计算机

计算机（computer）、电子计算机（electronic computer）通称为电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算、还可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能，能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据等等。计算机由硬件系统和软件系统所组成的，没有安装任何的应用软件的计算机称为裸机。计算机被用作各种工业生产和消费、日常工作等等的控制系统，包括简单的特定用途备、工业设备及通用设备等。

计算机组成部件

计算机是由硬件系统（hardware system）和软件系统（software system）两部分组成的。

传统计算机的硬件单元一般可分为输入单元、输出单元、算术逻辑单元、控制单元及记忆单元，其中算术逻辑单元和控制单元合称中央处理单元（Center Processing Unit,CPU)。

硬件系统

• 电源

电源是计算机中不可缺少的电源设备。它的功能是将220伏交流电转换成计算机上使用的5伏、12伏和3.3伏直流电。它的性能直接影响到其他设备的稳定性，进而影响到整机的稳定性。当笔记本电脑自带锂电池时，它可以为笔记本电脑提供有效的电源。

主板是计算机各部分工作的平台。它将计算机的各个部分紧密地连接起来，并通过主板传输数据。也就是说，计算机中重要的交通枢纽在主板上，其稳定性影响着整机的稳定性。

CPU是计算机的中央处理器，是计算机的操作核心和控制核心。它的功能主要是解释计算机指令和处理计算机软件中的数据。CPU由运算单元、控制器、寄存器、缓存和数据、控制、状态总线组成。CPU作为整个系统的核心，也是整个系统的最高执行单元，因此CPU已经成为决定计算机性能的核心部件，很多用户都把它作为判断计算机水平的标准。

存储器又称为内存或随机存取存储器（RAM），分为DDR、SDRAM、ECC和reg（但由于SDRAM容量低、存储速度慢、稳定性差等缺点，已被DDR淘汰）。存储器是一种由电路板和芯片组成的电子存储装置，具有体积小、速度快、电存储、无需断电等特点，即当计算机开机时，存储器数据可以存储在存储器中。关机后，所有数据将自动清除。内存有三种类型：DDR、DDR2、DDR3和DDR4，容量为1-256gb。

• 硬盘

硬盘属于外部存储器。机械硬盘是由金属或玻璃磁盘制成，磁盘具有记忆功能，因此无论何时打开或关闭，存储在磁盘上的数据都不会丢失。硬盘容量非常大，已达到TB级，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SAS、SCSI等，最常见的是SAS。移动硬盘是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。市场上的移动硬盘大多采用标准硬盘，只有少数采用微硬盘（1.8英寸硬盘等），但价格因素决定了主流移动硬盘是否采用标准笔记本硬盘。由于采用硬盘作为存储介质，移动硬盘的数据读写方式与标准IDE硬盘相同。移动硬盘采用USB、IEEE1394等快速传输接口，可与系统高速传输数据。固态硬盘由固态电子存储芯片阵列构成，由控制单元和存储单元（flash芯片）组成。固态硬盘的形状和尺寸与普通硬盘相同，但速度比机械硬盘快。

• 声卡

声卡是多媒体计算机不可缺少的硬件设备。其功能是将数字声音信号转换成模拟信号，发出播放命令后发送给扬声器发声。

• 显卡

图形卡与显示器配合输出图形和文字时，其功能是转换和驱动计算机系统所需的显示信息，向显示器提供扫线信号，控制显示器的正确显示。它是连接显示器和个人计算机主板的重要部件，是人机对话的重要设备之一。

• 网卡

网卡是在数据链路层工作的网络组件。它是连接计算机和局域网中传输介质的接口。它不仅可以实现与局域网中传输介质的物理连接和电信号匹配，还涉及到帧的发送和接收、帧的封装和解包、媒体的访问控制、数据的编解码和数据缓存功能。网卡的作用是充当计算机和网线之间的桥梁。它是建立局域网和连接Internet的重要设备之一。

在集成主板中，声卡、视频卡和网卡通常部分或完全集成在主板上。

• 调制解调器

英文名为Modem，俗称猫，即调制解调器

调制解调器是内置和外部的类型，有线和无线的。调制解调器是通过电话线接入因特网的必要设备之一。它的功能是将计算机处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着ADSL宽带网的普及，内置modem逐渐退出市场。

