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CH02 電腦硬體知識 PowerPoint PPT Presentation


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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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CH02 電腦硬體知識

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Presentation Transcript


Ch02

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


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2-1 電腦的組成與架構

  • 資料儲存單位


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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。


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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


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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


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 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


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 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


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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。


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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。


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2-1 電腦的組成與架構

  • 資料傳輸模式


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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。


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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


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2-1 電腦的組成與架構

  • 新款主機板


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2-1 電腦的組成與架構

  • 舊款主機板


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2-1 電腦的組成與架構

  • 匯流排


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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。


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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。


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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


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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。


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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


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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


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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


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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。


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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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