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1、第二單元硬體介紹 Chen-Yu Lee 2004Outlinen2.1 概論n2.2 系統單元n2.3 輸出輸入n2.4 儲存媒介Chen-Yu Lee 20042.1 概論Chen-Yu Lee 2004數位與類比n類比(analog)以連續的訊號(波形)傳遞n數位(Digital)以數字訊號傳遞膠片電影(相機)與數位電影(相機)傳統電視(收音機/手機)與數位電視(收音機/手機)Chen-Yu Lee 2004數位與類比n類比(analog)n數位(Digital)Chen-Yu Lee 2004數位與類比-失真傳遞失真由A點傳到B點 因為傳輸的失真.轉換失真自然媒體與訊號相互轉換的失真.
2、Chen-Yu Lee 2004數位與類比-失真n例:D/A 轉換器D/A 轉換器唱盤擴大機Chen-Yu Lee 2004位數資料表示n10進位是天性舉起你的雙手數一數n2進位是科學想想電燈開關.n8/16進位是新科學.2進位表示實在是太Chen-Yu Lee 2004N進位n遇到N即進位1.2.3(N-1)(N-進位)-1011121(N-1)1(N-進位)-202122(N-1)(N-1)(N-1)(N-進位)-(N-進位)0-1 0 0Chen-Yu Lee 2004位數資料表示n常用進位10進位0-92進位0-18進位0-716進位0-F(15)(X)y讀為:x的y進位EX:(89)
3、10 89的10進位(101)2 101的2進位(d3)16 d3的16進位(18)10 =(18)16Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 2進位,8進位,16進位n2進位 to8進位,16進位,10進位n8進位 to2進位,10進位n16進位 to2進位,10進位Chen-Yu Lee 2004進位轉換nA女/男:我身高是(AA)16哪公分,體重(62)8Kg.nB女/男:我身高是(250)8哪公分,體重(3C)16Kg.n你想跟哪一個約會?n(65)8 與(3C)16哪一個比較大?Chen-Yu Lee 2004進位轉換n任何進位To 10進位n請用乘法.(65)8=
4、(?)10=6*81+5*80=6*8+5*1=53Chen-Yu Lee 2004進位轉換n任何進位To 10進位n請用乘法.(2D)16=(?)10=2*161+D*160=2*16+13*1=45Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 任何進位n請用除法2進位(13)10=(?)213/2=6-1 6/2 =3-0 3/2 =1-1n(13)10=(1101)2 Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 任何進位n請用除法8進位(13)10=(?)813/8=1-5n(13)10=(15)8Chen-Yu Lee 2004進位轉換n10進位 to 任何進
5、位n請用除法16進位(13)10=(?)1613/16=0 13n(13)10=(D)16Chen-Yu Lee 2004進位轉換n任何進位To 10進位n請用乘法.(1100)2=(?)10=1*23+1*22+0*21+0*20=1*8+1*4+0*2+0*1=12Chen-Yu Lee 2004進位轉換n2,8,16進位互相轉換n請用心看.(10110)2=(?)8=(?)162 to 8:三個三個為一組,不夠就補01 0 1 1 0=010110=(26)82 to 16:四個四個為一組,不夠就補01 0 1 1 0=00010110=(16)16WHY?Chen-Yu Lee 200
6、4進位轉換n因為n3個2進位=1個8進位23=8n4個2進位=1個16進位24=16Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n關鍵字K=1000M=1000 K=1000000G=1000 M=1000000 K=1000000000nEX:我的薪水有 3.5K 台幣喔.全台灣有 23M 人.這片光碟容量是 650MB.Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n容量表示單位Bit1 bit=一個二進位.1 bit=一個燈泡.可以表示2種狀態Byte=8 bits1 byte=8個二進位.1 byte=8個燈泡.可以表示28=256種狀態通常拿來表示一個符號.1 byte=一個符號.Ch
