2.3 微型计算机发展与硬件组成
2.3.1 微型计算机结构
微型计算机又称个人计算机（Personal Computer,PC），具有体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便等特点。
微型计算机沿用冯·诺依曼体系结构，以微处理器为核心，配以内存储器、输入/输出接口和输入/输出设备等，其典型结构如图2-9所示。总线是连接CPU、内存和各个I/O（Input/ Output）接口模块的数据通路，是各模块之间传递数据的通道。总线分为以下三类。
（1）地址总线（AB）：用于传送程序或数据在内存中的地址或外设的地址编码。
（2）数据总线（DB）：用于传送数据或程序。
（3）控制总线（CB）：用于传输指令的操作码。
CPU 和主存之间频繁地进行取指令、取数据、存结果的操作，主存信息流量巨大。主存和外设之间信息交换时，主存的速度高，而外设的速度低。如果所有数据都通过总线传输，可能相互牵制，造成CPU资源的浪费。
图2-9 微型计算机的双总线结构
因此在 CPU 与主存储器之间增设一组总线，CPU 通过它直接读写主存，这组总线称为存储总线（Direct Memory Access,DMA）。存储总线不仅能提高数据传输速率，而且能减轻系统总线的负担。
2.3.2 主板
微型计算机的硬件系统主要有主机、显示器、键盘、鼠标等，还可以配置打印机、扫描仪、音箱、摄像头等外部设备。
主机由机箱、电源（主机供电系统）、主板（各个配件的载体）、CPU、内存、硬盘（最主要的外存储器）、声卡（声音处理的适配器）、显卡（图像处理的适配器）、网卡（网络连接适配器）、光驱（光盘信息识别处理设备）等组成。一台典型的微型计算机如图2-10所示。
主板（Mainboard）也称系统板（Systemboard）或母板（Motherboard），是一块矩形电路板，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件，如图2-11所示。计算机通过主板上的地址总线、数据总线、控制总线传递地址流、数据流、控制流信息。
图2-10 典型的微型计算机
图2-11 微机主板示例
主板提供了不同种类的扩展插槽，用于连接主机内的其他部件，提供接口连接外部设备。主板上最重要的组件是芯片组（Chipset），通常由北桥芯片和南桥芯片组成。
主板有多种结构和类型，主要包括ATX（标准型）、Mini-ITX（迷你型）、Micro ATX（紧凑型）、EATX，它们主要的区别是主板大小和插槽布局。目前主板的发展已经从单纯追求速度转向多元化技术创新，如主板的防病毒功能、温控测试技术等。主板芯片主要由Intel和AMD占据，其他厂商如VIA、SIS都逐渐被市场淘汰。
主板就像一栋大楼的地基，决定了大楼的高度和稳定程度，因此选购一个好的主板可以为主机带来非常好的稳定性。当前主板市场约有30家厂商，但在选购时还应选择品牌知名度高、技术成熟度高的厂商，如华硕、技嘉、微星、映泰等都是比较著名的品牌。
2.3.3 微处理器
微处理器是微型计算机的核心，也称中央处理单元（Central Processing Unit,CPU），如图2-12所示，是利用超大规模集成电路技术把中央处理单元集成为一个半导体芯片。
图2-12 Intel微处理器
1971年，由 Intel 公司设计的第一台微型计算机诞生，它采用4位的Intel 4004微处理器，主频为108kHz。与目前我们所使用的CPU相比，Intel 4004的运算速度根本不值一提，但它的诞生却有着划时代的意义，它标志着计算机开始走向微型化，逐步进入人们的生活。
CPU作为微型计算机的核心部件，其主要发展过程如表2-3所示。
表2-3 CPU的发展阶段
微处理器包括控制器、运算器和寄存器三部分，它们相互配合、协调工作，其中寄存器是存放临时数据的空间。
1.CPU的主要性能指标
评价CPU的主要性能指标有主频、总线频率、字长、内核数、高速缓存等。
（1）主频。主频就是CPU时钟频率，也是CPU内核的工作频率，它标识CPU的运算速度，一般以MHz和GHz为单位。GHz表示一秒内有10亿个周期。周期是微处理器最小的时间单位，微处理器进行的每一项活动都是以周期来度量。主频越高，运算速度越快。目前的CPU主频已经达到4GHz或更高。
（2）字长。字长是计算机能直接处理的二进制位数，它决定计算机的运算能力，字长越长，运算精度越高。字长还决定计算机的寻址能力，字长越长，寻址能力越强，计算机能存储的数据也越多。
