任务一 认识计算机硬件

计算机硬件系统是指组成计算机的任何机械的、磁性的、电子的装置或部件，它包括机箱、电源、主板、CPU、内存、软盘驱动器、硬盘驱动器、显示器、显卡、声卡、CD-ROM、键盘、鼠标、打印机等一些硬件设备。系统采用总线结构，各部件之间通过总线相连，组成一个有机的整体。

【任务描述】

1．机箱（图1-2）

机箱作为计算机主机的外壳，它既是计算机系统部件安装架，同时也是整个系统的散热和保护设施。机箱按其外形可分为卧式机箱和立式机箱。

2．电源（图1-3）

电源是计算机主机的动力核心，它担负着向计算机中所有部件提供电能的重任。目前，计算机中所使用的电源均为开关电源。

3．主板（图1-4）

主板也称为主机板、系统板（System Board）或母板等，是安装在机箱内最大的一块多层印刷电路板。主板上一般安装有CPU、内存、各种板卡的扩展插槽，以及相关的控制芯片组，它将计算机的各主要部件紧密联系在一起，是整个系统的枢纽。

4. CPU（图1-5）

中央处理器CPU也称为微处理器，是整个计算机系统的核心。随着超大规模集成电路制造技术的发展，CPU的主频越来越高（Intel酷睿i7-8086K, CPU主频4GHz，最大睿频5GHz），所集成的电子元件越来越多，功能也越来越强大。

5．内存（图1-6）

内存是指中央处理器能够直接访问的存储器，又称为主存储器或主存。由于内存直接与CPU进行数据交换，因此内存都采用速度较快的半导体存储器作为存储介质。

6．硬盘驱动器（图1-7）

硬盘驱动器简称硬盘，它是计算机最重要的外部存贮部件，操作系统及安装在计算机中的各种软件和数据都保存在硬盘上。随着计算机技术的发展，无论是硬盘的速度还是硬盘的容量都有了飞速的发展。如今，大容量、高速硬盘已成为计算机的基本配置。

7．显示器（图1-8）

显示器是计算机的重要输出设备，也是人机对话的主要工具。显示器的功能是将计算机输出的信号转化为字符和图像，并向用户显示，用户可以由此知道计算机的工作状态，并进行正确操作。

8．显卡（图1-9）

显示适配卡简称显卡，它是显示器同主机通信的控制电路和接口。显卡接收由主机发出的控制显示系统工作的指令和显示内容，并转化成显示信号，控制显示器显示各种字符和图像。

9．声卡（图1-10）

声卡也称之为声音卡、音频卡、音效卡等。声卡是微型机系统中用于声音媒体的输入、输出、编辑处理的专用扩展卡。

10．网卡（图1-11）

网卡也称为网络卡或网络接口卡，主要作用是发送和接收数据。网卡是局域网中最基本的、必备的部件之一。

11. CD-ROM（图1-12）

CD-ROM是一种只读光盘驱动设备，简称光驱。它是采用光学方式的读出装置，其存贮信息的光盘具有标准化、大容量、检索方便、信息保存时间长、价格低廉的特点。光驱已成为计算机不可缺少的配置。

12．键盘（图1-13）

键盘是计算机最重要的外部输入设备之一。最初的键盘为84键，后来出现了101、104和108键的键盘。

13．鼠标（图1-14）

鼠标是计算机的一种输入设备，它可增强或代替键盘上的光标移动键和其他键（如回车键）的功能。使用鼠标可在屏幕上更快速、更准确地移动和定位光标，并可点击相应的命令使其执行。目前使用的鼠标主要有机械式、光机式和光电式三种。

14．打印机（图1-15）

打印机是计算机的重要外围输出设备之一，它可以把在计算机上设计的文档打印成印刷品。目前常用的打印机类型有：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。

【任务需求】

为了展示硬件，需要一台完整的计算机和“十”字螺丝刀一把（打开机箱用）。

【相关知识点】

计算机硬件（Computer Hardware）是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体，为计算机软件运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。

计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个物理部件组成。

从外观上来看，计算机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等。这些设备通过接口和连接线与主机相连。

【任务分析】

首先，从整体上介绍计算机，主要包括主机箱和显示器。然后，打开机箱（注意一边打开一边讲解），向学生展示机箱内部。最后，逐一向学生介绍机箱中的各个部件。

子任务一 认识机箱

【任务描述】

让学生对机箱的外观有个直观的认识。机箱分解图如图1-16所示。

常用机箱类型展示如图1-17～图1-20所示。

【任务实施】

用螺丝刀打开机箱。

图1-21是一个电脑机箱打开后的样子，内部有很多配件。

【理论知识】

一、机箱作用

·放置和固定各电脑配件；

·屏蔽电磁波；

·防止外界的电磁波对内部电路的干扰；

·减少灰尘对主机内部配件的侵害；

·美化作用。

二、机箱类型

机箱从结构上可以分为AT、ATX、MicroATX、NLX、WTX（也称Flex-ATX）等，而市面上常见的是ATX、MicroATX两种，也就是俗称的大机箱与小机箱。大机箱可以容纳更多的配件，一般拥有两个硬件位与三个光驱位以上，内部结构较宽敞；而小机箱则一般只提供一个光驱位和一个硬盘位，内部结构紧凑，但占用空间较小，比较适合一些家庭用户。

如果用户采用标准的ATX板型的主板，那最好采用大机箱，一些小机箱是装不下的，另外用户也要考虑自己的配件数量问题，一般来说，如果配件较多，最好是采用大机箱，而且大机箱的内部较为宽敞，内部空气流通会比较好，有利于散热，小机箱则通常需要借助机箱风扇来帮助散热。价格方面，一般情况下，小机箱的价格反而要比大机箱高。

AT、Baby-AT

·老机箱（486、586）结构，现已淘汰。

LPX、NLX、Flex ATX

·多见于外国的品牌机。

EATX、WATX

·多用于服务器/工作站机箱。

ATX

·由Intel设计；

·目前最常见、应用最广泛；

·扩展槽多达7个，3.5英寸/5.25英寸驱动器仓位分别至少达3个。

Micro ATX

·迷你机箱，ATX结构的简化版；

·扩展槽通常在4个或更少，3.5英寸与5.25英寸驱动器仓位分别只有2个或更少。

BTX (Balanced Technology Extended)

·下一代的机箱架构；

·支持Low-profile，即窄版设计；

·针对散热和气流的运动；

·主板的安装将更简便；

·可分为标准BTX、Micro BTX、Pico BTX。

三、箱体的用料

机箱材质最常见的为ABS工程塑料和普通塑料，ABS工程塑料具有抗冲击、韧性强、无毒害，不易褪色可长久保持外观颜色的特点。而普通塑料使用时间一长就会泛黄，老化甚至开裂。价格方面当然是ABS工程塑料较贵。辨别这两种塑料的方法也比较简单，一般来说，经过认证的ABS材料会在塑料上印有“ABS”字样。

机箱的金属件用料就包括了镀锌钢板、喷漆钢板和镁铝合金三类，其中镀锌钢板又分为电镀锌钢板（SECC）、热浸锌钢板（SGCC）、镀铝锌钢板（SGLD）和冷轧板（SPCC）四种。

四、机箱选购注意事项

机箱对电脑硬件的散热至关重要，需要注意以下两点：a．风道设计，包括冷风道与热风道设计，如硕一“重金属”机箱产品散热采用直吹式通道设计，将冷风进道和热风排道进行分离，使散热流道通透不乱，达到最佳的散热效果；b．直吹显卡，这种散热设计硬盘会有较好的散热效果。

电脑配件积尘严重会影响电脑性能和寿命，也需重点考虑：a．比如在机箱的进风口设置有足够效果的防尘网，防尘网可以在不需要螺丝的情况下安装并拆卸；b．合理地设计风道，在保证散热性能的情况下尽可能增加机箱的封闭性，比如硕一F125和G612系列机箱在设计上实现气压的“正压差”结构，即配置机箱的进风扇风量略大于出风扇风量，使机箱内压强略大于机箱外压强。

