1、第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成部件,1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成 1.2 微處理器 1.3 主板 1.4 內(nèi)存 1.5 外存儲器 1.6 輸入系統(tǒng)設(shè)備 1.7 顯示系統(tǒng)設(shè)備 1.8 聲卡和音箱 1.9 機(jī)箱與電源,1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件組成,通常人們所說的計(jì)算機(jī)指的是辦公室或者家里用的微型計(jì)算機(jī)，簡稱“微機(jī)”，又稱為“個人計(jì)算機(jī)”，即簡稱PC（Personal Computer）。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須由兩部分組成：一是硬件（Hardware），二是軟件（Software）。,返回首頁,計(jì)算機(jī)的硬件是由電子器件和機(jī)電元件裝置組成的，包括控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備，這是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的物理實(shí)體部分。根

2、據(jù)其外觀特征及功能的不同，可劃分為主機(jī)、外部設(shè)備兩大部分。 主機(jī)包括CPU（中央處理器）、主存儲器、接口電路和總線電路。其中CPU是計(jì)算機(jī)的心臟，它的性能強(qiáng)弱能直接決定整個計(jì)算機(jī)的性能，是衡量計(jì)算機(jī)檔次的一個重要指標(biāo)。,連接主機(jī)和外部設(shè)備的電路稱為“I/O接口電路”，也稱為“輸入輸出接口電路”，有了它，主機(jī)和外部設(shè)備之間就能傳輸信息、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖、完成不同格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及設(shè)備選擇、優(yōu)先權(quán)處理等。 為了能保存運(yùn)算信息與數(shù)據(jù)資料，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還需要外部存儲器，磁盤就是一種這樣的設(shè)備。常用磁盤有軟盤、硬盤兩種，后者的容量要比前者大得多。,圖1-1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件,返回本節(jié),1.2 微處理器,1.2.

3、1 CPU的類別 1.2.2 CPU的性能指標(biāo),返回首頁,1.2.1 CPU的類別,1.2.1.1 Intel系列 1.2.1.2 AMD系列 1.2.1.3 Cyrix系列,如圖1-2所示，從外觀上看，CPU是用陶瓷封裝起來的，從封裝形式上看，有傳統(tǒng)針腳式的Socket類型和插卡式的Slot類型兩種。CPU的生產(chǎn)廠商現(xiàn)在主要有Intel、AMD、VIA等。其中Intel公司的CPU市場占有率最高。目前市場上主流的CPU有：Intel公司的Pentium III系列、Celeron系列、Pentium 4系列，AMD的K7、K8系列，VIA的Cyrix III系列等。,圖1-2 幾種不同類型的

4、CPU芯片,返回本節(jié),1Pentium III系列 Pentium III處理器是Intel于1999年2月推出的產(chǎn)品?，F(xiàn)在市面上見到的是Pentium III Coppermine（銅礦），它采用了0.18mm的制造工藝，架構(gòu)為Socket 370，配有256 KB的二級高速緩存，它是1999年10月底正式發(fā)布的。 2Celeron系列 Celeron處理器的推出是Intel為了奪回被AMD占領(lǐng)的低端市場而采取的重要措施之一。目前市面上常見的是最早發(fā)布于2000年3月29日的Celeron II（賽揚(yáng)二代，現(xiàn)在簡稱賽揚(yáng)）。 3Pentium 4系列 1.2.1.2 AMD系列 2000年11

5、月，Intel推出了新一代的Pentium 4處理器，Pentium 4摒棄了以前Pentium系列微處理器采用的P6微架構(gòu)（內(nèi)部架構(gòu)），取而代之的是新設(shè)計(jì)的NetBurst微架構(gòu)。,1.2.1.1 Intel系列,1.2.1.2 AMD系列,1.2.1.2 AMD系列 1毒龍?zhí)幚砥?2雷鳥處理器,1.2.1.3 Cyrix系列,Cyrix也是一家比較著名的CPU制造商，但是由于其產(chǎn)品性能原因，無法與Intel、AMD競爭，最終在1999年被我國臺灣地區(qū)的威盛（VIA）公司收購?，F(xiàn)在市場上Cyrix系列的主流CPU是Cyrix III系列。,返回本節(jié),1.2.2 CPU的性能指標(biāo),1主頻、倍頻

