计算机基本组成，简单案例教程

在上大学之前，小明并没有太多地接触电脑，购买计算机的预算也不是很多，到底应该如何购买自己需要的电脑呢？这可难坏了小明，生怕花了钱没买到合适的电脑。正好入学第一学期就开设了“计算机应用基础”课程，于是小明找老师求助。

小明：老师，我想买一台电脑，给出出主意吧。

老师：现在市场上计算机种类非常多，有台式机、笔记本、一体机、上网本、平板电脑等，你想买哪一种？

小明：啊！这么麻烦，原来计算机有这么多种，那价格都在什么范围呢？

1.3.1.1　了解市面主流机型有哪些

按照不同的分类方式，计算机的种类非常多，大到我国的银河巨型机、天河超级计算机，小到掌上型计算机，品种繁多。但是我们家庭和办公应用中最常用的主要有以下几类。

1.台式机

台式机相对于笔记本电脑而言其体积比较大，主机、显示器、键盘和鼠标相对分离，相较而言在性能方面台式机比笔记本更好，运行速度更快，但占用空间更大，不易携带。台式机又分品牌机和兼容机。品牌机售价在2500～10000元，兼容机相对于品牌机价格上有优势，但稳定性不如品牌机，可根据个人需求选配硬件（如图1-3-1所示）。

图1-3-1　台式机

2.笔记本电脑

笔记本电脑也称手提电脑，将电脑主机与显示器、键盘和触控面板集成在一起，相对于台式机便于携带，价格相对台式机更高。目前，市场上流行的上网本也属于笔记本电脑的范畴。目前，主流的笔记本电脑的市场售价在3000～12000元（如图1-3-2所示）。

图1-3-2　笔记本电脑

3.一体机

一体机介于台式机和笔记本之间，由显示器、鼠标和键盘组成，是将原台式机主机中的硬件集成在了显示器中，节省了空间（如图1-3-3所示）。一体机比台式机占用空间更小，但不能折叠，没有充电电池，不具备笔记本电脑的便携性。随着无线连接技术的发展，鼠标和键盘都能与主机实现无线连接，也就是鼠标和键盘不需要通过数据线与机器连接，通过无线技术便能操控电脑。目前主流的一体机市场售价在3000～15000元。

4.掌上电脑

掌上电脑在配置上比笔记本更加简单，能实现管理个人信息，浏览网页等基本的功能，其核心技术是嵌入式操作系统。随着科技的发展，我们现在使用的智能手机就是在掌上电脑的基础上增加了手机通信功能。随着智能手机的普及，其价格在几百元到几千元不等（如图1-3-4所示）。

图1-3-3　一体机

图1-3-4　掌上电脑

5.平板电脑

从概念上来讲，平板电脑（如图1-3-5所示）是一种无须翻盖、没有键盘、体积较小、使用触摸屏幕的电脑。目前，市场上平板电脑品牌也多种多样，常见的有苹果、三星等。目前，平板电脑售价在2000～4000元。

图1-3-5　平板电脑

小明：谢谢老师的介绍，我对主流的PC机型有了一定的认识。您刚才说了很多品牌，不知道哪个牌子好一些呢？

老师：其实除了品牌机之外还有兼容机，性价比比品牌机要好。下面我讲一下两者的区别，供你参考吧！

1.3.1.2　了解品牌机和兼容机（组装机）的区别

1.品牌机

计算机有明确的品牌，由公司对计算机的硬件进行组装，通过兼容性测试后出售的整套的计算机，有良好的质量保证，以及完整的售后服务，但价格相对昂贵。目前市场上主流的品牌机有联想（Lenovo）、惠普（HP）、华硕（ASUS）、神州（HASEE）、东芝（TOSHIBA）、索尼（SONY）、宏基（Acer）、苹果（APPLE）、戴尔（Del L）等。

2.兼容机

兼容机又称组装机，是将电脑配件（CPU、主板、电源、内存、硬盘、显卡、光驱、机箱、键盘鼠标、显示器）自行组装到一起的电脑，目前数码广场的销售商都能提供组装服务，用户只需选择配置就可以。相对品牌机而言，组装机性价比更高，主要针对普通家庭用户，根据选择配件的质量和性能决定计算机的稳定性。

目前电脑市场品牌众多，产品进货渠道复杂，单从外表难以辨别其优劣，因此，选购时尽量买品牌机，即购买一些国内外名牌产品，这些产品的质量和售后均有保证，但价格会贵一些。如选用兼容机（即组装机，因其价格比品牌机便宜近一半，因此也很受工薪阶层欢迎），一定要请内行当参谋，否则难以保证质量。目前，我国计算机市场货源充足，品牌型号众多，既有国外的品牌机，如苹果、惠普、戴尔等公司的产品，也有国内信誉度较好的国产名牌，如联想等电脑，还有各种型号兼容机供用户挑选，用户可以参考网络权威机构对计算机的质量和服务的评价来选择。

