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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. 2-3 電腦 周邊設備與連接. 電腦周邊設備與連接 輸出入設備 1. 所謂的「設備」是指連接於電腦的機器裝置，如讀卡機和條碼閱讀機是輸入設備；而「媒體」則是存放資料的介質，如答案卡片、條碼 (bar code) 是輸入媒體。 2. 輸入設備：可以將外部資料讀進電腦的機器裝置。 3. 輸出設備：可以將電腦內部資料寫出 ( 包含顯示或儲存 ) 的機器裝置。

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CH02 電腦硬體知識

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  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. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 電腦周邊設備與連接 • 輸出入設備 1. 所謂的「設備」是指連接於電腦的機器裝置，如讀卡機和條碼閱讀機是輸入設備；而「媒體」則是存放資料的介質，如答案卡片、條碼(bar code)是輸入媒體。 2. 輸入設備：可以將外部資料讀進電腦的機器裝置。 3. 輸出設備：可以將電腦內部資料寫出(包含顯示或儲存)的機器裝置。 4. 周邊設備：包含輸入設備及輸出設備，有些周邊設備則兼具輸入及輸出設備的特性。

  3. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 螢幕(monitor) • 又稱顯示器 • 經由顯示卡(視頻介面卡)與主機連接。 • 螢幕種類： (1) CRT(陰極射線管)顯示器：體積龐大，產生的輻射對人體健康有不良的影響。 (2) LCD(液晶顯示器)：體積輕薄短小、輻射量比CRT少，耗電量低。 (3) LED(LED背光顯示器)、OLED(有機發光二極管顯示器)：具有比LCD顯示器更輕薄、耗電量更低、使用年限更長等優點。 • LED顯示器使用LED作為背發光源 • OLED本身有自發光性，無需背光模組所以更為省電。

  4. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 螢幕(monitor) • CRT 陰極射線管 • 有輻射, 耗電高,快被淘汰 • 色彩亮麗,解析高 • PDP 電漿電視 • 主要由前、後面板製成,(工作原理，跟 CRT 與日光燈相似) • 紅綠藍混色的方式，跟液晶螢幕相近 , 秏電量比 LCD 大 • LCD 液晶顯示器 • 用電晶體來控制與呈現影像，顏色柔和 • 幾乎沒有輻射，佔用較少空間，目前已快取代傳統的 CRT 螢幕。 • OLED 晶顯示器 • 薄如紙般的軟性塑膠螢幕 • 具有自發光性、廣視角、高對比、低耗電、高反應速率、全彩化。 • LCD或OLED螢幕，除支援D-Sub 外，通常也支援 DVI、HDMI與 DisplayPort

  5. 2-3 電腦周邊設備與連接 3.CRT 與LCD\LED 螢幕規格：

  6. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 顯示器的相關規格 • 尺寸： • 螢幕對角線長度, 有15、17、19 吋等... • 螢幕比例 • 水平解析度除以垂直解析度所得的比例，常見有4： 3、16：9 • 傳統電視畫面的比例 4： 3，寬螢幕的比例16：9 和16：10 4.解析度： • 以 PPI 為單位(像素,pixel), 指螢幕水平及垂直線上共由多少點組成 • 用「水平解析度×垂直解析度」來標示, 例如 1920 × 1080 • 決定呈現畫面的清晰度,值越高,畫面影像品質越佳 • 現今解析度: 1024×768、1280×1024、1920×1080 等，需由軟體設定。 • 同一螢幕設定的解析度越高，可顯示的項目及佔用的系統資源也越多。

  7. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 顯示器的相關規格 • 亮度： • 值越高，畫質在明亮的環境下表現越好 • 亮度：例如 350 cd/m2 • 對比率 • 對比率：全白與全黑畫面時的亮度比, 例如1000：1 • 對比值愈高，色階區別便愈鮮明，立體感與層次感也愈好。 • 反應時間 • 像素點從暗到明，再從明到暗所需的時間 • 反應時間過長, 容易產生殘影 • 數字愈小愈好, 例如 5 ms • 螢幕畫面中的每一像素是由光的三原色 RGB 組成。 • R：（紅）、G ： （綠）、B ： （藍） • 螢幕在定義要顯示的顏色是以RGB的色彩模式顯示 • RGB 色加法 ：色碼值加愈大, 色彩愈亮