6、和外頻 2內(nèi)存總線速度或系統(tǒng)前端總線速度（FSB） 3工作電壓 4地址總線寬度 5數(shù)據(jù)總線寬度 6L1緩存,返回本節(jié),1.3 主板,1.3.1 主板的結(jié)構(gòu) 1.3.2 主板的性能指標(biāo),返回首頁,1.3.1 主板的結(jié)構(gòu),1.3.1.1 控制芯片組 1.3.1.2 總線 1.3.1.3 CPU插槽（或插座）、內(nèi)存插槽和擴(kuò)充插槽 1.3.1.4 驅(qū)動器接口 1.3.1.5 BIOS,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于連接各組成部件的物件就是主板（Mainboard），它又稱為系統(tǒng)板（Systemboard）或母板（Motherboard），是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本最重要的部件之一。 主板是安裝在機(jī)箱內(nèi)的一塊矩形電路板，上

7、面安裝了組成微機(jī)的主要電路系統(tǒng)。如圖1-3所示，主板的主要部件有主板芯片組、CPU插槽、BIOS芯片、擴(kuò)充插槽、電源插座、內(nèi)存插槽、IDE（硬盤、光驅(qū)）接口插座、軟盤驅(qū)動器接口插座、串行口、并行口、PS/2接口、USB接口。,圖1-3 主板,1.3.1.1 控制芯片組,1傳統(tǒng)的南北橋結(jié)構(gòu) 2中心控制型結(jié)構(gòu) 3整合芯片組,1.3.1.2 總線,（1）CPU總線。包括地址線（CAB）、數(shù)據(jù)線（CDB）和控制線（CCD），它用來連接CPU和控制芯片。 （2）存儲總線。包括地址線（MAB）、數(shù)據(jù)線（MDB）和控制線（MCD），用來連接存儲控制器和DRAM。 （3）系統(tǒng)總線。也稱為I/O通道總線，包括地

8、址線（SAB）、數(shù)據(jù)線（SDB）和控制線（SCB），用來與擴(kuò)充插槽上的各擴(kuò)充板卡相連接。系統(tǒng)總線有多種標(biāo)準(zhǔn)，以適用于各種系統(tǒng)。 （4）外部總線。用來連接外設(shè)控制芯片，如主機(jī)板上的I/O控制器和鍵盤控制器。,表1-1 各種總線與應(yīng)用特點(diǎn),表1-2 ISA、EISA、PCI總線各自的性能,1.3.1.3 CPU插槽（或插座）、內(nèi)存插槽和擴(kuò)充插槽,1CPU插座 2ATX電源插座 3DIMM插槽與SIMM插槽 4ISA擴(kuò)展槽和PCI擴(kuò)展槽 5AGP插槽,1.3.1.4 驅(qū)動器接口,（1）I/O接口。 （2）并口。 （3）串口。 （4）PS/2接口。 （5）USB接口。,1.3.1.5 BIOS,BIO

9、S是Basic Input/Output System（基本輸入/輸出系統(tǒng)）的簡稱，它集成在主板的一個ROM芯片中，其中包括了一組例行程序，如基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)信息設(shè)置程序、開機(jī)上電自檢程序和系統(tǒng)啟動自舉程序。另外還有內(nèi)部的診斷程序和一些應(yīng)用程序。一塊主板的性能先進(jìn)與否和主板的BIOS程序功能是否強(qiáng)勁有著密切的關(guān)系。,返回本節(jié),1.3.2 主板的性能指標(biāo),主板的主要性能指標(biāo)有： （1）支持CPU的種類和頻率。 （2）控制芯片組的型號。 （3）總線頻率。 （4）支持內(nèi)存的種類和容量。 （5）擴(kuò)充插槽類型和數(shù)量。 （6）各種接口的種類和數(shù)量。 （7）主板BIOS功能和版本號。,返回本節(jié),1.

10、4 內(nèi)存,1.4.1 內(nèi)存的類型 1.4.2 內(nèi)存的結(jié)構(gòu) 1.4.3 內(nèi)存的技術(shù)指標(biāo) 1.4.4 內(nèi)存條和高速緩存,返回首頁,1.4.1 內(nèi)存的類型,存儲器按功能分為只讀存儲器（ROM，Read Only Memory）和隨機(jī)存儲器（RAM，Random Memory）兩種。 RAM分為 SRAM（Static RAM，靜態(tài)隨機(jī)存儲器）和DRAM（Dynamic RAM，動態(tài)隨機(jī)存儲器）兩種。,1DDR SDRAM內(nèi)存型號 （1）PC1600。 （2）DDR266/PC2100。 （3）DDR333/PC2700。,2RDRAM內(nèi)存常見型號 （1）PC600。 （2）PC700。 （3）PC8

