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暫存器

暫存器. 一般主記憶體與 CPU 之間以 CPU 之外頻工作 ，速度遠小於 CPU 的工作頻率。因此，需要有能夠與 CPU 快速溝通的記憶體，提高 CPU 的效能。 暫存器（ register ）一種製造在 CPU 內部的記憶體 ， 用來暫時存放 正在執行中 的指令或資料的儲存區 ，這種記憶體與 CPU 同步快速，但是容量很小。. 快取記憶體. CPU 執行時，高速處理大量的資料與指令 ，因此，採用與一般主記憶體 不同規格 而 速度更快 的記憶體 ， 稱為 快取記憶體 (Cache memory), 簡稱 快取 (cache) 。

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暫存器

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  1. 暫存器 • 一般主記憶體與CPU之間以CPU之外頻工作，速度遠小於CPU的工作頻率。因此，需要有能夠與CPU快速溝通的記憶體，提高CPU的效能。 • 暫存器（register）一種製造在CPU內部的記憶體，用來暫時存放正在執行中的指令或資料的儲存區，這種記憶體與CPU同步快速，但是容量很小。

  2. 快取記憶體 • CPU執行時，高速處理大量的資料與指令，因此，採用與一般主記憶體不同規格而速度更快的記憶體，稱為快取記憶體(Cache memory), 簡稱快取(cache)。 • 當CPU處理資料時，它會先到快取記憶體中尋找，如果資料因先前已經讀取而暫存於此的話，就不需從龐大的記憶體中費時讀取，可減少對主記憶體的存取次數，大幅提高CPU的效能。 • 快取記憶體有L1 cache(第一級快取) 與 L2 cache(第二級快取) 之分。等級越高，速度越快。

  3. 虛擬記憶體 • 虛擬記憶體(Virtual Memory)是一種作業系統運用的技術，將磁碟空間模擬成主記憶體，使得在實體記憶體(即主記憶體)不足的系統上，也可執行需要記憶體較多的應用程式。 • 通常 Windows 中會將虛擬記憶體的大小調整在實體記憶體的 2.5 倍。我們也可以自行設定電腦內虛擬記憶體的大小。

  4. 3-6 介面卡簡介 • 介面卡是當作電腦與周邊設備間的電路橋樑，用來擴充電腦的功能。 • 介面卡需要連接到主機板的插槽並且安裝該介面卡的驅動程式(Driver)才能跟電腦主機正常溝通與運作。 • 常用的介面卡如顯示卡、音效卡、網路卡等。 • 有些主機板在電路板上已整合一些介面卡晶片，成為內建晶片主機板，若沒有特殊需求，就不必另外安裝這些介面卡。

  5. 顯示卡(1/2) • 顯示卡主要將電腦產生的畫面資料傳送給螢幕。 • 顯示卡內部之影像處理晶片經由複雜運算處理顯示畫面。 • 不同等級的顯示卡，其價格與性能差異極大。 • 顯示卡的顏色數量越高，其所能展現的色彩越真實。目前之顏色數以65,536（216）、16,777,216（224）及4,294,967,296（232）等三種顏色數為主。

  6. 顯示卡(2/2) • 市面上的顯示卡都通稱為VGA（Video Graphics Array, 視訊圖形陣列）卡。 • 顯示卡解析度越大時，螢幕的可視範圍相對越大，不同的顯示卡其所支援的解析度不同。 • 目前的顯示卡以高速圖形顯示的AGP (Advanced/ Accelerated Graphics Port)介面為主，其加強對平面(2D)及立體(3D)圖形的處理能力。 • 顯示卡的性能主要取決於所使用的顯示晶片及記憶體容量，記憶體是為了加快圖形與影像處理速度。

  7. AGP 介面 • AGP規範是美國英代爾(Intel)公司在1996年提出來的，該規範定義了一種超高速的連通結構。 • AGP使三維圖形晶片可以把主記憶體作為緩衝器，因此大大提高存取速度。 • 目前最新的AGP的資料寬度為32bits，工作頻率為533MHz。 • 目前新一代的PCI-Express介面顯示卡比AGP者的特性更優異，有取而代之的趨勢。

  8. AGP介面的顯示卡

  9. 音效卡 • 音效卡（Sound Card）的主要功能是將電腦所產生的數位音訊轉換成類比訊號，然後傳送給喇叭來輸出聲音。 • 音效卡以PCI介面為主。 • 一般音效卡不僅有輸出音效的功能，也包含其他連接埠來連接其他的影音或娛樂設備，如MIDI、搖桿、麥克風等。 • 有許多主機板已經內建音效卡，不需另外安裝音效卡。

