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電腦週邊介紹

更新时间:2013-10-22 09:05:37

顯示器(Monitor)
電腦螢幕是用來『監視』電腦系統的運作情形,所以稱為監視器。目前也稱為顯示器 (display) 或螢幕 (screen)。電腦監視器有使用映像管的 CRT 與平面顯示器 LCD 兩大類,前者通常用於桌上型電腦,後者則是筆記型電腦的最愛,但是漸漸有許多新型的桌上型電腦採用 LCD 顯示器以節省空間,而其外觀又可依照螢幕對角線長度的不同,而分為 9"、10"、12"、14"、15"、17"、20" 等規格,至於顯示模式根據解析度的不同,通常有 640×480 (VGA)、800×600 (SVGA)、1024×768 (XGA)、1280×1024 與 1600×1280 幾種。顯示的顏色由四位元的 16 色、八位元的 256 色、十六位元的65,536 色 (high color、高彩)、24 位元的 16,777,216 色 (true color、全彩) 和 32 位元的 4,294,967,296 色 (32 位元全彩) 等幾種,顯示解析度越高或是顯示顏色數目越多,便需要在顯示卡上相對的記憶體。
在系統程式的領域當中,monitor 通常所指的是『monitor program』,那是一個用來掌控整個系統的程式,使用者在一套大型電腦系統上,只要執行monitor 程式,就可以利用終端機來控制整個系統。

顯示卡
顯示卡依其規格可從早期的MGA、CGA一直到後來的VGA,及其由VGA延伸出的Super VGA、XGA等,所以後來均稱顯示卡為VGA Card。若依其傳輸介面,目前大致可分為PCI及AGP介面,傳輸速率則以AGP較快。顯示卡的輸出接頭為15 Pin D-Sub Analog Type(短D型),如下圖︰

显示卡

(1)︰紅色訊號源 (6)︰紅色訊號接地端 (11)︰接地端
(2)︰綠色訊號源 (7)︰綠色訊號接地端 (12)︰空端
(3)︰藍色訊號源 (8)︰藍色訊號接地端 (13)︰水平同步訊號
(4)︰接地端     (9)︰空端           (14)︰垂直同步訊號
(5)︰空端       (10)︰接地端        (15)︰空端

LCD(液晶顯示器)
LCD (Liquid Crystal Display) 是利用桿狀水晶分子 (rod-shaped crystal molecule) 受到電流作用會改變方向的原理,來顯示資訊。通常LCD 可見於數位錶 (digital watch)、筆記型電腦或是碼錶等儀器上,它的耗電量極低,所以適合長時間顯示的設備。
LCD 顯示器在兩片平行的玻璃平面當中放置液態的晶體,而在這兩片玻璃中間則有許多垂直和水平的細小電線,透過通電與不通電的動作,來控制 LCD 上所顯示的圖點。
目前筆記型電腦上所使用的顯示技術大多採用 TFT LCD,在亮度及對比都不斷的改良之下,又佔著輕薄短小的優勢,往後可能取代傳統桌上型的 CRT 顯示器的時代已經不遠了。

FDD (Floppy Disk Drive)軟式磁碟機
可讀取軟式磁碟片的磁碟機,一般個人電腦使用的大多是 3.5 吋 5.25 吋的,不同密度的磁碟片各有不同的格式,高密度磁碟機可讀取高密度或低密度的磁碟片,但低密度的磁碟機則只能讀取低密度的磁片。
3.5 吋的軟式磁碟機大部份為 1.44 MB,它可讀取 1.44 MB 或 720 KB 的磁碟片,最近有出現 2.88 MB 的磁碟機,它尚可讀取 2.88 MB 的磁碟片,不過目前仍不普及。5.25 吋的軟式磁碟機是較早期的產品,早期是只能讀取 360 KB 磁片,自 AT 機型之後改為高密度的格式,能同時讀取高密度的1.2 MB 和傳統的 360 KB 的磁片。大型電腦所用的磁碟機為 8 吋的格式。

