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第3章 計算機組織
3-1 中央處理器
3-2 主記憶體
3-3 執行程式
3-4 匯流排及介面
3-5 輸出入周邊設備
3-6 儲存裝置
電腦基礎元件
 真空管
3-2
電晶體
積體電路
超大型積體電路
計算機概論
三大電腦展
 德國漢諾威電腦展(CeBIT;每年三月舉行)
3-3
計算機概論
三大電腦展
 台北國際電腦展(COMPUTEX TAIPEI;每年六
月舉行)
3-4
計算機概論
三大電腦展
 美國拉斯維加斯國際消費電子展(CES;每年一月舉
行)
3-5
計算機概論
各類型電腦
 桌上型電腦 (Desktop)
3-6
計算機概論
各類型電腦
 筆記型電腦 (Laptop; Notebook)
3-7
計算機概論
各類型電腦
 平板電腦 (Tablet PC)
3-8
計算機概論
3C整合
 Computer(電腦)
 Communication(通訊)
 Consumer electronics(消費性電子產品)
3-9
計算機概論
Review: 1-2 計算機的通用架構
 「馮紐曼模式」(von Neumann Model)

最主要的精神在於「儲存程式」(stored program)
的概念
3-10
計算機概論
3-1 中央處理器
3-11
計算機概論
Intel Pentium 4
3-12
計算機概論
邏輯運算
3-13
計算機概論
微處理器發展簡史(I)
3-14
計算機概論
微處理器發展簡史(II)
3-15
計算機概論
3-2 主記憶體
3-16
計算機概論
位址和值
3-17
計算機概論
主記憶體類別
 RAM(Random Access Memory;隨機存取記憶體)
3-18

SRAM(Static RAM;靜態隨機存取記憶體)

DRAM(Dynamic RAM;動態隨機存取記憶體)
計算機概論
主記憶體類別
 ROM(Read-Only Memory;唯讀記憶體)

PROM(Programmable ROM;可程式的唯讀記憶體)

Invented by 周文俊 in 1956
EPROM(Erasable Programmable ROM;可用強紫外線
擦拭及可程式的唯讀記憶體)

EEPROM(Electronically Erasable Programmable
ROM;可電子擦拭及可程式的唯讀記憶體)
3-19
計算機概論
3-3 執行程式
3-20
計算機概論
生產線技術(pipelining)
3-21
計算機概論
3-4 匯流排及介面
 系統匯流排

負責CPU與記憶體間
的資料傳送
 擴充匯流排

保留一些連接給使用
者彈性使用
3-22
計算機概論
3-4 匯流排及介面
3-23
計算機概論
ISA、PCI、AGP及PCI Express
 在80年代,最當紅的高速匯流
排是ISA(Industry Standard
Architecture),它的傳輸速
率每秒只有8.33MB
 90年代,PCI(Peripheral
Component Interconnect)的
每秒133Mb
3-24
計算機概論
ISA、PCI、AGP及PCI Express
 繪圖卡等須高速運作的多採用AGP,它每秒可傳輸
2.1Gb
 現在走紅的是PCI Express,它也稱為3GIO。PCI
Express的傳輸速率為每秒2.5Gb~8Gb。(PCI-E 16X
8Gb)
3-25
計算機概論
USB
 USB(Universal Serial Bus;通用序列匯流排)

是USB Implementers Forum 所開發的連線規格

針對電腦的外接週邊設備(鍵盤、滑鼠、遊戲控制器、
攝影機、儲存裝置、掃描器和其他周邊)所設計,讓
使用者安裝特定裝置時,能夠省去開啟電腦機箱及重
開機的麻煩,隨插即用
3-26
計算機概論
USB
3-27

為一般使用者提供了操作簡便、擴充性和快速等優點

USB 2.0傳輸速度最高每秒可達480Mb;

USB 3.0每秒傳輸速度達4.8 Gb
計算機概論
IEEE 1394
 IEEE 1394

一種高速序列匯流排的公定標準。Apple將此種匯流
排命名為 FireWire,Sony稱它為 i.Link

提供隨插即用的功能,提供個人電腦相容性的延伸
介面,它具有保證頻寬的傳輸模式,適用於消費性
電子聲訊/視訊產品、儲存週邊及可攜式裝置
3-28
計算機概論
IEEE 1394