  10. PCI 介面 • PCI (Peripheral Component Interconnect, 週邊元件連接介面)是Intel 所發表的匯流排介面。 • 目前大多數的介面卡如音效卡、網路卡及數據卡均為PCI介面。 • 常見的規格PCI 2.1的資料匯流排為32 bit, 工作時脈為133MHz，有些PCI為64bit。 • 一般的主機板均有數個PCI插槽。

  11. PCI介面的音效卡

  12. 網路卡 • 網路卡(Network Interface Card: NIC)是電腦資料與在網路線上傳輸資料的轉換設備，它可以讓電腦之間互相連線溝通，共享資源。 • 網路卡一般插在電腦主機板上或已將其晶片內建在主機板上並以一個RJ-45的插孔與網路線連接。 • 插板的網路卡一般為PCI介面，市面以10Mbps或100Mbps居多。 • 無線網路卡大多為USB介面或使用PCMCIA介面。 • 筆記型電腦大多使用PCMCIA介面。

  13. 網路卡實例 PCMCIA介面網路卡 PCI介面網路卡

  14. 無線網路卡實例 PCMCIA介面無線網卡 USB介面無線網卡

  15. 3-7 輸入裝置簡介 • 電腦的輸入裝置（Input Device）可接受外界所輸入的指令或資料，並將外部資料的資料碼或訊號轉成電腦所辨識的內碼（Internal Code）。 • 常見的輸入裝置包括鍵盤（Keyboard）、滑鼠(Mouse)、掃描器（Scanner）、麥克風（Microphone）、數位相機（Digital Camera）等。

  16. 鍵盤 • 一種按鍵式的文字、數字或命令的輸入設備。 • 當使用者按下鍵盤時，鍵盤內的電路偵測到此輸入訊號並將此訊號轉換成代表該按鍵的電腦內碼傳給電腦。 • 標準鍵盤模式為104個按鍵，分為打字鍵區、編輯鍵區、數字與編輯鍵區、功能鍵區及特殊功能鍵區等五個按鍵區域。 • 鍵盤與主機的連接方式，一般採用PS/2或USB插座。亦有利用紅外線或無線電波之無線鍵盤。

  17. 特殊功能鍵區 功能鍵區 打字鍵區 數字及編輯鍵區 編輯鍵區 104鍵之標準鍵盤配置

  18. PS/2 介面 • PS/2 連接埠，可連接PS/2規格的滑鼠或鍵盤等單向輸入設備。 • 滑鼠用PS/2接頭與插座均標定為綠色 • 鍵盤用PS/2接頭與插座均標定為藍色

  19. USB介面 • USB (Universal Serial Bus)意指通用序列匯流排。 • 2001年公佈的USB 2.0版本的傳輸速度提升到480Mbps, 遠高於1.0版本的12Mbps. • USB支援隨插即用(Plug and Play)安裝與熱插拔(hot swapping)功能，非常適合安裝移動式設備。 • 一部電腦最多可以連接127個USB裝置。 • USB如同萬用插頭，現在大部分數位產品多採用了USB介面，如鍵盤、滑鼠、印表機、掃描器、燒錄機、數位相機、網路攝影機、隨身磁碟機等等。

  20. 鍵盤種類 • 機械式鍵盤 • 傳統與早期的鍵盤。按鍵之間各自獨立，互不影響。每個按鍵下方都有一微動開關及彈簧，當其被觸動時，便對電腦傳送單一專屬訊號，並發出敲擊聲。 • 薄膜式鍵盤 • 又稱為「無聲鍵盤」。構造上以兩片膠膜取代傳統的微動開關，膠膜之間夾著許多線路，靠著按鍵壓觸線上的接點來發送訊號。這樣的構造具有「無聲」及「防水」的特色。

  21. 鍵盤實例 無線鍵盤 特殊造型鍵盤

  22. 滑鼠 • 滑鼠是控制游標位置的指向操作設備。 • 滑鼠與電腦的連接有序列埠(早期)、PS/2及USB三種。 • 滑鼠依照工作原理來區分： • 「機械式」 • 「光學機械式」 • 「光學式」

  23. 機械式滑鼠的工作原理 當滑鼠移動時，會帶動圓球滾動，由於圓球頂住兩個滾軸，並且控制水平與垂直移動的滾軸。 當水平與垂直這兩個滾軸轉動時，電路便會開始計算游標所移動的距離。

