电脑的基本科普知识思维导图

孤败

2023-04-04

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电脑的基本科普知识

电脑

基本

科普知识

电脑离我们越来越近，它已经成为我们工作、生活的一部分了。打开电脑，您就可以在里面打字、画画、听音乐、玩游戏、看VCD电影……等等很多的应用。

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思维导图大纲

电脑的组成

一. cpu

无论在中低端路由器还是在高端路由器中，CPU都是路由器的心脏。通常在中低端路由器中，CPU负责交换路由信息、路由表查找以及转发数据包。在上述路由器中， CPU的能力直接影响路由器的吞吐量(路由表查找时间)和路由计算能力(影响网络路由收敛时间)。在高端路由器中，通常包转发和查表由ASIC芯片完成，CPU只实现路由协议、计算路由以及分发路由表。由于技术的发展，路由器中许多工作都可以由硬件实现(专用芯片)。CPU性能并不完全反映路由器性能。路由器性能由路由器吞吐量、时延和路由计算能力等指标体现。

二. 主板

也称主机板,是安装在主机机箱内的一块矩形电路板,上面安装有电脑的主要电路系统。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次,主板的性能影响着整个微机系统的性能。主板上安装有控制芯片组、BIOS芯片和各种输入输出接口、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽及直流电源供电接插件等元件。CPU、内存条插接在主板的相应插槽(座)中,驱动器、电源等硬件连接在主板上。主板上的接口扩充插槽用于插接各种接口卡,这些接口卡扩展了电脑的功能。常见接口卡有显示卡、声卡等。

三. 内存

随机访问内存(RAM)相当于PC机上的移动存储，用来存储和保存数据的。在任何时候都可以读写， RAM通常用作操作系统或其他正在运行的程序的临时存储介质(可称作系统内存)。不过，当电源关闭时时RAM不能保留数据，如果需要保存数据，就必须把它们写入到一个长期的存储器中(例如硬盘)。正因为如此，有时也将RAM称作"可变存储器"。RAM内存可以进一步分为静态RAM(SRAM)和动态内存(DRAM)两大类。

只读内存(ROM)相当于PC机上的硬盘，用来存储和保存数据的。ROM数据不能随意更新，但是在任何时候都可以读取。即使是断电，ROM也能够保留数据。

DDR内存: DDR(Dual date rate) SDRAM 称为"双倍速率SDRAM"，在133MHz的前端总线频率下，带宽可达2.128GB/S。它的工作原理是其能在控制时钟触发沿的上、下沿都能进行数据传输(而SDRAM只在控制时钟的下降沿进行数据传输)，因此在一次控制信号过程中，DDR SDRAM能进行两次的数据交换，这也就是它为什么又如此高的带宽。

四. 硬盘

从计算机系统的结构来看，存储器分为内存储器和外存储器两大类。内存储器与CPU直接联系，负责各种软件的运行。外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机等。硬盘和软盘很相似，它们的工作原理大致相同，不同的是软盘与软盘驱动器是分开的，而硬盘与硬盘驱动器却是装在一起。另外，在使用时，二者速度差异很大。

硬盘主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。

五. 键盘

windows快捷键

六. 网卡

网卡(Network interface card)也被称作网络接口卡，是安装在计算机上的适配器，它们提供对网络的连接点。每个NIC的设计都是为了一种特定的网络，例如以太网络、令牌环网络、FDDI、ARCNENT等等。它们在和开放式系统互联(OSI)协议栈相应的物理层进行操作，并向特定的电缆提供一个连接点，如同轴电缆、双绞线电缆、光缆。无线局域网的NIC有一个天线以与一个基地站进行通信。

七. 显卡

又称显示器适配卡,是连接主机与显示器的接口卡。其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息,传送到显示器上显示。显示卡插在主板的ISA、PCI、AGP扩展插槽中,ISA显示卡现已基本淘汰。

八. 声卡

多媒体电脑中用来处理声音的接口卡。声卡可以把来自话筒、收录音机、激光唱机等设备的语音、音乐等声音变成数字信号交给电脑处理,并以文件形式存盘,还可以把数字信号还原成为真实的声音输出。声卡尾部的接口从机箱后侧伸出,上面有连接麦克风、音箱、游戏杆和 MIDI设备的接口。

九. 软驱

软驱主要由控制电路板、马达、磁头定位器和磁头。磁头其实是很小的，上下各有一个，我们看到的是它的滑轨。

十. 光驱

读取光盘信息的设备。是多媒体电脑不可缺少的硬件配置。光盘存储容量大,价格便宜,保存时间长,适宜保存大量的数据,如声音、图像、动画、视频信息、电影等多媒体信息。光盘驱动器有三种,CD-ROM、CD-R和CD-RW,CD-ROM是只读光盘驱动器; CD-R只能写入一次,以后不能改写;CD-RW是可重复写、读的光盘驱动器。