7、en-Yu Lee 2004常用單位介紹n時間表示單位ms(mini-second)=10-3 秒us(mu/micro-second)=10-6 秒ns(nano-second)=10-9 秒這顆硬碟平均搜尋速度是 7 ms.這個RAM的存取速度是 65 ns.Chen-Yu Lee 2004常用單位介紹n頻率表示(Hz)每秒可以做一件事的次數.nEX:我的手抖動頻率是5Hz (酒喝太多)我的CPU是2.4GHzChen-Yu Lee 2004電腦硬體結構輸入單元輸出單元系統單元儲存單元Chen-Yu Lee 2004電腦硬體結構各部分定義n運算單元負責程式運算的元件n控制單元負責控制元件間
8、資料流向的元件n儲存單元將資料儲存於元件裡,以便下次使用.n輸出單元將資料輸出為其他格式的元件.n輸入單元接受外部資料與指令的元件.Chen-Yu Lee 2004電腦元件基本連結線n資料線(Data Bus)用於接收傳遞資料分為Clock speed 100 Hz (每秒傳遞的資料量)Bus 大小 16/32 bits (同時有幾條線)Clock speed*Bus 大小=傳輸量n電源(Power)供電用伏特數 5V/12VChen-Yu Lee 2004n主機板(Main/Mother-board)n中央處理器(CPU)n記憶體(RAM&ROM)n擴充槽/卡(Add-in board/ca
9、rd)n電源供應器與機殼(Power supply&Case)/準系統/喇叭(Speaker)n鍵盤(Keyboard)/滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)觸控板/觸控螢幕(Touch pad/screen)n掃描器(Scanner)/數位相機/攝影機(Digital cameras)n螢幕/監視器(Monitor)n印表機(Printer)n硬碟機(Hard drive)n光碟機(CD/DVD-Rom/R/RW)n記憶卡(Flash card)/錄音筆/mp3撥放器/隨身碟Chen-Yu Lee 20042.2 系統單元 Chen-Yu Lee 2004主機內部有.n系統單元電
10、源供應器與機殼(Power supply&Case)主機板(Main/Mother-board)CPU擴充槽/卡(Add-in board/card)n儲存單元RAM&ROM硬碟機(Hard drive)軟碟機(Floppy drive)光碟機(CD/DVD Rom)Chen-Yu Lee 2004顯示卡音效卡中央處理器光碟機硬碟機記憶體電源供應器軟碟機Chen-Yu Lee 2004Chen-Yu Lee 2004差別在哪裡?主機板 Mother Boardn電源(AT/ATX)(0)nDepended on CPU(1)nChip Set(晶片組/南北橋)(2)CPU/RAM支援USB1.
11、0/2.0 支援IDE支援控制資料訊號傳遞nBIOS(Basic input/output system)(3)存放基本開機/硬體管理程式的韌體.n內/外 頻主機板資料傳送頻率(外頻)CPU執行頻率(內頻)Chen-Yu Lee 2004317962840510Chen-Yu Lee 2004主機板 Mother BoardnIDE(Intelligent/Integrated Drive Electronics)Slot(4,5)(Ultra DMA/ATA 33/66/100)nAGP(Accelerated Graphics Port)(6)顯示(繪圖)卡專用的擴充槽n其他擴充槽(7)插
12、其他擴充卡的地方nJumper(8)設定用的開關/現多採用Bios控制(Jumper free)nRam Slot(9)插Ram的地方.nVGA/Sound/network-Card Onboard(10)將顯示/音效/網路卡晶片及電路裝置MB上.Chen-Yu Lee 2004USB(Universal Serial Bus)n萬用串列匯流排n一種 資料/電源 傳輸的 BUS 協定n具有特性隨插即用(PNP)熱插熱拔(Hot insertion,hot swapping)nUSB 1.01.5 Mbps 之速率傳輸資料。nUSB 1.112 Mbps之速率傳輸資料。nUSB 2.0480 M