IEEE 1394的資料傳輸速度是每秒400Mb,新的IEEE
1394b規格,傳輸速度高達每秒3.2Gb
3-29

數位錄影機常用

USB目前在PC較佔上風
計算機概論
3-5 輸出入周邊設備
3-30
計算機概論
鍵盤
 輔助我們將訊息輸入電
腦的重要輸入設備,它
的字符位置和打字機類
似,它與主機板連接的
界面規格主要為PS2及
USB
3-31
計算機概論
滑鼠
 輔助我們將訊息輸入電腦的重要輸入設備,它與主機
板連接的界面規格主要為PS2、USB、無線連接
 種類非常的多:二鍵、三鍵、二鍵加小滾輪(可方便
瀏覽超過顯示範圍的頁面)、軌跡球式的滑鼠 、光
學滑鼠
3-32
計算機概論
滑鼠
3-33
計算機概論
掃描器
 掃描的文件以數位影像
格式儲存
 儲存的檔案格式有TIFF、
BMP、GIF與PCX等格式
 掃描器的解析度以掃描
時每英吋的取樣點數
(dpi;dot per inch)
表示
3-34
計算機概論
螢幕
 又稱顯示器(monitor),是電腦最主要的輸出設備
 傳統的螢幕為陰極射線映像管顯示器(CRT;Cathode
Ray Tube),既粗大又笨重,已快速地被既輕且薄的
液晶螢幕(LCD;Liquid Crystal Display)所取代
3-35
計算機概論
印表機
 重要的輸出週邊設備,它的解析度以印出時每英吋的
列印點數(dpi;dot per inch)表示
3-36
計算機概論
3-6 儲存裝置
 硬碟
 磁帶
 軟式磁碟片
 Zip
 光碟片
 記憶卡
 隨身碟
 可攜式硬碟
 MO
3-37
計算機概論
硬碟
 硬碟(Hard Disk)是電腦儲存資料最重要的
地方,它的內部有圓形碟片及讀寫頭
 程式及資料平時通常放在硬碟,執行時才從硬
碟載入主記憶體,因此它是極為重要的儲存設
備,平時最好就做備份
3-38
計算機概論
Traditional Hard Disk Drive (left)
and Solid-State Drive (right)
Source: Wikipedia
3-39
計算機概論
磁帶、軟式磁碟片、Zip及MO
 磁帶通常用來做備份,主要是因為磁帶通常比硬碟的
容量要大許多。現在的磁帶備份的資料動輒以TB
(Tera Byte;兆位元組)計
 備份的另一種選擇是使用RAID(Redundant Arrays of
Inexpensive Disks)磁碟陣列
3-40
計算機概論
RAID 0
3-41
計算機概論
RAID 1
3-42
計算機概論
RAID 5
資料容量360G
3-43
計算機概論
RAID 10
資料容量240G
3-44
計算機概論
磁帶、軟式磁碟片、Zip及MO
 軟式磁碟片曾是九十年代最主要的可攜式儲存媒介
 Zip(IOMEGA於1995年推出)及MO(Magnet Optical
Disk;SONY於1988年推出)是九十年代頗受歡迎的大
量資料之可攜式儲存媒介
3-45
計算機概論
光碟片
 新力(Sony)和飛利浦(Philips)在八十年代初期推
出了CD-ROM
 CD光碟片的儲存容量 為650MB
 DVD(Digital Versatile Disk)單面單層可儲存4.7GB,
最高可儲存雙面雙層,達17GB之多
3-46
計算機概論
光碟片
 CD系列(CD-ROM、CR-R、CR-RW或VCD)的存取
速度時,單倍速為每秒150KB
 DVD系列(DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW或DVD-
Video)的存取速度時,單倍速為每秒約1350KB
 HD DVD; Blu-ray Disc
3-47
計算機概論
記憶卡
 數位相機、PDA、…等都
利用這種輕薄的記憶裝
置儲存資料,它的種類
繁多
3-48

CF(Compact Flash)

SM(Smart Media)
計算機概論
記憶卡

SD(Secure Digital)

MMC(Multi Media
Card)
3-49

MS(Memory Stick)

xD

micro SD
計算機概論
微型硬碟(MD)
 縮小版的硬碟
 一般家用電腦使用的是3.5吋硬碟,筆記型通
常用比較小的2.5吋硬碟,而MD小到連1吋都不
到
 容量通常較記憶卡高一個等級
3-50
計算機概論
多合一的讀卡機
 可同時讀取多種不同的記憶卡
3-51
計算機概論
隨身碟
 隨身碟(Flash Disk)
又稱大拇哥,意即和大
拇指大小差不多
 透過USB埠可以連到電腦
上,進行存取動作,相
當方便
 容量以GB計
 造型花樣百出
3-52
計算機概論
隨身碟
3-53
計算機概論
複合式隨身碟兼具收錄音及MP3等功能
3-54
計算機概論
可攜式硬碟
 USB 外接硬碟,它是一種體積小且重量輕的攜帶
式儲存裝置
3-55
計算機概論
可攜式硬碟
 大約只有手掌般的大小,而且具有USB連接線即
插即用的功能,可輕易地與個人電腦相連接,安
裝極為便捷
 雖然較隨身碟大一些,但容量達數百GB,甚至TB,
是須攜帶大量資料人士的最愛
3-56
計算機概論

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