噪声也是机箱选配时的一个重要参考点，选购机箱时需要注意：a．是否采用足够大和优质的脚垫以保证消除箱体振动；b．是否设计了有效防止硬盘共振的硬盘架；c．是否有足够良好的做工保证硬盘架的牢固、机箱板材之间的接合以避免部件振动噪声；d．在中高端的机箱中，是否在箱体的方便位置布置吸引棉以有效吸收振动噪声。

五、目前常用的三种机箱类型

塔式机箱，即通常说的立式机箱。塔式机箱按照大小可分为全塔式、中塔式和迷你塔式三类，不过业界并没有在大小方面就此形成统一的分类标准。通常，全塔式机箱拥有4个以上的光驱位，中塔式机箱拥有3～4个光驱位，而迷你塔式机箱仅有1～2个光驱位。普通家庭使用一定要考虑主机的安放位置，如果是放在电脑桌的下面，那么哪种设计的中塔式机箱都会比较大，建议买迷你塔式；如果是放在桌上，或者其他位置，为了美观可以考虑中塔式，中塔式的内部空间也比较充足；不建议一般用户选择全塔式，因为全塔式太大了。有的全塔式有7个光驱位，是否有必要买这么大的空间看实际需求，一般用户基本用不上。其优点就是内部走线非常方便，各个部件之间的空间很充足，布置比较容易。表1-1所示为部分机箱类型技术参数。

子任务二 认识电源

计算机电源是把220V交流电转换成直流电，并专门为计算机配件如主板、驱动器、显卡等供电的设备，是计算机各部件供电的枢纽，是计算机的重要组成部分。目前个人计算机电源大都是开关电源。

【任务描述】

让学生对电源有个直观的认识。

【任务实施】

用螺丝刀打开电源。

常用电源外形展示和内部结构如图1-22和图1-23所示。

【理论知识】

电源是计算机的最重要部件之一，也是最容易被忽略的部件。人们可以花几小时讨论处理器速度、内存容量、硬盘大小与速度、视频适配器的性能、显示器的型号，等等，却几乎没有提及或考虑过电源。对于大多数人来说，电源都是装在系统中的金属盒子，外形都差不多，他们根本没有注意过它。就算有极少数人注意到电源，也只是关心电源上标明的输出功率，而无法判定电源产生的是稳定的直流电还是充满噪声、干扰、脉冲尖峰和波动的不稳定信号。

其实，电源在计算机系统中是非常重要的部件。电源是如此的重要，是因为它为系统的每个部件提供电能。以往的经验告诉人们，电源也是计算机系统中容易出现故障的部件，不正常的电源不仅会引起其他部件的不正常，还会因为产生的不适当或不稳定的电压而损害计算机中其他部件。对于一个正常可靠的系统，电源是非常重要的，所以不但要了解电源的功能、限制条件，还要了解它的潜在问题和解决方法。

ATX电源规范的版本演变过程大致如下：

ATX1.01是早期版本，采用吹风方式散热。

ATX2.0采用排风散热。

ATX2.01与ATX2.0的区别是+5VSB输出电流从100mA改为720mA。

ATX2.02与ATX2.01相比增加了一个ATX+5V/+3.3V辅助连接器，此外对-5V和-12V的输出电压偏差进行了调整。

ATX2.03与ATX2.02相比，实质上并没有多大的区别，主要是将ATX2.02中的Micro ATX改为Mini-ATX，以区别于Intel提出的另一个标准Micro-ATX。另外，建议在电源顶端增加新的通风窗口以改善CPU的散热条件。

ATX12V 1.1是人们常说的P4电源规范的早期版本。与ATX2.03的区别是：加强了+12V的电流输出能力；对+12V的电流输出、涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等做出了新的规定；增加了ATX12V连接器；加强了+5VSB的电流输出能力。

ATX12V 1.2没有大变化，只是提高了电流的输出能力。

ATX12V 1.3取消了-5V电压。随着ISA插槽的淘汰，-5V电压已经用不上了，因此ATX12V 1.3正式取消了-5V电压的供给。ATX12V 1.3还新增了SATA电源接口。

ATX12V 2.0由单路+12V输出改为双路+12V输出，其中一路+12V2专门为CPU供电，另一路+12V1则为主板、显卡等其他设备供电；主电源连接器由20针增加到24针；取消了ATX+5V/+3.3V辅助连接器。

ATX12V 2.2依然沿用2.0版本中的双路+12V输出设计，只是在2.0版本的基础上进行了修改及强化：将最大输出标准提升至450W；加强了+3.3V与+5V的输出能力，削弱了+12V的持续供电能力，增强了+12V的峰值电流，以适应双核处理器在启动时对大峰值电流的要求；对电源的转换效率提出了更高要求。

ATX12V 2.3最主要的变化是将+12V1输出能力提升而将+12V2输出能力下调，同时还首次规定了采用单路+12V的180W、220W、270W三个功率级。为了贴近能源之星4.0版本的规范，Intel在ATX12V 2.3规范里推荐，一款电源不论何种状态下转换效率都应可以达到80%或以上，而且功率因数需要大于或等于0.9。

子任务三 认识主板

主板是计算机最基本的也是最重要的部件之一，安装在机箱内。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯接插件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

【任务描述】

让学生对主板的外观有个直观的认识。

【任务实施】

用螺丝刀打开机箱。

主板外形展示如图1-24。

【理论知识】

主板，又叫主机板（Main Board）、系统板（System Board）和母板（Mother Board），它安装在机箱内，是计算机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯接插件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主板的特点是采用了开放式结构。主板上大都有6～15个扩展插槽，供计算机外围设备的控制卡（适配器）插接。通过更换这些插卡，可以对计算机的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之，主板在整个计算机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说，主板的类型和档次决定着整个计算机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个计算机系统的性能。

【知识拓展】

认识主板上的主要部件。主板示意图如图1-25所示。

子任务四 认识CPU

CPU是一块超大规模集成电路，它由运算器、控制器、寄存器等组成，主要负责对数据的加工和处理。计算机求解问题是通过执行程序来实现的。程序是由指令构成的序列，执行程序就是按指令序列逐条执行指令。一旦把程序装入主存储器（简称主存）中，就可以由CPU自动地完成从主存取指令、分析指令和执行指令的任务。

【任务描述】

让学生对CPU的外观有个直观的认识。

【任务实施】

用螺丝刀打开机箱。

常用CPU外形展示如图1-26所示。

【理论知识】

CPU发展阶段：

第1阶段（1971—1973年）是4位和8位低档CPU时代，通常称为第1代。典型产品是Intel4004和Intel8008及分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。基本特点是采用PMOS工艺，集成度低（4000个晶体管/片），系统结构和指令系统都比较简单，主要采用机器语言或简单的汇编语言，指令数目较少（20多条指令），基本指令周期为20～50μs，用于简单的控制场合。

第2阶段（1974—1977年）是8位中高档CPU时代，通常称为第2代。典型产品是Intel公司的8080/8085, Motorola公司的M68000、Zilog公司的Z80等。它们的特点是采用NMOS工艺，集成度提高约4倍，运算速度提高10～15倍（基本指令执行时间1～2μs）。指令系统比较完善，具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能。软件方面除了汇编语言外，还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序，在后期还出现了操作系统。

第3阶段（1978—1984年）是16位CPU时代，通常称为第3代。典型产品是Intel公司的8086/8088、Motorola公司的M68000、Zilog公司的Z8000等。其特点是采用HMOS工艺，集成度（20000～70000晶体管/片）和运算速度（基本指令执行时间是0.5μs）都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。这一时期著名微型计算机产品有IBM公司的个人计算机。1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。紧接着1982年又推出了扩展型的个人计算机IBM PC/XT，它对内存进行了扩充，并增加了一个硬磁盘驱动器。

第4阶段（1985—1992年）是32位CPU时代，又称为第4代。典型产品是Intel公司的80386/80486、Motorola公司的M69030/68040等。其特点是采用HMOS或CMOS工艺，集成度高达100万个晶体管/片，具有32位地址线和32位数据总线。每秒可完成600万条指令。微型计算机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机，完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期，其他一些CPU生产厂商（如AMD、TEXAS等）也推出了80386/80486系列的芯片。