13、bps之速率傳輸資料。Chen-Yu Lee 2004CPUnIntel or AMD?nSlot or Socket?n執行速度850M/1G/2.4G HznCache加快資料存取的小暫存器n風扇?因高速運作,產生高熱.Chen-Yu Lee 2004RAM&ROMnRAM(Random Access Memory)Static RAM(SRAM 靜態記憶體)充電次數少,較快,體積較大,常作為Cache.Dynamic RAM(DRAM 動態記憶體)充電多,較SRAM慢,體積較SRAM小,作為一般主記憶體.Synchronous DRAM(SDRAM 同步動態記憶體)比dram更先進快速的
14、Ram,跟CPU同步.nDDR(雙通道Double Data Rate)nRead Only Memoryn400/533 MHzRAM運作速率.Chen-Yu Lee 2004擴充槽n何種BUS?AGP/PCI/ISAnPCI(Peripheral Component Interconnect)Intel.64-bit bus(usually implemented 32-bit bus)Clock speeds of 33 or 66 MHz.32 bits/33MHz=133 MBps.nISA(Industry Standard Architecture)Intel 主導.舊規 現已被
15、PCI取代.Chen-Yu Lee 2004擴充槽nAGP(Accelerated Graphics Port)顯示繪圖(3D)卡專用based on PCI,直接存取 main memory.Clock:32 bits and runs at 66 MHz.=266 MBps(1X)nAGP requirements:The chipset and MB must support AGP.The operating system must support AGP.1X is 266 MBps,2X is 533 MBps;and 4X provides 1.07 GBpsChen-Yu Le
16、e 2004擴充卡nVGA(Video)card(顯示繪圖(3D)卡)要注意是PCI介面or AGP介面本身有GPU(Graphic process unit)本身有Ram(32-256MB)nSound card(音效卡)nSCSI(Small computer system interface)以前較為高速與穩定的資料傳輸介面.nNetwork card(網路卡)使用網路的必備元件.n要Onboard嗎?一般Onboard效能較差(特別是3D卡)但是較方便.Chen-Yu Lee 2004電源供應器nPower250/300WAT/ATX安規nUPS(uninterruptible pow
17、er supply)不斷電系統500VAChen-Yu Lee 2004機殼nx大y小n安規磁檢Chen-Yu Lee 2004準系統n將主機與內部的元件縮小並取消不必要的元件n美觀,攜帶方便.n特殊規格主機板nVGA/Net/Sound on boardn擴充能較較小使用短介面卡1-2個光碟擴充槽n電源瓦數較小n散熱較不易Chen-Yu Lee 20042.3 輸出輸入 Chen-Yu Lee 2004輸入n鍵盤(Keyboard)n滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)n觸控板/螢幕(Touch pad/screen)n掃描器(Scanner)n搖桿(joystick)n數位相機
18、(Digital cameras)n麥克風(MIC)Chen-Yu Lee 2004鍵盤(keyboard)n主要輸入元件.n機械式?薄膜式?n無線?有線?n新式紅外線鍵盤.Chen-Yu Lee 2004滑鼠/軌跡球n左/右鍵單擊雙擊拖放n滾輪n光學/滾球Chen-Yu Lee 2004觸控板/觸控螢幕n電阻式用手指或其他觸頭輕按就會產生感應.n電容式以吸收手指微小的電流來感應n波動式螢幕以聲波或紅外線覆蓋,當手指或觸頭阻斷時感應.Chen-Yu Lee 2004掃描器n將圖片利用光的反射,反射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料.n分類平台手持Barcoden其他詳見數位相機Chen-Yu