11、00。 （4）PC1066。,返回本節(jié),1.4.2 內(nèi)存的結(jié)構(gòu),1PCB板 2內(nèi)存顆粒 3內(nèi)存顆?？瘴?4電容與電阻 5內(nèi)存固定卡 6內(nèi)存腳缺口 7金手指 8SPD,通過下面圖1-5來了解內(nèi)存的基本結(jié)構(gòu)。,圖1-5 內(nèi)存,返回本節(jié),1.4.3 內(nèi)存的技術(shù)指標(biāo),1內(nèi)存容量 2內(nèi)存速度 3奇偶校驗(yàn) 4ECC 5存取時間 6內(nèi)存帶寬,返回本節(jié),1.4.4 內(nèi)存條和高速緩存,1.4.4.1 內(nèi)存條 1.4.4.2 系統(tǒng)高速緩存,1.4.4.1 內(nèi)存條,早期系統(tǒng)的主存儲器IC都是固定安裝在主板上，它是由許多存儲芯片組成的，通常為256 KB。 內(nèi)存條由印刷電路板和內(nèi)存芯片構(gòu)成，采用存儲器芯片的多少由內(nèi)存

12、條的容量和芯片的數(shù)據(jù)位數(shù)決定。 內(nèi)存的速度要由內(nèi)存總線和內(nèi)存芯片的速度配合來實(shí)現(xiàn)。通常，總線速度用其工作時鐘的頻率來表示，比如33 MHz、66 MHz、100 MHz、133 MHz和1508 MHz總線等。而存儲器芯片的速度用其存取時間來表示，比如25 ns、20 ns、15 ns、10 ns和7 ns等。,1.4.4.2 系統(tǒng)高速緩存,主存儲器的高速緩沖存儲器也稱為Cache，它由存取速度較高的SRAM芯片構(gòu)成。SRAM由靜態(tài)MOS管構(gòu)成，速度遠(yuǎn)高于主存的DRAM存儲器，目前可達(dá)幾納秒。 CPU和內(nèi)存是主機(jī)的基本構(gòu)成，它們決定著系統(tǒng)的速度。 把SRAM的高速度和DRAM的大容量相結(jié)合構(gòu)成

13、系統(tǒng)內(nèi)存，是目前提高系統(tǒng)內(nèi)存訪問速度的有效方法。,Cache的工作原理是：它面向 CPU工作，存儲CPU常用的數(shù)據(jù)和代碼信息。這種高速緩存的方法的有效性，必須建立在程序訪問存儲器時在時間和空間上具有局域性的這一特點(diǎn)之上，即對多數(shù)程序來說，在某個時間段內(nèi)會集中重復(fù)地訪問存儲器的某一特定區(qū)域。比如CPU的進(jìn)出堆棧指令PUSH和POP，操作都是在所謂“棧頂”這一特定的存儲區(qū)順序執(zhí)行。 Cache的寫入方式有直寫式（Write Through Cache）和回寫式（Write Back Cache）兩種。高速緩存技術(shù)也用于圖形加速卡、硬盤、光驅(qū)、掃描儀和數(shù)碼相機(jī)等高速設(shè)備。,返回本節(jié),1.5 外存儲器

14、,1.5.1 軟盤和軟盤驅(qū)動器 1.5.2 硬盤驅(qū)動器 1.5.3 光盤驅(qū)動器,返回首頁,1.5.1 軟盤和軟盤驅(qū)動器,1軟盤 軟磁盤（Floppy Diskette，簡稱軟盤）是一種涂有磁性介質(zhì)的聚酯薄膜圓盤，盤片較柔軟，因此稱為軟盤。 2軟盤驅(qū)動器 軟盤驅(qū)動器（Floppy Diskette Driver，記為 FDD）簡稱軟驅(qū)，是用來驅(qū)動軟盤旋轉(zhuǎn)并同時對軟盤進(jìn)行讀出或向軟盤寫入數(shù)據(jù)的設(shè)備。它主要包括兩部分，一部分是機(jī)械驅(qū)動部分，主要用來驅(qū)動磁盤旋轉(zhuǎn)并驅(qū)使磁頭移動；另一部分是控制電路部分，主要用來控制磁頭定位、數(shù)據(jù)讀寫及狀態(tài)檢測等。,閃盤又稱U盤，是一種新型的存儲器，全稱為USB移動存儲器

15、，其外型如圖1-6所示。相比1.44 MB容量的軟盤，USB盤具有極大的優(yōu)勢，具有容量大、防磁、防震、防潮的特點(diǎn)，其性能優(yōu)良，大大加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的安全性。USB盤可重復(fù)使用，性能穩(wěn)定，可反復(fù)擦寫達(dá)100萬次，數(shù)據(jù)至少可保存10年。,圖1-6 U盤,返回本節(jié),1.5.2 硬盤驅(qū)動器,1.5.2.1 硬盤的結(jié)構(gòu)和原理 1.5.2.2 硬盤接口 1.5.2.3 硬盤的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù) 1.5.2.4 硬盤的性能指標(biāo),圖1-7 硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu),1.5.2.1 硬盤的結(jié)構(gòu)和原理,1磁頭 磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。 2磁道 當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁

