1.4 任务实施

1.4.1 组装硬件

组装一台计算机一般需要准备主板、CPU、内存、显示器、显卡、硬盘、光驱、声卡、网卡、音箱、鼠标、键盘和机箱（含电源）等硬件设备。图1-4为台式机外观图。

1.搭建硬件系统的平台——主板

主板（Main board）是一块带有各种接口的大型印刷电路板，一般集成有CPU插槽、内存插槽、显卡插槽等各种插槽，以及硬盘接口、电源接口、鼠标键盘接口等各种接口，同时还包括控制信号传输线路（控制总线）、数据传输线路（数据总线），以及南桥、北桥和其他相关的控制芯片等。通过主板，计算机的CPU、内存，以及其他各部件有机连接到一起，协调工作，完成数据的输入、运算、存储及输出。

主板中最重要的部件是芯片组。芯片组的功能是主板品质和技术特征的关键，它决定了主板能够和支持的其他硬件设备的型号。目前市场上常见的芯片组有Intel（英特尔）、AMD（超微）和NVIDIA（英伟达））等公司产品。主板正面外观图见图1-5，主板侧面常见接口见图1-6。

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（1）HDMI接口

高清晰度多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机上盒、DVD播放机、个人计算机、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。它支持各类电视与计算机视频格式，包括SDTV、HDTV视频画面，再加上多声道数字音频。最高数据传输速率为2.25Gbit/s。

（2）硬件系统核心——CPU

中央处理器（Central Processing Unit CPU）在微型计算机中也称为微处理器，是整个硬件系统的核心，负责整个系统指令的执行、算数运算、逻辑运算、数据传输，以及输入/输出的控制。它是计算机中最重要的一个部分，由运算器和控制器组成。

在整个计算机硬件系统中，CPU的发展速度是最快的，其集成电路芯片上所集成的晶体管数量，基本上每隔18个月就会翻一番。目前， CPU的主要生产厂家有Intel公司、AMD公司、IBM公司等。市场上，用于个人计算机的主流产品主要有Intel公司的酷睿i7、i5、i3等系列，AMD公司的FX、A10、A8、翼龙II、速龙等系列，如图1-7和图1-8所示。

近几年来，我国也开始了微处理器的研制，2002年由中国科学院计算技术研究所自主开发的CPU——龙芯（Loongson，又称GODSON）正式发布，标志着我国也步入到微处理器研发的行列。目前龙芯系列微处理器已经广泛应用于桌面网络终端、低端服务器、网络防火墙、路由器、交换机等领域，初步形成了规模产业。

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摩尔定律

摩尔定律是指：IC（集成电路）上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加1倍，性能也将提升1倍。摩尔定律是由Intel （英特尔）创始人之一、名誉董事长戈登·摩尔（Gordon Moore）经过长期观察，于1965年正式提出，被称为计算机第一定律，戈登·摩尔见图1-9。

摩尔定律也许会在相当长的一段时间内见证微处理器的发展。但是，任何规则都有它的局限性和适用性的。许多专家表示摩尔定律中不断增长的晶体管数量最终将会随着晶体管技术在物理上的局限性使其达到极限，即当晶体管不能再降低其大小的时候，其单位集成数量也不能再增加，那就意味着摩尔定律将不再有作用。

2.建立数据存储的仓库——存储器

（1）内存

计算机中的内存一般指随机存储器（RAM），是计算机系统中临时存放数据和指令的半导体存储单元，内存的性能在很大程度上决定了整个系统的性能。RAM可以随时读写，速度较快，但是必须在系统带电状态下才能存储数据。RAM又包括静态RAM（SRAM）和动态RAM （DRAM）两大类。DRAM由于成本较低，所以被大量地采用作为系统的主内存；SRAM速度更快，稳定性更好，但是由于成本较高，主要用来做CPU的高速缓存（Cache）。

目前广泛使用的内存多为DDR（Double Data Rate）内存，如图1-10所示，它是一种具有双倍数据传输速率的同步内存，比上一代SDRAM内存具有两倍的带宽。

（2）外存

由于内存相对来讲容量较小，无法长时间保存数据，所以用户的大量数据还必须保存在外部存储器。外存的特点是存储容量大，可靠性高，价格低，可以永久保存数据。外存一般包括硬盘（HDD）、软盘（Floppy）、光盘（CD、DVD）、闪存（U盘）等介质。

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存储器容量

为衡量存储器容量的大小，我们一般使用“Byte”（字节）为单位进行表示（通常简单表示为“B”），在计算机中每一个ASCII（西文）字符定义为占用一字节的存储空间（1个汉字占用2字节），即1B。为更方便地表示更大的容量，我们还经常使用其他的度量单位，如KB、MB、GB、TB、PB等，其换算关系如下：

1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB，1PB=1024TB

3.连接信息输入的纽带——输入设备

输入设备是计算机与外界进行信息交流的主要工具，它主要负责将原始信息转化为计算机能够识别的二进制代码。输入设备种类较多，常见的包括键盘、鼠标、扫描仪、手写板、数码相机、数码摄像机等，其中键盘和鼠标是最常用的输入设备。