  24. 光學機械式滑鼠 • 光學機械式利用圓球滾動帶動滑桿齒輪轉動，由齒輪的間繫會斷續LED的光線，並經由控制晶片得到滑鼠移動的訊息。 • 光學機械式滑鼠的滾球與接觸面的摩擦容易將污垢帶入滑鼠，使游標的控制遲鈍。

  25. 光學式滑鼠 • 光學式滑鼠沒有軌跡球及滑桿齒輪，主要由發光二極體、光學透鏡及影像分析晶片組成。 • 滑鼠內發光二極體發出光線，照亮滑鼠底部表面，經由一組光學透鏡反射到感光器內形成影像，由影像分析晶片分析影像特徵點位置隻變化判斷滑鼠的移動方向與距離，完成滑鼠的指標定位。 • 光學滑鼠有反應靈敏、移動精確且不會受污染的優點，但是，滑動面需要有好的反色效果。

  26. 滑鼠實例 滾輪式光學滑鼠 無線藍芽光學式滑鼠

  27. 掃描器 • 掃描器是一種能將靜態影像轉為數位影像的數入設備。 • 掃描器利用光學的原理，將感應到的文件、相片等轉換成電子訊號傳送至電腦。 • 掃描器以DPI (Dot Per Inch, 每吋的點數)作為解析度的單位，DPI值越高，影像越清晰。有300 DPI、400 DPI、600 DPI 或1200DPI 等多種規格。 • 掃描器的色彩位元數表示該掃描器的分色能力，位元數越高，顏色越鮮明，主流商品已達36bits及48bits. • 目前的掃描器與電腦主機的連接以USB介面為主。

  28. 掃描器 • 搭配適當的文字辨識軟體，掃描器還可以作為另類的文書輸入工具。 • 搭配如photoImpact、Photoshop等影像繪圖軟體則可以圖像進行編修，搭配印表機則可以達到列印功能。 • 市面上的多功能事務機整合了掃描、影印、列印及傳真等功能，相當適合於小型辦公室中使用。

  29. 多功能事務機 • 掃描器擴充的「多功能事務機」整合了掃描、列印、傳真及影印等功能，相當適合於小型辦公室中使用。

  30. 掃描器的工作原理 並傳送至電腦，再由電腦解讀與儲存成數位影像資料。 掃描器內部的「冷陰極螢光管」發出光源照射所掃描的文件，透過內部的感光元件來將所感應到的光線轉換成電流的類比訊號再轉換成數位訊號。

  31. 數位相機 • 數位相機可以立即檢視或刪除拍攝之作品，並且將所儲存的影像資料傳送到電腦中加以美化處理。 • 數位相機主要以CCD感光元件進行拍攝，像素（Pixel）的多寡直接影響相片輸出的解析度與畫質。一般而言，像素越高，畫質越好。 • 數位相機以Flash ROM 之記憶體儲存影像，可以重複拍照使用。 • 大多數數的數位相機可以經由USB介面連接到電腦主機，由主機取得影像。

  32. 數位相機實例

  33. 麥克風 • 麥克風（Microphone）可將外界的聲音訊號，透過音效卡轉換成數位型態的訊號再輸入到電腦中，方便錄音軟體進行處理。

  34. 視訊攝影機或網路攝影機 • 由於網路寬頻的發展帶動了網路視訊的風潮，網路兩方的電腦上安裝視訊攝影機(網路攝影機Webcam)與麥克風，就可以讓網路相隔的人彼此面對面交談與溝通。 • 網路攝影機的鏡頭之畫素越多，影像品質越好。 • 網路攝影機以USB 介面居多。

  35. 搖桿 • 以搖桿操控遊戲的進行，大幅提升遊戲的趣味性。 • 搖桿有類比式及數位式兩種。 • 類比式採比例式控制，搖桿移動的大小將影響螢幕上移動的距離。 • 數位式搖桿僅有移動的方向來，沒有其大小快慢之分。

  36. 數位板 • 數位板主要用於平面圖形的繪製，取代以滑鼠來畫圖的不方便。 • 數位板配置有平放於桌面的工作面版，在數位板上所繪製的線條，會立即顯示螢幕上的繪圖軟體中。 • 數位板通常附有感壓筆來繪製圖形，有些數位板能夠計算出感壓筆的力道，而畫出不同粗細的線條。

  37. 3-8 輸出裝置介紹 • 輸出裝置（Output Device）可將經過電腦運算或處理過的結果顯示或列印出來 • 最主要的輸出裝置就是電腦螢幕或稱顯示器，藉由螢幕上的文字或圖形，可以讓我們清楚方便地確認操作的正確性。 • 常見的輸出裝置有文件式輸出裝置-印表機（Printer）及聲音的輸出裝置-喇叭（Speaker）等。