第5阶段（1993—2005年）是奔腾（Pentium）系列CPU时代，通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6、K7系列芯片。内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX（Multi Media Extended） CPU的出现，计算机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。

第6阶段（2005年至今）是酷睿（Core）系列CPU时代，通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。酷睿2，英文名称为Core 2 Duo，是Intel在2006年推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称，于2006年7月27日发布。酷睿2是一个跨平台的架构体系，包括服务器版、桌面版和移动版三大领域。其中，服务器版的开发代号为Woodcrest，桌面版的开发代号为Conroe，移动版的开发代号为Merom。

2010年6月，Intel再次发布革命性的处理器——第2代Core i3/i5/i7。第2代Core i3/i5/i7隶属于第2代智能酷睿家族，全部基于全新的Sandy Bridge微架构，相比第1代产品主要带来5点重要革新：①采用全新32nm的Sandy Bridge微架构，更低功耗，更强性能。②内置高性能GPU（核芯显卡），视频编码、图形性能更强。③睿频加速技术2.0，更智能、更高效能。④引入全新环形架构，带来更高带宽与更低延迟。⑤全新的AVX、AES指令集，加强浮点运算与加密、解密运算。

2013年6月4日Intel发表第4代CPU——Haswell，第4代CPU脚位（CPU接槽）称为“Intel LGA1150”，主板的晶片组有Z87、H87、Q87等8系列晶片组，Z87针对超频玩家及高阶客户群，H87针对中低阶一般等级，Q87为企业用。「Haswell」CPU将会用于笔记本型计算机、桌上型CEO套装计算机以及DIY零组件CPU，陆续替换现行的第3代「Ivy Bridge」。

子任务五 认识内存

内存是计算机中重要的部件之一，它是与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，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，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，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。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

【任务描述】

让学生对内存的外观有个直观的认识。

【任务实施】

用螺丝刀打开机箱。

常用内存外形展示如图1-27所示。

【理论知识】

在计算机的组成结构中，有一个很重要的部分，就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件，对于计算机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常工作。存储器的种类很多，按其用途可分为主存储器和辅助存储器，主存储器又称内存储器（简称内存，港台地区称之为记忆体）。

内存又称主存，是CPU能直接寻址的存储空间，由半导体器件制成。内存的特点是存取速率快。内存是计算机中的主要部件，它是相对于外存而言的。平常使用的程序，如Windows操作系统、打字软件、游戏软件等，一般都是安装在硬盘等外存上的，但仅此是不能使用其功能的，必须把它们调入内存中运行，才能真正使用其功能，平时输入一段文字，或玩一个游戏，其实都是在内存中进行的。就好比在一个书房里，存放书籍的书架和书柜相当于计算机的外存，而工作的办公桌就是内存。通常把要永久保存的、大量的数据存储在外存上，而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存上，当然内存的好坏会直接影响计算机的运行速度。

子任务六 认识U盘

U盘，全称USB闪存盘，英文名“USB flash disk”。它是一种使用USB接口的无须物理驱动器的微型高容量移动存储产品，通过USB接口与计算机连接，实现即插即用。U盘的称呼最早来源于朗科科技生产的一种新型存储设备，名曰“优盘”，使用USB接口进行连接。U盘连接到计算机的USB接口后，U盘的资料可与计算机交换。而之后生产的类似技术的设备由于朗科已进行专利注册，而不能再称为“优盘”，而改称谐音的“U盘”。后来，U盘这个称呼因简单易记而广为人知。U盘是移动存储设备之一。现在市面上出现了许多支持多种端口的U盘，即三通U盘（USB电脑端口、iOS苹果接口、安卓接口）

【任务描述】

让学生对U盘的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用U盘外形展示如图1-28所示。

【理论知识】

一、使用U盘

在一台计算机上第一次使用U盘时系统会发出一声提示音，然后报告“发现新硬件”。稍候，会提示“新硬件已经安装并可以使用了”。这时打开“我的电脑”，可以看到新增一个硬盘图标，名称一般是U盘的品牌名，例如金士顿，名称就为KINGSTON。经过这一步，以后再使用U盘时，只要直接插入U盘，就可以在“我的电脑”中找到可移动磁盘。此时注意，在任务栏最右边，会有一个小图标（一个灰色长方块上配有一个绿色箭头），是安全删除USB硬件设备的图标。接下来，就可以像操作硬盘文件一样，在U盘上保存、删除文件，或将文件通过鼠标右键直接发送到U盘中。但是要注意，U盘使用完毕后要关闭所有关于U盘的窗口。拔下U盘前，要用鼠标左键双击右下角的安全删除USB硬件设备图标，当右下角出现“USB设备现在可安全地从系统移除了”的提示后，才能将U盘从机箱上拔下。

二、U盘的发展

1998年至2000年，有很多公司声称自己第一个发明了USB闪存盘。但是真正获得U盘基础性发明专利的是中国朗科公司。2002年7月，朗科公司“用于数据处理系统的快闪电子式外存储方法及其装置”（专利号：ZL99117225.6）获得国家知识产权局正式授权。该专利填补了中国计算机存储领域20年来发明专利的空白。该专利权的获得引起了整个存储界的极大震动。2004年12月7日，朗科获得美国国家专利局正式授权的闪存盘基础发明专利，美国专利号US6829672。这一专利权的获得，最终结束了这场争夺。中国朗科公司才是U盘的全球第一个发明者。美国时间2006年2月10日，朗科委托美国摩根路易斯律师向美国得克萨斯州东区联邦法院递交诉状，控告美国PNY公司侵犯了朗科的美国专利（美国专利号US6829672）。2008年2月，朗科与PNY达成庭外和解。朗科向PNY签订专利许可协议， PNY向朗科公司缴纳专利许可费用1000万美元。这是中国企业第一次在美国本土收到巨额专利许可费用，也进一步证明了朗科是U盘的全球发明者。

大多数闪存盘支持USB2.0标准；然而，因为NAND闪存技术上的限制，它们的读写速度目前还无法达到标准所支持的最高传输速度480Mb/s。目前最快的闪存盘已使用了四通道甚至更多通道的控制器，但是比起硬盘，仍然差上一截。相比较之下，USB3.0速度更快，可以击败普通机械硬盘，目前最高的传输速度大约为220Mb/s，而一般的极小文件传输速度大约为10Mb/s。较旧型的设备传输速度最大只有1Mb/s。

三、U盘的优点

U盘最大的优点是：小巧便于携带、存储容量大、价格便宜、性能可靠。U盘体积很小，仅大拇指般大小，重量极轻，一般在15g左右，特别适合随身携带，我们可以把它吊在钥匙串上、放进钱包里。一般的U盘容量有2GB、4GB、8GB、16GB、32GB、64GB等（1GB因容量过小而不再生产了），价格上，最常见的8GB的U盘30～50元就能买到，16GB的70元左右。金士顿发布了一款512GB的USB3.0闪存盘，并且宣称能够保存数据10年。闪存盘中无任何机械式装置，抗震性能极强。另外，闪存盘还具有防潮防磁、耐高低温等特性，安全可靠性很好。

四、U盘自启动的制作

系统文件一般有两种格式：ISO格式和GHO格式。ISO格式又分为原版系统和GHOST封装系统两种。只要用解压软件WinRAR解压后有大于600MB（Windows 7一般2GB）以上的GHO文件的就是GHOST封装系统，PE（Windows预安装环境）里的大白菜智能装机PE版软件可以直接支持还原安装。如果解压后没有大于600M以上的GHO文件的是原版ISO格式系统，要用安装原版Windows XP和Windows 7的方法安装，详细步骤请看相关教程。下文的教程主要针对GHOST封装版的系统，即GHO系统或者ISO内含系统GHO的情况。

