光碟機

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第六章
電腦的週邊設備
主講人:董美明
電腦週邊設備的分類:
輔助儲存設備
週
邊
設
備
輸入設備
輸出設備
硬碟
儲存需長久保存的資料,
兼具有輸入及輸出的功能
輸入資料或指令
輸出資料處理的結果
光碟燒錄機
鍵盤、滑鼠、搖
桿
顯示器、印表機、喇叭
6-1 輔助記憶體
一、 輔助記憶體的種類
名稱
存取資料的方式
磁碟機
隨機
固態硬碟
光碟機
隨機
說明
分為軟式磁碟機(FDD)
及硬式磁碟機(HDD)
以快閃記憶體來作為儲存
元件
分為CD、DVD、藍光
(BD)
二、軟式磁碟機(FDD)
1.硬式磁碟機簡稱硬碟,具有容量大,單
位儲存成本低的優點。
2.常見的個人電腦硬碟有3.5吋(桌上型)、
2.5吋、1.8吋(筆電)等3種,加裝外接盒
作為行動硬碟。
3.硬碟的規格:容量、轉速(RPM)、傳輸
介面(IDE、SATA)等3項主要規格。
※RPM(Revolutions Per Minute,每秒
鐘旋轉圏數)
※ IDE傳輸速率最高可達166MB/Sec
※ SATA傳輸速率最高可達600MB/Sec
4.硬碟多半內建有緩衝記憶體,用來加速
硬碟存取速度,常見的規格有16MB、
32MB、64MB。
※硬碟的讀寫原理
1. 硬碟的構造:
磁盤:用來儲存資料的地方,其表面塗佈
有數十至上百億個極細微的磁粒(蕊)。
每顆磁粒都有正、負兩個磁極,用來
表示0或1的二進位資料。分為上下兩
磁面。
磁軌:每個碟面上有許多由外向內依序編號
(最外圏為0)的同心圓軌道。
磁區:每圏磁軌又可分為多段。儲存資料的
最小單位,每一磁區為512bytes
磁叢:由 多 個 連 續 的 磁 區 所組成,是作
業系統存取硬碟資料的單位,不同的作
業定義存取的磁叢大小會有所不同。
a. 硬碟容量 = 讀寫頭數 × 磁軌數 × 磁區數
× 磁區的大小(512 bytes)
b. 轉速:硬碟內部馬達旋轉的速度,單位為
RPM(每分鐘旋轉圈數)
c. 常用介面:IDE、SATA
輔助儲存設備
1.週邊設備可分為:___________________、
輸出設備
輸入設備
_____________、_______________。
容量
轉速(RPM)
2.硬碟的規格:______、_______________、
傳輸介面 (IDE、SATA)等3項主要規格
_____________
磁軌
3._______:每面磁面上有許多同心圓軌道。
磁區
4._________
每圏磁軌又可細分為許多段。
磁盤
5. _________:每片磁盤有上下兩磁面。
磁叢
6. _________:由
多 個 連 續 的 磁 區 所組
成。
一個硬式磁碟機有32個讀寫頭、每面有
6,256個磁軌、每個磁軌有63個磁區,每
個磁區有512bytes,請問此硬式磁碟機的
容量約為多少
32 × 6256× 63 × 512
= 16 x 6256 x 63 KB
= 6,306,048 KB
= 6 GB
磁碟存取時間
※磁碟存取時間:指磁碟機讀取或寫入資料
-3
的時間,通常以毫秒(ms,即10 秒)為
單位。
磁碟存取時間 = 搜尋時間 + 旋轉時間 + 傳
輸時間
搜尋時間:將讀寫頭移到要存取資料位置
(磁軌)所需的時間。
旋轉時間:將資料磁區旋轉到讀寫頭所在
位置的時間。
傳輸時間:讀寫頭將磁區資料讀出並傳送
至主記憶體,或主記憶體將資料傳送至讀
寫頭,並寫入資料磁區所花用的時間。
1. 磁碟存取時間 = __________
搜尋時間 +__________
旋轉時間
傳輸時間
+ ___________,通常以_______秒為單位。
毫秒
搜尋時間
2.___________:將讀寫頭移到要存取資料位
置(磁軌)所需的時間。
3.___________
旋轉時間
將資料磁區旋轉到讀寫頭所
在位置的時間。
4.
