電腦概論

電腦概論 陳竹正

內容大綱 • 電腦概說 • 什麼是電腦 • 中央處理單元 • 數位資料表示法 • CPU • 電腦系統之重要元件 • 電腦增加速度的方法與cpu之其他重要規格 • 輸出入設備 • 藍芽滑鼠、光學滑鼠與玻璃 • 儲存設備 • 磁性原理與注意事項、隨身碟注意事項、DVD、藍光 • 網路概說 • 作業系統

電腦概說 • 電腦是什麼?

電腦是什麼？ Return • 電腦是一個被設計成能夠接受資料(Data)(輸入) ，將這些資料處理成有用的資訊(Information)後加以呈現(輸出)，並能將他保存在儲存設備，以作安全的保存或接續使用的機器。 • 資料：用來表示人們與事件的原始數據 • 資訊：將資料經過組織，變成有意義而且有用的東西

電腦是什麼？ 網路

中央處理單元-內容大綱 數位資料表示法 CPU 電腦系統之重要元件電腦增加速度的方法與cpu之其他重要規格

學習目的1.-解釋電腦如何表示資料 主題：數位資料表示法

數位料表示法 • 電腦只知道兩件事：有（1）或沒有（0） • 以二進位格式來表示資料 • 二進位 (binary，以 2 為基底) 數字系統 • 只包含兩個數字，0 和 1 • 對應到兩種狀態，有和沒有

資料的表示法 位元（bit) 位元組(byte)

位元 (Bit) Return • binary digit 的縮寫 • 兩種可能的數值：0 和 1 • 不可能是空的 (empty) • 儲存資料的基本單位 • 0 代表沒有，1 代表有

位元組 (Byte) Return 一組 8 個位元的集合（如：0000 0101 )一組特定排列組合的位元組代表一個特定的字元，一個字元可以是英文字母、數字或符號所以，1 byte=8 bits = 1 Character(包含英文字母、數字、符號) 記憶體與儲存裝置是以位元組的個數來衡量

編碼機制 • 字集(Character Set)是一組符號或文字的組合，而編碼(Encoding)則是將這一組符號或文字以適當的方式編入位元組中，以便電腦能夠表示與儲存。 • 統一的編碼電腦才可以交換資料 • 網頁的製作通常在原始碼開頭指定此網頁使用之編碼(字元集),如:http://web.cjcu.edu.tw/~jchen之第四行,若無指定會由瀏灠器自動判斷,若判斷錯誤會出現亂碼,此時可自行調整瀏灠器之編碼(IE:檢視->編碼)。 • 常見的編碼機制:ASCII、中文:big5 、UTF-8

ASCII Return American Standard Code for Information Interchange 的縮寫英文編碼。最被廣泛使用的標準幾乎所有個人電腦都使用它

BIG5、utf8編碼 • Big5 編碼是中文字集。當然也有一個編碼包含許多國語言字集的，例如 Unicode 的目標是包含所有字集。 • BIG-5 碼是 1984 年台灣資訊工業策進會根據《通用漢字標準交換碼》制訂的繁體中文編碼。 • 最近也開始有人推 Unicode，這是準備包含所有字集的編碼。其中UTF8為繁體中文之Unicode 編碼。

byte以上的表示法 1024倍 1024倍 Return 千位元組 (Kilobyte)：1024 (210) 個位元組百萬位元組 (Megabyte)：大約一百萬 (220) 個位元組

階段整理學習 • 請整理在電子郵件本文，主旨:電腦定義與數位資料表示法。 • 題目一:電腦的定義何? • 題目二:何謂ASCII、Big5、UTF8 • 題目三: • 請寫出表示數位資料之單位，由最小寫到最大，並寫出其倍數。 • 若一張五百萬畫素之照片約3.5MB，請問一張4GB的記憶卡約可存幾張?