  8. 2-3 電腦周邊設備與連接 5.螢幕的介面： • 常見的連接埠有D-Sub 、DVI 、HDMI 。 • D-Sub 是將電腦的數位訊號轉換為類比訊號傳送給螢幕 • DVI、HDMI 則直接傳送數位訊號。 • DVI 介面有兩種，分別是數位的DVI-D（DVI-Digital）及類比的DVI-I（DVI-Integrated） • DVI-D 只能連接數位顯示設備，DVI-I 可以連接數位顯示及類比顯示設備。 D-Sub

  9. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 螢幕(monitor)

  10. 2-3 電腦周邊設備與連接 6. 觸控螢幕(Touch Panel) (1).輸出兼輸入的周邊設備，使用手指當成輸入裝置，搭配手勢語言(Gesture)辨識軟體，例語音辨識、手寫輸入等程式。 (2).多點觸控：傳統觸控螢幕只能做單點(單指)偵測,例ATM 多點觸控螢幕以兩指的動作，如兩指距離放大、縮小，透 過兩指相對位置角度不同，進行圖片的旋轉。 Windows 7作業系統支援多點觸控功能。 • 3D 螢幕 ：具3D立體顯像效果的螢幕 • 需配載特殊的眼鏡（如偏光眼鏡） • 不同廠牌螢幕, 要戴不同的3D 眼鏡

  11. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 螢幕(monitor) • 顯示卡上記憶體（VRAM）大小,會影響螢幕的解析度與色彩數 • 記憶體越大，可支援的解析度與色彩數越高。 • 顯示記憶體的大小 ≧ 解析度（像素數） × 色彩數（如24bits）

  12. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 螢幕(monitor) • .圖形顯示卡解析度為 800 × 600，提供同時顯示256 色，則其顯示記憶體至少要多大？(A)256 KB (B)512 KB (C)768 KB (D)1024 KB。 答 : 2 0 0 0 0 0 0 0 0 = 黑色 0 0 0 0 0 0 0 1 = 黑灰色 0 0 0 0 0 0 1 0 = 黑灰白色 800 × 600 × 8位元= 3840000 1 1 1 1 1 1 1 1 = 白色 3840000 ÷ 8 = 480000 bytes ≒ 480K 28 = 256 色 ∴ 一個點佔 8 位元

  13. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 螢幕(monitor) 答 : 所需記憶體 ≥ 1024 ☓ 768 ☓ 24 bits = 210☓ 768 ☓ 3bytes = 2300 KB = 2.3 MB

  14. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 印表機(printer)

  15. 2-3 電腦周邊設備與連接

  16. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 印表機 5.彩色印表機是使用CMYK 原理來印刷。 • C：青色 • M：洋紅色 • Y：黃色 • K：黑色 • CMYK 混色方式稱為：色減法 6. 介面：一般是以LPT1、USB等介面與電腦連接。

  17. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 數據機(Modem) 1. 數據機(Modem)： 調變器(Modulator)及解調變器(Demodulator)的縮寫 能轉換電腦的數位訊號與電話線中的類比訊號。 2. 數據機的傳輸速率以 bps 為單位。 3. Bps (每秒的位元數，bit per second)： 串列通訊設備傳輸資料的速度，如撥接數據機56 Kbps、 乙太網路卡傳輸率100 Mbps、USB 3.0 傳輸率5Gbps 等。