19、 Lee 2004搖桿n分類輔助用障礙使用者遊戲用一班飛行駕駛盤手套n需校正Chen-Yu Lee 2004數位相機/攝影機n將景物光射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料.n詳見數位像機.ppt攝影機原理及規格.pptChen-Yu Lee 2004麥克風n將聲音透過麥克風轉成類比資料,然後再由音效處理元件轉換成數位資料.Chen-Yu Lee 2004輸出n螢幕/監視器(Monitor)n印表機(Printer)n喇叭(Speaker)n力回饋(Force feedback)Chen-Yu Lee 2004螢幕/監視器(Monitor)n監視電腦執行結果的元件n尺寸螢幕對角的長度n單色/彩
20、色n解析度高與寬的點數量.n頻率 85Hz up每秒螢幕更新的次數nRGB(Red,Green,Blue)三原色n螢幕保護CRT不能長時間流於同一畫面.Chen-Yu Lee 2004RGBChen-Yu Lee 2004Cathode Ray Tube(CRT)n陰極射線管燈絲加熱陰極發射電子,形成電子束,電子束打到螢幕上產生光點.配合控制器或顯示配接器，即可控制每個顯示像素的顏色,灰階,亮度.交錯/非交錯一次掃描半個/一個螢幕點距點與點間的距離Chen-Yu Lee 2004Liquid Crystal Display(LCD)n液態晶體顯示器(液晶顯示器)液晶能使光線發生扭轉,有通電時就
21、會整齊排列使光線不扭轉.為了省電會加一層偏光層有電-直射-偏光-阻隔無電-扭轉-偏光-通過n主動與被動(DSTN&TFT)主動:每個液晶有獨立控制電晶體.被動:一組液晶一個控制單位.濾光片濾光片燈泡燈泡 液晶液晶Chen-Yu Lee 2004CRT VS LCDn CRT LCDn尺寸 15-19 15-19n解析度 可變解析度 固定解析度n點距 有 無n反應時間 高 25-16msn更新頻率 85Hz up 40-62.5 n輻射 高 低n螢幕保護 需要 不需要n耗電 高 低n價格 低 高Chen-Yu Lee 2004印表機nDpi(dots per inch)列印品質nPPM(Page
22、 per min.)列印速度n分類撞擊點矩陣印表機噴墨印表機雷射印表機事務機其他.熱轉印噴蠟式Chen-Yu Lee 2004喇叭n音效卡支援n2/3/5/6件式(聲道)杜比 5.1A3Dn防磁Chen-Yu Lee 2004力回饋Chen-Yu Lee 20042.4 儲存媒介 Chen-Yu Lee 2004儲存媒介架構CacheRamHard DiskCD/DVD-RomCPU主儲存媒介次儲存媒介Chen-Yu Lee 2004主儲存媒介n供給CPU資料的儲存媒介n特性電子式(以電位儲存資料,較快)10ns揮發性(失去電源即失去(電位)資料)每單位成本昂貴(技術較精密)nCachenRA
23、MChen-Yu Lee 2004次儲存媒介n提供大量靜態/保久資料儲存的儲存媒介n特性物理性(大多為物理性需讀寫頭,較慢)7 ms非揮發性(可保存資料)每單位成本便宜n磁碟(magnetic disk)n磁帶(magnetic type)n光碟(compact disk)n記憶卡(Flash memory)(非揮發)Chen-Yu Lee 2004磁碟n軟碟(floppy drive/disk)1.44Zip/JazLS-120n硬碟(hard drive/disk)轉數(rpm)容量(GB)存取時間(ms)暫存器(Buffer)Chen-Yu Lee 2004磁帶n極為便宜n速度極慢循序存
24、取n現只用於大量備份Chen-Yu Lee 2004光碟nCD光碟機CD-ROMCD-RW速度1X=150kb/s挑片?光碟片塗料,容量CDCD-RCR-RWnDVDn詳見 DVD 原理及規格簡介.pptChen-Yu Lee 2004記憶卡(flash memory)n電子式的儲存媒體.以浮閘（floating gate）元件儲存資料,就算不提供電源也能保存資料。注入負電子“1”-“0”；移走負電子“0”-“1”，nSD,MMC,SM,MS,XDChen-Yu Lee 2004下週討論n請各組任選一套軟體(不拘),並討論簡介此軟體這軟體叫什麼這軟體做什麼用的怎麼使用誰會用的到怎麼得到的這軟體的Chen-Yu Lee 2004實習nWindows 簡介n控制台,找資料Chen-Yu Lee 2004