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學習目的-講解中央處理器的各個組成元件，說明它們彼此間如何運作以及與記憶體的溝通，並能因此解釋CPU之規格學習目的-講解中央處理器的各個組成元件，說明它們彼此間如何運作以及與記憶體的溝通，並能因此解釋CPU之規格主題：CPU

處理器和記憶體：資料處理 Return • 處理器 • 也稱為中央處理器 (CPU) • 記憶體(主要儲存體) • 與處理器關係密切，不過是分開的 • 提供暫時儲存的功能 • 如何看電腦CPU與記憶體之規格開始->設定->控制台->系統->一般

記憶體概說：主要儲存體(primary storage) Return • 主要儲存體(primary storage)－與CPU配合之記憶體，其需求與大小之影響其後之投影片即討論 • 暫時保存資料 • 用來暫時儲存已經由輸入設備擷取但尚未被處理的資料 • 用來暫時儲存已經由CPU處理過但尚未送至輸出設備的資訊 • 屬於暫時性 (揮發性) 的儲存體 • 若電流中斷或程式關閉，記憶體裡的資料就會遺失

記憶體概說：第二儲存設備（Secondary Storage） Return • 又稱輔助儲存設備 • 可提供長期的儲存 • 不屬於暫時性 (揮發性) 的儲存體，斷電後資料不會消失 • 常見的媒體 • 硬碟 • 光碟 • 記憶卡 • 隨身碟

中央處理器 (CPU) • 一組電路設計複雜的晶片－本課程同學僅需了解基本原理以看慬規格、了解重要事項。 • 執行儲存在記憶體中的程式指令 • 分成兩部份 • 控制單元 • 算術邏輯單元 (ALU)

控制單元 Return 指示電腦系統去執行程式指令必須負責ALU（運算邏輯單元）和記憶體之間的溝通必要時指示從輔助儲存體傳送資料和指令到記憶體中

算術邏輯單元 Return • 負責執行所有的算術和邏輯運算 • 算術運算 • 加法、減法、乘法、除法 • 邏輯運算 • 比較數字、字母或特殊字元 • 測試多種比較條件 • 等於條件 • 小於條件 • 大於條件

CPU 與記憶體 • CPU 無法直接處理從硬碟或輸入裝置而來的資料 • 資料必須先存放在記憶體中 • 控制單元負責從磁碟擷取資料，並搬移到記憶體中 • 資料是傳送到 ALU (運算邏輯單元）來處理 • 控制單元負責將資料傳送到 ALU (運算邏輯單元），處理後再傳回記憶體 • 資料和指令會一直保存在記憶體中，直到被傳送到輸出或儲存裝置，或是程式執行完畢為止

CPU 如何執行程式指令 • 每一個指令（每一筆運算或處理）都經過四個步驟： • 抓取 • 解碼 • 執行 • 送回 • 每種 CPU 都有它自己的指令集 • 指令集：包含CPU 所能了解和執行的那些指令因此，MAC的電腦無法執行WINDOWS之軟體

指令時間 Return 也稱為 I-time：下列兩個步驟所花的時間抓取：控制單元從記憶體中擷取 (fetch) 指令解碼：控制單元將此指令解碼 (decode)

執行時間 Return 也稱為 E-time：下列兩個步驟所花的時間執行：控制單元負責在資料上執行算術或邏輯指令儲存：控制單元將運算的結果存放在記憶體

機器循環 • 抓取、解碼、執行、送回四個步驟 • 包含： • 指令時間：抓取、解碼 • 執行時間：執行、送回

CPU執行的速度 Machine Cycle機器週期CPU執行一次動作 CPU處理速度的表示Hz 一秒鐘幾次 M代表Million，百萬(1024*1024)G代表GiGa，十億(1024*1024*1024) 800 Mhz代表一秒鐘執行800 百萬次機器週期(一次機器週期代表執行一次動作-運算或邏輯比對)

CPU的規格 Intel是廠商,Pentium4是型號,2.4G是執行頻率(速度) 2.4GHZ 代表該CPU1秒鐘執行 2.4 Giga次之機器週期,常有規格描述省略Hz 從４８６之後，Ｉｎｔｅｌ為了名稱使用權的問題以及想擺脫對手產品名稱雷同性太高的問題，所以便不再依循以往的命名規則將下一代的ＣＰＵ命名為「Ｐｅｎｔｉｕｍ」。目前大部分 PC 上若是Intel之CPU多包含 Pentium4 (較舊已無賣新品)、Pentium D (較舊應已無賣新品) 或Core 2 Duo等處理器,由於Pentium D 或Core 2 Duo與本章後面介紹之平行處理觀念相關,因此介紹順序在後並非只有Ｉｎｔｅｌ一家公司在做ＣＰＵ，也有其它的公司，像是ＡＭＤ

