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第 1 章 電腦與科技生活新未來

第 1 章 電腦與科技生活新未來. 電腦的硬體組成 電腦發展史 電腦的分類 可攜式個人電腦. 輸入單元. 輸入單元 (Input Unit) 是提供外界資料或訊息給電腦處理的設備，都可以稱為輸入單元。 包含有 滑鼠 、 鍵盤 、 麥克風 、 數位板 、 掃瞄器 等設備。 例如透過鍵盤敲入字元 (token) 、滑鼠指出與選取指令或利用掃描器來掃描相片與文件到電腦中。. 算術 / 邏輯單元. 算術 / 邏輯單元 (Arithmetic/Logic Unit) 是負責電腦內部各種算術運算（例如四則運算）與邏輯運算（例如 AND 、 OR 、 NOT ）的執行。.

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第 1 章 電腦與科技生活新未來

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  1. 第1章電腦與科技生活新未來 電腦的硬體組成 電腦發展史 電腦的分類 可攜式個人電腦

  2. 輸入單元 • 輸入單元(Input Unit)是提供外界資料或訊息給電腦處理的設備，都可以稱為輸入單元。 • 包含有滑鼠、鍵盤、麥克風、數位板、掃瞄器等設備。 • 例如透過鍵盤敲入字元(token)、滑鼠指出與選取指令或利用掃描器來掃描相片與文件到電腦中。

  3. 算術/邏輯單元 • 算術/邏輯單元(Arithmetic/Logic Unit)是負責電腦內部各種算術運算（例如四則運算）與邏輯運算（例如AND、OR、NOT）的執行。

  4. 控制單元 • 它的工作包含了程式輸入或輸出、資料由輔助記憶體傳送到主記憶體、算術與邏輯運算單元的控制等。 • 電腦中的「控制單元」與「算術與邏輯運算單元」，就是我們俗稱的CPU(Central Processing Unit:中央處理單元)。 • CPU的角色就像電腦的大腦一般，是用來組織並執行來自使用者或軟體的指令，也算是電腦中真正將資料轉換成資訊的硬體單元。

  5. 記憶單元 • 區分為「主記憶體」與「輔助記憶體」兩種，主要是儲存由輸入單元輸入且尚未處理的資料或經由CPU處理過且尚未輸出的資訊。 • 「主記憶體」負責暫存處理過程中的程式與資料，其資料傳輸速度快，但容量較小。 • 「輔助記憶體」則適合用來暫存大量的資料，其傳輸速度較慢，不過價格便宜。 • 例如隨機存取記憶體（RAM）及可規劃唯讀記憶體（EPROM），便是屬於輔助記憶體。

  6. 輸出單元 • 輸出單元(Output Unit)是負責將資料由記憶單元傳送到輸出單元，重要的輸出單元包含螢幕(顯示器)、印表機、喇叭等輸出設備。 • 輸入的資料經由電腦的處理後，變成了文字、數字、圖形、影像或聲音等。 • 例如透過螢幕可輸出五顏六色的多媒體效果，而印表機則可按操作者的想法列印出專業的報表。

  7. 第一代電腦(1951-1958)真空管時代 • 真空管能充當開關方式，在開(on)與關(of)f間切換，比起機械式操作可快上許多。 • 缺點則是相當耗電，真空管每個小時要消耗二仟瓦電力，使用電腦如烤箱一般，幾乎每15分鐘燒壞一支，使用與修護非常不方便。 • 再加上這個時候所使用的電腦語言是採用0與1組合而成的機器語言，編寫上相當複雜難懂。 • 第一代電腦的大部分時間都在維修真空管或程式除錯中渡過。

  8. 真空管外觀圖

  9. 到了西元1946 年，美國賓州大學教授J. Presper Eckert 與 John W. Mauchly 合作完成了 • 堪稱人類第一部電腦ENIAC（Electronic NumericlIntegrator andCalculator），用來計算飛彈彈道。 ENIAC 電腦外觀圖

  10. 第二代電腦(1959-1964)電晶體時代 • 電晶體和真空管的本質相同，能做相同的事情，比方說控制電流等等，與真空管相比，大小只有二十分之一。 • 耗電量也小，不容易產生過熱的問題，所以使用電晶體架構的第二代電腦，可靠性大幅提升。

  11. 第三代電腦(1965-1970)積體電路時代 • 積體電路就是IC，將電路元件，如電阻、二極體、電晶體等濃縮在一個矽晶片上，內部包含了數百個電子原件，構成一個完整的電子電路。 • IC的最大好處是體積更小、成本低、穩定性高，速度更幾乎快到以十億分之一秒為單位。 • 積體電路的發明也導致現代微處理器的誕生，對於發展愈來愈小的電腦有著不可磨滅的貢獻。 所謂微處理器就是指中央處理器（Central Processing Unit，簡稱為CPU），例如從早期的 8088 CPU至今天的奔騰(pentium)級CPU電腦，都是微處理器電腦。

  12. 第四代電腦(1971-2000)微處理器時代 • 隨著電子工業技術的不斷進步，原本積體電晶演變到後來的超大型積體電路（Very Large Scale Integrated, VLSI）。 • 這一片積體電路晶片可裝進上萬個電子原件，體積比第一代電腦小了數百倍，計算速度也提升到以「微微秒」（10-12秒）為單位。 • 到了1971年，英特爾公司首次宣布單片4位微處理器4004 試製成功，正式開啟了微處理器與個人電腦蓬勃發展的新時代。 286微處理器 載自server.chinabyte.com/385/8083885_4.shtml