老师：刚才介绍了那么多，到底什么样的电脑适合你，还是要你自己选择。

小明：我还是买一台兼容机吧，性价比比较高嘛！

老师：要买兼容机，需要了解的东西就更多了，需要熟悉计算机的硬件配置。下面我来介绍一下计算机的主要组成配件，供你选择配件时参考。

3.PC机的主要配件

计算机基本配置包括主板、CPU、内存、光驱、硬盘、键盘、鼠标、显示器、机箱和电源。

（1）主板：主板是计算机中最基础的部件之一，随着计算机技术的发展，主板一般都是模块化设计的，每个功能块由不同芯片来完成。主板上包括：CPU插座、内存插槽、芯片组、PCI扩展槽、电源插座、IDE插槽、BIOS、CMOS、USB接口等，在选购主板过程中主要参照其能支持何种类型的CPU，内存类型，是否支持独立显卡，能支持多少数量PCI设备以及是否支持USB 3.0等。目前，市场上主流的主板品牌有技嘉（GIGABYTE）、华硕（ASUS）、微星（MSI）。目前市场上，主板的价格在几百元到上千元不等。

图1-3-6　计算机主板

图1-3-7　CPU

（2）CPU（如图1-3-7所示）：中央处理器CPU是Central Processing Unit的缩写，是计算机的主要核心部件，计算机所有的运算都是由CPU完成的，它控制着整个计算机系统的运行。CPU主要由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。CPU是一块超大规模集成电路，由上千万乃至上亿个晶体管组成，CPU的主要参数有核心数、主频、缓存、多媒体指令集、制造工艺等。

核心数：CPU的物理核心，有几个物理核心就称为几个核心处理器，如一个CPU封装了两个物理核心就称为双核处理器。如果将CPU的核心比喻为人的大脑的话，双核处理器就可以是人的两个大脑。目前，市场上多为双核和四核CPU。

主频：CPU内核运行的时钟频率。一般计算机主频的单位为GHz，CPU的主频与实际的CPU运行速度存在一定的联系，CPU的运行速度除主频外还要考虑缓存和指令集等多种因素，但提高CPU的主频对提高CPU的运行速度是至关重要的。

缓存：缓存是CPU与内存之间的临时存储器，它比内存的容量要小得多，但数据交换速度要远远高于内存，主要是为了解决CPU的处理速度与内存之间数据交换速度不匹配的问题。缓存分为一级、二级、三级和四级缓存，目前应用于PC机上的多为三级缓存，缓存容量越大缓存数越多，CPU的整体性能越好。

市场上主流的处理器品牌主要有INTEL和AMD。INTEL处理器的稳定性更强，发热控制比较好，INTEL公司处理器在技术上和制作工艺上一直都是领先的，但价格相对较高。以INTEL core i7 4790k处理器为例，其市场指导价格约为2000元，主要性能指标如表1-3-1所示。

表1-3-1　INTEL core i7 4790k处理器性能指标

而AMD处理器的性价比较高，但在发热控制和稳定性上没有INTEL做得好，以AMD FX-8350 CPU为例，市场价格约为几百元，主要性能指标如表1-3-2：(www.chuimin.cn)

表1-3-2　AMD FX-8350 CPU主要性能指标

AMD处理器以其极高的性价比受到广大家庭用户的青睐，为进入低端处理器市场，英特尔公司特别推出了英特尔赛扬处理器Celeron（R）。目前，市场上赛扬G系列的处理器约300元。

图1-3-8　内存

（3）内存（如图1-3-8所示）：内存（又称内部存储器）是CPU与硬盘等外部存储设备进行沟通的桥梁，其作用是暂时存放CPU中的运算数据以及与外部存储设备进行数据交换。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，内存的特点是读取速度快。当某一个程序要运行时，CPU需要读取程序中的数据，系统首先将这些数据存入内存，以便CPU能更高速地访问数据，当程序结束时，内存会释放空间，将数据写到硬盘中。内存的性能指标主要有内存大小、内存类型和频率以及兼容性等。

通常根据断电后数据是否会丢失，可以将内存分为只读存储器和随机存储器两种。

①只读存储器ROM（Read Only Memory）：只能从存储器中读取，不能写入或被修改，存储的信息不会因为断电而消失。

②随机存储器RAM（Random Access Memory）：可以进行任意的读写操作，一旦断电，存储的信息将会丢失。我们常说的内存条就属于随机存储器。

目前，市场上主流的内存大小有2GB、4GB等容量；内存频率分为工作频率和等效频率，内存的等效频率是实际工作频率的2倍。比如DDR2 800，其中DDR2就是内存的类型，其等效频率是800 MHz，实际工作频率就是800/2＝400 MHz。目前市场上比较主流的内存有DDR2 667、DDR2 800、DDR3 1066、DDR3 1333等；兼容性是指一台计算机上插不同品牌的两根内存条时是否出现异常情况。