HDD(Hard Disk Drive)硬式磁碟機
硬式磁碟機是電腦最主要的儲存設備,通常是由許多磁性圓盤組合而成,在圓盤上可利用磁性原理儲存許多資料,每個磁性圓盤都有上下兩面可儲存資料,每面有許多同心圓,一般稱此圓為磁軌,一個磁軌便是一個圓圈,每個磁軌又可分為許多磁區,一般說來,磁區是讀取資料的最小單位,無論檔案或資料的大小為何,作業系統在讀取硬碟的內容時,都是以磁區為資料的單位,通常將讀取到的資料放在緩衝區當中,若接下來要讀取的資料還是在該磁區時,則直接由緩衝區中取用即可。
後來又有人將緩衝區的定義擴大,一次所讀取的磁區數目也增加,成為磁碟快取的觀念,請參見 disk cache、cache memory。早期一般硬碟在個人電腦上使用的是 IDE 介面,配合主機板上 BIOS 的設定,一部硬碟最多可以有 16 面,每面有 1024 軌,每一軌有 63 個磁區,而每一個磁區是 512 個位元組,所以整個硬碟容量約為 512×63×1024×16=504 MB,這也是486 時代最大的硬碟容量,超過此大小電腦便無法辨識多餘的部份。
後來增強型的 EIDE、ATAPI 等介面都支援邏輯定址的方式,也就是以各種不同的方式來擴充電腦可以定址的硬碟空間,其中包括了將 CHS 定址方法延伸的 Large 模式與 LBA 模式,使得硬碟的容量可以大到 8 GB,請參見CHS 與 LBA 的說明。

CD–ROM(唯讀光碟機)
CD-ROM 為 Compact Disc Read Only Memory 的縮寫。它是由金屬和塑膠所製成直徑 12 公分、厚度 1.2 公釐的圓形薄片,CD 的出現最早是由 Philips 和 Sony 兩大公司所制定的『紅皮書』(Red Book) ISO 10149 標準,裏面描述了小型雷射碟片數位音樂標準 (Compact Disk Digital Audio Standard),至今我們所聽的 CD 唱片仍遵循這一個標準,這個標準使得 CD 片可提供 74 分鐘的音樂,足夠錄下貝多芬第九號交響曲,或是約 650 MB 的資料。
目前電腦界用途最廣的 CD-ROM 是由『黃皮書』(Yellow Book) 遵循 ISO 9660 所製定的標準,在每一個 sector 當中儲存 2048 位元組的資料 (其餘的 304 個位元組存放檢查及錯誤修復資訊),『綠皮書』(Green Book) 則制定了可播放 MPEG 互動數位電影 (interactive digital movies) 和視覺資料 (visual data) 的 CD-I 格式,這種格式通常不需要資料百分之百正確,所以在每個磁區省略了某些錯誤偵測的空間,大約可以儲存 740 MB 的資料,另外有『橘皮書』(Orange Book) 所制定的是可寫一次 (write once、CD-R) 和磁性光學 CD (magneto optical CD) 的標準。一般在市面上所出售的 CD-ROM 都會標榜資料傳輸速率是幾倍速,標準 (最早期) 的一倍速光碟機的資料傳輸速率是 150 Kbps,目前的光碟機便以此為單位來展示它的速度,例如四十倍速光碟機的傳輸速度約是 6 Mbps。
總而言之,CD-ROM 是用來儲存數位資料的媒體,它無法寫入資料,但卻可儲存大量的資料,所以在目前電腦軟體越來越龐大的趨勢中,有越來越受歡迎的跡象,而第二代光碟機 DVD 的出現,更提供了更高容量的選擇。