例如字长为32位的处理器，能同时处理32位的数据，称为“32位处理器”。目前，64位字长CPU已经非常普及。
（3）内核数。内核数是目前评价CPU性能的另一个重要指标。多核处理器作为多处理器的一个替代技术可以节省空间，减小体积。多核处理器可以提供比单核处理器更快的处理速度，通过并行处理提高计算能力。
Intel的酷睿系列，有双核、四核甚至八核处理器。例如Intel的酷睿i5是四核处理器，四核指的是一个CPU上拥有四个处理器核心。处理器的内核越多，处理多任务的能力就越强。
（4）高速缓存。由于CPU的处理速度远超过内存，使得CPU经常处于等待状态，造成资源的浪费。据统计，最近存取过的内存附近的数据被存取的概率最高。将最近存取过的内存附近的数据提前读入高速缓冲存储器（Cache，简称高速缓存），在需要时微处理器直接读写高速缓存，从而提高数据的存取速度。
高速缓存的容量越大越好。一般将高速缓存分为一级、二级、三级缓存。
① 一级缓存一般都集成在CPU内部。在多核处理器时代，Cache直接制作在每个处理器内核上，其速度最快。
② 二级缓存一般也是集成在CPU内部。根据CPU型号不同，有的是和一级缓存一样的片上缓存，有的是多核共享二级缓存。
③ 三级缓存可能做在主板上，或者集成于CPU内部，一般都是共享的。
2.CPU的指令系统
CPU根据指令集的特点可以分为两类：复杂指令集（Complex Instruction Set Computer,CISC）和精简指令集（Reduced Instruction Set Computer,RISC）。
CISC采用微程序控制大型指令系统，结构复杂、单条指令的执行时间长，但微处理器的功能强、执行速度快。
RISC则选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令。指令的长度固定，指令格式和寻址方式种类减少，系统成本降低、可靠性提高，单条指令的执行时间短。
CISC和RISC各有优势，当前CPU逐渐取长补短，兼有CISC和RISC的混合特点。随着技术的发展，CISC和RISC之间的界限越来越不明显。
3.CPU的发展
CPU的发展已有40多年的历史，从最早的4位微处理器Intel 4004开始，到后来的8位微处理器Intel 8080、16位微处理器Intel 8086,CPU市场几乎由Intel公司一统天下。从32位微处理器开始，AMD公司异军突起，打破了Intel公司的垄断地位。AMD公司的产品如速龙系列、FX系列也都在世界各地得到认可，占据了相当大的市场份额。目前 CPU 已经发展到64位级别，向着更快更新的方向迈进。
4.CPU实例
下面以Intel公司的酷睿i7 4790K和AMD公司的A10-7850K进行比较，以进一步了解两个不同公司的CPU特点，如表2-4所示。
表2-4 CPU比较
2.3.4 内部存储器
内存是CPU可以直接读取的内部存储器，是一种半导体芯片。内存分为只读存储器（Read Only Memory,ROM）和随机访问存储器（Random Access Memory,RAM）。ROM只能读不能写，断电后数据不丢失；而RAM既可以读也可以写，断电后数据会丢失。
ROM分为普通 ROM（掩膜 ROM）、可编程ROM（PROM）、光可擦除ROM（EPROM）和电可改写ROM（EEPROM）。主板上的BIOS（Basic Input/Output System，基本输入/输出系统）芯片使用的是EEPROM。主板中BIOS的位置如图2-13所示。BIOS是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，包括一组小型指令集，这些指令可以命令计算机如何访问硬盘、搜索操作系统并将操作系统加载到RAM中。BIOS设置界面如图2-14所示。
图2-13 主板BIOS
图2-14 BIOS设置界面
RAM分为MOS型半导体存储器、双极型半导体存储器，其中MOS型半导体存储器又分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。
人们在选购计算机时所指的内存是DRAM，它插在主板的内存槽中，如图2-15所示。它是临时存放数据、应用程序指令和操作系统的区域。例如使用Microsoft Word软件进行文件编辑时，首先将文件从外存读入内存，并显示在显示器上，当编辑完毕进行保存后，又将文件从内存写入硬盘中。
图2-15 内存