详细步骤：

第一步：制作前的软件、硬件准备。

（1）U盘一个（建议使用2GB以上U盘）。

（2）在大白菜U盘装系统工具下载主页：下载大白菜U盘装系统软件。

（3）下载您需要安装的GHOST系统。

第二步：用大白菜U盘装系统软件作启动盘。

（1）下载并且安装好大白菜装机版，打开安装好的大白菜装机版，插入U盘等待软件成功读取到U盘之后，单击“一键制作启动U盘”进入下一步操作，如图1-29所示。

（2）在弹出的信息提示窗口中，单击“确定”按钮进入下一步操作，如图1-30所示。

耐心等待大白菜装机版U盘制作工具对U盘写入大白菜相关数据的过程。完成写入之后，在弹出的信息提示窗口中，单击“是（Y）”进入模拟电脑。模拟计算机成功启动说明大白菜U盘启动盘已经制作成功，按住“Ctrl+Alt”组合键释放鼠标，单击关闭窗口完成操作，如图1-31所示。

第三步：下载需要的GHO系统文件并复制到U盘中。

将下载的GHO文件或GHOST系统的ISO系统文件复制到U盘“GHO”的文件夹中，如果只是重装系统盘不需要格式化计算机上的其他分区，也可以把GHO或者ISO放在硬盘系统盘之外的分区中。

第四步：进入BIOS设置U盘启动顺序。

计算机启动时按“Del”“Esc”或“F8”键进入BIOS设置，如图1-32所示，具体设置请参阅《大白菜U盘装系统设置U盘启动教程》。

第五步：用U盘启动快速安装系统。

第一种方法——进PE用智能装机工具安装。界面如图1-33～图1-36所示。

第二种方法不进PE安装。

把U盘GHO文件夹中希望默认安装的GHO系统文件重命名为“dbc.gho”。插入U盘启动后单击“不进PE安装系统GHO到硬盘第一分区”即可进入安装系统状态，如图1-37所示。

选择“[01]不进PE安装系统GHO到硬盘第一分区”，如图1-38所示。

这样进行手动GHOST安装，同前GHOST还原。

子任务七 认识硬盘驱动器

硬盘（Hard Disk Drive, HDD，全名为温彻斯特式硬盘）是计算机主要的存储媒介之一，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。

【任务描述】

让学生对硬盘的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用硬盘外形展示如图1-39所示。

【理论知识】

一、硬盘接口

（1）ATA的英文全称为“Advanced Technology Attachment”，是用传统的40-pin并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大为133Mb/s。因为并口数据线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利于计算机散热，将逐渐被SATA所取代。

（2） IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，俗称PATA并口。

（3） SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来计算机硬盘的趋势。

（4） SATA Ⅱ是芯片巨头Intel（英特尔）与硬盘巨头Seagate（希捷）在SATA的基础上发展起来的。其主要特征是外部传输率从SATA的150Mb/s进一步提高到了300Mb/s，此外还包括NCQ（Native Command Queuing，原生命令队列）、端口多路器（Port Multiplier）、交错启动（Staggered Spin-up）等一系列的技术特征。但是并非所有的SATA硬盘都可以使用NCQ技术，除了硬盘本身要支持NCQ之外，也要求主板芯片组的SATA控制器支持NCQ。

（5）SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE、ATA完全不同的接口。IDE接口是普通计算机的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，而是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输接口。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE般普及，因此SCSI主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

（6）光纤通道的英文是Fibre Channel。和SCSI接口一样，光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，随着存储系统对更快速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

（7） SAS（Serial Attached SCSI）即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术，和现在流行的Serial ATA（SATA）相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连接线改善内部空间等。

二、硬盘维护13招

（1）保持计算机工作环境清洁；

（2）养成正确关机的习惯；

（3）正确移动硬盘，注意防震；

（4）用户不自行拆开硬盘盖；

（5）注意防高温、防潮、防电磁干扰；

（6）定期整理硬盘；

（7）注意预防病毒和特洛伊木马程序；

（8）让硬盘智能休息；

（9）轻易不要进行低级格式化操作；

（10）避免频繁的高级格式化操作；

（11）善用硬盘工具；

（12）建立Rescue Disk（急救盘）；

（13）尽量不要使用硬盘压缩技术。

三、固态硬盘

固态硬盘（简称SSD）是一种永久性存储器的计算机存储设备。虽然SSD不是使用“碟”，而是使用NAND Flash来记存数据，但是人们依照命名习惯，仍然称之为固态硬盘（Solid-State Disk）或固态驱动器（Solid-State Drive）。当然，SSD内也没有用来驱动（Drive）旋转的电动机。

由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同，因此产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器，再配合适当的控制芯片，就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口、SFF-8639接口和M.2NVME/SATA协议。

目前有众多存储厂商推出融合SSD/HDD优点的固态混合硬盘，如OCZ RevoDrive Hybrid、Seagate Momentus XT 750GB等。其他主板厂商也有使用多个SATA连接端口将SSD/HDD同时使用的，如ASUS的SSD Caching功能。还有磁盘阵列厂商的高速缓存加速卡，如HighPoint RocketCache 3240×8等。

固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘几近相同，外形和尺寸也基本与普通的2.5英寸硬盘一致。

固态硬盘具有传统机械硬盘不具备的读写快速、质量小、能耗低、体积小等优点，同时其劣势也较为明显。尽管IDC认为固态硬盘已经进入存储市场的主流行列，但其价格仍较为昂贵，容量较低，一旦硬件损坏，数据较难恢复等；并且也有人认为固态硬盘的耐用性（寿命）相对较短。

影响固态硬盘性能的几个因素主要是：主控芯片、NAND闪存介质和固件。在上述条件相同的情况下，采用何种接口也可能会影响固态硬盘的性能。

主流的接口是SATA（包括SATA 1.5Gb/s、SATA 3Gb/s和SATA 6Gb/s三种规格）接口，也有PCI-E 3.0接口的固态硬盘问世。

由于固态硬盘与普通磁盘的设计及数据读写原理不同，使得其内部的构造也有很大的不同。一般而言，固态硬盘的构造较为简单，并且可拆开。

而反观普通的机械磁盘，其数据读写是靠盘片的高速旋转所产生的气流来托起磁头，使得磁头无限接近盘片，而又不相互接触，并由步进电机来推动磁头进行换道数据读取，所以其内部构造相对较为复杂，也较为精密，一般情况下不允许拆卸。一旦人为拆卸，极有可能造成损害，使磁盘无法正常工作。

子任务八 认识显示器

显示器（Display）通常也被称为监视器。显示器是属于计算机的I/O设备，即输入/输出设备。它可以分为CRT、LCD等多种。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。

【任务描述】

让学生对显示器的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用显示器外形展示如图1-40所示。

【理论知识】

从早期的黑白世界到色彩世界，显示器走过了漫长而艰辛的历程。随着显示器技术的不断发展，显示器的分类也越来越详细。中国的LED显示屏的工厂主要分布在深圳，有500多家，其中40%主要是提供加工服务，还有小作坊式生产厂家，也有一批以品质和研发为主的生产企业。

一、CRT显示器

CRT显示器是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器。阴极射线管主要由五部分组成：电子枪（Electron Gun）、偏转线圈（Deflection Coils）、荫罩（Shadow Mask）、荧光粉层（Phosphor）及玻璃外壳。CRT显示器是应用最广泛的显示器之一。CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、分辨率模式可调节、响应时间极短等LCD显示器难以超越的优点。按照不同的标准，CRT显示器可划分为不同的类型。

1．按大小分类

从十几年前的12英寸黑白显示器到19英寸、21英寸大屏彩色显示器（简称彩显）, CRT经历了由小到大的过程，市场上以14英寸、15英寸、17英寸为主。1999年，14英寸显示器逐步淡出市场，15英寸成为主流。进入1999年第三季度后，由于各厂商不断降低17英寸彩显的价格，使得17英寸的市场销量急剧上升。另外，有不少厂家已成功推出19英寸、21英寸大屏幕彩显。但这类产品除少量专业人士外，极少有人采用，市场普及率还很低。

显像管的尺寸一般指的是显像管的对角线的尺寸，是指显像管的大小，不是它的显示面积。但对于用户来说，关心的还是它的可视面积，就是我们所能够看到的显像管的实际大小。

2．按调控方式分类

CRT显示器的调控方式从早期的模拟调节到数字调节，再到OSD调节，走过了一条极其漫长的道路。

模拟调节是在显示器外部设置一排调节按钮，来手动调节亮度、对比度等一些技术参数。此调节所能达到的功效有限，不具备视频模式功能。另外，此调节因为需要的模拟器件较多，出现故障的概率较大，而且可调节的内容极少，所以已销声匿迹。