CD-R即可写入式CD光盘，可以对其进行写入操作，但不能擦写已写入的内容;CD-RW则既可以写入，又可以擦写，但可擦写的次数是有限的。对CD-RW进行写入和擦写操作需要使用CD-RW驱动器，也就是我们常说的CD刻录机。刻录机也可以写入CD-R盘片。

DVD光驱指读取DVD光盘的设备。DVD盘片的容量为4.7GB,相当于CD-ROM光盘的七倍,可以存储133分钟电影,包含七个杜比数字化环绕音轨。DVD盘片可分为：DVD-ROM、DVD-R(可一次写入)、DVD-RAM(可多次写入)和DVD-RW(读和重写)。目前的DVD光驱多采用EIDE接口,能像CD-ROM光驱一样连接到IDE1或IDE2口上。

COMBO DRIVERS，即康宝。是指集CD-ROM、DVD-ROM、刻录机(CD-RW)三者为一体的一种新型光盘驱动器，在功能方面，它既能读CD-ROM 光盘，又能读DVD-ROM光驱，甚至还可以刻录CD-R和CD-RW光盘。正因为它具那么多的功能，不少厂商称之为全能光盘驱动器。

十一. 机箱

机箱一般由外壳、支架、前面板组成。外壳硬度较高，主要起保护机箱内部元件及防辐射的作用。

一只机箱的好与坏很大程度上是由它的材质所决定的。选购机箱是做到一掂和三按(一掂：掂分量;三按：一按铁皮是否凹陷，二按铁皮是否留下按印，三按塑料面板是否坚硬)，劣质和优质自然水落石出。机箱的主要用料就是钢板，一只品质优良的机箱，应该使用耐按压镀锌钢板制造。并且钢板的厚度应该在1mm以上，较好的机箱甚至使用1.3mm以上的钢板制造。钢板的品质是衡量一只机箱优与劣的重要指标，直接决定着机箱质量的好坏。

十二. Modem

MOdulator/DEModulator(调制器/解调器)的缩写，作用是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号，而在接收端再将模拟信号解调转换为数字信号。

十三. 电源

ACPI: 是由Intel、Microsoft等联合推出的一种电源管理规范，它将电源管理集成到硬件、操作系统和应用程序中，实现了由操作系统对电源的全面管理。具备ACPI功能的电脑在不使用时处于功耗极低的挂起状态，modem等接收到信号时可自动开机，并可以实现软件关机，适应了日益增长的网络应用要求。

十四. 鼠标

纯机械式鼠标，现在世面上很少见到了,在它的底部有一个滚球,当推动鼠标时,滚球就会不断触动旁边的小滚轮,产生不同强度的脉波,通过这种连锁效应,电脑才能运算出游标的正确位置。

光电鼠标由光断续器来判断信号，最显著特点就是需要使用一块特殊的反光板作为MOUSE移动时的垫。这块垫的主要特点是其中那微细的一黑一白相间的点。原因是在光电MOUSE的底部，有一个发光的二极管和两个相互垂直的光敏管，当发光的二极管照射到白点与黑点时，会产生折射和不折射两种状态，而光敏管都这两种状态进行处理后便会产生相应的信号。从而使电脑作出反应，一旦离开那块垫，那光电鼠标就不能使用了。

它是利用光学的技术制造，其特点就是你找不到它的滚球，因为它利用了底部的光点侦测鼠标在移动中所产生的位移量。使用它最大的好处就是不用常常清洁鼠标球，因为没有滚轮，而且精确度高。

就平常所说的机械式鼠标，它是一种光电和机械相结合的鼠标，市场的占有率达到95%。它的原理是紧贴着滚动橡胶球有两个互相垂直的传动轴，轴上有一个光栅轮，光栅轮的两边对应着有发光二极管和光敏三极管。当鼠标移动时，橡胶球带动两个传动轴旋转，而这时光栅轮也在旋转，光敏三极管在接收发光二极管发出的光时被光栅轮间断地阻挡，从而产生脉冲信号，通过鼠标内部的芯片处理之后被CPU接受。信号的数量和频率对应着屏幕上的距离和速度。

十五. 显示器

显示器是用来显示影像的装置。目前台式机市场上显示器的类型主要有三种，普通的数控彩显、纯平显示器以及液晶显示器。

VGA：英文全称是Video Graphics Array，这种屏幕现在一般在本本里面已经绝迹了，是很古老的本本使用的屏幕，支持最大像素为640×480，但现在仍有一些小的便携设备还在