内存容量反映了计算机运算的存储能力，内存容量越大，计算机性能越好。目前常用计算机内存有4GB、8GB、16GB等。
2.3.5 外部存储器
近年来，信息量爆炸式的增长，提升了对大容量存储设备的需求。辅助储存器（Auxiliary Memory）也称外储存器（简称外存），用来永久存储程序和数据，断电时数据也不会丢失。当系统要用到外存中的程序和数据时，才将它们读入内存。常见的外存有硬盘、软盘、光盘、U 盘、移动硬盘、存储卡等，此外还有磁盘阵列、云存储等网络环境的存储系统。
1．硬盘
（1）机械硬盘。机械硬盘（Hard Disc Drive,HDD）是磁介质存储器，靠磁化磁盘表面的颗粒来存储数据，由硬盘和硬盘驱动器组成，如图2-16所示。
图2-16 硬盘存储器
机械硬盘由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片和多个读写磁头组成，碟片外覆盖有铁磁性材料。每片硬质盘片对应一个读写头。磁头固定，通过盘片旋转读取数据。硬盘是机械硬盘记录信息的介质。为了存储数据，把硬盘的每个盘片划分为多个同心圆，称为磁道。多个盘面的相同磁道构成柱面，每个磁道划分为多个扇区。
硬盘容量计算公式表示如下：
硬盘容量=512KB×磁头数×柱面数×每磁道扇区数
早期的硬盘容量一般为几百MB、几GB，目前一般为几百GB到几TB。
2009年3月，西部数据推出四碟装2TB硬盘，将传统硬盘的总容量推上了一个新的高度。目前，硬盘技术已经发展到单碟1TB 的技术时代，存储容量成几何级增长，而成本却在不断下降，1TB、2TB的硬盘随处可见。
硬盘的转速一般为5 400r/min、7 200r/min，转速越高读写的速度越快。
要特别注意内存和硬盘的区别，内存是临时性存储，而硬盘是永久存储。与硬盘不同的是，如果计算机关机或断电，存放在内存中的数据会马上消失。
（2）固态硬盘。目前有一种读写速度更快、体积更小、能耗更低的硬盘叫作固态硬盘，如图2-17所示。固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘，由控制单元和存储单元（Flash芯片、DRAM芯片）组成。使用最多的是基于闪存的固态硬盘，常称为SSD。SSD固态硬盘一般采用SATA接口，其读写速度可以达到400～550MB/s，是普通机械硬盘的3～4倍。固态硬盘的成本较高，容量一般在120～500GB。
图2-17 固态硬盘
2．软盘
软盘是一张涂有磁性材料的聚酯塑料圆片，质地柔软。另外还有软盘驱动器和软盘控制卡（接口）等相关硬件，目前已经被淘汰，如图2-18所示。
软盘有8英寸、5.25英寸、3.5英寸等规格，通过写保护口控制“只读/可改写”状态。3.5英寸高密度软盘容量为1.44MB。当软盘处于写保护状态时，磁盘只能读不能写。
图2-18 软盘
3．光盘
高密度光盘（Compact Disc）是使用激光束处理记录介质的方法存储和再生信息。光盘通过光学方式在一个圆盘上读写信息，它具有价格低、存储容量大的特点。光盘的出现，促进了多媒体技术的应用和发展。
光盘分为两类，一类是只读型光盘，其中包括CD、DVD等；另一类是可记录型光盘，包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、Double layer DVD+R等各种类型。
（1）CD光盘。最早起源于存放唱片音乐，可以保存约650MB的数据，改进后容量增加到700MB。使用光盘，必须安装光驱（光盘驱动器）。早期光驱的数据传输速率为150kB/s，称为单倍速光驱，后期发展到50倍速光驱。但随着DVD技术的普及，CD已经很少用来存放数字数据，又回归到它存放唱片音乐的角色。
（2）CD-R光盘。CD-R（CD-Recordable）通过专用光盘刻录机写入数据，存储容量为700MB，它只可写入一次。CD-R多用于存储多媒体数据、数据备份、信息发布等场合。
（3）CD-RW光盘。CD-RW（CD-ReWritable）可以重复多次读写，其写盘速度远远低于读盘速度。
（4）DVD光盘。DVD（Digital Versatile Disc）有单面单层、单面双层、双面单层、双面双层4种物理结构，最大容量可达17GB，约为CD盘的26倍。DVD光盘驱动器如图2-19所示。DVD满足了人们对大容量、高性能存储的需要。
（5）BD（Blu-ray Disc）光盘。Blu-ray（蓝光）采用的激光波长为405nm，刚好是光谱之中的蓝光，因而得名，中文称为蓝光光盘。一个单层的蓝光光盘的容量为25GB或27GB，足够烧录一个长达4小时的高解析影片。双层可达46GB或54GB。索尼出品的50GB蓝光光盘如图2-20所示。