数字调节是在显示器内部加入专用微处理器，操作更精确，能够记忆显示模式，而且其使用的多是微触式按钮，寿命长、故障率低，这种调节方式曾红极一时。

OSD调节严格来说应算是数控方式的一种。它能以量化的方式将调节功能直观地反映到屏幕上，很容易上手。OSD的出现，使显示器的调节方式有了一个新台阶。市场上的主流产品大多采用此调节方式。同样是OSD调节，有的产品采用单键飞梭，如美格的全系列产品，也有采用静电感应按键来实现调节的。

3．按显像管分类

显像管是显示器生产技术变化最大的环节之一，同时也是衡量一款显示器档次高低的重要标准，按照显像管表面平坦度的不同可分为球面管、平面直角管、柱面管和纯平管。

二、LED显示器

LED显示器（LED Panel）:LED就是Light Emitting Diode，是发光二极管的英文缩写。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕。

LED的技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。最初，LED只是作为微型指示灯，在计算机、音响和录像机等高档设备中应用。随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步， LED显示器迅速崛起，逐渐扩展到证券行情股票机、数码相机、PDA以及手机领域。

LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体。LED显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以满足不同环境的需要。

LED显示器的尺寸是指液晶面板的对角线尺寸，以英寸为单位，主流的有15英寸、17英寸、19英寸、21.5英寸、22.1英寸、23英寸、24英寸、27英寸等。

补充：主流笔记本尺寸为10.1英寸、12.2英寸、13.3英寸、14.1英寸、15.4英寸、17英寸。

LED显示器按不同标准有不同分类：

（1）按字高分：笔画显示器字高最小有1mm（单片集成式多位数码管字高一般在2～3mm），其他类型笔画显示器最高可达12.7mm，甚至达数百毫米；

（2）按颜色分有红、橙、黄、绿等数种；

（3）按结构分有反射罩式、单条七段式及单片集成式三种；

（4）按各发光段电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。

子任务九 认识显卡

显卡又称显示器适配卡，现在的显卡都是3D图形加速卡。它是连接主机与显示器的接口卡。其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。显卡插在主板的ISA、PCI、AGP扩展插槽中，ISA显卡现已基本淘汰。现在也有一些主板是集成显卡的。

【任务描述】

让学生对显卡的外观有个直观的认识。

【任务实施】

用螺丝刀打开机箱。

常用显卡展示如图1-41所示。

【理论知识】

显卡全称显示接口卡（Video Card, Graphics Card），又称为显示适配器（Video Adapter）、显示器配置卡，是个人计算机最基本的组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人计算机主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为计算机主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。民用显卡图形芯片供应商主要有AMD（超威半导体）和Nvidia（英伟达）两家。

每一块显卡基本上都是由“显示主芯片”“显示缓存”（简称显存）“BIOS”“数字模拟转换器（RAMDAC）”“显卡的接口”以及卡上的电容、电阻等组成。多功能显卡还配备了视频输出以及输入功能，以供特殊需求。随着技术的发展，目前大多数显卡都将RAMDAC集成到主芯片了。

显卡的主要部件有显示芯片、显示内存、BIOS和PCB板（显卡电路板）。

显示芯片GPU（Graphic Processing Unit，图形处理芯片）是显卡的“心脏”，也就相当于CPU在计算机中的作用，它决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是二维显卡和三维显卡的区别依据。二维显示芯片在处理三维图像和特效时主要依赖CPU的处理能力，称为“软加速”。三维显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也即所谓的“硬件加速”功能。

显示内存（显存）与主板上的内存功能一样，也是用于存放数据的，只不过它存放的是显示芯片处理后的数据。显存越大，显卡支持的最大分辨率越大，三维应用时的贴图精度就越高，带三维加速功能的显卡则要求用更多的显存来存放Z-Buffer数据或材质数据等。显存可以分为同步显存和非同步显存。显存的种类主要有SDRAM、SGRAM、DDR SDRAM等几种。显存的处理速度通常用纳秒数来表示，这个数字越小则说明显存的速度越快。

BIOS（VGA BIOS）主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，另外还存有显卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。打开计算机时，通过显示BIOS内的一段控制程序，将这些信息显示到屏幕上。早期显示BIOS是固化在ROM中的，不可以修改，而现在的多数显卡则采用了大容量的EPROM，即所谓的“快闪BIOS”（Flash-BIOS），可以通过专用的程序进行改写或升级。你可别小看这一功能，很多显卡就是通过不断推出升级的驱动程序来修改原程序中的错误，适应新的规范，从而提升显卡的性能的。

RAMDAC（数模转换器）的作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够显示出来的模拟信号。RAMDAC的转换速率以MHz表示，它决定了刷新频率的高低。其工作速度越高，频带越宽，高分辨率时的画面质量越好。该数值决定了在足够的显存下，显卡最高支持的分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下，刷新率达到85Hz, RAMDAC的速率至少是1024×768×85×1.344（折算系数）÷106≈90MHz。

VGA插座：计算机所处理的信息最终都要输出到显示器上，显卡的VGA插座就是计算机与显示器之间的桥梁，它负责向显示器输出相应的图像信号，也就是显卡与显示器相连的输出接口，通常是15针CRT显示器接口。不过有些显卡加上了用于接液晶显示器LCD的输出接口（用于接电视的视频输出）、S端子输出接口等插座。

总线接口：显卡需要与主板进行数据交换才能正常工作，所以就必须有与之对应的总线接口。常见的总线接口有AGP接口和PCI接口两种。

PCI接口以1/2或1/3的系统总线频率工作。如果要在处理图像数据的同时处理其他数据，那么流经PCI总线的全部数据就必须分别进行处理，这样势必存在数据滞留现象，在数据量大时，PCI总线就显得很紧张。AGP接口是为了解决这个问题而设计的，它是一种专用的显示接口，具有独占总线的特点，只有图像数据才能通过AGP端口。在1997年的秋季， Intel为应付计算机处理三维图形中潜在的数据流瓶颈而提出了AGP解决方案。当时三维图形技术发展正值方兴未艾之时，快速更新换代的图形处理器开始越来越多地需要多边形和纹理数据来填饱它，然而问题是数据的流量最终受制于PCI总线的上限。那时的PCI显卡被强迫同系统内其他PCI设备一道分享133Mb/s的带宽。而AGP总线的出现解决了所有问题，它提供一个独占通道的方式来同系统芯片组打交道，完全脱离了PCI总线的束缚。AGP技术又分为AGP 8X、AGP 4X、AGP 2X和AGP 1X等不同的标准。另外AGP使用了更高的总线频率，这样极大地提高了数据传输率。AGP 4X的最大理论数据传输率将达到1056Mb/s。区分AGP接口和PCI接口很容易，前者的引线上下宽度错开，俗称“金手指”；后者的引线上下平齐。

子任务十 认识声卡

声卡（Sound Card）也叫音频卡（港台地区称之为声效卡），是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。

【任务描述】

让学生对声卡的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用声卡外形展示如图1-42所示。

【理论知识】

世界上第一块声卡叫作ADLIB魔奇音效卡，于1984年诞生于英国的ADLIB AUDIO公司。可以说ADLIB AVDLO公司是名副其实的“声卡之父”。当然，那时的技术还很落后，在性能上存在着许多不足之处。就拿这块声卡来说，它是单声道的，而且音质现在看来简直是差到极点。但无疑它的诞生开创了计算机音频技术的先河。

真正把声卡带入个人计算机领域的，是由新加坡创新公司董事长沈望傅先生发明的Sound Blaster“声霸卡”。这只声卡在当时引起了一场轰动。有的人认为，这是一个很好的开端，因为计算机终于可以“说话”了，并联想到将来多媒体计算机的模样。但另有一些人认为，这只是一场闹剧（因为当时的声卡根本不能够发出很真实的声音）。但是，10年过后，正如前者所预料的，多媒体计算机成了现今的标准，每个人都能利用自己的计算机来听CD、玩有声游戏、通过Iphone等网络电话来交谈，几乎每一样事情都和计算机音频发生关系。现在看起来，计算机如果没有了声卡，也就没有了缤纷多彩的多媒体世界。