16、盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。 3扇區(qū) 磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區(qū) 4柱面 硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。,1.5.2.2 硬盤接口,1ST506/412接口與ESDI接口 ST506/412是PC/XT、AT時代的接口標(biāo)準(zhǔn) 2SCSI接口 SCSI（Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是一種系統(tǒng)級的接口，支持硬盤的容量突破了528 MB的限制，可以同時掛接7個不同的設(shè)備。,3IDE接口

17、IDE（Integrated Drive Electronics，集成驅(qū)動器電氣接口）接口是Compaq公司為解決老式的ST506/412接口速度慢、成本高而開發(fā)的硬盤接口標(biāo)準(zhǔn)，亦即ATA（AT Attachment）接口標(biāo)準(zhǔn)。 4IEEE 1394接口 IEEE 1394并不是硬盤專用接口，但它卻可以方便地連接包括硬盤在內(nèi)的63個不同設(shè)備，并支持即插即用和熱插拔。,1.5.2.3 硬盤的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù),1S.M.A.R.T.技術(shù) S.M.A.R.T.技術(shù)的全稱是Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology，即“自監(jiān)測、分析及報(bào)告技術(shù)”。 2

18、DFT技術(shù) DFT（Drive Fitness Test，驅(qū)動器健康檢測）技術(shù)是IBM公司為其PC硬盤開發(fā)的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。 3SPS和DPS技術(shù) SPS（Shock Protection System）震動保護(hù)系統(tǒng)是由昆騰公司開發(fā)，應(yīng)用在火球七代EX系列。 4ShockBlock和MaxSafe技術(shù) ShockBlock是邁拓公司在其金鉆二代硬盤上使用的防震技術(shù)，它的設(shè)計(jì)思想和昆騰的SPS相似 。,5Seashield和DST技術(shù) Seashield是希捷公司推出的新防震保護(hù)技術(shù)。Seashield提供了由減震彈性材料制成保護(hù)軟罩，配合磁頭臂及盤片間的加強(qiáng)防震設(shè)計(jì)，為硬盤提供了高達(dá)300G的非

19、操作防震能力。 6Data Lifeguard技術(shù) Data Lifeguard（數(shù)據(jù)衛(wèi)士）是西部數(shù)據(jù)公司為支持Ultra DMA/66傳輸接口的新硬盤提供的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。,1.5.2.4 硬盤的性能指標(biāo),1容量 硬盤的容量以兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（GB）為單位，1 GB=1024 MB。但硬盤廠商在標(biāo)稱硬盤容量時通常取1 GB=1000 MB，因此大家在BIOS中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標(biāo)稱值小。 2轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速（Rotational speed 或Spindle speed）是指硬盤盤片每分鐘轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，單位為rpm。,3平均訪問時間 平均訪問時間（Average Access

20、 Time）是指磁頭從起始位置到達(dá)目標(biāo)磁道位置，并且從目標(biāo)磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的時間。 4數(shù)據(jù)傳輸速率 硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率（Data Transfer Rate）是指硬盤讀寫數(shù)據(jù)的速度，單位為兆字節(jié)每秒（MB/s）。 5緩存（Cache） 與主板上的高速緩存（RAM Cache）一樣，硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。,返回本節(jié),1.5.3 光盤驅(qū)動器,1.5.3.1 光驅(qū)的主要技術(shù)指標(biāo) 1.5.3.2 光驅(qū)的接口 1.5.3.3 光驅(qū)的其他產(chǎn)品,1.5.3.1 光驅(qū)的主要技術(shù)指標(biāo),1尋跡和聚焦 準(zhǔn)確地將光盤中的數(shù)據(jù)讀出，直接決定的因素有激光