图2-19 DVD光驱
图2-20 蓝光光盘
4.U盘
U盘的称呼最早来源于我国朗科公司生产的一种存储设备，如图2-21所示。它使用 USB 接口连接。U盘还被称为优盘、闪存、闪盘等，目前U盘容量可达到16GB、32GB、128GB，甚至更高。
U 盘具有无需驱动器、无外接电源、容量大、体积小、重量轻、即插即用、带电插拔、存取速度快、可靠性好等特点。
5．存储卡
存储卡是经常用于手机、数码相机、便携式计算机和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的形态，故统称为“存储卡”。存储卡具有体积小巧、携带方便、使用简单的优点。近年来，随着数码产品的不断发展，存储卡的存储容量不断得到提升，应用也快速普及。
市面上常见的存储卡有 MMC 型的存储卡和 SD 型的存储卡。MMC 型的存储卡（Multi Media Card）包含MMC、RS-MMC、T-Flash、MMC micro存储卡，而SD型的存储卡则包含SD和Micro SD两类。
（1）T-Flash卡（也称TF卡，microSD卡）。32GB的T-Flash卡如图2-22所示，它是一种极细小的快闪存储器卡，由闪迪（SanDisk）公司发明，这种卡主要在手机、平板电脑、GPS、便携式音乐播放器中使用。它的体积为15mm×11mm×1mm，相当于手指甲盖大小。
（2）SD卡（Secure Digital Card卡，安全数字卡）。64GB的SD卡如图2-23所示。SD卡由日本松下公司、东芝公司和美国闪迪公司共同开发研制。SD 卡在外形上与 MMC 卡一致，大小尺寸比MMC卡略厚，并且兼容MMC卡接口规范。另外，SD卡为9引脚，它的读写速度比MMC卡更快，安全性也更高。
图2-21 形形色色的U盘
图2-22 32GB的T－Flash卡
图2-23 64GB的SD卡
SD卡是使用最为广泛的闪存卡之一，它主要用于手机、数码相机、掌上游戏机、MP4等，其优点是速度快、保密性强，SD卡的存取速度目前可以达到160MB/s。
2.3.6 显卡
显卡又称为显示适配器，是计算机的最基本配置之一，也是最重要的配件之一，如图2-24所示。显卡是一块电路板，负责把主机向显示器发出的数字信号转化为电信号，控制显示器显示各种字符和图形。显卡具有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。
图2-24 显卡
衡量显卡好坏的主要指标包括显示芯片、显卡内存、显卡接口等。
1．显示芯片
显示芯片是指提供显示功能的芯片，它的性能直接决定了显卡性能的高低。显示芯片是整个显卡的核心，其制造级别已达到纳米级。目前设计、制造显示芯片的厂家只有 NVIDIA、ATI 两家公司。
2．显卡内存
显卡内存也称显存，用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。显存容量主要有1 024MB、2 048MB、4 096MB等。
评价显存的另外一个重要指标是显存位宽，位宽越大则瞬间所能传输的数据量越大，主要有128位、192位、256位、384位、512位和1 024位等。
3．显卡接口
显卡上常见的接口有DVI接口、HDMI接口、VGA接口、S端子和其他电视接口。传统的VGA接口正在逐渐被淘汰。
2.3.7 接口
计算机的主机箱中除了主板、总线、CPU、存储器外，还有一类重要的设备——接口。通过接口，才能将主机与各种外设连接起来。接口类型包括SATA接口、USB接口、PCI接口、PCI-E接口、HDMI等。
1.SATA接口
SATA（Serial Advanced Technology Attachment）接口即串行硬件驱动器接口，其特点是结构简单、支持热插拔、传输速度快、执行效率高。与传统的IDE接口相比，SATA不仅线缆更细并且传输距离更远，其传输速率可以达到600MB/s。目前，SATA 标准已经到了3.0版本，可以连接固态硬盘和光驱等设备。SATA接口和IDE接口如图2-25所示。图中左边为SATA接口，右边为IDE接口。
2.USB接口
USB（Universal Serial Bus）接口即通用串行总线，是一种支持即插即用技术的外部设备接口标准，如图2-26所示。USB接口可以把键盘、鼠标、打印机、扫描仪、移动硬盘、U盘等USB设备与主板相连。USB的数据带宽足以处理ISDN、电话系统、数字音响等数据，因此USB接口可以提供廉价的计算机通信集成系统。
