硬件知识收集总结---20210811

常用的硬件知识总结

1.CPU

定义:中央处理器,简称 CPU(Central Processing Unit),中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。电子计算机三大核心部件就是CPU、内部存储器、输入/输出设备。中央处理器的功效主要为处理指令、执行操作、控制时间、处理数据。

体系结构:CPU 的内部结构可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,三个部分相互协调,便可以进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作

总结:通过总线控制其他硬件以及响应用户输入输出,给众多软件提供计算性

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2.显卡

定义:显卡(GPU)全称显示接口卡,又称显示适配器,是帮助计算机中央处理器(CPU)分担显示部分计算的一种扩展硬件(显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上,它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来,同时显卡还是有图像处理能力,可协助CPU工作,提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要)。

种类细分:一般电脑上的显卡分为核芯显卡、集成显卡、独立显卡三大类

(1)集成显卡就是显示核芯直接集成在主板上的显卡,虽然一些集显也在主板上单独安装了显存,但其容量较小。

(2)核芯显卡是英特尔的新一代图形处理核心,和以往的显卡设计不同,它是把显示核芯集成到了CPU里面,像目前主流的CPU都是带有显示核芯,比如英特尔的i3、i5、i7和E3部分产品等,但也有像E5系列那样没有集成显示核芯的CPU(也就是将图像处理核心与cpu的计算核心整合到一起)

(3)独立显卡则自成一套系统,显示芯片、显存及其相关电路全部都单独的做在一块电路板上,自成一体而作为一块独立的板卡存在。
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优缺点:

集成显卡和核芯显卡的好处在于体积小、功耗低、发热量小,如果平时只是写作、上网、玩一些配置要求不高的游戏等等,就完全可以胜任。但是如果你想要在设计或玩游戏时有更好的体验,那么给电脑配一个性能好的独立显卡是非常有必要的。独立显卡顾名思义,就是把图形芯片独立出来,有单独的显存,与主板的结构差不多,插在主板的扩展槽上,就能让电脑获得更好的显示性能和效果。

(4)此处还牵扯专业显卡和游戏显卡的种类,厂家种类。有兴趣可以深挖。

3.主板:

定义:主板,也叫母板,安装在计算机主机箱内,是计算机最基本也是最重要的部件之一,在整个计算机系统中扮演着举足轻重的角色。主板制造质量的高低,决定了硬件系统的稳定性。主板与CPU关系密切,每一次CPU的重大升级,必然导致主板的换代。主板是计算机硬件系统的核心,也是主机箱内面积最大的一块印刷电路板。主板的主要功能是传输各种电子信号,部分芯片也负责初步处理一些外围数据。计算机主机中的各个部件都是通过主板来连接的,计算机在正常运行时对系统内存、存储设备和其他I/O设备的操控都必须通过主板来完成(计算机重要配件之一,系统稳定性,传输信号,连接各硬件,性能决定整机所能发挥的效果)。

接口:其主板上存在着各种类型的接口,因为篇幅太长,这里不做赘述,见图可知。
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4.内存

定义:是计算机的重要部件之一,也称内存储器和主存储器,它用于暂时存放CPU中的运算数据,与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都在内存中进行,内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行,操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算,当运算完成,CPU将结果传送出来。

组成部分:内存条由内存芯片、电路板、金手指等部分组成(内存的运行也决定计算机整体运行快慢的程度)
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拓展:
(1)主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。

(2)外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。

(3)内存指的就是主板上的存储部件,是CPU直接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。

总结:有时候内存占用太多的话,会在硬盘上开辟一个虚拟存储,来实现运行。但是因为内外存的读取差异,有时候就导致电脑运行卡顿。

5.硬盘:

定义:电脑硬盘是计算机最主要的存储设备。硬盘(港台称之为硬碟,英文名:Hard Disk Drive, 简称HDD 全名温彻斯特式硬盘)由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。