（4）硬盘（如图1-3-9所示）：硬盘属于计算机的外部存储设备，是计算机的主要存储媒介。计算机中的数据一般都是通过硬盘来存储的。硬盘主要包括盘片、磁头、盘片主轴、控制电机马达、磁头控制器、数据转换器、接口等几个部分。硬盘分为固态硬盘、机械硬盘和混合硬盘。

图1-3-9　硬盘

硬盘按接口可分为IDE与SCSI两大类，对于普通用户而言，一般计算机硬盘普遍是IDE接口，这也是最为常见的一种接口类型。目前，市场中硬盘的容量一般达到了500GB甚至1TB，在选购硬盘过程中，只要是价格可以接受，硬盘容量越大越好。机械磁盘速度越快，传输速率就越高，目前，常见的有5400转和7200转两种硬盘。

固态硬盘：固态硬盘的工作原理不同于机械硬盘。固态硬盘是用电子芯片的阵列而制成的硬盘，不用磁头，没有高速旋转的盘片，依靠闪存颗粒完成对数据的读写，具有读写速度快、抗震能力强、噪音小、低功耗等特点；但价格相对于机械硬盘而言要昂贵些。

（5）电源：计算机内部的工作电压一般为±12V和±5V直流电，而市电一般为220V交流电，所以计算机要想正常工作，需要将市电进行转换。计算机电源就是一个转换器，是安装在主机箱内的独立部件，为计算机主板、硬盘等部件进行供电。

（6）显卡：显卡全称为显示接口卡，是连接主机与显示器的接口，它的作用是将主机输出的数据转换成字符、图像等信息。显卡分为核心显卡、独立显卡和集成显卡。集成显卡是将显示卡集成在主板上，独立显卡需要插在主板的插槽中，技术领先于集成显卡，占用空间较大，多用于台式机；而核心显卡是新一代显卡，整合在处理器中，占用空间小，多用于笔记本电脑。

（7）网卡：又称网络接口卡，是计算机与外界网络连接的接口，网卡一般集成在主板中。

（8）键盘（如图1-3-10所示）：是计算机的基本输入设备，通常键盘由功能区、主键盘区、编辑键区、辅助键区（又称小键盘区）和状态指示灯组成。在选购键盘的过程中主要考虑手感、外观、做工和噪声等因素。

图1-3-10　键盘

（9）鼠标：是计算机的基本输入设备。随着计算机硬件技术的发展，根据工作原理，鼠标分为机械鼠标、光电鼠标和无线鼠标三大类。

①机械鼠标（如图1-3-11所示）：机械鼠标底部有一个小滚球，靠滚球的转动控制鼠标光标移动。

②光电鼠标（如图1-3-12所示）：通过激光或红外线来检测鼠标的位置移动，并控制屏幕上的光标的移动。目前，光电鼠标基本取代了机械鼠标。

③无线鼠标（如图1-3-13所示）：利用无线技术把鼠标的移动、按键按下或抬起的信息转换成无线信号并发送给主机。

图1-3-11　机械鼠标

图1-3-12　光电鼠标

图1-3-13　无线鼠标

（10）显示器（如图1-3-14所示）：显示器是属于电脑的I/O设备，属于输出设备，目前用于个人计算机的主要有CRT显示器和液晶显示器两种。CRT显示器占用空间较大，已经被液晶显示器替代；随着技术的发展，液晶显示器可以分为LCD、LED和IPS等几种，IPS显示器价格最昂贵。

图1-3-14　CRT显示器、LCD显示器

小明：谢谢老师，我基本明白了。也就是说，我把买了的这些硬件，全都装进计算机的机箱里，就能用了吧。

老师：全部安装完成的机器我们称为“裸机”，要想使用还需要安装操作系统和各种应用软件。有了软硬件的支持，才能在总线上进行各种数据的传输。

小明：软件我知道，那总线又是什么呢？

总　　线

总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它的作用就像信息高速公路。计算机主机的各个硬件需要通过总线连接在一起，总线是连接计算机各个部件的通道，CPU、内存、I/O设备等均要通过总线来传递数据。

按照传输信号的不同，总线包括数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。

按照表现形式，总线可分为物理总线和逻辑总线两大类，我们上面所说的就是逻辑总线，它是看不见、摸不到的。除此之外还有物理总线，它是看得见、摸得到的，用来连接各个硬件，包括主板上的各种插槽、接口等。

计算机系统的组成

完整的计算机系统应该包括两大组成部分，即计算机硬件系统和计算机软件系统。

计算机硬件系统包括主机和外部设备两大部分，主机又包括中央处理器和内部存储区；外部设备包括外部存储器、输入和输出设备。

外部存储器包括计算机硬盘、光盘、U盘等。

输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、数码摄像机等。

输出设备包括显示器、打印机等。

计算机软件系统包括系统软件和应用软件。计算机系统软件包括计算机的操作系统（如DOS、UNIX、LINUX、微软公司的Windows系列以及苹果公司的IOS系列等）、编译和解释程序、数据库等。应用软件是为满足用户在不同领域、不同问题的应用需求而提供的软件，如图1-3-15所示。

图1-3-15　计算机系统组成