二单元硬体介绍.ppt

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1、Chen-Yu Lee 2004,第二單元硬體介紹,Chen-Yu Lee 2004,Outline,2.1 概論2.2 系統單元2.3 輸出輸入2.4 儲存媒介,Chen-Yu Lee 2004,2.1 概論,Chen-Yu Lee 2004,數位與類比,類比(analog)以連續的訊號(波形)傳遞數位(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,類比(analog)數位(Digital),0010101010111100,Chen-Yu Lee 2004,數位與類比-失真,

2、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.,Chen-Yu Lee 2004,數位與類比-失真,例:D/A 轉換器,D/A 轉換器,唱盤,擴大機,010011001010101,010011001010101,Chen-Yu Lee 2004,位數資料表示,10進位是天性舉起你的雙手數一數2進位是科學想想電燈開關.8/16進位是新科學.2進位表示實在是太,Chen-Yu Lee 2004,N進位,遇到N即進位1.2.3(N-1)(N-進位)-101112,1(N-1)1(N-進位)-202122(N-1)(N-1)(N-1)(N-進位)-(N-進位)0-1

3、0 0,Chen-Yu Lee 2004,位數資料表示,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)10 89的10進位(101)2 101的2進位(d3)16 d3的16進位,(18)10=(18)16,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 to 2進位,8進位,16進位2進位 to8進位,16進位,10進位8進位 to2進位,10進位16進位 to2進位,10進位,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,A女/男:我身高是(AA)16哪公分,體重(62)8Kg.B女/男:我身高是(250)8哪公分,體重(

4、3C)16Kg.你想跟哪一個約會?(65)8 與(3C)16哪一個比較大?,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,任何進位To 10進位請用乘法.(65)8=(?)10=6*81+5*80=6*8+5*1=53,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,任何進位To 10進位請用乘法.(2D)16=(?)10=2*161+D*160=2*16+13*1=45,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 to 任何進位請用除法2進位(13)10=(?)213/2=6-1 6/2=3-0 3/2=1-1(13)10=(1101)2,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10

5、進位 to 任何進位請用除法8進位(13)10=(?)813/8=1-5(13)10=(15)8,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,10進位 to 任何進位請用除法16進位(13)10=(?)1613/16=0 13(13)10=(D)16,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,任何進位To 10進位請用乘法.(1100)2=(?)10=1*23+1*22+0*21+0*20=1*8+1*4+0*2+0*1=12,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,2,8,16進位互相轉換請用心看.(10110)2=(?)8=(?)162 to 8:三個三個為一組,不夠就補01 0 1

6、 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)16,WHY?,Chen-Yu Lee 2004,進位轉換,因為3個2進位=1個8進位23=84個2進位=1個16進位24=16,Chen-Yu Lee 2004,常用單位介紹,關鍵字K=1000M=1000 K=1000000G=1000 M=1000000 K=1000000000EX: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,容量表示單位Bit1 bit=一個二進位.1 bit=一

7、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.,Chen-Yu Lee 2004,常用單位介紹,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,頻率表示(Hz)每秒可以做一件事的次數.EX:我的手抖動頻率是5Hz(酒喝太多)我的CPU是2.4GHz,Ch

8、en-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,運算單元負責程式運算的元件控制單元負責控制元件間資料流向的元件儲存單元將資料儲存於元件裡,以便下次使用.輸出單元將資料輸出為其他格式的元件.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,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=傳輸量電源(Power)供電用伏特數

9、5V/12V,Chen-Yu Lee 2004,主機板(Main/Mother-board)中央處理器(CPU)記憶體(RAM&ROM)擴充槽/卡(Add-in board/card)電源供應器與機殼(Power supply&Case)/準系統/喇叭(Speaker)鍵盤(Keyboard)/滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)觸控板/觸控螢幕(Touch pad/screen)掃描器(Scanner)/數位相機/攝影機(Digital cameras)螢幕/監視器(Monitor)印表機(Printer)硬碟機(Hard drive)光碟機(CD/DVD-Rom/R/RW)記憶