使用这种屏幕。

SVGA：全称Super Video Graphics Array，属于VGA屏幕的替代品，最大支持800×600像素，屏幕大小为12.1英寸，现在仍有部分本本还在使用。

XGA：全称Extended Graphics Array，现在最常见的本本屏幕，80%以上的本本采用这种屏幕，支持最大1024×768像素，屏幕大小有10.4英寸、11.3英寸、12.1英寸、13.3英寸和14.1英寸。其升级版本为SXGA，即Super XGA，支持最大1400×1050像素。

UVGA：全称Ultra Video Graphics Array，也有被称作UXGA(Ultra Extended Graphics Arry)，这种屏幕应用在15英寸的屏幕的本本上，支持最大1600×1200像素，价格也是比较昂贵。

WXGA：全称Wide Extended Graphics Array，按16：10比例的加宽本本屏幕，适合于DVD影片的长宽比，所以看DVD时不会有图象变形或两边图象显示不出来的问题，这种屏幕支持1280×800和1680×1050两种像素的15.4英寸的屏幕，现在大多数宽屏幕的本本采用这种屏幕。

LCD: Liquid Crystal Display(液晶显示)。

等离子显示器(Plasma Display Panle)是继传统CRT显示器与LCD液晶显示器之后，业界推出的最新锐的平板直视式显示技术。等离子显示器产品因其独特的方型像素矩阵，气体放电显示原理，使其拥有物理性的完全平面显示效果，在显示面积的拓展性上大大优于CRT显示器，同时显示在色彩，刷新率上也要大大优于LCD液晶显示技术。

液晶光阀投影机: 采用CRT管和液晶光阀作为成像器件，是CRT投影机与液晶与光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾，它采用外光源，也叫被动式投影方式。一般的光阀主要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器，它是一种可控开关。通过CRT输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转换为持续变化的电信号;外光源产生一束强光，投射到光光阀上，由内部的镜子反射，能过光调制器，改变其光学特性，紧随光阀的偏振滤光片，将滤去其它方向的光，而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过，这个光与CRT信号相复合，投射到屏幕上。它是目前为止亮度、分辨率最高的投影机，亮度可达6000ANSI流明，分辨率为 2500×2000，适用于环境光较强，观众较多的场合，如超大规模的指挥中心、会议中心及大型娱乐场所，但其价格高，体积大，光阀不易维修。对追求高分辨率、高亮度、大画面的用户，液晶光阀投影机是他们的首选。

电脑的起源

一般人认为世界上第一台电子计算机，是美国1946年研制出的"电子数值积分计算机" (ENIAC)但英国争辩说：第一台电子计算机的桂冠应属于英国1940年研制出来的"巨人"计算机。第二次世界大战前，德国发明了一种机械式密码编码机" ENIC-MA谜广，它能够编制出无数种同一系列的密码。这种密码十分复杂，德国人对它的保密性能十分自信，认为它所编制的密码几乎是不可破译的，因此在军队的高级保密通信中广泛使用由它所编制的密码。

英国情报机关从战前就开始注意到了"谈式"密码，经过窃听和谋报人员、破译人员的长时间努力，窃得了"谜式"密码的秘密，终于可以用人工破译出其中部分内容了。但破译～种用"谜"式密码机编制的新密码都要耗费很长时间，难以满足作战的需要。

美国情报机关与数学、电子学专家合作，组成了以数学家阿兰?丘利姆为首的研究小组，研制出了一种使用2000多只电子管的大型电子运算装置，被称作"巨人"机，专门用于对德国"谜式"密码的解析和破译。从此人类可以对密码进行机器破译了，并且大幅度提高了破译的成功率和速度。英国把这种通过电子窃听、电子破译"谜式"密码得来的情报定为国家最高级机密情报，命名为"超级机密(ULTRA)"情报。

在抵抗德国空袭英国的"不列颠战役"中，"超级机密"适时地发挥了作用。英国空军通过"超级机密"，事先就得到了德国空军的空袭计划、攻击目标及作战要领等许多重要情报，及时调配战斗机和高射炮等防空力量，在最佳时间和地点拦截德国轰炸机群，使数量处于劣势的英国空军掌握了空战的主动权。

后来，由于德军在空中攻势受挫，始终无法获得制空权，不得不放弃了进攻英国本土的"海狮"计划。英国首相丘吉尔也正是通过"超级机密"获得了这一情报，而长长地舒了一口气

英国为保守"超级机密"的秘密，付出了沉重的代价。1940年11月12日清晨，英国情报机关通过"超级机密"获悉：德国空军在14日夜间和15日凌晨，将出动500多架轰炸机空袭英国的重要工业城市考文垂。可以预料，考文垂市将受到多么巨大的损失。

