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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