單元捌:認識「電子計算機」

一、資料

(一)Bit,位元

在二進位數字系統中,每個01就是一個位元(bit),而「位元」是記憶體的最小單位。

例:網路速度 10/100M  亦即:   10100 Mbps

Mbps: 每秒百萬位元 'millions of bits per second'

(二)Byte,位元組

位元組是由8個位元所組成,可代表一個字元(A~Z)、數字(0~9)、或符號(,.?!%&+-*/),位元組是記憶體儲存資料的基本單位。例:檔案的大小常以此描述(如表一)

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(三)Floppy disk,軟碟片:

1.  軟式磁碟機則稱為:FDD,軟碟片是覆蓋磁性塗料的塑膠片,用來儲存資料檔案,磁碟片的容量有5.25"1.2MB3.5"1.44MB

2.  例:以3.5"的磁碟片為例,其容量的計算如下:
80(
磁區)x18(磁軌)x512 bytes(磁區的大小)x2(雙面) = 1440 x1024 bytes = 1440 KB = 1.44MB

(四)CD-ROM,光碟片:

1.  CD-ROM ,為電腦所使用的光碟規格,其讀取光碟片的設備就稱為光碟機(CD-ROM),儲存在光碟片上的資料是以雷射光讀取的,而非磁性方式讀取,所以光碟的保存可長達數十年。電腦所使用的光碟片格式與普通家中雷射唱盤所播放的音樂光碟(CD)格式相同,一片光碟片的資料容量高達650MB (74 min),約為450片的1.44MB軟碟片之多。

2.  一般軟碟片是可讀寫的,但光碟片只能讀取資料,而不能寫入資料 (如果有CD-R可燒錄式光碟機及CD-R空白片加上燒寫軟體,則可以在光碟片上寫入資料)。目前大多數的電腦都將CD-ROM列為標準配備,而CD-ROM的轉速從1倍、2.....24倍、32倍,到現今最快的40...,速度的世代交替非常快,另電腦系統所使用的光碟片也稱為CD-Title

二、硬 體

(一)Hardware,硬體

硬體係指構成電腦的各種實體機器設備或電子元件,如CPU、記憶體、螢幕、磁碟機等,及各式的電腦週邊設備如印表機、掃描器等,電腦的硬體部份亦即電腦的結構,一般可分為五大單元。電腦系統的運作,除了硬體外,還需軟體的配合才能完成電腦所執行的工作。(如圖一、二所示)
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(二)PC,個人電腦:

PC 一詞為:(personal computer)的簡稱,個人電腦一詞源自於1978IBM的第一部桌上型電腦型號PC,以別於之前有Apple II的個人用電腦。目前,個人電腦一詞則泛指所有的個人電腦、如桌上型電腦、筆記型電腦、或是相容於IBM系統的個人電腦等。

由於個人電腦的發展,逐漸取代了大量人力資源,且更有效率,速度也更快,徹底改變了人類的生活方式和提昇了科技的領域。

(三)CPU,中央處理單元

中央處理單元(central processing unit)簡稱CPU,包含電腦硬體的算術/邏輯單元(ALU)、控制單元(CU)及少量的暫存器(Register),在個人電腦中,處理器被設計成一顆單一的微處理器晶片,負責處理所有的基本數學運算,並且控制系統各單元以完成運算的執行,是電腦系統最重要的元件。一般習慣以「CPU之型號來表示個人電腦之規格。

例如,電腦的CPU 中央處理器(CPU) 英特爾(Intel) Celeron 900 Mhz

XBOX 360規格  3核心cpu架構,每顆核心均以3.2GHz速度運算

MHz,百萬赫茲

  這是電腦的計量單位,通常是指處理器的運行時脈。赫茲(Hertz),國際單位制中頻率的單位,它是每秒中的週期性變動重複次數的計量。簡單的說,也就是代表處理器執行指令的速度快慢。

(四)DVD,數位光碟機

DVD (digital versatile disk),一般傳統光碟可儲存650MB,而DVD可儲存4~17GB的資料量,DVD採用MPEG II壓縮格式,讀取訊號後可將訊號解壓縮,可全動態、全彩的播放聲音與影像,影音效果優於LDVCDVHS錄影帶等媒體,是目前影音效果最好的媒體。DVD在電腦系統將會有DVD-ROMDVD-RDVD-RAM等,以資料存取的應用為主,將取代CD-ROM,而在家電方面則是DVD-Video DVD-Audio Player,以播放影音媒體的應用為主要用途。

(五)Hard disk硬碟

簡稱HD,是個人電腦中最主要的儲存設備即輔助記憶體。硬碟是安裝在主機內不可移動的儲存設備,容量大小可儲存至數GB的資料,速度也較軟碟快。一般軟碟機的轉速為360 r.p.m(每秒轉動的圈數),現在的硬碟轉速則高達5400 ~ 10000 r.p.m。第一顆硬碟是於西元1956年由IBM所製造的,它由5024"的磁盤構成,容量則只有5MB