21、頭的尋跡是否準(zhǔn)確，發(fā)射的光能否聚焦。 2速度 現(xiàn)有光驅(qū)的主流是40X以上的光驅(qū)。 3數(shù)據(jù)傳輸率 數(shù)據(jù)傳輸率直接決定光驅(qū)的速度。 4平均搜尋時間 這也是衡量光驅(qū)速度的另一重要標(biāo)準(zhǔn)，它是指激光頭定位并讀取數(shù)據(jù)所需的平均時間。,5緩存 光驅(qū)中的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度不可能無限擴(kuò)大，可用光驅(qū)的緩沖區(qū)來彌補(bǔ)速度上的不足。 6糾錯能力 光驅(qū)的糾錯能力的好壞很難有一個固定標(biāo)準(zhǔn)，通常方法就是在買光驅(qū)時放一張“爛盤”，看光驅(qū)能否順利讀過，這樣來辨別光驅(qū)的糾錯能力。,7占用CPU的資源 在執(zhí)行中為了維持光驅(qū)隨時被讀取所需的準(zhǔn)備也要占用CPU資源，使整體系統(tǒng)受到巨大影響。 8噪聲和震動 光驅(qū)在高速度的旋轉(zhuǎn)下工作，34倍速的光

22、驅(qū)在一秒之內(nèi)旋轉(zhuǎn)6000多轉(zhuǎn)，比有的硬盤旋轉(zhuǎn)還要快。,1.5.3.2 光驅(qū)的接口,1專用接口 早期，一些光驅(qū)的生產(chǎn)商，如索尼、美上美、松下等，都開發(fā)了本公司專用的光驅(qū)接口。 2SCSI接口 SCSI接口的好處在于可以連接多個不同設(shè)備，并且占用較少的CPU資源。3IDE接口 IDE已成為目前光驅(qū)的主流接口。 在586以上的系統(tǒng)，IDE接口已集成在主板上，不少的聲卡也提供IDE接口，這使得光驅(qū)的安裝更為簡單。,1.5.3.3 光驅(qū)的其他產(chǎn)品,1CD-RW CD-RW驅(qū)動器可以刻寫CD-R和CD-RW兩種盤片，CD-R盤片是在聚碳酸酯制成的片基上噴涂了一層染料層，激光頭在軟硬件的控制下根據(jù)刻寫數(shù)據(jù)的

23、不同控制發(fā)射激光束的功率，使部分染料受熱分解，在空白的盤片上用高溫“燒刻”出可供讀取的反光點(diǎn)，由于染料層分解后不能復(fù)原，因此CD-R盤片只能燒刻一次。 2MO驅(qū)動器 它是傳統(tǒng)的磁盤技術(shù)與現(xiàn)代的光學(xué)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，除了具有容量大、可更換盤片、使用壽命長、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)外，最大的改進(jìn)是數(shù)據(jù)傳輸速率和尋道時間等性能指標(biāo)已接近普通低速硬盤，以往速度慢的缺陷已得到有效改善，這樣一來使得它在大容量存儲器中穩(wěn)獲一席之地。,3DVD-ROM DVD最初的含義是數(shù)字視頻光盤，從本質(zhì)上說，它是一種超級的高密度光盤。與CD-ROM相比，DVD使用波長更短的紅色激光，可讀取更小的凹坑和更密的光道。因此使用同樣大小的光

24、盤，CD-ROM可存儲680 MB的數(shù)據(jù)，而DVD卻可存儲4.7 GB的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于7張CD-ROM盤的總?cè)萘俊?返回本節(jié),1.6 輸入系統(tǒng)設(shè)備,1.6.1 鍵盤 1.6.2 鼠標(biāo) 1.6.3 掃描儀 1.6.4 數(shù)碼相機(jī),返回首頁,1.6.1 鍵盤,鍵盤是計(jì)算機(jī)中最基本的輸入設(shè)備，用于輸入命令和數(shù)據(jù)。鍵盤的發(fā)展也經(jīng)歷了不斷改革和創(chuàng)新的過程：從早期的機(jī)械式鍵盤到現(xiàn)在的電容式鍵盤，從83鍵鍵盤到101（102）鍵鍵盤，到現(xiàn)在常見的104鍵的Windows 95鍵盤。微軟的Windows 98流行后，市場上又出現(xiàn)了一種108鍵的“Windows 98”鍵盤，上面多了Windows 98的功能鍵：P

25、ower、Sleep、Fn和Wake Up。,圖1-9 104鍵盤,返回本節(jié),1.6.2 鼠標(biāo),鼠標(biāo)（如圖1-10所示）是1968年發(fā)明的，到現(xiàn)在已經(jīng)有30多年的歷史了。1968年12月9日，鼠標(biāo)誕生于美國加州斯坦福大學(xué)。設(shè)計(jì)鼠標(biāo)的初衷就是為了使計(jì)算機(jī)的操作更加簡便，并代替鍵盤煩瑣的指令。 現(xiàn)在市面上的鼠標(biāo)種類很多，按其結(jié)構(gòu)分可分為機(jī)械式、半光電式、光電式、軌跡球式和網(wǎng)鼠等，平時人們用得最多的是機(jī)械式和半光電式兩種。 鼠標(biāo)的接口分為三種，串口、PS/2口還有USB口。,圖1-10 鼠標(biāo)外觀,返回本節(jié),1.6.3 掃描儀,1.6.3.1 掃描儀的基本原理 1.6.3.2 掃描儀的技術(shù)參數(shù) 圖1-