  18. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 網路傳輸速率

  19. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 數位相機(Digital Camera,DC) 1. 數位相機的原理是利用光電轉化將光信號轉變為電信號，再將其記錄在記憶卡上。 2. 照出的相片清晰度及尺寸大小主要取決於鏡頭後面的感光元件數量，通常以像素(或畫素)為單位。 3. 感光元件： CCD ： CMOS： 4. 像素表示法：用總數表示，如1200 萬像素，代表拍攝單張影像最高總像素量，如4000×3000 的乘積約為1200 萬。 5. 儲存設備：數位相機的儲存設備是「記憶卡」，常見的記憶卡種類有：CF、MS、SD、XD等型式。

  20. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 數位相機 • 利用光電轉化使光信號轉為電信號並存至記憶體 • 照相品質取決於相機內感光元件數量 • 通常以像素( 或畫素 ) 為單位 • 數位相機的感光元件 • 用以感應光線並形成影像的地方 • 規格中的「多少像素」其實指的就是感光元件的數目 • 感光元件主要可分為： • 互補式金屬氧化半導體CMOS • 電荷耦合元件CCD

  21. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 數位相機 1. 利用感光元件，將透過鏡頭聚焦的光線轉換成數位影像訊號。 a. 常見的感光元件材料： . CCD（感光耦合元件）：感光度較佳, 在影像品質等各方面均優於CMOS 常用在數位攝影機、數位單眼相機； . CMOS（互補式金氧半導體）：感光度較差， 低成本、低耗電以及高整合度的特性。 常用在網路攝影機、掃描器、消費型數位相機。 製造技術不斷地改良更新，使得 CCD 與 CMOS 兩者的差異逐漸縮小 .新一代的CCD朝向耗電量減少作為改進目標 .CMOS系列，則開始朝向大尺寸面積與高速影像處理晶片統合 例如Canon 系列的 EOS D30 、EOS 300D 的成功

  22. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 數位相機 1. 利用感光元件，將透過鏡頭聚焦的光線轉換成數位影像訊號。 b. 解析度：數位相機能將拍攝的影像拆解成多少萬個像素點 一般以「幾千萬畫素（像素）」表示。 c. 最高可拍出 1,600 × 1,200像素的數位相機，即該相機約為 200 萬像素。 d. 相機多提供防手震功能，可避免晃動相機而拍攝模糊不清 2. 數位相機拍攝的影像存在記憶卡，常見的記憶卡SD、microSD、MS、SDHC、CF、M2、XD等憶卡。 3. 常用 USB 連接埠連接電腦與數位相機，或讀卡機，即可讀取記憶卡中的資料。

  23. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 其他常見周邊設備 1. 掃描器(Scanner)： 利用光學原理將圖片轉換為數位檔案的輸入設備 掃描影像的品質以DPI 為單位，常見的有1200DPI、2400DPI 等。 2. 多功能事務機： 以噴墨或彩色雷射印表機為基礎 同時具有列印、影印、掃描與傳真等多項功能。 3. 網路攝影機(WebCam、IPCam)： 經由網路可觀看即時影像，可利用USB 埠連電腦，再連上Internet 有的可以不需透過電腦，直接連接網路線連上Internet。 4. 不斷電系統(UPS)：防止電源突然中斷造成來不及儲存而流失資料， 可在電力中斷後，繼續提供電力。

  24. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 掃瞄器 1.藉由光學掃瞄，將圖形或文字資料轉換為數位資料的輸入設備。 2.規格 掃瞄解度或色彩解析力越高，所得檔案佔空間越大。 掃瞄所得的檔案為 “圖型檔”。

  25. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 匯流排(Bus)介面 1. 介面卡：安插在電腦主機板擴充槽上的硬體配件 連接主機系統和周邊設備，又稱為擴充卡，如網路卡、音效卡等。 2. 驅動程式(driver)： 將硬體與作業系統相互連接的軟體。 週邊設備需安裝驅動程式才能正常運作。 不同的周邊需不同的驅動程式，如印表機、滑鼠、音效卡驅動程式。

