计算机应用基础任务教程
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1.2.2 购买并配置计算机硬件

步骤1:选购CPU

CPU又称微处理器,主要由运算器和控制器两大部件组成,它是微型计算机的核心部件,如图1-5所示。

CPU的主要任务就是取出指令,解释指令并执行指令。可以说CPU的性能决定了一台微机的性能,CPU的主要技术指标有字长和主频。

1.字长

指CPU内部一次基本操作所包含的二进制代码的长度。一般来说,字长越长,计算机的精度越高,处理速度越快。目前主流CPU的字长一般为64位。

2.主频

指CPU工作时的时钟频率。一般来说,CPU主频越高,则工作节拍越快,计算机运行速度也越高。目前主流CPU的主频一般在3GHz以上。表1-6列出了目前主流CPU的主要技术指标。

图1-5 CPU

表1-6 目前主流CPU的主要技术指标

根据市场调查,为小陈选购的CPU为:Intel酷睿i3 7350K。

步骤2:选购主板

微机的主机箱内有一块较大的电路板,称为主板或母板。它是微机最基本的也是最重要的部件之一,如图1-6所示。

图1-6 主板

主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

主板采用了开放式结构。主板上大都有6~15个扩展插槽,供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡,可以对微机的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之,主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说,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。

根据市场调查,为小陈选购的主板为:华硕PRIME B250M-PLUS。

步骤3:选购内存储器

内存储器简称内存,又称主存储器,如图1-7所示。

图1-7 内存

内存的主要功能是直接与CPU进行数据交换,主要存放当前运行的程序、待处理的数据及运算结果。内存的存取速度和辅助存储器相比要快得多。

内存储器一般按字节分成许多个存储单元,每个存储单元都有一个编号,称为存储单元地址。CPU在内存中存取数据时可通过地址找到相应的存储单元。对存储单元进行存/取数据的操作称为写/读操作。

1.分类

内存一般分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

1)RAM(Random Access Memory)

RAM中信息既可以读,又可以写,主要用来存放用户的数据和程序,在计算机断电以后,RAM中存放的信息就会丢失。

RAM一般采用半导体存储器,半导体存储器由于结构上的不同又分为静态存储器(SRAM)和动态存储器(DRAM)。静态存储器体积大、功耗高、速度更快,但价格贵;而动态存储器体积小、功耗低、速度相对较慢,价格便宜,因此现在的主流RAM大都采用DRAM。

2)ROM(Read Only Memory)

ROM中的信息只能读,不能写入,它一般是由制造厂家一次性写入的,在计算机断电后,ROM中存放的信息不会丢失。

ROM中存放的是一段系统程序,称为基本输入/输出系统,简称BIOS。它的主要功能是启动计算机,完成加电自检并引导操作系统;提供许多设备的驱动程序,如键盘、显示器、硬盘、打印机、串口等。

2.Cache

Cache称为高速缓冲存储器,简称缓存,是一种速度更快的特殊的内存储器,它一般采用半导体存储器中存取速度更快的静态存储器(SRAM)。Cache的引入是为了协调高速的CPU与低速的RAM之间的速度差,以提高系统的整体性能。Cache一般分为三级,有一级Cache、二级Cache和三级Cache。早期的一级Cache集成在CPU内部,容量较小;二级Cache在主板上,容量相对大些,但从Pentium Pro开始,Cache已全部集成在CPU芯片中,Cache的容量一般在3~16MB,见表1-6。

3.主要技术指标

1)内存容量

主要指RAM容量,一般来说,内存容量越大,它所存储的数据及程序就越多,计算机运行速度就越快。目前常见的微机内存配置一般在2~16GB。

2)存取周期

存取周期是指对内存进行一次读/写操作所需的时间,显然,存取周期越短,则存取速度越快。

3)内存频率

内存频率是与存取周期相关的一个技术指标。内存频率越高,则存取周期越短,存取速度越快,实际上“内存频率”这个参数更常用。例如:目前的主流内存DDR4 DRAM,其内存频率一般在1333~3000MHz。

根据市场调查,为小陈选购的内存为:金士顿骇客神条Fury DDR4 2400 8GB。

步骤4:选购外存储器

外存储器简称外存,又称辅助存储器。辅助存储器一般存储容量较大,且关机断电后存放在其中的数据不会丢失,但存取速度相对较慢。正因为其存储速度较慢,所以,CPU并不直接与外存打交道。需要时先将外存中的信息调入内存,然后再与内存交换信息。