26、11 掃描儀外型結(jié)構(gòu),圖1-11 掃描儀外型結(jié)構(gòu),1.6.3.1 掃描儀的基本原理,掃描儀的工作過程可以簡單地概括如下：掃描儀發(fā)出白光照射被掃描的表面，反射光含有被掃描表面的顏色和色深信息，感光部件感應(yīng)反射光并產(chǎn)生相應(yīng)的電信號，電信號經(jīng)過處理便成為計(jì)算機(jī)能夠識別的圖像信息。 平板式掃描儀一般采用 CCD（Charge Couple Device，電荷耦合器件）或者 CIS（Contact Image Sensor，接觸式感光器件，又稱為LIDE）作為感光部件，以CCD更為廣泛。 在掃描儀獲取圖像的過程中，CCD和A/D變換器起著至關(guān)重要的作用：CCD負(fù)責(zé)將光信號轉(zhuǎn)換成為電信號，A/D變換器負(fù)責(zé)

27、將模擬電信號變?yōu)閿?shù)字電信號。CCD和A/D變換器的性能直接決定了掃描儀的整體性能。,1.6.3.2 掃描儀的技術(shù)參數(shù),1感光器件 目前市場上平板掃描儀所使用的感光器件主要有CCD和CIS（LIDE）。 2分辨率 光學(xué)分辨率是指掃描儀光學(xué)系統(tǒng)可以采集的實(shí)際信息量，即掃描儀感光元件的分辨率。 3色彩位數(shù) 色彩位數(shù)又稱為色深、色階等，是表示掃描儀分辨彩色或灰度的細(xì)膩程度的指標(biāo)，單位為 bit（位）。,4接口 掃描儀的接口主要有EPP接口、USB接口和 SCSI接口三種。 5TWAIN接口 TWAIN是輸入/輸出設(shè)備與應(yīng)用程序之間的標(biāo)準(zhǔn)接口。所有支持TWAIN驅(qū)動程序的軟件，都可以啟動符合這種規(guī)格的掃

28、描儀。,返回本節(jié),1.6.4 數(shù)碼相機(jī),1.6.4.1 數(shù)碼相機(jī)的基本原理 1.6.4.2 數(shù)碼相機(jī)的技術(shù)參數(shù),圖1-12 數(shù)碼相機(jī)外型結(jié)構(gòu),1.6.4.1 數(shù)碼相機(jī)的基本原理,SM（Smart Media）存儲卡是最常見的數(shù)碼相機(jī)存儲卡，容量從2 MB到32 MB不等，可配以軟盤適配器在軟驅(qū)中直接使用，并且其成本比較低，性能價格比很高。數(shù)碼相機(jī)色彩數(shù)的原理和掃描儀是一致的，即決定于存儲每個像素?cái)?shù)據(jù)所使用的數(shù)位數(shù)。 數(shù)碼相機(jī)都配有存儲器以存儲數(shù)碼相機(jī)拍攝到的圖像。常見的數(shù)碼相機(jī)圖像存儲器主要有 SM存儲卡和CF存儲卡等。 SM（Smart Media）存儲卡是最常見的數(shù)碼相機(jī)存儲卡，容量從2

29、MB到32 MB不等，可配以軟盤適配器在軟驅(qū)中直接使用，并且其成本比較低，性能價格比很高。 CF（ComPact Flash）存儲卡是和SM齊名的存儲卡，有CF1和CF2兩種格式，它與SM卡的主要區(qū)別是自帶控制模塊。,取景器是數(shù)碼相機(jī)的重要部件之一，數(shù)碼相機(jī)共有三種取景器：普通光學(xué)取景器、LCD取景器和TTL單反取景器。 數(shù)碼相機(jī)拍攝的圖像信息通過其外部接口（如 ECP， USB）傳送到計(jì)算機(jī)，如果數(shù)碼相機(jī)帶有TV輸出接口，還可以在電視屏幕上直接顯示出圖像。,數(shù)碼相機(jī)與傳統(tǒng)相機(jī)最大的區(qū)別在于它用半導(dǎo)體芯片取代了膠卷，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的影像存儲。目前數(shù)碼相機(jī)的感光芯片分為 CCD和 CMOS兩類，其