(六)RAM,隨機存取記憶體

  RAM (random access memory),即隨機存取記憶體;其主要特性為可隨時讀出或寫入資料,但是電源一中斷則所儲存之資料會即刻消失。其主要功能是用來暫存程式與資料。而RAM又可分成動態記憶體(Dynamic RAMDRAM)與靜態記憶體(Static RAMSRAM)兩種。DRAM的儲存密度較高、成本低,但需加上更新電路,速度較慢。SRAM速度快,但儲存密度低、成本高。一般電腦所稱的主記憶體容量即是指安裝DRAM的容量,而置於CPU與主記憶體之間的快取記憶體(Cache Memory)則是使用連度較快的SRAM,但因成本高、故容量都不大。(如圖三)







 


(七)ROM,唯讀記憶體

ROM (read only memory),稱為:唯讀記憶體,其主要特性為只能讀出不能寫入資料,儲存的資料不會因電源中斷而消失(屬於永久性儲存)。一般用來儲存系統程式,例如個人電系統的BIOS(Basic Input/Output System)(另有部分種類的ROM,可藉由特別方法來變更其儲存資料,如EPROMEEPROM)

(八)Memory,記憶體

記憶體是由一群晶片所組成,是電腦的記憶單元,記憶體的資料存取時間影響電腦的處理速度,記憶體的容量大小及單位價格則決定電腦的系統成本,同時記憶體決定了電腦可同時執行程式的大小與多寡,還有處理資料的大小。所以記憶體是就構成了電腦工作的主要空間,來儲存立即使用的資料。所以在電腦的發展過程中,大部分時期皆由記憶體的製造技術與單位成本所主宰,足見記憶體在電腦系統中的重要性。

 

三、Software,軟體

軟體就是電腦程式的統稱,負責指揮電腦的硬體部份,以完成電腦系統所執行的工作,如執行特定功能或工作的程式,執行管理與維護電腦系統的程式,或是用來編寫其他種類程式的程式(語言)等,例如DOSWindows 是作業系統,Microsoft Word Excel 是應用軟體,而BASICCOBALC++JAVA等就是程式語言。

(一)Operating system,作業系統

  簡稱O.S,是電腦硬體與應用軟體間的介面,也是使用者與電腦溝通的橋樑,其主要功能為電腦資源的管理及提供使用者簡易的操作環境,使用者與其他的應用軟體,必須藉由作業系統,才能控制電腦軟硬體的各種資源及設備。在個人電腦中常用的作業系統有DOSWindows95/NTMacOSUnix等,各自適用於不同的電腦系統。

 

(二)Icon,圖示

Windows視窗作業系統中,螢幕
畫面上顯示的小圖案,代表一個程式或
一項功能。(如圖一)

 

 

(三)影音格式

1.  WAV:與微軟 Windows 搭配使用,這種數位音訊格式將不同品質之音訊錄製成為較高品質之輸出。

2.  MP3:是一種用來壓縮音訊之編碼方式,MP3 在不犧牲音效品質的情況下將原始音效資料縮小。

3.  MPEG:運動圖像專家小組 (Motion Picture Expert Group)MPEG-1 VCD CD-I 上的影像格式。MPEG-2 DVD 可提供較好的品質,而且每片光碟的執行時間為其兩倍。   MPEG (Moving Pictures Experts Group),這是一種可以在個人電腦上播放的壓縮影音格式,VCD即採MPEG I的資料壓縮方式,而DVD則是採用MPEG II的資料壓縮方式

4.  AVIAudio Video Interleave - 微軟系統通用之微軟多媒體影像格式, AVI 插入標準波浪狀音訊及數位影像結構。 WinDVD Creator 支援 DV Type I DV Type II AVI 檔案, DV Type II 檔案包含單獨軌道之音效,但 DV Type I 則否, DV Type I 檔案通常比 DV Type II 檔案來得小,但是 DV Type II 與大部份之應用軟體相容,因為大部份的使用AVI檔案之軟體都預期有單獨之音軌。

5.  JPEGJoint Photographic Expert Group - 一種用來壓縮高色階圖片的格式,JPEG 是用來壓縮256色或更多色之圖片。

6.  GIF:圖形交換格式 - 最多可以顯示 256 色的八位元色彩格式,支援動畫。

7.  BMPBitmap - Windows系統之標準 bitmap 圖片格式,Bitmap 圖片為24-bit色彩。

8.  MPEG-4MPEG-4是一種將各種多媒體技術整合的國際標準, 不只是Video以及Audio, 還包括各種常見的多媒體元素, 可以呈現顛覆傳統媒體的各種應用。MPEG-4系統是目前公認最複雜的多媒體標準, 實現整個MPEG-4系統所需的知識太多太雜, 每個環節都充滿著挑戰, 目前大部分的公司都只實作純粹的MPEG-4影音方面的解壓縮器,

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