CPU的類型 • Intel 製造出一系列處理器 • 目前大部分 PC 之Intel CPU有:Pentium 4、Pentium D、Pentium Core 2、Pentium Dual-Core、Pentium Quan、Pentium i7 • Celeron 處理器是專門針對低價 PC • Xeon 和 Itanium 是專為高階工作站與網路伺服器所設計(pchome有賣) • 與Intel相容之其他處理器 • Cyrix 和 AMD 公司製造出與 Intel 相容的微處理器 • 其他非與Intel相容之處理器 • PowerPC 晶片主要是用在 Macintosh 電腦上 • http://shopping.pchome.com.tw/?mod=store&func=style_show&SR_NO=AGAK00

平行處理 控制處理器將問題切分成幾個部份每個部份都分別傳送給各個處理器最後由控制處理器將結果整合 Return 35

Intel規格說明:歷史、Pentium4、D 586 改名叫作 PENTIUM . 之後是 PENTIUM PRO , PENTIUM II , PENTIUM III , PENTIUM 4 , PENTIUM 4之後為 PENTIUM D ,之後為CORE 2 DUO Pentium D的D主要有兩個含義，一為Desktop，即桌面處理器的意思，它和Pentium M表達的Mobile移動 CPU的概念正好相對；而D另外一個意思是Double，也就是說「雙」份的概念。而P4系列有支援HT的是所謂的Intel超執行緒簡單來講就是使CPU被模擬成兩顆~效能增加1.5倍 D系列的原理是把兩顆P4封裝在一起 ,是貨真價實的兩顆CPU,所以一般的D系列沒有HT,要高階的才有HT,D系列有HT就是＝模擬成4顆CPU 36

Intel規格說明:Core 2 Duo、Quad Intel Pentium 4 HT : 模擬雙核 Intel Pentium D : 真正雙核 Intel Core 2 Duo 也是雙核心，只是核心跟 Pentium D 的核心架構不同，Core 2 Duo 的招牌台詞是效能+40%，電力省40%。 Intel Dual-Core : Core 2 Duo的低價版產品 Intel Quak : 四核 Intel Core i7 : 四核心處理器，最新一代低耗電、高效能桌上型處理器。 http://shopping.pchome.com.tw/?mod=area&func=style_show&RG_NO=AGAK&BB=J 37

記憶體快取 是塊蠻小但非常快速的記憶體當處理器第一次擷取資或指令時，它必須到主記憶體擷取才可以，可是主記憶體的反應速度和處理器比來還是太慢，當這些資料或指令被擷馭時，也會便儲存到記憶體快取中，下一次當微處器需要資料或指令時，會先到記憶體快取中找 L1最快，其次為L2 L3 ，L1 L2併在CPU內

前端匯流排 相對於cpu內頻,另一個主機板上的名詞外頻則是代表cpu之外的外部設備工作頻率,這些外部設備如記憶體;第二層快取記憶體等等,cpu必須由這些外部設備取得資料,也必須將資料存回到這些外部設備,而外頻則可以說是這些外部設備傳輸資料到cpu的速率,由於外部設備是透過匯流排連結到cpu,因此外頻也就是匯流排速率(Bus speed),單位一般以MHz來表示.一般在規格書中,以FSB(Front Side Bus)來代表外頻

淺談RAM的大小 指令集 Instruction Set RAM越大就越快嗎？又分為：SDRAM、 RDRAM、DDR（SDRAM）、DDR2 SDRAM，彼此差異為資料的存取速度與耗電量，最快為DDR2 SDRAM ，目前大部分的 PC 都使用DDR （SDRAM）與DDR2 http://shopping.pchome.com.tw/?mod=area&func=style_show&RG_NO=AGAD&BB=J

階段整理學習 • 電郵主旨:CPU • 題目一:請寫出Pentium4 2.4 Ghz之意義 • 題目二:請整理寫出Intel之CPU目前各型號(Pentium4、Pentium4 HT、Intel Pentium D、Intel Core 2 Duo、Intel Dual-Core、Intel Quak、Intel Core i7)之主要差異，以及Intel公司之 Celeron、 Xeon 和 Itanium 處理器之特點。