3.PCI接口
PCI（Peripheral Component Interconnect）接口是外设部件互连的缩写，是PC中使用最广泛的接口之一，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽，如图2-27所示。PCI的特点是结构简单、成本低、设计简单，但由于PCI总线只有132MB/s的带宽，对处理声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余，但无法满足性能日益强大的显卡需求。
图2-25 SATA接口和IDE接口
图2-26 USB接口
图2-27 PCI接口
4.PCI-E接口
PCI-E（PCI Express）接口是英特尔公司推出的用于取代PCI接口的技术，称为第三代I/O总线技术，如图2-28所示。PCI-E接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同设备对数据传输带宽的需求。PCI-E X1主要用于主流声效芯片、网卡芯片和存储设备。由于图形芯片对数据传输带宽要求较高，因此图形芯片必须采用PCI-E X16。
5.HDMI接口
HDMI（High Definition Multimedia Interface）接口即高清晰度多媒体接口，是一种数字化视频/音频接口技术，适合影像传输的专用型数字化接口，如图2-29所示。传统接口无法满足1080P高清视频的传输速度，而HDMI的最高数据传输速度为2.25GB/s，完全可以满足高清视频的需求，同时还可以传输3D数据格式。
图2-28 PCI-E接口
图2-29 HDMI接口
2.3.8 常用的外部设备
外部设备简称为外设，主要指计算机的输入、输出设备，它是计算机与外部世界进行信息交换的桥梁，涉及光、电、磁、机械等诸多专业领域。随着科学技术的发展，外设的种类不断推陈出新，各项性能指标也不断提高。
1．输入设备
输入设备是指通过该设备可以向计算机主机输入、传入数据的设备总称。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
（1）键盘。键盘是微型计算机最常用也是最主要的输入设备，如图2-30所示。
图2-30 键盘
（2）鼠标。鼠标（Mouse）的标准称呼应该是“鼠标器”。鼠标是一个可以在屏幕上精确定位的输入设备，它将移动位置的变化转换成电信号传入 CPU，再在显示器上显示相应变化。鼠标具有体积小、操作方便灵活等特点，是图形界面不可缺少的输入装置。
按照结构可以将鼠标分为机械式、光电式、轨迹式等。
① 机械式鼠标。机械式鼠标结构简单，通过橡胶球的滚动带动两个传动轴旋转，从而产生信号。它维修方便，价格便宜。其工作原理如图2-31（a）所示。
② 光电式鼠标。光电式鼠标内部主要是一对垂直的光电检测器，它没有机械装置。光电式鼠标反应灵敏、故障率较低，但价格相对较高。光电鼠标的底部如图2-31（b）所示。
③ 轨迹鼠标。轨迹鼠标像一个翻转放置的机械鼠，通过触摸上面的滚动球控制光标轨迹，如图2-31（c）所示。轨迹鼠标适用于图形设计和3D设计。
图2-31 鼠标
鼠标的主要性能指标是分辨率，即鼠标每移动一英寸所能检测到的点数，分辨率的单位是dpi。分辨率越高，鼠标越便于控制，使用越灵活。目前高端鼠标最高分辨率可达6 400dpi。
（3）扫描仪。扫描仪可以捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、储存和输出的数据，如图2-32所示。它已在办公自动化、广告设计、装潢设计、印刷和排版等领域得到广泛应用。
图2-32 扫描仪
按照扫描方式，扫描仪分为滚筒式扫描仪、平面扫描仪和笔式扫描仪。
扫描仪的性能指标主要有分辨率、色彩位数、灰度级、接口等。
① 分辨率是衡量扫描仪最重要的指标。分辨率越高，扫描的图像越清晰。常见的分辨率有1 200×2 400dpi、2 400×2 400dpi、4 800×4 800dpi等。
② 色彩位数表示扫描仪识别色彩的能力，一般有24bit、30bit、36bit、48bit等多个档次。色彩位数越多，扫描仪能够区分和表达的色彩种类越多，图像效果也越好。
③ 灰度级表示扫描灰度图像的亮度层次范围，即扫描仪能扫描从亮到暗的范围。灰度级越多，效果越好。一般有256级和512级灰度级。