___________
傳輸時間
讀寫頭將磁區資料讀出並
傳送至主記憶體,或主記憶體將資料傳
送至讀寫頭,並寫入資料磁區所花用的
時間。
某一磁碟機之轉速為7,200RPM,資料傳輸
率5,000,000Bytes/Sec,搜尋時間為
10ms,則要存取同一磁柱內5,000Bytes之
資料需花費多少時間?
搜尋時間 = 10ms
旋轉時間 = (磁碟機旋轉一圈所需秒數) ×1/2 (取平均時間
每秒可旋轉圈數:7,200/60秒 = 120 圏
每旋轉一圏所需秒數:1/120 ≒0.0083 Sec
旋轉時間 = 0.0083 x1/2 = 0.00415 Sec=4.15 ms
傳輸時間 =5,000/5,000,000=1/1,000 = 1ms
磁碟存取時間 = 搜尋時間 + 旋轉時間 + 傳輸時間
= 10ms + 4.15ms + 1ms = 15.15ms
( B ) 1.下列何者不是目前在個人電腦上使
用的輔助記憶體?(A)硬磁(B)快取記憶體
(C)軟碟 (D)光碟機。
2.一個硬式磁碟機有16個讀寫頭、每面有
19,328個磁軌、每個磁軌有64個磁區,每
個磁區有512bytes,請問此硬式磁碟機的
容量約為多少? 9.4GB
男人、女人的妙比
女人好比梨,外甜內酸。吃梨的人不知道
梨的心是酸的,
因為吃到最後就把心扔了,所以男人從來
不懂女人的心。
男人就好比洋蔥,想要看到男人的心就需
要一層一層去剝!
但在剝的過程中你會不斷流淚,剝到最後
你才知道洋蔥是沒心的。
6-1.2 固態硬碟
1.固態硬碟(Solid-State Drive, SSD)
與傳統硬碟(HDD)不同,沒有馬達、
讀寫頭等機械構造,而是以快閃記憶體
(Flash Memory)來作為儲存元件。
2. 固態硬碟具有耗電量低、重量輕、無噪
音、耐震力高等優點。
3. 目前常應用於筆記型電腦、輕省筆電
等產品。
6-1.3 光碟機
常見的光碟機有下列3大類
a. CD、DVD光碟機--- 使用紅色雷射光
b. 藍光(Blu-ray Disc, BD)光碟機 --
使用藍色雷射光
1. 光碟機依照讀寫功能可分為唯讀式光碟
機、燒錄機兩種。
DVD光碟機:
即俗稱的DVD燒錄機。
可燒錄DVD光錄片規格比較
碟片規格
說明
常見用途
DVD+ R
可燒錄1次
儲存數位照片、電影檔案
可燒錄1次
DVD+ R DL
容量8.5GB
儲存高畫質影片檔
DVD光碟機:
碟片規格
說明
常見用途
可燒錄多次,若要刪除資
料,須將整片資料抹除
資料備份
若要刪除資料,不須將整
DVD+ RAM
片資料抹除
資料備份
DVD+ RW
藍光光碟機
目前藍光光碟片常見的規格有容量為
25GB的單面單層(BD-R) 、50GB的單面
雙層(BD-R DL)、100GB的單面三層
(BD-R TL)、128GB的單面四層、可重複
燒錄的可複寫藍光光碟片。
光碟機的讀寫倍速
倍速:是用來衡量光碟機讀寫速度的單位,
倍速越高,讀寫速度越快。
種類
雷射光波長
單倍讀寫速度
最高讀取速度
(倍速)
CD
780奈米
150 KB/Sec
52
DVD
650
1,350 KB/Sec
24
BD
405
4.5 MB/Sec
12
例如:
CD單倍讀寫速度=150 KB/Sec
計算50倍速的CD光碟機讀寫速度。
150 (KB/Sec) X 50=7,500 KB/Sec
7,500 (KB/Sec) / 1,024=7.3 MB/Sec
例如:
DVD單倍讀寫速度=1,350 KB/Sec
計算12倍速的DVD光碟機讀寫速度。
1350 (KB/Sec) X 12=16,200 KB/Sec
16,200 (KB/Sec) / 1,024
=15.8 MB/Sec
例如:
藍光單倍讀寫速度=4.5 MB/Sec
計算12倍速的DVD光碟機的讀寫速
度約等於多少倍速的藍光光碟機。
15.8 MB/Sec / 4.5 MB/Sec ≒4 倍
( B ) 1.下 列 哪 一 種 D V D 光 碟 機 只 能
讀取光碟片上的資料,但不能寫入
資 料 ? (A)DVD-R
(C)DVD-RAM
(B)DVD-ROM
(D)DVD-RW。
( C ) 2. 36倍速的CD-ROM其讀取資料的
速度和以下何種倍速的DVD相同?
