计算机硬件介绍

 

一、中央处理器（CPU）

  中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是计算机的大脑。它从内存中获取指令，然后执行这些指令。

  包括：控制单元（Control unit）和算术/逻辑单元（arithmetic/login unit）。

  控制单元：用于控制盒协调其他组件的动作。

  算术/逻辑单元：用于完成数值运算（+、-、*、/）和逻辑运算（比较）。

  每台计算机都有一个内部时钟，该时钟以固定速度发射电子脉冲。时钟速度越快，在给定的时间段内执行的指令就越多。速度的计量单位是赫兹（Hz），1Hz相当于每秒1个脉冲。随着CPU速度不断提高，目前以千兆赫（GHz）来表述。

  最初一个CPU只有一个核（Core）。核是处理器中实现指令读取和执行的部分。一个多核CPU是一个具有两个或者更多独立核的组件。可提高CPU的处理能力。

  现在的CPU都是构建在一块小小的硅半导体芯片上，这块芯片上包含数百万称为晶体管的小电路开关上，用于处理信息

  

二、存储设备

  内存中的信息在断电时会丢失。可以考虑将程序和数据永久的保存在存储设备上。当计算机确实需要这些数据时，再移入内存，因为从内存中读取比存储设备读取要快得多。

  存储设备主要有以下三种：

  磁盘驱动器：每台计算机至少有一个硬盘驱动器。硬盘（hard disk）用于永久的保存数据和程序。

  

 

 

 

 

 

  光盘驱动器（CD和DVD）：CD的容量可达700MB。DVD的容量可达4.7GB。

  USB闪存驱动器：Universal Serial Bus，通用串行总线。可以使用USB将打印机、数码相机、鼠标、外部硬盘驱动器连接到计算机上。USB闪存驱动器很小，可用于存储和传输数据的设备。

 

三、内存

  一个0或者一个1存储为一个比特(bit)，是计算机中最小的存储单位。

  计算机中最基本的存储单元是字节（byte）。每个字节由8个比特构成。

  计算机的存储能力是以字节和多字节来衡量的。

  千字节（kilobyte，KB）= 1024 B

  兆字节（megabyte，MB）= 1024 KB

  千兆字节（gigabyte，GB）= 1014 MB

  万亿字节（terabyte，TB）= 1024 GB

  （petabyte，PB）=1024 TB

  

  内存（也叫 Random-Access Memory，RAM）：由一个有序的字节序列组成，用于存储程序及程序需要的数据。

  一个程序和它的数据在被CPU执行前必须移到计算机的内存中。

  每个字节都有一个唯一的地址。该地址用于确定字节的位置，以便于存储和获取数据。

  一个计算机具有的RAM越多，它的运行速度越快，但是此规律是有限制的。

  内存与CPU一样，也构建在表面嵌有数百万晶体管的硅半导体芯片上。但内存芯片更简单、更低速、更便宜。

  CPU的数据都是从内存中读到的，将硬盘中的数据加载到内存中（内存缓存数据），CPU对内存进行读写。

  内存存取数据的速度比硬盘的存取速度快10倍，在某些环境里，硬盘和内存之间的速度差距可能会更大。而CPU的速度比内存不知还要快多少倍。当我们把程序从硬盘放到内存以后，CPU就直接在内存运行程序，这样比CPU直接在硬盘运行程序就要快很多。

  内存是带电存储的（一旦断电，数据就会消失），而且容量有限，所以要长时间储存程序或数据就需要使用硬盘。

  内存的作用：

    1、保存从硬盘读取的数据，提供给CPU使用

    2、保存CPU的一些临时执行结果，以便CPU下次使用或保存到硬盘。

 

四、输入和输出设备

  常见的输入设备：键盘（keyboard）和鼠标（mouse）

  常见的输出设备：显示器（monitor）和打印机（printer）

  显示器屏幕分辨率：是指显示设备水平和垂直方向上显示的像素（px）数。

    分辨率可以手工设置。

    分辨率越高，图像越锐化、越清晰。

 

品牌	尺寸	像素	像素密度
华为mate 20x	7.2	2244x1080像素	345ppi
华为mate 20	6.53	2244x1080像素	381ppi
华为mate 20 pro	6.39	3120x1440像素	538ppi
小米8 SE	5.88	2244x1080像素	423ppi
小米8	6.21	2244x1080像素	401ppi
苹果 iphone8	4.7	1334x750像素	326ppi
苹果 iphone8 plus	5.5	1920x1080像素	401ppi

 

计算公式：像素密度 = [(长度像素数)2+(宽度像素数)2]/屏幕尺寸

 

 

五、通信设备

  计算机可以通过通信设备进行联网。

  常用的设备有：

    拨号调制解调器：使用的是电话线，传输速度可达到 56 000bps（bps：每秒比特）

    DSL（数字用户线）：使用的也是电话线，但传输速度较上面的快20倍。

    电缆调制解调器：利用有限电视电缆进行数据传输，通常速度比DSL快。

    网络接口卡（NIC）：将计算机接入局域网（LAN）的设备。局域网通常用于大学、商业组织和政府组织。速度甚至可达1000Mbps

    无线网络：在家庭、商业和学校中极其常见。计算机可以通过无线适配器连接到局域网或Internet上。