電腦硬體與軟體
一、電腦硬體;組成電腦的各項實體設備
電腦的組成-依理論與功能
• 電腦依功能及理論上來說,其硬體結構可以分成五大單元,這些單元相互運作傳遞資訊,讓電腦發揮功效。
• 輸入單元
• 記憶單元
• 算術與邏輯單元
• 控制單元
• 輸出單元
輸入單元(Input Unit, IU)
輸入單元是將訊息或資料輸入電腦的管道,常見的設備有:鍵盤、滑鼠、讀卡機、掃描器、手寫板、觸控式螢幕、數位相機……等。這些設備將聲音、文字、條碼、影像等資料轉成電腦看得懂的電子訊號後,交給電腦內部處理。
輸出單元(Output Unit, OU)
資料經過電腦運算處理後,轉換成使用者看得懂得文字、圖像、音訊、視訊,顯示出來。常見的輸出單元有:螢幕、印表機、喇叭、繪圖機、智慧型終端機(例如ATM提款機、收銀機)…等。
記憶體單元(Memory Unit, MU)
記憶單元就是存放資料的地方。分成兩類:一種是「主記憶體(Main Memory)」,存放正在處理的程式和資料,例如:RAM。另一種是「輔助記憶體(Auxiliary Memory)」,用來存放所有程式和資料,例如硬碟、光碟等。
中央處理單元CPU
CPU的工作主要在於管理與運算,因此在CPU內又可分為:
l 控制單元
利用控制單元(Control Unit, CU)解讀指令,指揮各個單元之間的運作,是電腦的控制中樞,也就是有如指揮管制中心,負責控制電腦內其它各單元之間的工作配合及各項資料傳送。
如果接收到的資訊需要運算或邏輯判斷,則交給算術與邏輯單元(Arithmetic/Logic Unit, ALU)。ALU內有數個暫存器(Register),可以用來暫時存放運算過程中使用到的資料或程式。
電腦五大單元的運作流程:
• 輸入單元讀入資料或指令到記憶單元,然後控制單元從記憶單元中讀取指令和資料,接著對指令進行解碼。
• 所有的控制動作都是由控制單元來處理。
• 算術與邏輯單元負責進行加、減、乘、除等數學運算及各種比較、判斷等邏輯運算。
• 最後將結果送到輸出單元,完成我們希望的動作。
軟體依照不同的性質,大致可以分為系統軟體(System Software)及應用軟體(Application Software)
系統軟體
• 作業系統
• 作業系統(Operating System, OS)是我們最常使用的系統軟體。
• 常見的作業系統有Windows、UNIX、Linux、Mac OS等。
• 語言轉譯程式
• 語言轉譯程式將程式語言所撰寫出來的原始程式碼,轉換成電腦硬體看得懂的機器碼,這樣電腦才有辦法執行。
• 例如:組譯器(Assembler )、直譯器(Interpreter)、編譯器(Compiler)
• 工具程式
• 工具程式(Utility Program)是輔助作業系統的工具,可以協助電腦的使用與管理。
• 例如:
• Windows XP提供的磁碟重組
工具、清理磁碟工具、磁碟
掃描等。
工具、清理磁碟工具、磁碟
掃描等。
• 其他廠商所開發的工具程式:Norton Ghost備份軟體、WinRAR壓縮軟體、防毒程式、防火牆程式等。
作業系統功能
• 提供操作電腦的介面
• 作業系統會提供使用者介面(User Inter face, UI),讓使用者跟電腦溝通。
• 早期的作業系統使用命令列介面,使用者必須藉由輸入指令的方式指示電腦執行各項工作。
• 目前的作業系統,大都提供圖形化使用者介面(Graphical User Interface, GUI),只要使用滑鼠點選圖示或按鈕,就可以操縱電腦完成許多工作。
• 分配與管理系統資源
• 作業系統主要的功能在於適當且有效率地管理及運用各項系統資源,以提高電腦系統的效能。
• 系統資源包含:
• CPU、記憶體、檔案系統、輸出入設備等。
• 作業系統要擔任資源管理者的角色,負責監控各項系統資源的使用情形,並做適當的分配與管理。
• 控制和維護電腦運作
• 作業系統會監控硬體和軟體的執行狀況,並維護電腦的運作。
• 例如:Windows作業系統所提供的工作管理員,可看到目前軟體的執行狀態及CPU、記憶體的使用情形。
但是講了這麼多,對各位來說勢必還是有點抽象與不明白
所以我們直接從更為生活化的角度來切入吧
前面的介紹我們提過處理器是電腦的核心
所以當我們要購買電腦的時候
要怎麼看電腦的等級與選擇電腦的處理器呢?
以目前市面上最常見的intel處理器系列來說
目前桌上型電腦與筆記型電腦主要常見的處理器有以下三種:
Core i3 | 一般入門使用可選擇採用 Core i3處理器的機型, 售價也較便宜。 | |
Core i5 | 介於Core i7及Core i3間的 主流等級,市售機種最多。 | |
Core i7 | 強調高效能的高階機種 大都會搭載Core i7處理器, 售價較高。 |
Core i3代表著入門;Core i5則是進階的選擇;Core i7則是代表高階機種。
不過其實也有更低階的處理器
以目前來說intel系列最低階的處理器就是Atom處理器
主要是使用在小筆電,平板以及手機上
不過有意思是 有些低階伺服器也會使用Atom作為運算
參見 微型伺服器新板王,八核Atom C2750搭載ASRock Rack C2750D4I主機板
就是要取其低耗能特性 並且一次放多個處理器以螞蟻雄兵的概念來達成目的
此外
電腦裡面另外一個很重要的衡量標準就是記憶體(RAM)的大小
基本上來說,記憶體的空間是愈大越好,擁有越大的記憶體電腦效能也較能有好的發揮。
以目前主流的電腦(windows 7 ,windows 8 )來說,記憶體大約都會搭配到2GB以上!
請參考Windows 7 系統需求
那麼 要如何看出你的電腦作業系統是什麼,處理器是哪一個,以及相關的硬體參數呢?
你可以這麼做
如果是windows xp 作業系統的電腦:
開啟「我的電腦/內容」
方法一:按下 Win+Break 鍵
方法二:按一下 [開始] 及 [控制台],再連按兩下 [系統]。
方法三:由桌面之「我的電腦」按滑鼠右鍵點選「內容」
方法四:由「開始」浮現之「我的電腦」按滑鼠右鍵點選「內容」
方法五:由檔案總管之「我的電腦」按滑鼠右鍵點選「內容」
參考資料:
李明山 如意網站 Windows 教學網
http://yes.nctu.edu.tw/Windows/Basic/MyPC/Content.htm