倍速 (B)6倍速
(C)4倍速
(A)8
(D)2倍速。
http://www.youtube.com/watch?v=xHAaPNVUc4s
http://www.youtube.com/watch?v=gLNznY9vsMM
6-2 輸入/輸出設備
6-2.1 輸入設備
輸入設備泛指能將資料輸入至電腦中的
硬體設備,常見的輸入設備有鍵盤、
滑鼠、數位相機、掃描器。
鍵盤
標準鍵盤共有104個按鍵,許多廠商
開發出多功能鍵盤。
※鍵盤的工作原理
1.鍵入資料:電腦內的電路板隨即產
生一個獨一的電子訊號。
2.偵測按鍵:微處器將產生的內碼轉
成掃描碼,並將它送至主機板。
※鍵盤的工作原理
3. 解讀掃描碼:CPU讓BOIS解讀掃
描碼,並將掃描碼轉換成代表按
鍵的內碼。再儲存至記憶體中。
4. 顯示結果:作業系統及應用程式
將資訊顯示在螢幕上。
滑鼠
滑鼠是視窗作業中的主要輸入設備。
目前使用普及的一般光學滑鼠、雷
射滑鼠、藍光滑鼠。
※滑鼠的工作原理
1.移動滑鼠:滑鼠被移動時,其底部的
發光體(LED)會發光。
2.偵測反射光:感光元件會依據擷取到
的反射光變化,儲存成一張張的圖像。
※滑鼠的工作原理
3.解讀掃描碼:數位訊號處理器會不
斷地比對圖像以計算出移動距離及
方向等資料,經電腦處理後即可在
螢幕上看到滑鼠指標的移動。
4.按下滑鼠按鍵:按下按鍵後,滑鼠
會送出電子訊號給電腦處理。
數位相機
數位相機是將拍攝的影像儲存在記
憶卡中,我們可利用USB傳輸線將
數位相機與電腦相接,或使用讀卡
機來讀取記憶卡中的資料,以便透
過電腦瀏覽照片。
※像素
是影像顯示的基本單位。
※數位相機的工作原理
1.按下快門鈕:光線穿過鏡頭、光圏、
及快門後,即落在感光元件上。
2.擷取光線:感光元件會將接收到的
光源轉換成類比訊號。
3.轉換訊號:類比/數位轉換器會將接
收到的類比訊號轉換成數位訊號,
再傳至數位訊號處理器。
4.影像格式化:數位訊號處理器將數
位訊號壓縮、格式化,使其符合影
像格式。
5.存入記憶卡鍵:將影像以檔案形式
存至記憶卡中。
掃描器
掃描器是一種藉由光學掃描,將影
像或文字稿轉換為數位資料,來讓
電腦儲存及處理的輸入設備。
※光學字元辨識(OCR)軟體
辨識影像中的文字資料,並儲存成
可編修的文字檔,以節省人工輸入
的時間。
掃描器主要規格
 解析度:是衡量掃描器所能擷取
影像資料多寡的標準,單位為
ppi(pixels per inch,每英吋擷
取的影像)。
 色彩解析力:又稱畫素深度,用
來衡量掃描器分辨顏色的細膩程
度,單位為位元(bit)。
※掃描器的工作原理
1.光源照射:燈管由前到後移動,照
射文件。
2.擷取反射光:文件反射的光線,會
經鏡子系統再折射到感光元件上。
3.轉換訊號:感光元件將接收到的光
源轉換成類比訊號,再交由ADC轉
換成數位訊號。
4. 處理數位資料:傳送數位訊號至
電腦,應用軟體會處理這些訊號,
並將影像呈現。
6-2.2 輸出設備
輸出設備是用來輸出電腦處理結果的硬
體設備,常見的輸入設備有顯示器、
印表機、喇叭。
顯示器
顯示器(又稱螢幕)是最常見用顯示
電腦作業訊息及結果的輸出設備。
