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CH02 電腦硬體知識

CH02 電腦硬體知識. 2-1 電腦的組成與架構 2-2 電腦主機與零件 2-3 電腦週邊設備與連接 2-4 電腦的操作與保養 2-5 數字系統與資料表示法 附錄 數字表示法與計算. 2-1 電腦的組成與架構. 資料儲存單位. 2-1 電腦的組成與架構. ( D )1 . 小 華剛買了一個 250GB 的硬碟，其容量的表示法何者有誤 ？ (A)250×2 20 KB ( B)250×2 10 MB (C)250×2 30 Bytes (D)250×2 40 bits 。

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Presentation Transcript

  1. CH02電腦硬體知識 2-1 電腦的組成與架構 2-2 電腦主機與零件 2-3 電腦週邊設備與連接 2-4 電腦的操作與保養 2-5 數字系統與資料表示法 附錄 數字表示法與計算

  2. 2-1 電腦的組成與架構 • 資料儲存單位

  3. 2-1 電腦的組成與架構 ( D )1.小華剛買了一個250GB的硬碟，其容量的表示法何者有誤？ (A)250×220KB (B)250×210MB (C)250×230Bytes (D)250×240bits。 ( B )2.某張圖檔的大小為635KB，相當於：(A)635×2-30GB (B)635×2-10MB (C)635×220Bytes (D)635×223bits。

  4. 2-1 電腦的組成與架構 • 電腦硬體五大單元 CPU內的記憶單元 = 暫存器 + 快取記憶體

  5. 2-1 電腦的組成與架構 五大單元 = 算術邏輯單元 + 控制單元 + 記憶單元 + 輸入單元 + 輸出單元 CPU內含 : 算術邏輯單元、控制單元 記憶單元 輸入/輸出單元 Power Supply 輸入/輸出單元

  6.  電腦的五大單元 2-1 電腦的組成與架構 • 輸入單元 • 可將資料或程式傳送至記憶單元以等待處理 • 例如 鍵盤、滑鼠、繪圖板、麥克風、掃瞄器、條碼閱讀機 • 輸出單元 • 資料經電腦處理後，必須透過輸出單元送出給使用者 • 例如 螢幕、印表機、繪圖機、喇叭 • 控制單元（CU）： 位於CPU內部, 協調其它 4 大單元 讀取指令、解釋指令、產生控制訊號 控制 ALU 及 暫存器 ，命令其依照指令完成要做的工作

  7.  電腦的五大單元 2-1 電腦的組成與架構 • 算術邏輯單元（ALU）： • 執行程式中各類運算 • 邏輯運算：包含NOT、AND、OR 及比較大小如 >、=、< 等運算子。 • 算術運算：包含加、減、乘、除等的數值運算。 • 記憶單元 • 存放指令和資料的地方 • 等待 CPU 處理的資料或 CPU 已處理完的資料 • 可分為二大類：主記憶體與輔助記憶體兩類

  8. 2-1 電腦的組成與架構 1. 中央處理單元(CPU, Central Processing Unit)： • 包含控制單元、算術邏輯單元及少部分的記憶單元 • 整部電腦系統的核心 • 用來評估一台電腦效能最重要的指標。 2. 周邊設備：輸入單元與輸出單元的合稱。

  9. 2-1 電腦的組成與架構 1.( )以下所列電腦元件，何者位於電腦的中央處理器內？(A)暫存器 (B)隨身碟 (C)硬式磁碟 (D)隨機存取記憶體。 2.( )電腦基本架構中有數個主要的組成單元(或部門),其中負責存放電腦程式與資 料的單元是：(A)算術與邏輯單元 (B)記憶單元 (C)輸入單元 (D)控制單元。 3.( )請問所謂的I/O指的是：(A)1跟0(B)輸入與輸出　(C)Internet explorer (D)整合式辦公室系統（integrated office system）。 4.( )計算機基本結構五個單元中，何者負責比較資料大小？(A)算術邏輯單元 (B)控制單元(C)記憶單元　(D)輸入/輸出單元。

  10. 2-1 電腦的組成與架構 • 資料傳輸模式

  11. 2-1 電腦的組成與架構 1. 匯流排(Bus)：電腦上各元件之間傳送資料的管道。 PS 舊款主機板的匯流排,在CPU與北橋晶片組中會有前端匯流排 新款主機板，採單一晶片組設計，僅保留南橋的功能，北橋的功能則整合至CPU中。

  12. 2-1 電腦的組成與架構 • 匯流排的種類： (1).內部匯流排(Internal Bus)： 負責CPU內部例如控制單元、ALU與暫存器之間的資料傳送。 (2).系統匯流排(System Bus)： 負責CPU與晶片組之間的訊息傳送，例如連接CPU與北橋晶片的 前側匯流排(FSB) ,又稱前端匯流排。 (3).擴充匯流排(Expansion Bus)： 負責晶片組與記憶體及周邊設備擴充槽間的資料傳送。 舊款主機板的匯流排 內部匯流排 系統匯流排 擴充匯流排