30、中以用 CCD做感光芯片的數(shù)碼相機(jī)居多。 CMOS具有信息讀取方式簡單、輸出信息速度快、耗電省、體積小、集成度高、價格低等優(yōu)點(diǎn)，但是其成像質(zhì)量與CCD芯片相差比較大，多用于低端產(chǎn)品。,1.6.4.2 數(shù)碼相機(jī)的技術(shù)參數(shù),1感光度的ISO等效值 數(shù)碼相機(jī)用ISO等效值來度量動態(tài)范圍，相當(dāng)于普通膠卷的感光度。 2拍攝延遲 拍攝延遲是指拍攝第一張與第二張之間需要間隔的時間。 3可存儲張數(shù) 就內(nèi)置存儲器而言，數(shù)碼相機(jī)能存儲的照片張數(shù)決定于照片的分辨率、采用的壓縮技術(shù)和存儲器的容量。,返回本節(jié),1.7 顯示系統(tǒng)設(shè)備,1.7.1 顯示卡 1.7.2 顯示器,返回首頁,1.7.1 顯示卡,1.7.1.1 顯

31、示芯片 1.7.1.2 顯示內(nèi)存 1.7.1.3 RAMDAC 1.7.1.4 顯示卡接口,圖1-13 顯示卡,1.7.1.1 顯示芯片,CPU的速度再快也無法對如此龐大的數(shù)據(jù)量進(jìn)行處理，因此顯示芯片便責(zé)無旁貸地?fù)?dān)負(fù)起“硬件加速”的工作。它是顯示卡上最大的芯片，中高檔芯片一般都有散熱片和散熱風(fēng)扇。顯示芯片上有商標(biāo)、編號和廠商名稱等。目前，市場上顯示卡所用的顯示芯片以nVIDIA的GeFore系列最多，其次是TNT2系列。,目前市面上幾乎所有顯示芯片均已是3D加速芯片。3D加速芯片除了需要處理X軸和Y軸像素外，還要增加一個Z緩存（Z-Buffer）來存儲景物的深度信息，并用于三維物體的消隱算法。

32、Z緩存位數(shù)越高，顯示芯片所提供的景物縱深感就越精確。,1.7.1.2 顯示內(nèi)存,1顯示內(nèi)存的種類 顯存的種類有EDORAM、MDRAM、SDRAM、SGRAM、VRAM、WRAM、DDR等許多種。 2顯存的容量顯存與系統(tǒng)內(nèi)存一樣，也是多多益善。顯存越大，可以存儲的圖像數(shù)據(jù)就越多，支持的分辨率與顏色數(shù)也就越高。以下是計(jì)算顯存容量與分辨率關(guān)系的公式： 所需顯存=圖形分辨率色彩精度/8,3顯存的數(shù)據(jù)位數(shù)與帶寬 顯存帶寬的計(jì)算方法是：運(yùn)行頻率數(shù)據(jù)帶寬/8。以目前的GeForce3顯示卡為例，其顯存系統(tǒng)帶寬=230 MHz2（因?yàn)槭褂昧薉DR顯存，所以乘以2）128/8=7.36 GB。 4顯存的速度

33、顯存的速度一般以ns為單位。常見的顯存有7 ns、6 ns、5.5 ns、5 ns、4 ns，甚至3.8 ns的顯存。,1.7.1.3 RAMDAC,RAMDAC（Random Access Memory Digital-Analog Converter，隨機(jī)存儲器數(shù)模轉(zhuǎn)換器）是顯示卡上負(fù)責(zé)數(shù)模轉(zhuǎn)換的部件。衡量RAMDAC的指標(biāo)是速度，它將直將影響到畫面的刷新率。目前市面上絕大多數(shù)顯示卡的RAMDAC速度都已在170 MHz以上，而高檔顯示芯片的RAMDAC速度更是達(dá)到了300 MHz以上，這對高分辨圖形處理很重要。,1.7.1.4 顯示卡接口,1總線接口 目前市面上的顯示卡有PCI與AGP兩

34、種接口。 2輸出接口 顯示器接口是顯示卡和顯示器的接口，一般為一個15針D型接口。也有一些顯示卡有雙顯示器接口，可以同時連接兩臺顯示器。,返回本節(jié),1.7.2 顯示器,1.7.2.1 顯示器的分類與原理 1.7.2.2 顯示器的性能指標(biāo) 1.7.2.3 CRT顯示器的涂層 1.7.2.4 環(huán)保與安全性能 1.7.2.5 控制方式,1.7.2.1 顯示器的分類與原理,根據(jù)顯像原理劃分，顯示器可分為CRT顯示器（陰極射線管顯示器）、LCD顯示器（液晶矩陣平面顯示器）和等離子顯示器等。其中常見的是CRT顯示器和LCD顯示器，如圖1-14所示。,圖1-14 顯示器,1CRT顯示器 CRT顯示器是目前桌