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种类细分:固态硬盘、机械硬盘

总结:
(1)固态硬盘:本质上是储存芯片;机械硬盘:本质上是磁盘;移动硬盘:上述两种东西加了个壳、连了根线;U盘:也是储存芯片,但是便宜的那种。
(2)固态硬盘无噪音、发热量低、读写速度很快、体积小,缺点就是容量小、价格很高;机械硬盘容量大、价格很便宜,缺点就是噪音大、怕震动、发热量高、体积大、读写速度慢。
(3)移动硬盘就是把机械硬盘/固态硬盘的SATA接口转换成USB接口用于外接,加个外壳用于防护,其余跟上述机械和固态硬盘基本一致。
(4)U盘是由外壳+机芯组成,机芯包括一块PCB+USB主控芯片+晶振+贴片电阻、电容+USB接口+闪存芯片。U盘和固态硬盘如果只考虑存储结构,它俩基本一致,都是主控+闪存,主要区别主要在于使用的主控和闪存颗粒,另外固态硬盘的速度数高于U盘。

6.显示器:

定义:是属于电脑的I/O设备,即输入输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。它可以分为CRT、LCD等多种类型

常用种类是:LCD(液晶显示器)、LED(灯珠组成的显示器)、CRT(电极管组成的显示器)

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总结:

(1)显示器的概念还没有统一的说法,但对其认识却大都相同,顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具
(2)常见参数:分辨率、刷新率、色域、色温、机型等
(3)显示器根据常见分类有LCD和LED两种
LCD:厂家有京东方、三星、长虹等
LED:厂家有京东方、艾比森、洲明、利亚德。
关于其中各家优缺点,网上均有阐述,有需要者可百度。

7.网卡:

定义:网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址,因此属于OSI模型的第1层和2层之间。它使得用户可以通过电缆或无线相互连接。每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号,它被写在卡上的一块ROM中。在网络上的每一个计算机都必须拥有一个独一无二的MAC地址。没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。这是因为电气电子工程师协会(IEEE)负责为网络接口控制器(网卡)销售商分配唯一的MAC地址。

组成:网卡包括无线网卡、有线网卡
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拓展:
(1)通俗来说:有线网卡是指必须连接网络连接线后才能访问网络的网卡,有线网卡是一块电路板,就是电脑上插网线的那个插口,里边其实是有块电路板连接电脑主板的,这也就是传说中的有线网卡。
(2)网卡的种类有很多,通常将网卡分为有线网卡和无线网卡两种。有线网卡指光纤网卡,传输的是以太网通信协议,一般通过光纤线缆与光纤以太网交换机连接,无线网卡用于连接无线网络,有线网卡和无线网卡两者最大的区别是传输媒介的不同。
(3)无线网卡实际上是一种终端无线网络设备,它是需要在无线局域网的无线覆盖下通过无线连接网络进行上网使用的。换句话说无线网卡就是使你的电脑可以利用无线来上网的一个装置,但是有了无线网卡也还需要一个可以连接的无线网络,因此就需要配合无线路由器或者无线 AP 使用,就可以通过无线网卡以无线的方式连接无线网络可上网
(4)无线上网卡指的是无线广域网卡,连接到无线广域网。无线上网卡的作用、功能相当于有线的调制解调器,也就是我们俗称的“猫”。它可以在拥有无线电话信号覆盖的任何地方,利用USIM或SIM卡来连接到互联网上。无线上网卡的作用、功能就好比无线化了的调制解调器(MODEM)。其常见的接口类型也有PCMCIA、USB、CF/SD,E,T等。
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8.采集卡:

定义:采集卡主要是捕获外界光电、视频、音频等模拟信号并将其数字化导入计算机进行数字处理的捕获设备,主要用图像采集卡、视频采集卡、音频采集卡(比如声卡)、数据采集卡等

组成:图像采集卡、视频采集卡、音频采集卡等。

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总结拓展:采集卡广泛应用于安防监控、教育课件录制、大屏拼接、多媒体录播录像、会议录制、虚拟演播室、虚拟现实、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪、医疗X光机、CT机、胃肠机、阴道镜、工业检测、智能交通、医学影像、工业监控、仪器仪表、机器视觉等领域

9.同步卡:

定义:给多显卡、多屏幕提供同步控制功能,可以达到帧同步效果。

拓展:
(1)这块资料比较匮乏,简单陈述。如有需要可百度、知乎、哔哩哔哩均可查询
(2)类似作用,可以网上查询有关于LED显示领域的同步卡与异步卡。

10.电源:

定义:电脑电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件,它的作用是将交流电变换为+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V、-3.3V等不同电压、稳定可靠的直流电,供给主机箱内的系统板、各种适配器和扩展卡、硬盘驱动器、光盘驱动器等系统部件及键盘和鼠标使用。

组成:AT电源、ATX、BTX{这里主要指规范}
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总结:
(1)目前常见的电脑电源为ATX电源规范下。
(2)组装电脑要注意组装时电脑各部分的电源标准。
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11.网线和水晶头

网线定义:网线,一般由金属或玻璃制成,它可以用来在网络内传递信息。常用的网络电缆有三种:双绞线、同轴电缆和光纤电缆(光纤)。双绞线是由许多对线组成的数据传输线。它的特点是价格便宜,所以被广泛应用。双绞线是用来和RJ45水晶头相连的,有STP和UTP两种,常用的是UTP

标准线序:
EIA/TIA 568A标准
从左起线的排序:白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕
EIA/TIA 568B标准
从左起线的排序:白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕

目前常见的是568B线序,目前线序之间有转换器,自动识别。所以目前一般是568B即可

种类组成:
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水晶头:是一种标准化的电信网络接口。提供声音和数据传输的接口。

水晶头种类:
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拓展:关于水晶头的制作网线口,此处不做赘述,百度即可。

12.声卡:

定义:声卡 (Sound Card)也叫音频卡(港台称之为声效卡),是计算机多媒体系统中最基本的组成部分,是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)发出合成乐器的声音

种类组成:声卡由各种电子元器件和连接器组成的,其基本组成部件有声音控制芯片、数字信号处理器、FM合成芯片、波表合成器芯片、跳线、I/O口地址、DMA通道、游戏杆端口等等

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总结:
(1)请注意音频插口一般是3.5mm输出两路声道
(2)有需要了解立体双声道、4声道等请百度即可,这里不做阐述

13.光纤:

定义:光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具(传输原理是“光的全反射”)。

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种类组成:
(1)按光在光纤中的传输模式可分为:单摸光纤和多模光纤(多模光纤传输距离较近,单模传输距离较远)
(2)工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。
(3)原材料:石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。

14.路由器:

定义:路由器(Router)是连接两个或多个网络的硬件设备,在网络间起网关的作用,是读取每一个数据包中的地址然后决定如何传送的专用智能性的网络设备。它能够理解不同的协议,例如某个局域网使用的以太网协议,因特网使用的TCP/IP协议。这样,路由器可以分析各种不同类型网络传来的数据包的目的地址,把非TCP/IP网络的地址转换成TCP/IP地址,或者反之;再根据选定的路由算法把各数据包按最佳路线传送到指定位置
(路由器有两个作用,一个作用是连通不同的网络,另一个作用是选择信息传送的线路。选择通畅快捷的近路,能大大提高通信速度,减轻网络系统通信负荷,节约网络系统资源,提高网络系统畅通率,从而让网络系统发挥出更大的效益来)

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种类分类:分别是有线路由器和无线路由器

总结:
(1)路由器(Router,又称路径器)是一种计算机网络设备,它能将数据包通过一个个网络传送至目的地(选择数据的传输路径),这个过程称为路由。路由器就是连接两个以上各别网络的设备,路由工作在OSI模型的第三层——即网络层,例如网际协议(Internet Protocol,IP)层。
(2)按照使用类型分为接入路由器、企业级路由器、骨干级路由器、太比特路由器
(3)路由器还是要注意安全,长距离会通过光纤接入路由器。然后路由器发出网口接入到,通过wifi和有线接入用户端。

15.交换机

定义:交换机(Switch)意为“开关”是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。

分类:二层交换机和三层交换机

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总结拓展:
二层交换机是数据链路层范畴,他转发数据的主要依据就是它存储的MAC地址表。
三层交换机比二层的多了一个网络层,其实就是一个路由模块。这个模块能实现路由器的部分功能,你可以理解为路由器和交换机合为一体了。

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