  13. 2-1 電腦的組成與架構 • 新款主機板

  14. 2-1 電腦的組成與架構 • 舊款主機板

  15. 2-1 電腦的組成與架構 • 匯流排

  16. 2-1 電腦的組成與架構 • 匯流排依傳遞內容又可分為： (1).控制匯流排(Control Bus)：負責傳送控制訊號，為單向傳輸。 (2).位址匯流排(Address Bus)：負責傳送資料在記憶體中的位址，為單向傳輸。 (3).資料匯流排(Data Bus)：負責傳送資料，為雙向傳輸。

  17. 2-1 電腦的組成與架構 • CPU 匯流排的意義： (1).資料匯流排寬度(位元數、排線數)：表示CPU的位元數。 若資料匯流排排線有m條，此部電腦為 m 位元的電腦。 因 CPU一次能處理或存取的資料量為 m位元。 例：Intel Core i7 CPU資料匯流排有64位元， 故稱Intel Core i7為 64位元的CPU。

  18. 2-1 電腦的組成與架構 m位元的電腦, 第2-5頁 (3).m 位元的電腦中，CPU一次能處理的資料量, 以 Word 為單位，即 1 Word = m bits。 例如：在64位元電腦中，1 Word = 64 bits。 .資料匯流排有 K 條線表示： • K 位元CPU（電腦） • CPU 一次處理 K 位元資料 • 1 WORD 為 K 位元 = Byte

  19. 2-1 電腦的組成與架構 • ( )1.若一微電腦具有32條位址線與32條資料線，則其中央處理器 （CPU）每次作資料處理時,可直接存取的資料量可達下列何者？ (A)64位元　(B)32位元(C) 32MB(D) 4GB。

  20. 2-1 電腦的組成與架構 (2).位址匯流排寬度(位元數、排線數)：表 CPU最大定址空間。 若位址匯流排排線有 n 條，此部電腦可定址的最大記憶體 空間(或最大記憶體容量 ) 為 2nBytes。 例：Intel Core i7的位址匯流排有36條， 所以Intel Core i7的最大定址空間是64GB。 236Bytes = 26230 Bytes = 64GB Addressing, 第2-5頁

  21. 2-1 電腦的組成與架構 • 定址（addressing） • 當程式執行時，電腦系統會為該程式所需使用的指令及資料，指定存放在主記憶體中的某些位置，稱之為 定址。 • 若某部電腦的位址匯流排共有32條位址線，則該電腦可定址的最大記憶體空間為多少？ 232 Bytes = 22×230 Bytes = 4 GB • 若某部電腦所能定址的最大記憶體空間為16MB，則該部電腦的位址匯流排應有幾條位址線呢？ 2nBytes = 16 MB = 24 MB = 24×220Bytes = 224 Bytes； ∴ N = 24 條位址線

  22. 2-1 電腦的組成與架構 假設 Pentium PRO 的 CPU 有 36 條位址線，請問該 CPU 所能定址的最大記憶體容量是多少呢？(A)8 GB (B)64 GB (C)4 GB (D)16 GB 答： n = 36 2n bytes = 236 bytes = 26× 230 bytes = 64 GB

  23. 2-1 電腦的組成與架構 ( )1.若某電腦可定址的最大記憶體空間為1MB，則其位址匯流排線 有幾條？(A)1條 (B)17條 (C)20條 (D)32條。 ( )2.下列有關CPU匯流排的敘述，何者不正確？(A)CPU主要是靠匯 流排傳輸資料、位址與控制訊號 (B)資料匯流排的排線數，決定 每次能同時傳送資料的位元數 (C)位址匯流排的排線數，決定可 定址的最大記憶體空間(D)資料匯流排與位址匯流排的傳輸方 向，同為單向。 ( )3.下列敘述何者不正確？(A)資料匯流排只負責傳送資料給記憶體 (B)CPU中的算術與邏輯單元(ALU)負責算術運算與邏輯判斷 (C)控制匯流排負責傳送CPU的控制訊號 (D)位址匯流排負責傳 送位址。 ( )4.若有二數值 A=12 , B=7，電腦在計算C=A+B的過程中，控制單元 會到何處取出代表A及B的值，再送到ALU相加？ (A)輸入單元 (B)輸出 單元 (C)算術邏輯單元 (D)記憶單元。

  24. 2-1 電腦的組成與架構 (4).記憶體位址(Address)是指電腦主記憶體中資料存取位置 的編號。 • 在主記憶體中，每個用來儲存資料的位置都有一個編號， 稱為位址（address）。 • 電腦在執行程式時， 須先為該程式的指令及資料指定存放位置， 稱為定址（addressing）。

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