（4）触摸屏。触摸屏是一种可接收手指等输入信号的感应式显示装置，如图2-33所示。它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式，广泛应用于公共信息的查询，如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；此外还应用于办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。手机触摸屏幕让手机操作更加便捷，也使得手机应用的范围更加广泛。
图2-33 触摸屏
触摸屏按照其技术原理可以分为电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏、表面声波触摸屏等。目前应用最为广泛的是电容式触摸屏，具有响应速度快、精确度高等特点。
除了上述几种输入设备外，其他一些输入设备还有手写笔、话筒、工业传感器等。有一些设备既可以作为输入设备也可以作为输出设备，如数码相机、数码摄像机、移动硬盘等。
2．输出设备
（1）显示器。显示器通常也被称为监视器或屏幕，是微型计算机最重要的输出设备，是人机交流的窗口，它通过显示适配器（简称显卡）与主板相连。
按照显示的原理，显示器可分为阴极射线（CRT）显示器、液晶（LCD）显示器、LED 显示器等。
① 阴极射线（CRT）显示器，如图2-34所示。它利用显像管内部的电子枪阴极发出的电子束轰击荧光屏上的荧光粉，发光产生图像。
② 液晶显示器（LCD）也称平板显示器，它是利用液晶的物理特性制成的。液晶显示器没有CRT显示器的复杂结构，具有低辐射的特性，如图2-35所示。
③ LED显示器是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，是用来显示文字、图形、图像、动画、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕，如图2-36所示。其特点是色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠。目前，LED 显示器已经逐渐成为市场上最主流的显示器。
图2-34 CRT显示器
图2-35 LCD显示器
图2-36 LED显示器
显示器的主要性能指标有分辨率、刷新频率、颜色、灰度、尺寸等。其中分辨率是主要性能指标。
显示分辨率是指屏幕由多少个像素点构成。像素是屏幕上的一个发光点，是组成图像的基本单位。常见的分辨率有800px×600px、1 024px×768px、1 280px×800px、1 280px×1 024px等。
（2）打印机。打印机是办公自动化必需的一种输出设备，它将计算机的运算结果或中间结果以人能识别的数字、字母、符号、图形等依照用户规定的格式印在纸上。
打印机的种类很多，按打印元件对纸是否有击打动作，分为击打式打印机与非击打式打印机；按打印字符结构，分为全形字打印机和点阵字符打印机；按一行字在纸上形成的方式，分为串式打印机与行式打印机；按所采用的技术，分为柱形、球形、喷墨式（见图2-37）、热敏式、激光式（见图2-38）、静电式、磁式、发光二极管式打印机等。
衡量打印机的性能指标有分辨率（dpi，即每平方英寸多少个点）、打印速度、色彩数目、打印成本等。分辨率越高，打印质量越好，它是打印机的主要性能指标。
（3）投影仪。投影仪又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口与计算机、VCD、DVD、BD、游戏机、DV等相连接来播放相应的视频信号。主要接口有VGA接口、HDMI接口、网络接口等。投影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所，如图2-39所示。
图2-37 喷墨打印机
图2-38 激光打印机
图2-39 投影仪
除了上述列举的输出设备，还有耳机、音响、数字绘图仪、数字复印机、蓝牙发射器等输出设备，它们使人们的生活变得更加丰富多彩。
2.3.9 各种常用计算机举例
在日常生活中，常用的计算机主要包括台式机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等。
1．台式机
台式机也叫桌面机，其主机、显示器、键盘、鼠标、音箱等设备各自独立，并通过电缆连接起来。它一般需要放置在桌上或者专门的工作台上，因此命名为台式机，如图2-40所示。多数人家里和公司用的计算机都是台式机。
