计算机硬件概述

JAVASE基础

第一章 计算机硬件概述

1.1计算机硬件概述：

输入设备

鼠标：鼠标，计算机的一种外接输入设备，也是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器，因形似老鼠而得名（港台作滑鼠）。其标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”，鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便快捷，来代替键盘那繁琐的指令。

键盘：键盘是用于操作设备运行的一种指令和数据输入装置，也指经过系统安排操作一台机器或设备的一组功能键（如打字机、电脑键盘）。

摄像头：摄像头(CAMERA或WEBCAM)又称为电脑相机、电脑眼、电子眼等，是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。

扫描仪：扫描仪（scanner），是利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪通常被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。

麦克风：麦克风，学名为传声器，由英语microphone（送话器）翻译而来，也称话筒，微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。分类有动圈式、电容式、驻极体和最近新兴的硅微传声器，此外还有液体传声器和激光传声器。大多数麦克风都是驻极体电容器麦克风，其的工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。

扫描仪：扫描仪（scanner），是利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪通常被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。

输出设备

显示器：显示器（display）通常也被称为监视器。显示器是属于电脑的I/O设备，即输入输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。

音响：音响特指电器设备组合发出声音的一套音频系统。

打印机：打印机（Printer) 是计算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关介质上。

绘图机：绘图机是一种自动化的制图装置。在计算机指令的控制下，通过控制接口将计算机语言转换成绘图机的控制信号，控制X、Y方向马达的转动和抬笔、落笔等动作，从而绘出图形。

储存设备

硬盘
电脑硬盘是计算机最主要的存储设备。硬盘（港台称之为硬碟，英文名：Hard Disk Drive， 简称HDD 全名温彻斯特式硬盘）由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。早期的硬盘存储媒介是可替换的，不过今日典型的硬盘是固定的存储媒介，被封在硬盘里 （除了一个过滤孔，用来平衡空气压力）。随着发展，可移动硬盘也出现了，而且越来越普及，种类也越来越多.大多数微机上安装的硬盘，由于都采用温切斯特（winchester)技术而被称之为“温切斯特硬盘”，或简称“温盘”。

U盘：U盘是USB(universal serial bus)盘的简称，据谐音也称“优盘”。U盘是闪存的一种，故有时也称作闪盘。U盘与硬盘的最大不同是，它不需物理驱动器，即插即用，且其存储容量远超过软盘，极便于携带。

光盘：光盘是以光信息做为存储的载体并用来存储数据的一种物品。分不可擦写光盘，如CD-ROM、DVD-ROM等；和可擦写光盘，如CD-RW、DVD-RAM等。

内存：内存是计算机中重要的部件之一，它是外存与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器和主存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存条是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

处理器

中央处理器cpu
中央处理器（CPU，central processing unit）作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU 自产生以来，在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。

图形图像处理器GPU
图形处理器（英语：Graphics Processing Unit，缩写：GPU），又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备（如平板电脑、智能手机等）上做图像和图形相关运算工作的微处理器。

笔记本常见接口

USB2.0/3.0接口

USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说，所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。

由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0Promoter Group宣布，该组织负责制定的新一代USB 3.0标准已经正式完成并公开发布。USB 3.0的理论速度为5.0Gb/s，其实只能达到理论值的5成，那也是接近于USB 2.0的10倍了。USB3.0的物理层采用8b/10b编码方式，这样算下来的理论速度也就4Gb/s，实际速度还要扣除协议开销，在4Gb/s基础上要再少点。可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。

VGA接口
VGA（Video Graphics Array）视频图形阵列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口即电脑采用VGA标准输出数据的专用接口。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。

HDMI接口

高清多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号，由于音频和视频信号采用同一条线材，大大简化系统线路的安装难度。

网线接口
网线接口指的是网卡与网络之间的接口，常见的网卡接口是RJ-45，用于双绞线的连接。

1.2计算机软件概述

什么是软件？

软件是指一系列按照特定顺序组织的计算机（数据）和（指令）的集合。
数据：能够被计算机识别的东西，在硬盘中以文件形式存储。
指令：对数据进行的相关操作。

软件的分类

系统软件：主要负责控制和管理计算机底层硬件，为用户提供最基本的计算机功能，也是专门用于运行其他应用程序的平台。（Windows,Linux,IOS,Android,MacOS）

应用软件：主要处理特殊问题的软件，为用户提供更多专项的计算机功能，必须基于系统软件运行。(QQ,网易，支付宝…)

软件开发的大致过程

需求分析——>需求设计——>编码———>测试——>后期维护

1.3计算机编程语言概述

机器语言
机器语言是机器能直接识别的程序语言或指令代码，勿需经过翻译，每一操作码在计算机内部都有相应的电路来完成它，或指不经翻译即可为机器直接理解和接受的程序语言或指令代码。(00101001)

汇编语言
汇编语言（assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。在汇编语言中，用助记符代替机器指令的操作码，用地址符号或标号代替指令或操作数的地址。在不同的设备中，汇编语言对应着不同的机器语言指令集，通过汇编过程转换成机器指令。特定的汇编语言和特定的机器语言指令集是一一对应的，不同平台之间不可直接移植。
例如以下简单代码：
add2,3result

高级语言
计算机编程语言进过机器语言和汇编语言两代发展后，逐渐的如何使编写程序变得简单容易，如何用一种语言能快速告诉电脑人类的想法变得越来越重要。就在这中要求下，渐渐地越来越多的高级语言被创建了出来。例如比较流行的有：C,JAVA，Python等等。
这些语言的出现极大地方便了编程，也促进了计算机行业的快速发展。

用高级语言编写的程序必须经过编译之后让解释器告诉计算机自己的思想，这样程序才能运行起来。