除了可以使用战斗机和高射炮迎击德国飞机外，要不要通知考文垂市居民紧急疏散呢?这样做固然可以减少许多人员伤亡，但也意味着英国通过某种渠道得到了德国的秘密计划，这就有可能暴露"超级机密"，导致这条重要情报来源的中断，造成以后更大的损失。丘吉尔作为英国首相，怀着沉重的心清断然地下了决心：为了今后的利益和战争的需要，考文垂市的居民们将不得不付出巨大的牺牲。结果， 15 000故燃烧弹和1400枚其它炸弹落在了毫无防备的考文垂市民头上。 550人死亡，约5000人受伤，50 000间房屋被毁坏，12家工厂受到严重破坏。英国付出了沉重代价，但它使德国人直到第二次世界大战结束也未能知道"超级机密"的秘吉，保证了这条情报来源的畅通。经常使用"谜式"密码与在北非的德军统帅隆美尔进行通信联络。正是由于英国对"超级机密"的严密保密措施，它才一直不为世人所知，"巨人"机也长期扮演着"无名英雄"。

第二次世界大战后期，美国宾夕法尼亚大学受美国陆军委托研制电子化的通用计算机"ENIAC(埃尼阿克疗，目的在于计算炮弹及火箭、导弹武器的弹道轨迹。 36岁的物理学家莫克利是主要设计者，24岁的埃克特担任总工程师。经过两年多的艰苦努力，"埃尼阿克"终于在1945年底制造完成，1946年初做了公开展示。"埃尼阿克"是个庞然大物，整个机器使用18 000只电子管、 6000个继电器、 7000个电阻、10 000个电容;总重30吨，机房面积170平方米，耗电150千瓦，耗资约为50万美元。这部计算机每秒钟可做5000次加法或500次乘法或50次除法，比人工计算快20万倍。用"埃尼阿克"计算炮弹弹道只要3秒钟。"埃尼阿克"于1955年"退役"，现陈列在华盛顿一家博物馆里。

"埃尼阿克"有两大缺点，一是没有内存储器，二是要由人像措积木一样，将大量运算部件搭配成各种解题布局，每算一题就要重搭一次，又费时，又麻烦。有的题只要计算1秒钟，准备工作却要花上几十分钟。对"埃尼阿克"的改进应归功于匈牙利裔美国数学家冯?诺依曼。

冯?诺依曼有非凡的数学才能，曾被誉为"万能数学家"。1930年，他到美国普林斯顿大学任教，曾担任过美国陆军弹道研究所、海军兵器研究所等单位的顾问，参与了研制第一批原子弹的曼哈顿计划。1944年夏，冯?诺依曼正在负责研制核武器，需要进行大量高速的计算。他偶然听说"埃尼阿克"小组正在研制计算机，喜出望外，立即参加进去，担任小组顾问。那时"埃尼阿克"的研制已接近尾声，为了克服已经意识到的"埃尼阿克"的缺点，通过与小组成员共同研讨，冯?诺依曼提出一个全新的存储程序通用电子计算机方案，方案明确规定，新机器有五个组成部分：运算器、控制器、存储器、输出和输入。此外，新方案还有两点重大改进，一是采用二进数制，简化了计算机结构;二是建立存储程序，将指令和数据放进存储器，加快了运算速度。新机器EDVAC于1952年研制成功。冯.诺依曼概念被认为是计算机发展史上的一个里程碑，它标志着电子计算机时代的真正开始。

电脑的历史

1946年2月，第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世，ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件，有两个教室那么大，运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法，耗资100万美元以上。尽管ENIAC有许多不足之处，但它毕竟是计算机的始祖，揭开了计算机时代的序幕。

计算机的发展到目前为止共经历了四个时代，从1946年到1959年这段时期我们称之为"电子管计算机时代"。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管，每个电子管都会散发大量的热量，因此，如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时，计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。

从1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为"晶体管计算机时代"。晶体管比电子管小得多，不需要暖机时间，消耗能量较少，处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着，高级语言FORTRAN语言和cOBOL语言相继开发出来并被广泛使用。这时，开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了，使用的人也多起来了，计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。

从1965年到1970年，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为"中小规模集成电路计算机时代"。集成电路(Integrated Circuit，简称r)是做在晶片上的一个完整的电子电路，这个晶片比手指甲还小，却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。

从1971年到现在，被称之为"大规模集成电路计算机时代"。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路(LargeScale lntegrated Circuit，简称LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale lntegrated Circuit，简称VLSI)。1975年，美国1BM公司推出了个人计算机PC(PersonaI Computer)，从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面, 这就是我们平常所说的电脑。

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