10、卡(Flash card)/錄音筆/mp3撥放器/隨身碟,Chen-Yu Lee 2004,2.2 系統單元,Chen-Yu Lee 2004,主機內部有.,系統單元電源供應器與機殼(Power supply&Case)主機板(Main/Mother-board)CPU擴充槽/卡(Add-in board/card)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 2004,Chen-Yu Lee

11、2004,差別在哪裡?,主機板 Mother Board,電源(AT/ATX)(0)Depended on CPU(1)Chip Set(晶片組/南北橋)(2)CPU/RAM支援USB1.0/2.0 支援IDE支援控制資料訊號傳遞BIOS(Basic input/output system)(3)存放基本開機/硬體管理程式的韌體.內/外 頻主機板資料傳送頻率(外頻)CPU執行頻率(內頻),Chen-Yu Lee 2004,3,1,7,9,6,2,8,4,0,5,10,Chen-Yu Lee 2004,主機板 Mother Board,IDE(Intelligent/Integrated Dri

12、ve Electronics)Slot(4,5)(Ultra DMA/ATA 33/66/100)AGP(Accelerated Graphics Port)(6)顯示(繪圖)卡專用的擴充槽其他擴充槽(7)插其他擴充卡的地方Jumper(8)設定用的開關/現多採用Bios控制(Jumper free)Ram Slot(9)插Ram的地方.VGA/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 2004,USB(Universal Serial Bus),萬用串列匯流排一種 資料/電源 傳輸的 BUS 協定具有特性隨

13、插即用(PNP)熱插熱拔(Hot insertion,hot swapping)USB 1.01.5 Mbps 之速率傳輸資料。USB 1.112 Mbps之速率傳輸資料。USB 2.0480 Mbps之速率傳輸資料。,Chen-Yu Lee 2004,CPU,Intel or AMD?Slot or Socket?執行速度850M/1G/2.4G HzCache加快資料存取的小暫存器風扇?因高速運作,產生高熱.,Chen-Yu Lee 2004,RAM&ROM,RAM(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Ca

14、che.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Ram,跟CPU同步.DDR(雙通道Double Data Rate)Read Only Memory400/533 MHzRAM運作速率.,Chen-Yu Lee 2004,擴充槽,何種BUS?AGP/PCI/ISAPCI(Peripheral Component Interconnect)Intel.64-bit bus(usually implemented 32-bit bus)Clock s

15、peeds of 33 or 66 MHz.32 bits/33MHz=133 MBps.ISA(Industry Standard Architecture)Intel 主導.舊規 現已被PCI取代.,Chen-Yu Lee 2004,擴充槽,AGP(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)AGP requirements:The chipset and MB must support AGP.The ope

16、rating system must support AGP.1X is 266 MBps,2X is 533 MBps;and 4X provides 1.07 GBps,Chen-Yu Lee 2004,擴充卡,VGA(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)Sound card(音效卡)SCSI(Small computer system interface)以前較為高速與穩定的資料傳輸介面.Network card(網路卡)使用網路的必備元件.要Onboard嗎?

17、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,Power250/300WAT/ATX安規UPS(uninterruptible power supply)不斷電系統500VA,Chen-Yu Lee 2004,機殼,x大y小安規磁檢,Chen-Yu Lee 2004,準系統,將主機與內部的元件縮小並取消不必要的元件美觀,攜帶方便.特殊規格主機板VGA/Net/Sound on board擴充能較較小使用短介面卡1-2個光碟擴充槽電源瓦數較小散熱較不易,Chen-Yu Lee 2004,2.3 輸出輸入,Chen-Yu Lee 2004,輸