图2-40 台式机
台式机具有如下特点。
（1）散热性。台式机的机箱空间大、通风条件好。
（2）扩展性。台式机的机箱方便用户硬件升级，如现在台式机箱的光驱驱动器插槽和硬盘驱动器插槽是4～5个。
（3）保护性。台式机防灰尘、防水性较好。
（4）明确性。台式机机箱的开关键、重启键、USB、音频接口都在机箱的前置面板中，方便用户的使用。
2．笔记本电脑
笔记本电脑也称手提电脑，是一种小型、可携带的个人计算机，通常重1～3kg，如图2-41所示。笔记本电脑便携性较好，具有液晶显示器，体积较小，重量较轻。
笔记本电脑大体上可以分为6类：商务型、时尚型、多媒体应用型、上网型、学习型、特殊用途型等。
在众多品牌的笔记本电脑中，苹果的Mac系列最为特殊，Mac是苹果公司自1984年的“Macintosh”品牌开始，在个人消费型计算机上使用的独立Mac OS系统。Mac系列笔记本设计新颖、外形独特，特别是流畅的操控体验，让很多用户对Mac系列笔记本电脑情有独钟，如图2-42所示。
图2-41 笔记本电脑
图2-42 MacBook
3．平板电脑
平板电脑是一款无需翻盖、没有键盘、大小不等、形状各异，但功能完整的计算机。其构成组件与笔记本电脑基本相同，但它是利用触笔或手指在屏幕上书写和操作，而不是使用键盘和鼠标输入，并且打破了笔记本电脑键盘与屏幕垂直的设计模式。
平板电脑除了拥有计算机的基本功能外，还支持手写输入和语音输入，移动性和便携性更胜一筹。平板电脑包括苹果公司的iPad系列，其系统采用独特的iOS系统，如图2-43所示；还有其他公司出品的Android系统的平板电脑，如图2-44所示。
4．智能手机
智能手机是指像个人计算机一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等程序，并可以通过移动通信网络拨打电话的一类手机的总称，如图2-45所示。
图2-43 iPad
图2-44 Android平板电脑
图2-45 智能手机
因为智能手机的操作系统可以安装软件，所以智能手机同样具有丰富的功能。智能手机比传统的手机具有更多的综合性处理功能，如苹果公司的iPhone手机。
目前，谷歌采用开放源代码的形式推出安卓（Android）操作系统，安卓系统性能和其他各方面都非常优秀。由于其开源的特性，采用安卓操作系统的手机越来越多。
5．其他数码产品
（1）iPod。iPod是苹果公司推出的一种大容量MP3播放器，如图2-46所示，容量高达10GB～160GB，可存放2 500～10 000首MP3歌曲，它还有完善的管理程序和创新的操作方式，外观也独具创意，是少数能横跨PC和Mac平台的硬件产品之一。除了MP3播放，iPod还可以作为高速移动硬盘使用，可以显示联系人、日历和任务，以及阅读纯文本的电子书、聆听 Audible 的有声电子书和播客。
iPod系列中的产品都提供设计简单且易用的用户界面，除iPod Touch（见图2-47）和第六代、第七代iPod nano外都是通过外壳上的环形滚轮操作。在早期，大多数iPod产品使用内置的硬盘储存媒介，而iPod nano、iPod Shuffle及iPod Touch则采用闪存存储方式。同时iPod也可以作为计算机的外置数据储存设备使用。
（2）MP3播放器。MP3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III）是较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式。MP3播放器是指能存储、播放MP3音乐文件的播放器，如图2-48所示。
图2-46 iPod
图2-47 iPod Touch
图2-48 MP3播放器
（3）电纸书阅读器。电纸书阅读器是指将文字、图片、声音等数字化出版物的存储和显示终端集于一体的手持阅读器，是一种传统纸质图书的可选替代品。电纸书阅读器的显示效果与普通纸质书籍类似，但体积和重量远低于普通纸质书籍。可以从计算机或网络上将数字化出版物存入电纸书阅读器中，一个电纸书阅读器可以存储几百甚至上千本图书。如图2-49所示为亚马逊的Kindle阅读器。
除了亚马逊的Kindle阅读器，国内也有很多公司都在从事这方面的研发，如汉王、掌阅科技等。掌阅科技的iReader阅读器如图2-50所示，它丰富的配置和功能在用户体验上已经不输Kindle。
