计算机基础-硬件

一、计算机的发展

        我们所使用的计算工具工具是随着社会的发展，从简单到复杂，从低级到高级的发展过程，，计算工具有很多，我们经常使用的计算机就有一段从低级到高级的发展史。

        （电子管计算机时代    1946--1956）1946年美国宾夕法尼亚大学诞生第一点电子数字计算机，第一代电子计算机是计算工具革命性发展的开始，它所采用的二进位制与程序存贮等基本技术思想，奠定了现代电子计算机技术基础。

       （晶体管计算机时代    1956--1964） 1955年贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC，它装有800只晶体管，只有100瓦功率，占地也仅有3立方英尺。IBM公司小沃森向各地IBMI厂和实验室发出指令： “从1956年10月1日起，我们将不再设计使用电子管的机器，所有的计算机和打卡机都要实现晶体管化。”

        （集成电路计算机时代    1964--1972）1964年4月7日，IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机IBM 360系统，它兼顾了科学计算和事务处理两方面的应用。IBM 360系列计算机是最早使用集成电路的通用计算机系列，它开创了民用计算机使用集成电路的先例，计算机从此进入了集成电路时代。与第二代计算机（晶体管计算机）相比，它体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。IBM 360成为第三代计算机（集成电路计算机）的里程碑。

       （大规模与超大规模集成电路计算机时代    1972--今）1967年和1977年分别出现了大规模和 超大规模集成电路 。 由大规模和 超大规模集成电路 组装成的计算机，被称为第四代电子计算机。 美国ILLIAC-IV计算机，是第一台全面使用 大规模集成电路 作为 逻辑元件 和 存储器 的计算机，它标志着计算机的发展已到了第四代。

二、计算机的硬件组成

        现代计算机发展所遵循的 基本结构 形式始终是冯·诺依曼机结构。 这种结构特点是“程序存储， 共享数据 ， 顺序执行 ”，需要 CPU 从存储器取出指令和数据进行相应的计算。

 ​

        计算机分为主机和输入输出设备，最基本的硬件要有机箱、电源、主板、网卡、显卡、内存、CPU、硬盘等主机部分，鼠标，键盘，显示屏等输入输出设备。

1.主机

        机箱：机箱是计算机的外壳，主要保护计算机内部的硬件，防潮，防尘，减少硬件受到碰撞或损坏的可能性。提供散热功能，通过内部风扇和散热器将热量从内部硬件散发出来，保证硬件运行的稳定性和长寿命。

        电源：提供稳定的电力给计算机的各种硬件设备，包括主板、CPU、显卡、硬盘等。电源的主要作用是将交流电转换为直流电，以满足计算机各种硬件设备工作的电压、电流和功率要求。电源还具有过载保护、短路保护等功能，保护计算机设备免受电源电压波动、干扰和损坏。计算机电源的质量和性能对计算机的稳定运行和长期使用具有重要影响。

         主板：计算机主板（Motherboard）是计算机系统中最重要和最基本的组成部分之一，也叫做主机板、母板、底板或系统板。主板连接了所有的硬件设备，也是所有其他硬件设备的主控部分。计算机主板是实现计算机功能的核心部件，对于计算机的运行和性能起着关键的作用。

         CPU：CPU，即中央处理器，是计算机的核心部件之一，也是计算机的“大脑”。它通过执行指令，控制计算机的运行。CPU包括算术逻辑单元(ALU)和控制单元(CU)。ALU负责计算和逻辑操作，如加、减、乘、除、与、或、非等，而CU负责指令控制、时序控制、中断处理等操作。CPU的速度越快，处理数据的能力就越强。CPU的速度通常用赫兹(Hz)来衡量，如1GHz表示1秒钟可以执行10亿次运算。CPU负责计算机的基本运算和控制工作，是计算机的主要执行部件。

​

        内存： 内存（Memory），也被称为随机存储器（RAM），是计算机中的重要组成部分。它是计算机主板上的一个芯片组，用于存储计算机正在运行的程序和数据。 内存有多种不同类型和规格，最常见的是 DDR3 和 DDR4 两种类型。内存的主要作用是存储CPU处理的数据和程序，并且可以快速地读取和写入数据。内存的速度比硬盘和固态硬盘的读写速度快很多，因此可以极大地提高计算机的运行速度。可以通过增加内存来提高计算机的运行速度，但是内存大小的增加也有一定的限制，因为操作系统和 CPU 对内存的容量也有一定的限制。合理的配置对于计算机的性能和稳定性都是至关重要的。