18、入,鍵盤(Keyboard)滑鼠(Mouse)/軌跡球(trackball)觸控板/螢幕(Touch pad/screen)掃描器(Scanner)搖桿(joystick)數位相機(Digital cameras)麥克風(MIC),Chen-Yu Lee 2004,鍵盤(keyboard),主要輸入元件.機械式?薄膜式?無線?有線?新式紅外線鍵盤.,Chen-Yu Lee 2004,滑鼠/軌跡球,左/右鍵單擊雙擊拖放滾輪光學/滾球,Chen-Yu Lee 2004,觸控板/觸控螢幕,電阻式用手指或其他觸頭輕按就會產生感應.電容式以吸收手指微小的電流來感應波動式螢幕以聲波或紅外線覆蓋,當手指或觸

19、頭阻斷時感應.,Chen-Yu Lee 2004,掃描器,將圖片利用光的反射,反射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料.分類平台手持Barcode其他詳見數位相機,Chen-Yu Lee 2004,搖桿,分類輔助用障礙使用者遊戲用一班飛行駕駛盤手套需校正,Chen-Yu Lee 2004,數位相機/攝影機,將景物光射到感光元件(CCD)後,轉成數位資料.詳見數位像機.ppt攝影機原理及規格.ppt,Chen-Yu Lee 2004,麥克風,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,螢幕/監視器(Monitor)印表機(Print

20、er)喇叭(Speaker)力回饋(Force feedback),Chen-Yu Lee 2004,螢幕/監視器(Monitor),監視電腦執行結果的元件尺寸螢幕對角的長度單色/彩色解析度高與寬的點數量.頻率 85Hz up每秒螢幕更新的次數RGB(Red,Green,Blue)三原色螢幕保護CRT不能長時間流於同一畫面.,Chen-Yu Lee 2004,RGB,Chen-Yu Lee 2004,Cathode Ray Tube(CRT),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

21、描半個/一個螢幕點距點與點間的距離,Chen-Yu Lee 2004,Liquid Crystal Display(LCD),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,燈泡,液晶,Chen-Yu Lee 2004,CRT VS LCD,CRT LCD尺寸 15-19 15-19解析度 可變解析度 固定解析度點距 有 無反應時間 高 25-16ms更新頻率 85Hz up 40-62.5 輻

22、射 高 低螢幕保護 需要 不需要耗電 高 低價格 低 高,Chen-Yu Lee 2004,印表機,Dpi(dots per inch)列印品質PPM(Page per min.)列印速度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,音效卡支援2/3/5/6件式(聲道)杜比 5.1A3D防磁,Chen-Yu Lee 2004,力回饋,Chen-Yu Lee 2004,2.4 儲存媒介,Chen-Yu Lee 2004,儲存媒介架構,Cache,Ram,Hard DiskCD/DVD-Rom,CPU,主儲存媒介,次儲存媒介,Chen-Y

23、u Lee 2004,主儲存媒介,供給CPU資料的儲存媒介特性電子式(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)CacheRAM,Chen-Yu Lee 2004,次儲存媒介,提供大量靜態/保久資料儲存的儲存媒介特性物理性(大多為物理性需讀寫頭,較慢)7 ms非揮發性(可保存資料)每單位成本便宜磁碟(magnetic disk)磁帶(magnetic type)光碟(compact disk)記憶卡(Flash memory)(非揮發),Chen-Yu Lee 2004,磁碟,軟碟(floppy drive/disk)1.44Zip/JazL

24、S-120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,極為便宜速度極慢循序存取現只用於大量備份,Chen-Yu Lee 2004,光碟,CD光碟機CD-ROMCD-RW速度1X=150kb/s挑片?光碟片塗料,容量CDCD-RCR-RWDVD詳見 DVD 原理及規格簡介.ppt,Chen-Yu Lee 2004,記憶卡(flash memory),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”，SD,MMC,SM,MS,XD,Chen-Yu Lee 2004,下週討論,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,Windows 簡介控制台,找資料,