（4）穿戴式智能设备。穿戴式智能设备是应用可穿戴式技术进行智能化设计、开发的可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手表、手环等。
谷歌公司于2012年4月发布了谷歌眼镜，如图2-51所示，它具有和智能手机一样的功能，可以通过声音控制拍照、视频通话和辨别方向，可以上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。
2014年7月，小米公司发布小米手环，如图2-52所示，具有监测运动量、睡眠质量，智能闹钟震动唤醒等功能，并将穿戴式智能设备正式推向大众。
图2-49 Kindle
图2-50 iReader
图2-51 谷歌眼镜
图2-52 小米手环
除了上述产品之外，越来越多的高新数码产品进入大众生活，常见的有数码相机、数码摄像机、GPS导航仪等。
2.3.10 选购一台合适的计算机
在选购一台计算机时，首先要明确使用计算机的目的和用途，还要了解计算机各部件的性能指标。要选购一台适合自己的计算机，主要包括以下步骤。
1．准备工作
在选购计算机之前，要做好以下几项准备。
（1）确定预算。
（2）列出需求和主要用途。
（3）选择需要的外设。
2．学习并了解计算机选购的相关知识
通过前面的学习，读者应该已经对计算机组件有了一定了解，另外还可以通过以下途径对计算机硬件和价格进行进一步学习。
（1）搜索相关网站。
（2）阅读《电脑报》《微型计算机》等杂志。
（3）浏览京东、中关村在线等网络平台。
3．合理选择配置
根据使用目的和用途来选择适合的计算机，切忌盲目追求高配置。高配置固然可以带来高性能，但同样也面临较高的预算压力，因此要根据自身情况选择最适合自己的计算机。
4．选择机型
根据用户使用计算机环境的不同，可以分为以下三种情况。
（1）计算机摆放位置基本固定且空间充裕，这种情况可以选择购买台式计算机。
（2）需要随时携带计算机进行办公和学习，要求计算机体积小巧、便于携带，并且具有一定处理能力，这种情况可以选择购买笔记本电脑。
（3）对计算机的运算性能和存储空间没有过多要求，主要用于娱乐和简单上网操作，便于携带，这种情况可以选择购买平板电脑。
5．兼容机还是品牌机
根据用户对计算机了解程度的不同，可以分为以下两种情况。
（1）具备一定计算机硬件基础知识，可以在日常使用中自行维护且预算有限。这种情况可以选择购买或者组装兼容机。兼容机的优点如下所述。
① 灵活性好。可以根据需要自行选择配件，非常灵活。
② 价格优势。由于没有品牌经营费用，因此价格比品牌机低。
③ 易于升级。由于可以自行选择配件，因此升级较为方便。
兼容机的缺点是无售后服务、需自行安装操作系统，在后期需要自行维护和修理等。
（2）对计算机维修和保养知识了解很少，需要售后服务和保障，可以承担一定的售后服务费用。这种情况可以选择购买品牌机。品牌机的优点如下所述。
① 稳定性好。品牌机配件采用批量采购的方式，质量有保障，测试充分，有独立的组装车间。
② 售后服务好。品牌机有较完善的售后服务团队。
③ 软件丰富。品牌机一般带有正版操作系统和其他正版软件。
品牌机的缺点是比兼容机的价格贵、配置无法根据需要自行选择、很多具体配件的型号未知等。
6．操作系统的选择
根据用户对操作系统的要求不同，可以分为以下两种情况。
（1）需要经常进行图像编辑、视频剪辑和文字排版等工作，对系统稳定性和安全性要求较高，这种情况可以选择购买Mac系统的计算机。
（2）主要进行办公处理和娱乐活动（如计算机游戏、观看网络视频等），对系统的兼容性和灵活性要求较高，这种情况可以选择购买Windows系统的计算机。
【例2.9】 刚刚大学入学的你想要购买一台计算机，便于在大学四年的学习中使用。预算有限， 4 000元左右；主要在宿舍使用，选择台式机；学习的专业是财务管理，主要进行日常办公处理；大学四年的学习和娱乐资料较多，硬盘容量要足够大。
根据需求，可以选择某品牌台式计算机，其配置如表2-5所示，价格4099元。
表2-5 台式机配置
根据需求，组装兼容机的配置如表2-6所示，价格约为4100元。
表2-6 兼容机配置
从表2-5和表2-6的比较中可以看出，同样价格的兼容机配置要好于品牌机，但品牌机有良好的售后服务，而兼容机一般没有售后服务。
【例 2.10】 父母想让你为他们选购一台计算机，预算为 5 000 元以内，主要是浏览网页、观看电影、进行网上购物等，可以出差携带使用。考虑到父母不熟悉计算机知识以及后期的保养维修等因素，要选购一台笔记本电脑。某品牌笔记本电脑的配置如表2-7所示，价格4999元。
表2-7 笔记本电脑配置