就在人们对计算机音频满怀疑虑的时候，第一张“真正”的声卡出现了，它就是著名的Soundblaster 16。这块声卡之所以名为16，是因为它拥有16位的复音数（是指在回放MIDI时由声卡模拟出所能同时模拟发声的乐器数目）。该声卡能较为完美地合成音频效果，具有划时代的意义。

第二次重大变革是Soundblaster 64 Gold，这是第一只让人发出惊叹的声卡，采用了EMU8000音频芯片的SB 64 Gold，无论是其价格还是性能都让人大吃一惊，原来声卡也可以卖那么贵啊！原来声卡发出的声音也能如此动听！EMU8000芯片破天荒地支持64位复音数（32个是硬件执行，另外32个由Creative开发的软件生成）、镀金的接线端子、120db的动态范围、96db的信噪比，音质可能比那时的一些国产CD机还要好，一切都是为了获得最高质量的音响效果而定做的。当然，现在看来，该声卡的缺点还是明显的：一是使用了ISA总线，限制了计算机音频系统的发挥，只能实现虚拟的3D音频技术，而且在播放中，由于使用了低带宽的ISA总线，因此在信噪比和保真度方面还有一定的问题；另外就是必须采用板载的“声存”（用来存放音色库的内存），而且这些声卡的内存异常昂贵（其实也就是普通的DRAM），原来只带了4MB，为了能获得更好的合成效果，许多专业的MIDI制作人士还是掏钱加上了更多的声存，以存放更好效果的音色库。通过这样的结合，Soundblaster 64 Gold能回放出很悦耳的合成音乐，一度令许多计算机MIDI发烧友为之兴奋。

在这两个发展阶段里，Creative（创新）成了老大哥，其他的声卡产品相比起它来就像是绿叶和红花的关系，越发衬托出Soundblaster的伟大。当然，在其他的声卡中也出现了几个精品，像Ess logic的ESS688F、Topstar的Als007等，它们都是以极为低廉的价格提供了与Soundblaster 16相近的性能，当年很多兼容机装的都是这两种声卡。在声卡的发展历史上，有代表性的作品几乎都是Creative公司的产品，由此我们也可以看出该公司在这方面的领导作用。Creative在声卡界的地位就和CPU界的Intel以及软件业的Microsoft一样，是行业中的标准。

对3D音效的渴求促使了第三次声卡大变革，Soundblaster 64 Gold率先支持了模拟3D音效，但由于ISA总线带宽太窄了，限制了声卡的再度发展，因此PCI声卡是注定要诞生的。第一只PCI声卡是S3的Sonics Vibes，它拥有一个32位复音的波表生成器，支持Microsoft DirectSound和DirectMusic加速，并且附带了SRS 3D音效和Infinipatch downloadable音色库下载标准。同时，它也带来了与DOS环境的极不兼容（那时还有相当一部分人使用DOS操作系统），音频回放时的爆音、回放MIDI时的噪声和相对拙劣的回放效果，这使得人们对PCI声卡产品产生了争议。

但随着Soundblaster推出了另一个划时代的巨作Soundblaster Live！之后（在此之前发布的PCI64、128等声卡是收购了Ensoniq公司后采用它们开发的芯片制作的），人们对PCI声卡的优越性也深信不疑了。由于采用了PCI总线结构，声卡与系统的连接有了更大的带宽，一些在ISA声卡上没有能力实现的效果，如使用能够下载的音色库、更为逼真的3D音效、更好的音质和信噪比等，都把计算机音频推向了另一个高峰。计算机音频更新的周期没有CPU和显卡那么快，它只是一个循序渐进的过程，真的不够用了，才会对它进行改进和研发，出现它的替代产品。所以说，投资一个好的计算机音频系统是非常值得的，起码不会迅速地被淘汰。

当今计算机音频的进一步发展变化将主要体现在以下4个方面：

（1） ISA声卡向PCI声卡过渡；

（2）更为逼真的回放效果；

（3）高质量的3D音效；

（4）转向USB音频设备。

子任务十一 认识网卡

计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板（或者是在笔记本计算机中插入一块PCMCIA卡）来实现的。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器（Network Adapter）或网络接口卡NIC（Network Interface Card），但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。

【任务描述】

让学生对网卡的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用网卡外形展示如图1-43所示。

【理论知识】

网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的；而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行的。因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。

在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机系统中。这个驱动程序以后就会通知网卡，应该从存储器的什么位置将局域网传送过来的数据块存储下来。网卡还要实现以太网协议。

网卡并不是独立的自治单元，因为网卡本身不带电源而是必须使用所插入的计算机的电源，并受该计算机的控制。因此网卡可看成为一个半自治的单元。当网卡收到一个有差错的帧时，它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。当网卡收到一个正确的帧时，将使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据包时，它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。

随着集成度的不断提高，网卡上的芯片的个数不断地减少。虽然各个厂家生产的网卡种类繁多，但其功能大同小异。

子任务十二 认识光驱

光驱是计算机用来读写光盘内容的机器，也是在台式机和笔记本便携式计算机里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛，光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。目前，光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）、蓝光光驱（BD-ROM）、刻录机等。

【任务描述】

让学生对光驱的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用光驱外形展示如图1-44所示。

【理论知识】

一、发展史

1．第一代光驱：标准型

之所以把第一代光驱叫作标准型，是因为第一代光驱制定了很多光驱的标准，并且沿用至今。比如一张光盘的容量为640MB，光驱的数据传输速度为150Kb/s。这一标准也奠定了几倍速光驱这一光驱独特的叫法，比如40倍速光驱的传输速度为150Kb/s×40=6000Kb/s。

由于第一代光驱刚刚出现，制定了很多光驱的技术标准。作为软驱与硬盘交换数据的替代品，光驱增大了容量，提高了速度，极大地提高了效率。那时候国内品牌非常少，比较有代表性的品牌有SONY、Philips及新加坡的一些品牌。

2．第二代光驱：提速型

光驱发展了一段时间，由于其相对于软盘极大的优越性逐渐普及起来，成为装机时的标准配置。上百兆字节的软件、游戏也渐渐多了起来。

此时提速成为各家厂商技术发展的主要目标，速度从4倍速、8倍速，一直提高到24倍速、32倍速。此时光驱的支持格式也有发展，1995年夏，Multimdeia PC Working Group公布第三代规格标准。兼容光盘格式包括：CD-Audio、CD-Mode1/2、CD-ROM/XA、photo-CD、CD-R、Video-CD、CD-I等。

第二代光驱的特点是光驱逐渐普及，但速度慢的弱点也突出起来，提高速度成为各家制造厂商技术竞争的首要目标。光驱支持的格式也渐渐多了起来。

3．第三代光驱：发展型

光驱速度提高，传输速度慢的问题已得到很好的解决，但速度提高后所带来的问题却渐渐显现出来。高速度的旋转会产生震动、热能和噪声。震动会使激光头难以定位，寻道时间加长，并容易与激光头发生碰撞，刮花激光头；产生的热能会影响光盘上的化学介质，影响激光头的准确定位，延长寻道时间；引起的噪声会使人精神上产生不愉快的效果，容易疲劳。

第三代光驱的特点是速度已不是各厂商发展技术的主要目标，大家纷纷推出新技术，使光驱读盘更稳定，发热量更低，工作起来更安静，寿命更长。同时国内厂商也发展起来，成为市场主流。

4．第四代光驱：完美型

又经过几年的发展，光驱的技术已经趋于成熟，各家厂商的产品虽然可能采用的技术略有不同，但产品品质都臻于完善，甚至说完美，表现在纠错率更强，传输速度更快，工作起来更稳定、更安静、发热量更低。

二、蓝光光驱

蓝光（Blue-ray）或称蓝光盘（Blue-ray Disc，缩写为BD）利用波长较短（405nm）的蓝色激光读取和写入数据，并因此而得名。而传统DVD需要光头发出红色激光（波长为650nm）来读取和写入数据。通常来说激光波长越短，能够在单位面积上记录或读取越多的信息。因此，蓝光极大地提高了光盘的存储容量。对于光存储产品来说，蓝光提供了一个跳跃式发展的机会。