• 光驱

英文名是optical disk driver。计算机用来读写CD的内容。它也是台式机和笔记本电脑的常见部件。随着多媒体应用的日益广泛，光驱已成为许多计算机配件的标准配置。光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器、组合驱动器和DVD-RAM驱动器。读写能力和速度也在提高，4×16×32×40×48。

• 显示器

英文名为monitor，显示器有大有小，有薄有厚，品种繁多。它的功能是显示计算机处理的结果。它是一种输出设备，是计算机的必要部件之一。它可以分为CRT、LCD和led。有VGA、DVI、VGA-DVI、HDMI-DP、C类、S-Video和AV接口。

键盘

英文名为Keyboard，键盘分为有线和无线两种，是主要的人工输入设备，通常有104或105个按键，用于向计算机输入文字、数字等，以及计算机控制。

鼠标

英文名为Mouse，当人们移动鼠标时，电脑屏幕上会有一个箭头指针跟随移动，并且可以非常精确地指向自己想要指向的位置，在屏幕上快速定位，是人们使用电脑不可缺少的部分之一。有两种键盘和鼠标接口：PS/2和USB。硬件鼠标可分为光电鼠标和机械鼠标（机械鼠标已被光电消除）。

• 音箱

英文名为Loud speaker,通过音频电缆连接到功率放大器，然后通过晶体管放大声音，输出到扬声器，使扬声器发出计算机的声音。通用计算机扬声器可分为2、2.1、3.1、4、4.1、5.1和7.1。音质也不一样。

• 打印机

英文名为Printer,它能把电脑里的文件打印成纸。它是重要的输出器件之一。在打印机领域，主流产品有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机三种，它们各有所长，满足了各行各业用户的不同需求。

• 视频设备

如摄像头、扫描仪、数码相机、数码相机、电视卡等设备，用于处理视频信号。

• 闪存盘

英文名为Flash disk，闪存盘又称USB闪存盘，是一种通用的串行总线USB接口，无需物理驱动器的微型大容量移动存储产品，其存储介质为闪存。闪存一般包括闪存、控制芯片和外壳。本发明具有多次擦除、速度快、防磁、防震、防潮的优点。闪存盘采用流行的USB接口，体积只有拇指大小，重量约20g，无需驱动器，无需外接电源，即插即用，不同电脑间文件交换，存储容量为1至128GB，满足不同需求。

移动存储卡及读卡器

存储卡是一种利用闪存技术存储电子信息的存储器。在数码相机、掌上电脑、MP3、MP4等小型数码产品中，它通常作为存储介质使用，所以它看起来又小又小，就像一张卡片，所以被称为闪存卡。根据不同的制造商和不同的应用，闪存卡包括智能媒体卡（smcard）、紧凑型闪存卡（CF卡）、多媒体卡（MMC卡）、安全数字卡（SD卡）、记忆棒（memory stick）、tfcard等类型。尽管这些闪存卡的外观和规格不同，但其技术原理是相同的。由于闪存卡本身无法被计算机直接识别，读卡器是两者之间的桥梁。读卡器）可以使用多种存储卡，如compact flash或智能媒体或microdrive存储卡，作为存储卡的信息访问设备。读卡器采用USB1.1/USB2.0的传输接口，支持热插拔。只需插入计算机的USB端口，然后插入存储卡。根据速度，有USB1.1、USB2.0和USB3.0。按用途分为单读卡器和多合一读卡器。

软件系统

所谓软件，是指为方便计算机的使用和提高使用效率而组织的程序，以及用于开发、使用和维护的有关文件。软件系统可分为系统软件和应用软件。

1、系统软件

系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成。它的主要功能包括：启动计算机、存储、加载和执行应用程序、整理和检索文件、将程序语言翻译成机器语言等。实际上，系统软件可以看作是用户与计算机之间的接口。它为应用软件和用户提供了控制和访问硬件的手段。这些功能主要由操作系统完成。此外，编译系统和各种工具和软件也属于这一类，这有助于用户使用计算机。其功能如下所述。