（1）键盘

键盘是计算机中主要的输入设备之一，用户可以通过键盘输入各种指令，实现对计算机的控制或者通过键盘输入各种数据，如图1-11所示。

（2）鼠标

随着Windows等图形界面操作系统的出现，鼠标成为越来越重要的输入工具。常见的鼠标一般通过左键、右键和滚轮3个部分来完成操作，包括机械式、光电式、激光式、轨迹球等种类，如图1-12所示。

4.联通信息输出的桥梁——输出设备

输出设备是将计算机内部的信息以人们易于接受的形式传送出来的设备，常见的包括显示器、打印机、绘图仪等。

（1）显示器和显卡

显示器是计算机最基本的输出设备，包含CRT（阴极射线管）显示器、LCD（液晶显示器）及PDP（等离子显示器）等种类。目前常用的显示器以LCD为主。LCD和传统的CRT显示器相比较具有辐射低、体积小、功耗低等优点，已经淘汰了CRT显示器，占据了市场的主流，如图1-13所示。

衡量显示器显示质量的指标较多，其中主要的是屏幕分辨率和颜色质量。分辨率指的是屏幕每行和每列的像素数，像素是显示器显示图像的最小单位，平常我们在显示器看到的图像就是由许许多多的像素组合成的。分辨率通常以乘法的形式来体现，如1024像素×768像素，其中“1024”表示屏幕每行的像素数，“768”表示屏幕每列的像素数，在显示器屏幕面积不变的前提下，能够达到的分辨率越高，显示的图像越精细；颜色质量是指在某一分辨率下，每一个像素可以表示多少种色彩，它的单位是bit（位），能够表示的色彩的种类越多，显示的图形的色彩质量就越高。如8位色是指将所有颜色分为28（256）种，即每一个像素可以表示256种颜色中的任意一种，8位色由于表示的色彩数量较少，所以显示的画面比较粗糙。而16位色（216=65536）由于表示的色彩种类较多，因而能够表现比较真实的色彩，通常称之为“增强色”，现在的显示器支持24位色（真彩）和32位色。

显示适配器简称显示卡或显卡，其基本作用就是控制计算机的图形输出，由显卡连接显示器，我们才能够在屏幕上看到图像，显卡一般由显示芯片、显示内存等组成，目前常见的显卡一般通过AGP或PCI Express（PCI-E）接口与主板连接，通过VGA、DVI或HDMI等接口与显示器连接，如图1-14所示。

（2）打印机

打印机作为办公领域中常用的输出设备，包括点阵打印机、喷墨打印机和激光打印机等种类。点阵打印机又称针式打印机，打印成本较低，但噪音大，速度慢，精度低，目前主要在银行、学校等需要打印复写纸或蜡纸的领域使用；喷墨打印机打印速度较快，打印质量较高，价格较低，而且绝大多数可以打印彩色，目前市场占有率较高，但存在耗材费用高等缺点；激光打印机是3种打印机中速度最快、打印质量最好的一种打印机，并且耗材费用相对较低，近几年来已经成为一种比较普及的打印机。如图1-15为带有网络接口的彩色激光打印机。

1.4.2 安装软件

安装操作系统

操作系统（Operating System， OS）是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序的集合，是用户与计算机之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，其他任何软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

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操作系统的发展

早期出现在微型计算机上的操作系统是DOS（Disk Operating System ），它是一种字符型用户界面、采用命令行方式进行操作的操作系统，普通用户使用起来很不方便；1995年8月， Microsoft（微软）公司推出图形化操作界面的操作系统——Windows 95，大大简化了操作，深受广大用户的欢迎；后来微软公司又相继推出Windows 98、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8，以及 Windows 10等操作系统，牢牢占据了全世界计算机操作系统80%以上的份额，而其他公司开发的操作系统，如IBM公司的OS/2、Apple （苹果）公司的Mac OS等，由于各种原因市场占有率较低。

随着网络的发展，许多公司纷纷开发多用户的网络操作系统，比较具有代表性的是微软公司的Windows 2003、Windows 2008，Novell公司的Netware，以及UNIX、Linux等，特别是Linux属于自由软件，免费开放源代码，近几年来在许多国家发展迅速，目前拥有巨大的用户群体和广泛的应用领域。

Windows 7操作系统继承了部分Vista特性，在加强系统的安全性、稳定性的同时，重新对性能组件进行了完善和优化，部分功能、操作方式也回归质朴，在满足用户娱乐、工作、网络等不同需求方面达到了一个新的高度。特别是在科技创新方面，实现了上千处新功能和改变， Windows 7操作系统成为了微软公司产品中的巅峰之作。Windows 7的安装比较简单，将Windows 7安装光盘放到光驱内，设置计算机从光驱启动，然后安装系统提示一步步进行操作，如图1-16所示，经过一段时间的等待及几次重启后，我们终于看到了期待已久的画面——Windows 7启动后的桌面，如图1-17所示。

Windows 7安装成功以后，需要对系统进行一些基本的设置，最后根据需要安装一些常用的软件，比如Office软件、杀毒软件、音频视频播放软件、解压缩软件、下载软件等。这样，一个完整的计算机系统就搭建好了，我们就可以用它来学习、工作或是娱乐了。