        网卡： 网卡（Network Interface Card）或者称作网络适配器，是连接计算机和网络之间的接口设备。它能够将计算机内部的数据信号转换成网络传输所需的信号，并且在网络中传输数据。现在网卡通常在主板已经集成了，有需要可以在PCI、PCI-E接口增加独立网卡，以满足需求。

                                                                                                                                   

        显卡 ：显卡（Graphics Card）是连接计算机和显示器之间的接口设备，能够将计算机的图形信号转换成显示器能够识别的信号。

        硬盘：硬盘（Hard Disk Drive，缩写为HDD）是一种计算机数据存储设备，使用磁性储存技术将数据存储在旋转的磁盘上，通过磁头读写数据。硬盘通常分为机械硬盘（Mechanical Hard Disk）和固态硬盘（Solid State Drive，缩写为SSD）两种类型。机械硬盘性价比较高，但读写速度相对较慢，而固态硬盘则读写速度更快，但价格较贵。硬盘是计算机系统中重要的组成部分，用于存储操作系统、软件程序和用户数据等信息。 

                                                                     

   

二、输入输出设备

        鼠标：鼠标（mouse）是计算机输入设备之一，一般用于控制计算机的光标移动和选择操作。鼠标通常由左键、右键、滚轮选键和动态光电感应装置组成。鼠标通过光学、机械或无线信号，将用户手指或手掌的运动转换成计算机上光标的移动。

        键盘：键盘（keyboard）是计算机输入设备之一，它是一种含有按键的电子设备，通常由字母、数字、符号等按键组成。键盘通过 USB 或 PS/2 等接口连接到计算机主机，用户通过按下指定的按键来输入文字、数字、符号等信息。键盘也有单独的功能键，如回车键、删除键、方向键等。键盘是计算机输入设备中最常用的一个，它也是人机交互不可或缺的一部分。

        显示器：显示器又被称为电脑监视器、电脑屏幕，是电脑的一个重要组成部件。显示器的分类：CRT（阴极射线管）、LCD（液晶显示屏）、LED（发光二极管）

三、计算机拆卸过程

计算机的拆卸过程需要谨慎进行，以下是一般的步骤：

1. 关闭计算机并断开电源：确保计算机完全关闭，并拔掉电源插头，以防止电击或其他意外发生。
2. 清理工作区：将计算机放在干燥、整洁的工作区，清理周围杂物，确保有足够的空间进行操作。
3. 拆除外部设备：将键盘、鼠标、显示器、扩展设备等外部连接设备从计算机主机上断开。
4. 打开机箱：打开计算机主机的机箱，通常需要拧螺丝或按下按钮来解锁并打开机箱。具体的打开方式可能因机型而异，可以参考计算机主机的用户手册。
5. 断开内部连接：在机箱内，注意到主板上连接着各种数据线和电源线。需要小心地断开这些连接，例如硬盘数据线、电源供应线、风扇连接线等。通常需要轻轻拉起插头或者按下插槽的固定扣来解锁。
6. 移除硬件组件：如果需要拆卸特定的硬件组件，例如显卡、内存条、硬盘等，先确保自己了解如何正确操作。通常需要轻轻按下插槽扣，将硬件组件从插槽中取出。
7. 清理和维护：拆卸后，可以清理计算机内部的灰尘和杂物，例如使用吹气罐或软毛刷轻轻清洁内部。还可以对硬件进行维护，例如更换散热器风扇、添加散热硅脂等。
8. 重新组装：在清理和维护完成后，按照相反的顺序重新连接硬件组件，并确保所有连接牢固。关闭机箱并锁上机箱盖。
9. 测试和开启：将计算机主机的电源插头重新插入，并打开电源。确保计算机能够正常启动，并进行一些基本的功能测试，例如检查硬件是否被正确识别、操作系统是否能够正常运行等。

请注意，在进行计算机拆卸过程时，要特别谨慎并充分了解自己的操作能力。如果对操作不确定或不熟悉，建议咨询专业人士或寻求专业维修服务的帮助。