陰極射線管顯示器:是使用陰極
射線管的技術來呈現影像,體積大、
重量重、耗電量高。
液晶顯示器:由背光模組的光源,
透過液晶來將影像呈現出來。體積
小、重量輕、耗電量低、幅射低。
液晶顯示器有TFT(薄膜電晶體)與
LED(發光二極體)兩種。
※TFT(薄膜電晶體) :使用燈管。
https://www.youtube.com/watch?v=faaZ2Sxjx9w
※LED(發光二極體):使用LED燈來
作為背光源,由於LED燈的體積小,
因此LED液晶顯器較輕薄。
https://www.youtube.com/watch?v=Bdcc3Ep3OEU
※液晶顯示器的工作原理
1.發光:背光的燈管發出白光。
2.過濾光線:光線在通偏光板時,只
有與偏光板平行的光線會通過。
3.液晶形變:光線通過液晶柱時,會
因為R、G、B訊號的強弱,而產生
不同偏壓,致使光線產生不同程度
的扭轉。
4.濾鏡光線: 白光通過R、G、B三色
的濾鏡,變成純色。
5. 過濾光線:與步驟2方向垂直的偏
光板(類似橫式百葉窗),讓扭轉越
多的光線通過越多(即越亮)。
顯示器的尺寸:是以顯示器對角線的
長度。
印表機
印表機是用來將資料列印成書面
形式的輸出設備。
撞擊式:點矩陣印表機,通常用
來列印需複寫的多聯式文件。
非撞擊式:噴墨、雷射印表機。
噴墨印表機
利用微小的噴嘴將墨點噴在紙
張上,以列印出文字及圖像。此
種印表機使用的墨水,可分防水
及不防水兩種。
彩色機種有青、洋紅、黃、黑,
即所謂的印刷四原色;經由此四
原色的混合,可調配出大部分的
顏色。
※噴墨印表機的工作原理
1.進紙:紙張經由滾筒送入。
2.加熱墨水:電阻通電後,可將噴墨
室內的墨水加熱至沸騰、產生氣泡。
3.噴出墨點:墨點經由噴嘴頭上的噴
嘴噴出至紙張上,即列印在文件上
的一點。
4.填入墨水: 電阻冷卻後,墨水匣中
的墨水再度流入噴墨室。
雷射印表機
利用加熱加壓的方式,將碳粉
壓印到紙張上,以列印出文字及
圖案。
※雷射印表機的工作原理
1.進紙:紙張經由滾筒送入。
2.雷射光照射:印表機內的處理器送出
列指令,雷射光射出後,經由一組特
殊鏡片,最終照射到感光鼓上。
3.吸附碳粉:感光鼓將光源照射部分轉
換成電流,會吸附碳粉匣中的碳粉。
4.高温壓印:捲軸在高温及高壓下,會
將碳粉壓印到紙張上,形成文字及圖
案。
市售的印表機會標示以下2項主要規
格:
 解析度:用來衡量印表機列印品質
的標準,單位為dpi(dots per
inch,每英吋可列印的點數)
 列印速度:用來衡量印表機列印速
度的標準,單位為ppm(pages
per minute,每分鐘可列印的行
數)。
喇叭
又稱揚聲器,是用來輸出聲音
的設備。
喇叭分為主動式與被動式兩種,
「主動式」喇叭內建有擴大電路,
需插電,大多有音量調整鈕。
「被動式」喇叭則没有擴大器,
不需插電,只能用電腦中的軟體
來調整音量。
夢想驛站
http://www.youtube.com/watch?v=ZHmaHzJbBWY

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