學習目的-講解電腦系統單元上的主機板的各個元件學習目的-講解電腦系統單元上的主機板的各個元件主題：電腦之重要元件

主機板 • 是一塊平面的電路板，上面存有電腦的電路系統 • 中央處理器是最重要的元件 Return

擴充匯流排 以便將週邊裝置加入系統擴充電路版連接埠常見的擴充匯流排－USB

常見的擴充匯流排和連接埠 Return • Accelerated Graphics Port (AGP) • 可提供更快速的視訊效能 • Universal Serial Bus (USB) 連接埠 • 可以將多個裝置連成一串插入到 USB 連接埠 • IEEE 1394 匯流排 • 一種高速的匯流排，通常是用在連接視訊裝置 • PC Card 匯流排 • 通常是用在筆記型電腦之外接裝置，介面如信用卡般大小

USB介面 USB（通用序列匯流排）主要的目的是用來連接電腦與週邊裝置之間的匯流排，其具有隨插即用（Plug and Play）的功能，使得週邊裝置不須經過繁複的安裝程序之下，便可任意將週邊裝置連結、配置、使用及移除。且具有hot swappable、供電（電壓較小）特性。目前支援USB的週邊裝置包括滑鼠、鍵盤、數據機、印表機、掃描機、數位相機與監視器等各種不同的產品．從2000年以後，USB介面已經成為自序列埠以後，在個人電腦上最成功的週邊連接介面。早期的USB1.x指的是傳輸速度為1.5Mbps的USB1.0或是傳輸速度為12Mbps的USB1.1，主要採主從架構（Master/Slave），應用於電腦及其週邊產品之靜態資料傳輸，不過在傳輸影像等大量資料時，則顯得不足。為了解決USB1.x傳輸速度過慢的問題，提出USB2.0，將最大傳輸速度一舉提升至480 Mbps，並完全向下相容USB1.x；此外，透過USB2.0集線器可同時連接127個設備。現今市面上幾乎所有的新電腦皆配備USB2.0之連接埠．不過，隨著消費性電子產品與通訊產品也開始採用USB之後，使得USB成為目前應用範圍最廣的介面。 http://shopping.pchome.com.tw/?mod=item&func=exhibit&IT_NO=AHAB0L-A05410239

淺談Centrino

淺談Centrino INTEL公司推出第一代迅馳平臺的時候INTEL公司就做了一個嚴格的規定，那就是當筆記本廠家推出的筆記本産品上必須同時具備三種硬體的時候才能在産品上打上Centrino Duo的標誌，這三種硬體就是CPU、晶片組以及無線網卡。達到什麼樣的標準才能符合新一代迅馳平臺 Centrino Duo的標準呢？下面就是INTEL公司的要求:　　1)處理器必須爲 Intel Core Duo 處理器　　2)晶片組必須爲 Intel 945 Express　　3)無線網卡必須爲INTEL公司最新的 Intel 3945ABG如果上述三種硬體都採用了的話，那麽這台筆記本就是真正的第三代迅馳筆記本，就可以打上Centrino Duo的標誌。

什麼是3C 3C是近幾年來，十分流行的字眼，許多商品的宣傳和店面的號召，都會盡量和這二個字掛鉤。到底3C指的是那三個 C 呢？答案是電腦(Computer)、通訊(Communication)和消費性電子(Customer Electronic)三大產品領域的整合應用。過去3C中個別的每一項C，都是獨立運作的個體，但是隨著科技愈來愈進步，人類的需求範圍也日益擴增，每一個 C 都難以再置身於整合應用之外，因此逐漸出現交互整合的應用出現。在3個 C 當中，最具代表性的個體當屬電腦、電信和家電。不過目前電腦也逐漸和電信整合，出現了網路和電傳視訊等應用，而家電和電腦、通訊的整合也陸續出現在電視機的多方應用上，而原本獨立在高科技門檻之外的消費性電子產品，由於 3C 概念的出現，和電腦之間的相容性也提升許多，例如數位相機可以和電腦結合使用就是一例。目前市面上仍難看見完整的3C整合產品，但是三者之間直接或間接的交互式應用卻隨處可見。因此，未來3C個別領域的產品，我們都不能輕忽。在應用可以無限伸展的世界當中，3C個別之間的界線將更為模糊，而交互應用的力量也將改寫未來人類的生活方式。

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