  13. 下表是依據電子元件個數所區分的積體電路種類：下表是依據電子元件個數所區分的積體電路種類：

  14. 第五代電腦人工智慧電腦 • 人工智慧型電腦所走的路線是專注於電腦與人類彼此之間的溝通能力。 • 以現時期來說，特別注重於提高電腦對人類語言的辨識能力，不過也有許多研究者將智慧型電腦的重點擺在如何讓電腦擁有解決問題的能力上。 • 舉醫學上的智慧型電腦來說，它能夠在輸入一連串的檢驗報告之後，診斷出患者所罹患的疾病，即時列出詳細的各種療程資訊以及所有可能的衍生性徵狀，大大提高醫療的效率。 載自http://me.moe.edu.tw/award/blog_pages.php?topics=3&game_code=35

  15. 超級電腦 • 是目前最大型與快速的電腦，每秒可執行上兆個指令，多用於軍事、國防與高科技研發領域，如地震模擬、太空計劃、彈道飛彈設計、氣象預測等領域。 • 時至今日，從模擬核爆全程、全球氣像預測到解析去氧核醣酸的圖譜，超級電腦的威力簡直無所不能、超乎想像。 由IBM製造的這臺超級電腦運算速度可達每秒280.6萬億次，是目前世界上運算速度最快的電腦。 載自http://big5.cri.cn/gate/big5/gb.cri.cn/3821/2005/10/28/152@757597.htm

  16. 大型電腦 • 大型電腦又稱為主機型電腦，執行速度比超級電腦慢，每秒鐘能執行近百萬指令。 • 標準的大型電腦幾乎是一間房間的空間大小，並且具備了多微處理器(CPU)的設計，傳統的大型電腦工作環境，使用者可在電腦終端機前工作。 • 終端機（terminal）包括螢幕、鍵盤或滑鼠，同時可連線到大型電腦。 • 大型電腦通常應用於政府機構及較大規模的企業，例如航空公司的乘客訂位系統、銀行的金融系統等。

  17. 迷你電腦 • 是一種中型的電腦，處理速度、體積、價格均介於大型電腦與個人電腦之間，例如王安迷你電腦曾經風靡一時。 • 在80年代後隨著科技進步，在CPU處理功能越來越強大，多工處理已經成為電腦的重要功能，於是工作站（Work Station）的產生，它同時兼具單一使用者個人電腦許多特點及迷您電腦的處理能力。 Sony VAIO UX 超迷你筆記型電腦，滑蓋開啟與閉合，外接無線接收天線。 載自http://www.tomshardware.tw/1092,review-1092.html

  18. 桌上型個人電腦 • 價格低，體積小，並且操作簡單，包含電腦主機、螢幕（映像管型與液晶顯示型）、鍵盤、滑鼠、喇叭等基本配備。 • 較傳統的桌上型模式配備了水平主機，許多使用者會在上面擺放螢幕，垂直方向置放的模式則漸漸成為受歡迎的桌上型系統風格。 宏碁ASPIRE L3600最新電腦

  19. 筆記型電腦 • 又稱為手提電腦或膝上型電腦，是一種小型、可攜帶的個人電腦，通常重1-3公斤，目前最重要的使用者還是商務人士，也就是隨處需要有個人電腦效能的人們。 • 通常它們擁有個人電腦的完整功能，當前的發展趨勢是體積越來越小，重量越來越輕，而功能卻越發強大。 • 在無線寬頻的普及下，不論何時何處打開筆記型電腦，幾乎都能收到上網的基地台訊號。 載自blog.roodo.com/evilsmile/archives/3019337.html

  20. 掌上型電腦(Handheld computer) • 是指小到足於放置在手掌的小型電腦裝置。 • 例如目前相當受歡迎的「個人數位助理」（personal digital assistant，PDA），經常用在一些特殊的場合，像是利用手寫輸入功能作筆記、顯示通訊錄、查詢約會或待辦事項等。 • 目前PDA多結合手機功能，有些還提供支援全球定位系統（GPS），並具備更強大多媒體功能。 載自http://www.on-tops.com/zh-cn/fashion-3c-gifts/pda-acer-apt-3c-03393.html

  21. 全球定位系統（Global Positioning System, GPS）是透過衛星與地面接收器，達到傳遞方位訊息、計算路程、語音導航與電子地圖等功能。 • 目前有許多汽車與手機都安裝有GPS定位器作為定位與路況查詢之用。 • 藍芽技術（Bluetooth）可看成是一種低功率、短距離、低成本的無線傳輸應用，可以讓使用者不需要電纜線，就可以簡易且快速進行語音及數據傳輸服務。 美國-GARMIN 專業GPS(全球定位系統)系列 載自http://www.mwtw.com/gps.htm

  22. 平板電腦 • 平板電腦(tablet PC) 是由微軟所製造的可攜式、全配備電腦的最新發展，沒有鍵盤的造型，而可直接在螢幕手寫或點按。 • 是下一代移動商務PC的代表，提供了接近筆記型電腦的功能，但是它們比較輕巧，而且可以接受手寫觸控螢幕輸入或使用者的語音輸入模式來使用。 「電子書」（E-Book）主要是將各式各樣的資料數位化後，加以系統化與結構化的處理過程，並透過不同的資訊相關設備供人閱讀與再利用。

  23. UMPC • UMPC(Ultra Mobile PC)可以看成是更迷你的平板電腦，是英特爾所推出的新超薄筆記型電腦，體積介於PDA與平板電腦間，同樣地沒有鍵盤，須透過手寫觸控式操作。 • 微軟也為UMPC提出了「Origami」計畫，並且將會為該新裝置提供軟體介面。 • 時至今日，很多國際性資訊大廠也紛紛投入了生產的新機種的行列。 Samsung、ASUS 和 Founder 三款神秘的 Origami / UMPC 裝置 載自http://chinese.engadget.com/category/handhelds/page/25/

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