Transcript 光碟機

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
隨機
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.___________：將資料磁區旋轉到讀寫頭所
旋轉時間
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