35、面電腦的主流。一個典型的光柵式CRT由電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈、遮罩（蔭罩）、熒光層四部分組成。其顯示原理可簡單概括如下： 當(dāng)顯示器收到計(jì)算機(jī)（顯示卡）傳來的視頻信號后，通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為特定強(qiáng)度的電壓，電子槍根據(jù)這些高低不定的電壓放射出一定數(shù)量的陰極電子，形成電子束。電子束經(jīng)過聚焦和加速后，在偏轉(zhuǎn)線圈的作用下穿過遮罩上的小孔，打在熒光層上，從而形成一個發(fā)光點(diǎn)。彩色顯示器則由三支電子槍分別發(fā)射不同強(qiáng)度的電子束，并打在熒光層上對應(yīng)的紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）色點(diǎn)上，三點(diǎn)發(fā)出的光線疊加后，就成為人們看到的某種顏色的色光。,2LCD顯示器 根據(jù)采用技術(shù)的不同，LCD顯示器可分為DSTN與TFT兩種。 DS

36、TN即無源陣列LCD，屬于平板顯示器中的初級產(chǎn)品。DSTN的顯示圖像不夠清晰，色彩飽和度和對比度較差，此外響應(yīng)速度也比較遲鈍。 TFT即有源陣列，它在LCD面板中連接了一個晶體管陣列，每個像素由獨(dú)立的晶體管進(jìn)行控制。TFT顯示器色彩艷麗、圖像清晰、視角較寬，在刷新率方面已接近CRT顯示器。,1.7.2.2 顯示器的性能指標(biāo),1CRT顯示器的性能指標(biāo) （1）屏幕尺寸與可視面積。 （2）點(diǎn)距。 （3）掃描方式。 （4）分辨率。 （5）行頻、場頻與帶寬,2液晶顯示器的性能指標(biāo) （1）尺寸。 （2）可視角度。 （3）點(diǎn)距。 （4）亮度、對比度。 （5）響應(yīng)時間。 （6）分辨率。 （7）顯示顏色數(shù)。,1

37、.7.2.3 CRT顯示器的涂層,（1）AGAS（Anti-Glare/Anti-Static），即防眩、防靜電涂層，通過在熒光屏表面噴涂一種矽材料，以擴(kuò)散光線。 （2）ARAS（Anti-Reflection/Anti-Static），即防反射、防靜電涂層。ARAS的涂層材料是一種具有多層結(jié)構(gòu)的透明電解質(zhì)，可有效抑制光線的反射，同時又不會擴(kuò)散反射光，因而圖像清晰度比AGAS要好。 （3）表面蝕刻。這是通過直接對熒光屏的玻璃表面進(jìn)行蝕刻和研磨處理，以減少外界光線的干擾。這種方法本身不具備防靜電功能。,1.7.2.4 環(huán)保與安全性能,除了環(huán)保節(jié)能以外，顯示器還應(yīng)該具有防輻射功能，相信沒有人會愿意

38、工作在一個充滿有害光線或電磁波的環(huán)境中。顯示器的防輻射（安全）標(biāo)準(zhǔn)有FCC、DHHS、ISO 9247-3、CCSA、MPRII、TCO等，而其中最具影響力的主要有以下三個。 （1）MPR-II標(biāo)準(zhǔn)：這是目前大多數(shù)顯示器所支持的輻射標(biāo)準(zhǔn)，最早由瑞典勞工部提出，主要規(guī)定了電場和磁場的最高許可范圍。 （2）TCO 92：這是瑞典TCO組織于1991年特別為交流電場制認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，比MPR-II更為嚴(yán)格。 （3）TCO 95、TCO 99：這是目前最嚴(yán)格的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)，觸合了環(huán)保與人體工學(xué)方面的要求。,1.7.2.5 控制方式,顯示器的控制方式可以分為模擬式與數(shù)字式兩種。模擬控制一般是通過旋鈕來進(jìn)行各種設(shè)置，控制功能單一，故障率較高。而且模擬控制不具備記憶功能，每次改變顯示模式（分辨率、顏色數(shù)等）后，都要重新進(jìn)行設(shè)置。在控制功能方面，大多數(shù)顯示器都能對亮度、對比度、圖像大小、位置、失真等屏幕參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。而一些高檔顯示器更是具備色溫調(diào)節(jié)、三原色調(diào)節(jié)、聚焦控制等專業(yè)功能，一般用戶可能用不