  26. 2-3 電腦周邊設備與連接 3. 匯流排(Bus)介面： 將CPU 的匯流排連接到周邊介面卡所定義的介面標準。 常用的匯流排介面如下： (1) PCI介面： 並列傳輸方式，連接各種介面卡 資料寬度32 bits，可安插網路卡、音效卡等。 (2) AGP介面： 並列傳輸方式，專門用來傳輸視訊資料 資料寬度32 bits。只可安插顯示卡。 (3) PCI Express介面： 串列傳輸、全雙工、獨立傳輸通道，傳輸速度優於PCI與AGP。 有x1、x2、x4、x8、x16…等規格 可用來連接各種介面卡，目前常用的為PCI-E x16，用來安插顯示卡。 ※ 傳輸速度的快慢：PCI Express > AGP > PCI。

  27. 2-3 電腦周邊設備與連接 4.插槽（擴充槽）的種類： a. AGP 專為加快顯示效率而設計。 b. PCI-E有1、2、4、8、12、16、32等不同傳輸通道的規格 通道數越多，傳輸速度越快。 c. 傳輸速度比較： PCI-E > AGP > PCI

  28. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 硬碟機、光碟機介面 1. IDE(ATA)： 採用並列傳輸方式 內建在主機板上，通常有兩組 1 條IDE 排線最多可連接兩個周邊設備。 2. SATA(Serial ATA)： 採用序列傳輸方式 內建在主機板上 1 條SATA 排線只可以連接一個周邊設備。 排線較IDE 窄且長，具熱插拔，可於機器運轉中直接安裝及移除周邊設備。 3. SCSI： 採用並列傳輸方式 需另行安插SCSI 介面卡，最多可連接15 個周邊設備 穩定性較IDE 高，支援SCSI 的周邊設備其價格亦比支援IDE 的高。 4. 傳輸速度快慢：SATA 3.0＞SCSI(Ultra 320)＞IDE。 5. USB 介面：外接式硬碟、軟碟或隨身碟常使用的介面。

  29. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 硬碟機、光碟機介面

  30. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 連接輔助儲存設備的插槽 • 並列傳輸：一次可同時傳輸多個位元（如8bits） 串列傳輸：一次只傳1個bit。 可不關機情況下，直接安裝或拔除連接設備。 2. SATA 具有熱插拔的特性

  31. 2-3 電腦周邊設備與連接 • I/O 連接埠介面

  32. 音源輸出 麥克風輸入 音源輸入 PS/2 USB DVI RJ-45網路 eSATA D-Sub 並列埠 串列（序列）埠 HDMI 2-3 電腦周邊設備與連接 • 主機背面 1. I/ O 埠

  33. 2-3 電腦周邊設備與連接

  34. 2-3 電腦周邊設備與連接 • 6.USB（通用序列匯流排）、IEEE 1394、eSATA埠： • a. 支援熱插拔、隨插即用（Plug & Play, PnP）的功能。 • 熱插拔：可以在不關機的情況下，直接安裝或拔除連接設備； • 隨插即用：電腦會自動偵測硬體設備及安裝驅動程式。 • b. 以串列（序列）方式傳輸資料。 • c. 可作為週邊設備充電的連接埠。 • eSATA必須是 Power eSATA才可供電

  35. 2-3 電腦周邊設備與連接 比較： • 傳輸速度比較： • USB 3.0 > eSATA > IEEE 1394b > USB 2.0 > IEEE 1394a > 並列埠 > 串列埠

  36. 2-3 電腦周邊設備與連接  具熱插拔的介面 • 最大傳輸速率比較：SCSI > SATA > IDE。

  37. 2-3 電腦周邊設備與連接 . 數據機、音效卡及顯示卡是轉換數位與類比資料的介面。 . 音效卡如何運作 • 聲音經由麥克風傳入音效卡後，可轉換為數位訊號並交由電腦處理  音效卡 類比信號 數位信號 ADC • 電腦中的聲音訊號經音效卡轉換後即可透過喇叭輸出 數位信號 類比信號  音效卡 DAC

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