因此,目前微机中实际上采用了三个层次的存储体系,如图1-8所示,它是为解决存储器容量、速度与价格的矛盾提出来的。其中,Cache的读/写速度最快,RAM次之,辅助存储器再次之;从存储容量来看,辅助存储器容量最大,RAM次之,Cache再次之。

微机常用的外存储器有:磁盘存储器、光盘存储器或其他一些可移动存储器。磁盘存储器又分为软盘存储器和硬盘存储器。

图1-8 微机的三级存储体系

1.软盘存储器

常用的软盘直径为3.5英寸,简称3寸盘。如图1-9所示。软盘盘片上涂有一层磁性材料,可由软盘驱动器中的磁头来读/写盘片上的信息。

软盘必须经过格式化才可使用。所谓格式化就是在软盘上划分磁道和扇区。3寸盘一般为双面,每面有80个磁道(从外向内,从0开始编号),每道18个扇区。软盘存储器容量可由下式计算:

软盘容量=磁道数×每磁道扇区数×每扇区字节数×磁盘面数

一般每扇区存放的字节数是固定的,都是512B(字节),因此,3寸盘的容量为1474560B(即1.44MB)。

3寸盘上有一个写保护口。若推动保护口上的滑块使保护口打开时,3寸盘就处于写保护状态,此时只能对该盘片进行读操作而不能进行写操作。软盘现已被淘汰。

2.硬盘驱动器

硬盘也是一种磁记录存储器,其存储原理与软盘存储器相似,只不过它是由多个金属盘片和多个磁头全部密封在一个容器内组成的,采用这种技术的硬盘称为温盘,如图1-10所示。

图1-9 软盘

图1-10 硬盘

硬盘的主要技术指标有:容量、转速、尺寸等。

1)容量

硬盘的容量越来越大,目前主流硬盘的容量已达500GB~2TB,其容量比内存大得多。

2)转速

指磁头读/写信息时围绕盘片旋转的速度。目前主流硬盘的转速都在7200r/min,而软盘的转速一般是300r/min,故硬盘不仅容量大,且读/写速度也比软盘快得多。

3)缓存

缓存是硬盘上的一块内存芯片,具有极快的存取速度,它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外部数据传输速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。目前硬盘的缓存大小有:8MB、16MB、32MB、64MB等几种。

3.固态硬盘

固态硬盘(Solid State Drives)简称固盘,如图1-11所示。

图1-11 固态硬盘

固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(Flash芯片、DRAM芯片)组成。

固态硬盘具有传统机械硬盘不具备的快速读/写、质量轻、能耗低以及体积小等特点,但其价格较为昂贵,容量较低。

4.光盘存储器

光盘存储器是一种新型存储设备,具有容量大、寿命长、价格低等特点。目前,一张CD光盘的容量约为700MB;DVD光盘单面4.7GB,双面8.5GB;蓝光光盘(BD)的容量则比较大,BD单面单层25GB、双面50GB、三层75GB、四层100GB。光盘的读/写是通过光盘驱动器来实现的。

光盘驱动器(简称光驱)的一个重要指标是光驱的“倍速”,即数据传输率。单倍速传输速度CD为150KB/s,DVD为1350KB/s,BD为4500KB/s。光驱倍速越大,存取速度越快。一般而言,光驱的读/写速度比硬盘慢。

光盘一般分为:只读型光盘(CD-ROM、DVD-ROM、BD-ROM)、一次写入光盘(CD-R、DVD-R、BD-R)和可擦写光盘(CD-RW、DVD-RW、DVD-RAM、BD-RW)三种类型。

5.可移动存储器

可移动存储器是指可方便携带的存储器,软盘就是一种可移动存储器。除软盘外,常用的可移动存储器还有移动硬盘、U盘等。

目前应用最广的可移动存储器要数U盘(通过USB接口接入),它是一种新型的半导体存储器,具有体积小、质量轻、容量较大、使用方便等特点,其存储容量一般为64GB~2TB。

根据市场调查,为小陈选购的硬盘:固态硬盘为金士顿G2 120GM.22280;机械硬盘为希捷的ST1000DM003,容量为1TB。

步骤5:选购基本输入设备

在微机中,最常用的输入设备是键盘和鼠标。

1.键盘

键盘是微机中最基本的输入设备,它主要提供字符、数字的数字化输入。目前,微机上常用的键盘有101键或104键。

键盘一般分为四个区域:打字键区、编辑键区、功能键区和数字键区。

(1)打字键区。与标准英文打字机的键盘相似,包括数字、字母、各种符号及一些控制键。

(2)编辑键区。位于打字键区和数字键区之间,主要用于光标定位的编辑操作。

(3)功能键区。键盘最上一排,有【F1】~【F12】共12个功能键,它们的功能由具体的应用软件来确定。

(4)数字键区。位于键盘最右面,主要为录入大量的数字提供方便。

2.鼠标

在Windows操作系统等图形界面环境下,鼠标已成为微机的另一必备的输入设备,它通过在屏幕上的坐标定位完成输入操作。

常用的鼠标有机械式和光电式两种,它们的定位机理不同,但在使用操作上是一样的。鼠标上有左、右两个按键,称为左键、右键,鼠标的基本操作有移动、单击(左键、右键)、双击(左键)、拖动等。