蓝光光盘拥有一个异常坚固的层面，可以保护光盘里面重要的记录层。飞利浦的蓝光光盘采用高级真空连接技术，形成了厚度统一的100mm的安全层。飞利浦蓝光光盘可以经受住频繁的使用、指纹、抓痕和污垢，以此保证蓝光产品的存储质量和数据安全。

在技术上，蓝光刻录机系统可以兼容此前出现的各种光盘产品。蓝光产品的巨大容量为高清电影、游戏和大容量数据存储带来了可能和方便，将在很大程度上促进高清娱乐的发展。目前，蓝光技术也得到了世界上170多家大的游戏公司、电影公司、消费电子和家用计算机制造商的支持，包括迪士尼、福克斯、派拉蒙、华纳、索尼等主要电影公司的支持。

三、从光驱启动的步骤

（1）计算机启动后首先按“Del”键进入BIOS；

（2）通过键盘上的方向键选中“Advanced BIOS Features”；

（3）按回车键进入BIOS设置界面；

（4）用方向键选中“First Boot Device”或“1st Boot Device”后回车；

（5）用上下方向键选中“CDROM”；

（6）按“Esc”键返回BIOS设置界面，按“F10”键；

（7）按“Y”键后回车；

（8）重启计算机，放入光盘，在读光盘的时候按回车键（就是在黑屏上出现一排英文“Press any key to boot from CDROM”时，立即按回车键）。

需要注意的是，由于BIOS的不同，进入BIOS后设置按键也有可能不同。如果是AMI BIOS，进入BIOS之后按右方向键，选择类似“First Boot Device”的选项，然后保存更改退出。如果是笔记本，可以按“F2”键进入BIOS，后面的设置大同小异。

子任务十三 认识键盘

计算机键盘是从英文打字机键盘演变而来的，当它最早出现在计算机上的时候，是以一种叫作“电传打字机”的部件的形象出现的。它是把文字信息的控制信息输入计算机的通道。

【任务描述】

让学生对键盘的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用键盘外形展示如图1-45所示。

【理论知识】

一、键盘种类

1．机械式

顾名思义，组成机械式键盘的按键，为独立的微动开关，每个开关各控制不同的讯号。而依照微动开关不同，又可区分为单段式与两段式两种。机械式键盘是最早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，具有工艺简单、维修方便、手感一般、噪声大、易磨损的特性。大部分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折、易失去弹性，使用时间一长故障率便升高，现在已基本被淘汰。

2．薄膜式

薄膜式键盘内部是一片双层胶膜，胶膜中间夹有一条条的银粉线，胶膜与按键对应的位置会有一碳心接点。按下按键后，碳心接触特定的几条银粉线，即会产生不同的讯号。就如机械式键盘的按键一样，每个按键都可送出不同的讯号。

这种键盘的特点在于按键时噪声较低，每个按键下面的弹性硅胶可做防水处理，万一不小心将水倒在键盘上，较不易造成损坏，因此薄膜键盘又称为无声防水键盘。

3．电容式

电容式键盘是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，噪声小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺比机械式键盘复杂。

4．导电橡胶式

触点的结构是通过导电橡胶相连。键盘内部有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下面的触点接通。这种类型被键盘制造厂商所普遍采用。

二、键盘清洁

第一步：拔出键盘接头。

关闭计算机，然后将键盘接头从主机上拔出。将键盘正面朝下，轻轻地拍打，以便灰尘和碎屑能够自动落下。

第二步：拆卸键盘外壳。

在键盘背面一般都是数量比较多的固定螺丝钉。将十字螺丝刀伸入固定螺丝钉位置，逆时针旋转就可以将螺丝拧开了。再将其他的固定螺丝钉一一拧开，并将螺丝钉统一放置好。

将键盘正面朝下，在键盘后面板的接缝处用平头螺丝刀拨开，就可以比较轻松地将外壳移开，这时就可以看到键盘的内部结构了。

第三步：清洁薄膜。

打开键盘的后面板后，就能看到嵌在底板上的三层薄膜。将薄膜从键盘上取出，用干布或刷子轻轻地刷去靠近按键一面的灰尘或脏物，也可以用清水擦拭后再加以风干处理。如果在薄膜的圆形金属触点中有氧化的现象，则需用橡皮擦拭干净。

第四步：清洁按键。

电触点按键键盘的所有按键都嵌在前面板上，在底板上三层薄膜和前面板按键之间有一层橡胶垫，橡胶垫上凸出部位与嵌在前面板上的按键相对应。按下按键后，橡胶垫上相应凸出部位向下凹，使薄膜上、下触点层的圆形金属触点通过中间隔离层的圆孔相接触，从而送出按键信号。

取出按键时要注意，先将橡胶垫取出，然后用螺丝刀或其他起子，将按键从底部上扳开。但是要注意，在有些大按键（如：Shift键、空格键、回车键等）上，还会有一条金属条，这根金属条主要用于固定按键，所以取出这些按键的时候要格外小心。按键和橡胶垫全部取出后，就可以用湿布擦拭并加以风干处理。如果按键比较脏，也可以加点清洁剂进行擦洗。

第六步：清洁键盘内部、外部。

先将底座上的电路板取出，再使用刷子或湿布擦拭键盘前面板、后面板、底座。特别是在前面板以及按键的接缝中，聚集的脏物会比较多，用湿布可能不容易清洁干净，建议用清洁剂进行清洗。

第七步：安装键盘。

将按键、橡胶垫、薄膜、面板全面清洗干净并风干后，就可以进行安装了。首先将按键按照前面拆卸的相反顺序，全部安装完毕。然后将电路板放回底座中，并整理好连线。接着将橡胶垫一一与按键相对应，并放置到位。然后将三层薄膜放在橡胶垫上，并确定是否放置到位。通常在底座上会有一些突出的螺丝孔位置，只要将三层薄膜上的圆孔一一对准底座上的螺丝孔位置即可。最后将后面板盖上，并将所有的螺丝钉拧紧便完成键盘的拆卸、清洁、安装工作了。

子任务十四 认识鼠标

鼠标是计算机输入设备的一种，因形似老鼠而得名，是计算机显示系统纵横坐标定位的指示器。

【任务描述】

让学生对鼠标的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用鼠标外形展示如图1-46所示。

【理论知识】

一、鼠标分类

1．机械鼠标

装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标在垂直和水平方向的位移变化，再通过计算机程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。

原始鼠标只是作为一种技术验证品而存在，并没有被真正量产制造。在鼠标开始被正式引入计算机之后，相应的技术也得到革新。依靠电阻不同来定位的原理被彻底抛弃，取而代之的是纯数字技术的“机械鼠标”。

2．光机鼠标

为了克服纯机械式鼠标精度不高、机械结构容易磨损的弊端，罗技公司在1983年成功设计出第一款光学机械式鼠标，一般简称为“光机鼠标”。光机鼠标在纯机械式鼠标基础上进行了改良，通过引入光学技术来提高鼠标的定位精度。与纯机械式鼠标一样，光机鼠标同样拥有一个胶质的小滚球，并连接着X、Y转轴。所不同的是光机鼠标不再有圆形的译码轮，取而代之的是两个带有栅缝的光栅码盘，并且增加了发光二极管和感光芯片。当鼠标在桌面上移动时，滚球会带动X、Y转轴的两只光栅码盘转动，而X、Y发光二极管发出的光便会照射在光栅码盘上。由于光栅码盘存在栅缝，在恰当时机二极管发射出的光便可透过栅缝直接照射在两颗感光芯片组成的检测头上。如果接收到光信号，感光芯片便会产生“1”信号；若无接收到光信号，则将之定为信号“0”。接下来，这些信号被送入专门的控制芯片内运算生成对应的坐标偏移量，确定光标在屏幕上的位置。

