘面划分为数目相等的磁道，从最外圈开始以“0”编号，相同编号的磁道形成一个圆柱，为磁盘的柱面，盘面数等于总的磁头数。

1.2.5 显卡

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显卡也称显示适配器，是电脑的最基本配置、最重要的配件之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来。显卡由显示芯片、显示内存和RAM/DAC（数字/模拟转换器）等组成，常用的显卡类型为DDR2和DDR3，按照制作工艺不同，可以将显卡分为独立显卡和集成显卡，同时显卡还有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要，如图1-6所示。

1.2.6 声卡

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声卡也称音频卡，用来实现声波/数字信号的相互转换，可以将来自麦克风、磁带和光盘等声音信号转换输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备，或通过音乐设备的数字接口（MIDI）使乐器发出美妙的声音，如图1-7所示。

1.2.7 显示器

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显示器通常也被称为监视器。显示器是属于电脑的I/O设备，即输入/输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。它可以将电脑中的文本、图片或视频显示出来。根据制造材料的不同，可分为阴极射线管显示器（CRT），如图1-8所示；等离子显示器（PDP），如图1-9所示；液晶显示器（LCD），如图1-10所示。

1.2.8 机箱

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机箱作为电脑配件中的一部分，它的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到承托和保护作用，此外，电脑机箱具有对电磁辐射进行屏蔽的重要作用。机箱前面包括电源开关、状态指示灯、USB接口、耳机插口和麦克风插口等，后面包括电源接口、鼠标接口、键盘接口和USB接口等，机箱内部包括电脑的设备，如电源和主板等，机箱如图1-11所示。

1.2.9 鼠标

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鼠标是电脑中重要的输入设备之一，也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器。按照有无鼠标连接线可以将鼠标分为有线鼠标和无线鼠标；按照外形可以将鼠标分为两键鼠标、三键鼠标和多键鼠标，其中三键鼠标是最为常见的鼠标，三键鼠标包括鼠标左键、鼠标中键和鼠标右键，如图1-12所示。

知识拓展：鼠标的主要作用

“鼠标”的标准名称应该是“鼠标器”，英文名Mouse，使用鼠标是为了使计算机的操作更加得简便快捷，来代替键盘那些烦琐的指令。

1.2.10 键盘

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键盘是电脑最重要的输入设备之一，使用键盘可以输入字母、符号、汉字和数字等，以及向电脑发出各种指令。键盘的型号有多种，虽然现在的键盘形态各异，但键位大致都是一样的，目前比较常用的是由107个按键构成的“107键盘”，键盘由5个分区组成，分别是主键盘区、功能键区、控制键区、数字键区和状态指示灯区，如图1-13所示。

1.2.11 音箱

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音箱是一种将音频信号转换为声音的设备，音箱由扬声器、箱体和分频器组成，按照使用场合来分，可以将音箱分为专业音箱与家用音箱；按照音频频率来分，可以将音箱分为全频带音箱、低音音箱和超低音音箱；按照用途来分，可以将音箱分为主放音音箱、监听音箱和返听音箱；按照箱体结构来分，可以将音箱分为密封式音箱、倒相式音箱、迷宫式音箱和多腔谐振式音箱等，如图1-14所示。