根据市场调查,为小陈选购的键盘、鼠标为:罗技MK260套装。

步骤6:选购基本输出设备

微机中常用的输出设备有显示器和打印机。

1.显示器

微机中常用的显示器有阴极射线管(CRT)显示器和液晶显示器(LCD)。如图1-12和图1-13所示。显示器的尺寸以屏幕对角线长度来表示,常用的有22英寸及27英寸等。

图1-12 CRT显示器

图1-13 液晶显示器

1)CRT显示器

CRT显示器通过显示适配器(显卡)与计算机相连。显卡由字符库、刷新存储器、控制电路和接口组成,以实现将计算机中的信息转换成模拟信号并在显示器上显示。常见的显卡有VGA(视频图形阵列)显卡和增强型VGA卡。

CRT显示器的显示质量不仅与CRT显示器有关,还与显卡有关。有关的技术因素有:CRT显示器点距、分辨率、扫描频率等。

(1)点距。指一种给定颜色的一个发光点与它相邻的同色发光点之间的距离,这种距离不能用软件来更改。在相同分辨率下,点距越小,图像越清晰。目前显示器常见的点距有0.20mm和0.21mm。

(2)分辨率。指屏幕上水平方向和垂直方向所显示的像素数,例如:分辨率1024×768表示显示器在水平方向能显示1024个点,在垂直方向能显示768个点,分辨率越高,则屏幕显示的像素点越多,图像也越清晰。

(3)扫描频率。指屏幕在一秒内刷新的次数。一般而言,分辨率高的图像最好用75Hz以上的扫描频率才能达到屏幕稳定、不闪烁的画面效果。

由于CRT显示器块头大、功率高、发热大,刷新率不高有明显的闪烁感,不利于保护视力等缺点,如今基本被淘汰。

2)液晶显示器

LCD(Liquid Crystal Display)由液晶显示屏及相关控制电路组成,其核心部件就是液晶显示屏,简称液晶屏。液晶屏的基本结构是由两片玻璃基板与中间的液晶体组成的薄形盒,因此,它具有超薄、体积小、功耗低、无电磁辐射、显示质量高等优点。

目前市场上常用的液晶显示器为TN-LCD显示器,尺寸为22英寸、23英寸、24英寸等。液晶显示器有一个重要指标,即它的观看角度(视角)。一般而言,液晶显示器必须从正前方观看才能获得最佳视觉效果,若从其他角度观看,则画面的亮度会发暗、颜色会改变,甚至某些产品会由正像变为负像。目前效果最好的LCD显示器,其水平可视角度可达176º,垂直可视角度可达170º。

根据市场调查,为小陈选购的显示器为:三星S24E360HL。

2.打印机

打印机是以纸为介质的一种输出设备,它的输出结果称为硬拷贝。目前微机中应用最多的打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。

1)针式打印机

针式打印机主要由走纸机构、打印头和色带等部件组成,它是通过所打印出来的点阵来组成字符或图形的,如图1-14所示。

目前使用最多的是24针打印机,即打印头上有24根钢针。针式打印机结构简单,价格相对便宜,适用于打印量大、精度低的场合,尤其适应于多层纸打印场合,其缺点是打印速度较慢,噪音大,印字质量不高。

2)喷墨打印机

喷墨打印机是用喷墨代替针打,即通过精细的喷头将特制墨水喷在纸上产生字符或图形,如图1-15所示。

图1-14 针式打印机

喷墨打印机价格便宜,打印质量高,具有彩色打印功能,但耗材昂贵。

3)激光打印机

激光打印机是激光技术和电子照相技术相结合的产物,如图1-16所示。它具有高速、高精度、低噪音等特点,但价格昂贵。

图1-15 喷墨打印机

图1-16 激光打印机

激光打印机的打印质量一般以其分辨率(dpi)来表示(每英寸点数)。目前激光打印机的分辨率一般为600dpi。

最终,建议小陈的个人计算机的硬件配置如表1-7所示。

表1-7 建议个人计算机硬件配置清单

续表

(来源:太平洋电脑网2017年5月数据)