  38. 顯示器 • 螢幕乃是將電腦處理後的資訊顯示出來的裝置又稱顯示器。 • 螢幕的尺寸是以正面對角線的距離的吋數為單位。 • 螢幕依工作成像原理，可區分成以下兩種: • 「映像管螢幕」（Cathode Ray Tube, CRT） • 「液晶顯示螢幕」（Liquid Crystal Display, LCD）

  39. 螢幕實例 映像管螢幕 液晶螢幕

  40. 映像管螢幕 • 映像管的工作原理與一般電視機相同，是利用電子光束打在塗滿「磷化物」的弧形玻璃上，後端則是使用陰極線圈放出的負電壓，以驅動電子槍將電子放射在弧形玻璃上會發亮顯示色彩。集合所有發光點就會在螢幕上顯示影像， • 映像管螢幕所佔用的空間較大且重量較重，並容易對人體有幅射影響。

  41. 液晶顯示螢幕 • 液晶螢幕以TFT-LCD (thin-film transistor liquid-crystal display,薄膜電晶體液晶顯示器)為主流。 • TFT-LCD面板可視為兩片玻璃基板中間夾著一層液晶，上層的玻璃基板與彩色濾光片貼合，下層的玻璃鍍上薄膜電晶體。利用電壓變化驅動兩片玻璃間之液晶轉動並藉由彩色濾光片的作用產生色彩變化並顯示出影像。 • 液晶螢幕具有輕薄短小，且無輻射、低耗電量、全平面等特性。幾乎完全取代映像管螢幕。

  42. 液晶螢幕之選購 • 除了個人的預算考量外，包括可視角度（Viewing Angle）、亮度（Brightness）、解析度（Resolution）、對比（Contrast Ratio）等都必須列入考慮。 • 由於液晶螢幕是由許多細小的液晶發光點所組成，如果某個光點損壞，該處就會出現一個過亮或過暗的點，就稱為壞點，一般的液晶螢幕製造廠多有保證壞點的最大數量。

  43. 電漿螢幕 • 電漿螢幕乃利用在真空玻璃管中注入惰性氣體或水銀氣體，當施加電壓時腔內會產生電漿放電(plasama discharge)，並且放出紫外線來激發RGB(紅綠藍)三原色，再將三種原色光混合產生各種顏色以形成彩色畫面。 • 電漿螢幕能夠呈現極度純淨細膩、豐富真實的影像色彩效果，並且觀賞上擁有170度超廣視角。

  44. 印表機 • 印表機用以將文件或影像的檔案列印在紙張上，或稱為硬式拷貝(hard copy)。 • 常用之印表機有點矩陣印表機、噴墨印表機及雷射印表機三種。

  45. 點矩陣印表機 • 運作原理是以排成陣列的針點撞擊色帶並於紙面上形成一圓點，由多個圓點組成文字或圖案。 • 因為會在紙張上造成壓力，所以可以在複寫紙上同時印出。 • 由於產生的噪音與不良的列印品質，造成市場上的使用率越來越低， • 目前只有在公司行號列印三聯式發票、密封薪資資料時，才使用此類型印表機。以CPS(每秒列印字元)為單位。

  46. 點矩陣印表機外觀圖

  47. 洋紅 黃 青 噴墨印表機 • 噴墨印表機（Inkjet Printer）為利用墨水顆粒噴塗的方式，在紙張上產生文字或圖像。 • 具有列印連續紙張及彩色列印的特性，一般產生大型圖片的印表機也都採用噴墨式。 • 列印時比較安靜，速度比點陣式印表機快，同時列印品質也比較好。 • 噴墨印表機的墨水匣價格較貴，並使用CMYK四色(青、洋紅、黃、黑)印刷，以PPM(每分鐘列印的張數)為列印單位 。

  48. 噴墨印表機外觀圖

  49. 雷射印表機 (Laser Printer) • 工作原理是利用雷射光射在感光滾筒上，並在接受到光源的地方會同時產生正電與吸附帶負電的碳粉，帶出碳粉後加熱溶化至紙上。 • 雷射印表機可以列印黑色與彩色，乃是利用不同顏色的碳粉混合，產生多種色彩。 • 雷射印表機列印品質最好、碳粉匣耗材也較墨水匣便宜，而且聲音小、列印速度快，不過機器價格較高。 • 以PPM(每分列印張數)或DPI(每吋列印點數)為單位，尤其DPI是評量列印品質的常用標準。

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