3．光电鼠标

光电鼠标是通过检测鼠标的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。

在与光机鼠标发展的同一时代，出现一种完全没有机械结构的数字化光电鼠标。设计这种光电鼠标的初衷是将鼠标的精度提高到一个全新的水平，使之可充分满足专业应用的需求。这种光电鼠标没有传统的滚球、转轴等设计，其主要部件为两个发光二极管、感光芯片、控制芯片和一个带有网格的反射板（相当于专用的鼠标垫）。工作时光电鼠标必须在反射板上移动，X发光二极管和Y发光二极管会分别发射出光线照射在反射板上。接着光线会被反射板反射回去，经过镜头组件传递后照射在感光芯片上。感光芯片将光信号转变为对应的数字信号后将之送到定位芯片中专门处理，进而产生X-Y坐标偏移数据。

4．光学鼠标

光学鼠标器是微软公司设计的一款高级鼠标。它采用NTELLIEYE技术，在鼠标底部的小洞里有一个小型感光头，面对感光头的是一个发射红外线的发光管。这个发光管每秒钟向外发射1500次，然后感光头就将这1500次的反射回馈给鼠标的定位系统，以此来实现准确的定位。所以，这种鼠标可在任何地方无限制地移动。

5．多键鼠标

鼠标还可按键数分为两键鼠标、三键鼠标、五键鼠标和新型的多键鼠标。两键鼠标和三键鼠标的左右按键功能完全一致。一般情况下，我们用不着三键鼠标的中间按键，但在使用某些特殊软件时（如AutoCAD等），这个键也会起一些作用。如：使用三键鼠标的中键在某些特殊程序中往往能起到事半功倍的效果，在AutoCAD软件中就可利用中键快速启动常用命令，成倍提高工作效率。五键鼠标多用于游戏，四键前进，五键后退，另外还可以设置为快捷键。多键鼠标是新一代的多功能鼠标，如有的鼠标上带有滚轮，大大方便了上下翻页；有的新型鼠标上除了有滚轮，还增加了拇指键等快速按键，进一步简化了操作程序。

6．滚轴和感应鼠标

滚轴鼠标和感应鼠标在笔记本计算机上用得很普遍。往不同方向转动鼠标中间的小圆球，或在感应板上移动手指，光标就会向相应方向移动。当光标到达预定位置时，按一下鼠标或感应板，就可执行相应功能。

7．无线和3D鼠标

新出现的无线鼠标和3D振动鼠标都是比较新颖的鼠标。

无线鼠标是为了适应大屏幕显示器而生产的。所谓“无线”，即没有电线连接，而是采用两节七号电池无线遥控。鼠标器有自动休眠功能，电池可用上一年，接收范围在1.8m以内。

8. 3D振动鼠标

3D振动鼠标是一种新型鼠标，它不仅可以当作普通的鼠标使用，而且具有以下几个特点：

（1）具有全方位立体控制能力。它具有前、后、左、右、上、下六个移动方向，而且可以组合出前右、左下等移动方向。

（2）外形和普通鼠标不同。一般由一个扇形的底座和一个能够活动的控制器构成。

（3）具有振动功能，即触觉回馈功能。玩某些游戏时，当你被敌人击中时，你会感觉到你的鼠标也振动了。

（4）是真正的三键式鼠标。无论是在DOS还是Windows环境下，鼠标的中键和右键都大派用场。

二、使用注意事项

使用鼠标进行操作时应小心谨慎，不正确的使用方法将损坏鼠标。使用鼠标时应注意以下几点：

（1）避免在衣物、报纸、地毯、糙木等光洁度不高的表面使用鼠标。

（2）禁止磕碰鼠标。

（3）鼠标不宜被放在盒中移动。

（4）禁止在高温强光下使用鼠标。

（5）禁止将鼠标放入液体中。

子任务十五 认识打印机

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。

【任务描述】

让学生对打印机的外观有个直观的认识。

【任务实施】

常用打印机外形展示如图1-47所示。

【理论知识】

一、打印机分类

1．按原理分类

按照打印机的工作原理，将打印机分为击打式和非击打式两大类。

2．按工作方式分类

分为针式打印机、喷墨式打印机、激光打印机等。针式打印机通过打印机和纸张的物理接触来打印字符图形；而后两种是通过喷射墨粉来印刷字符图形。

3．按用途分类

办公和事务通用打印机。在这一应用领域，针式打印机一直占主导地位。由于针式打印机具有中等分辨率和打印速度，耗材便宜，同时还具有高速跳行、多份拷贝打印、宽幅面打印、维修方便等特点，是办公和事务处理中打印报表、发票等的优选机种。

蓝牙打印机是一种小型打印机，通过蓝牙来实现数据的传输，可以随时随地打印各种小票、条形码。与常规的打印机的区别在于：蓝牙打印机可以对感应卡进行操作，可以读取感应卡的卡号和各扇区的数据，也可以对各扇区写数据。

家用打印机是指与家用计算机配套进入家庭的打印机。根据家庭使用打印机的特点，低档的彩色喷墨打印机逐渐成为主流产品。

便携式打印机一般用于与笔记本计算机配套，具有体积小、重量轻、可用电池驱动、便于携带等特点。

网络打印机用于网络系统，要为多数人提供打印服务，因此要求这种打印机具有打印速度快、能自动切换仿真模式和网络协议、便于网络管理员进行管理等特点。

二、打印机的应用

针式打印机在打印机历史的很长一段时间上曾经占有着重要的地位，从9针到24针，可以说针式打印机的历史贯穿着这几十年的始终。针式打印机之所以能在很长的一段时间内流行不衰，这与它极低的打印成本和很好的易用性，以及单据打印的特殊用途是分不开的。当然，它很低的打印质量、很大的工作噪声，也是它无法适应高质量、高速度的商用打印需要的根结。所以现在只有在银行、超市等用于票单打印的地方才可以看见它的踪迹。

彩色喷墨打印机因其有着良好的打印效果与较低价位的优点而占领了广大中低端市场。此外喷墨打印机还具有更为灵活的纸张处理能力。在打印介质的选择上，喷墨打印机也具有一定的优势：既可以打印信封、信纸等普通介质，也可以打印各种胶片、照片纸、光盘封面、卷纸、T恤转印纸等特殊介质。

激光打印机则是高科技发展的一种新产物，也是有望代替喷墨打印机的一种机型，分为黑白和彩色两种。它为我们提供了更高质量、更快速、更低成本的打印方式。其中低端黑白激光打印机的价格已经降到了几百元，达到了普通用户可以接受的水平。它的打印原理是利用光栅图像处理器产生要打印页面的位图，然后将其转换为电信号等一系列的脉冲送往激光发射器。在这一系列脉冲的控制下，激光被有规律地放出。与此同时，反射光束被接收的感光鼓所感光。激光发射时就产生一个点，激光不发射时就是空白，这样就在接收器上印出一行点来。然后接收器转动一小段固定的距离继续重复上述操作。当纸张经过感光鼓时，鼓上的着色剂就会转移到纸上，印成了页面的位图。最后当纸张经过一对加热辊后，着色剂被加热熔化，固定在了纸上，就完成了打印的全过程，这整个过程准确而且高效。虽然激光打印机的价格要比喷墨打印机昂贵得多，但从单页的打印成本上讲，激光打印机则要便宜很多。

除了以上三种最为常见的打印机外，还有热转印打印机和大幅面打印机等几种应用于专业方面的打印机机型。热转印打印机是利用透明染料进行打印的，它的优势在于专业高质量的图像打印方面，可以打印出接近于照片的连续色调的图片来，一般用于印前及专业图形输出。大幅面打印机，它的打印原理与喷墨打印机基本相同，但打印幅宽一般能达到24英寸（61cm）以上。它的主要用途集中在工程与建筑领域。但随着其墨水耐久性的提高和图形解析度的增加，大幅面打印机也开始被越来越多地应用于广告制作、大幅摄影、艺术写真和室内装潢等装饰宣传领域中，又成为打印机家族中重要的一员。

美国ZCorp是专业三维打印机生产商，生产全球最快的三维打印机，也是唯一的真彩色三维打印机，加之极低的耗材使用成本使其得到全球众多用户的青睐。以色列OBJET公司是现今世界上成型精度最高（层厚仅0.016mm）、使用最简便的三维打印快速成型机。