1）操作系统（Operating System，OS）

操作系统是管理、控制和监督计算机软硬件资源协调运行的程序系统。它由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成。它是直接在计算机硬件上运行的最基本的系统软件，是系统软件的核心。操作系统是计算机发展的产物。其主要目的有两个：一是方便用户使用计算机，二是用户与计算机的接口。例如，用户可以通过输入简单的命令自动完成复杂的功能，这是操作系统帮助的结果；二是统一管理计算机系统的所有资源，合理组织计算机工作流程，充分发挥计算机的效率。操作系统一般应包括以下五个功能模块：

（1）处理器管理：当多个程序同时运行时，解决了处理器（CPU）时间分配问题。

（2）作业管理：一种完成独立任务的程序，它所需的数据构成一项工作。作业管理的任务是为用户提供一个计算机接口，使他们能够方便地运行自己的作业，调度和控制进入系统的所有作业，并尽可能有效地利用整个系统的资源。

（3）存储器管理：为各个程序及其使用的数据分配存储空间，并保证它们互不干扰。

（4）设备管理：根据用户提出使用设备的请求进行设备分配，同时还能随时接收设备的请求（称为中断），如要求输入信息。

（5）文件管理：主要负责文件的存储、检索、共享和保护，为用户提供文件操作的方便。

操作系统种类繁多，按功能和特点分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统；按同时管理用户数分为单用户操作系统和多用户操作系统；网络操作适合管理计算机网络环境的系统。

微型计算机操作系统随着计算机硬件技术的发展，计算机操作系统由简单向复杂发展。微软开发的DOS是单用户单任务系统，windows操作系统是多用户多任务系统。经过十多年的发展，它已经从windows 3.1发展到windows NT、windows 2000、windows XP、windows Vista、windows 7、windows 8等，是微机上广泛使用的操作系统之一。Linux是一个源代码开放的操作系统，程序员可以根据自己的灵感改变自己的兴趣，这使得Linux吸收了无数程序员的精髓，并且越来越强大。它已经被越来越多的用户所采用，是Windows操作系统的有力竞争。

2）语言处理系统（翻译程序）

人们和计算机用来交换信息的语言称为计算机语言或程序设计语言。计算机语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言。如果要在计算机上运行高级语言程序，必须有程序语言转换器（以下简称转换器）。翻译器本身是一组程序，不同的高级语言有相应的翻译器程序。有两种翻译方法：

一种叫做解释。在早期，基本的源程序是这样执行的。它称之为配备机器的基本解释程序。在运行basic源程序时，它会逐个解释和执行basic源程序语句。它不保留目标程序代码，也不生成可执行文件。这个方法很慢，每次运行都需要解释和执行。

另一种称为编译。它调用相应语言的编译器，将源程序转换为目标程序（以.OBJ为扩展名）。然后使用链接器连接目标程序和库文件以形成可执行文件。尽管编译过程比较复杂，但可执行文件（以.exe为扩展名）。可重复快速执行。运行程序时，只需键入可执行程序的文件名并按回车键。

解释和编译源程序的程序分别称为编译器和解释器。例如，FORTRAN、COBOL、Pascal、C等高级语言应与相应的编译器配合使用；basic、LISP等高级语言应与相应的解释器配合使用。

3）服务程序

服务程序能够提供一些常用的服务性功能，它们为用户开发程序和使用计算机提供了方便，像微机上经常使用的诊断程序、调试程序、编辑程序均属此类。

4）数据库管理系统

数据库是指按照一定的连接方式存储的数据集合，可以被多个应用程序共享。数据库管理系统（DBMS）是对数据库进行处理和管理的系统软件。其主要功能是建立、消除、维护和运行数据库。数据库系统主要由数据库、数据库管理系统和相应的应用程序组成。数据库系统不仅可以存储大量的数据，而且可以快速、自动地对数据进行检索、修改、统计、排序和合并，得到所需的信息。这是传统橱柜做不到的。

数据库技术是计算机技术中发展最快、应用最广泛的一个分支。可以说，在未来计算机应用的发展中，数据库是必不可少的。因此，有必要了解数据库技术，特别是数据库在微机环境中的应用。

2、应用软件

为解决各种实际问题而设计的程序系统称为应用软件。从服务对象的角度，可以分为通用软件和专用软件。