CD-R(可燒錄光碟機)
CD-R (CD-Recordable) 是用來寫入光碟資料的機器,一般少量的唯讀光碟(CD-ROM) 可以此機器來製造,唯其成本比以機器大量壓製高出許多,一般非法的『大補帖』大多以此機器錄製,因為 CD-R 是以雷射光束破壞空白光碟片的表面結構,來達到記錄資料的目的,所以又稱光碟燒錄機。
CD-R 又可分為單次寫入 (single-session) 和多次寫入 (multi-session) 兩種,前者表示光碟片僅能有一次的寫入動作,若在寫入動作之後光碟片仍有剩餘空間,則無法再進行寫入的動作;後者則無此限制,不過在此指的並非俗稱 MO 的磁性光碟,現今市面上售出的 CD-R 大多是可以多次寫入的。目前更出現了可以重複讀寫的 CD-RW。
CD-R 一般用來複製光碟片,所以通常配合一般 CD-ROM (IDE 或是 SCSI 介面) 使用,後者用來讀取光碟片資料,而 CD-R 則用來燒錄空白片,錄製時間也有單倍速、二倍速、四倍速、八倍速之分,單倍速的 CD-R 複製一片CD 所花的時間,就如同我們以 CD 音響播放一片音樂光碟所需的時間一樣,音樂一片音樂 CD 可以儲存 74 分鐘的音樂,所以單倍速約需要 74 分鐘的時間才能複製一片 CD (這不包括讀取原始 CD 和製作目錄的時間,但是因為通常讀取原始 CD 可以使用 32× 甚至 40× 的 CD-ROM 來讀取,在此便不計算這些時間),而通常以四倍速複製光碟片,約需十九分鐘的時間,但若以八倍速的機器複製光碟片,則僅花費的時間不到十分鐘。因為 CD-R 在錄製光碟片時是以雷射光束來進行,而雷射光束必須不斷的記錄資料,所以 CD-R 機器本身通常都有緩衝記憶體,將硬碟或是 CD-ROM 的內容讀入緩衝記憶體中,再將該記憶體的資料寫入空白片內,若在記錄的過程當中無法讀取 CD-ROM 當中的片子,或是讀取的時間比不上寫入的時間,則將無法順利的錄製光碟片,而空白片也就因此而報銷了,所以一般燒錄軟體都提供『測試模式』(test mode),在燒錄之前先模擬一次整個光碟的燒錄動作,但是不將資料寫入,以免浪費光碟片,不過如此一來需要加倍的燒錄時間。
CD-R 當然也可以讀取一般的光碟片資料,其讀取速度通常必燒錄速度為快,但通常略遜於純 CD-ROM 機器的速度。又因為 CD-R 通常是採取較為穩定的 SCSI 介面和電腦連接,一般 CD-ROM 光碟機則是採取低價的 IDE 介面,所以若要大量而且快速的複製光碟片,則購買 SCSI 介面的 CD-ROM 搭配CD-R 是較佳的選擇。

K/B (Keyboard )鍵盤
鍵盤是最常用來輸入資料的設備,它是由許多按鍵組合成的,按鍵的排列方式和打字機相同,並且多了功能鍵、數字鍵和方向鍵,某些鍵盤將移動指標的軌跡球結合在鍵盤上,成為一個多功能的輸入設備。
鍵盤通常可分為 84 鍵和 101/102 鍵兩種,前者是 IBM-PC/XT 所使用的,後者是 IBM-PC/AT 以後的電腦使用的,兩者最大的差別在於後者有獨立的方向鍵,使用它們來控制游標較為方便,而且它的功能鍵有十二個,比前者的十個為多。通常兩者的鍵盤是可以互相支援的,這要靠鍵盤的底部開關來控制,鍵盤與電腦之間的連接頭稱為 DIN (Deutsche Instustrie Normen) ,這是一個 5 pins 的圓形接頭;新型的 PS/2 則稱為 mini-DIN,它也是圓形的 5 pins 接頭,不過體積較小,兩者可以使用轉接頭互相轉換。
鍵盤和電腦之間使用一個位元線路來作為雙向溝通,也就是說由鍵盤傳送給電腦的按鍵訊息,和電腦傳送給鍵盤的狀態訊息是使用相同的路線,傳送的速率一般都是在 10 Kbps 到 16.6 Kbps 之間,由電腦提供 5 伏特的電壓來驅動。

Mouse(滑鼠) 
滑鼠是用來取代鍵盤的方向鍵,以移動指標的輸入裝置。在視窗作業系統中,滑鼠已經是不可欠缺的配備,許多應用程式都需要滑鼠才能執行。滑鼠可分為機械式和光學式兩種,前者是由使用者移動它,帶動接觸地面的圓球(rolling ball),而傳送移動訊號給電腦;後者則是利用光線反射的原理來感應移動的訊號。在 Macintosh 上的滑鼠只有一個按鈕,而 IBM-PC 上的則有兩到三個按鈕,兩個按鈕的稱為 MS mouse,三個按鈕的則是 PC mouse ,不過大部份的應用軟體都只用到其中的兩個按鈕 (最左邊及最右邊兩個) 。#p#分页标题#e#
在筆記型電腦上,有兩種裝置用來代替滑鼠的功能,第一種是由使用者的手指來移動圓球的裝置,稱為軌跡球 (track ball);第二種則稱為觸控版(touch pad),它們都不需要在一個平面環境上操作,目前大多數的筆記型電腦都採觸控版設計。

PS/2(個人電腦第二代系統)
PS/2 是 Personal System/2 的縮寫,這是 IBM 公司在 PC/AT 之後推出的新一代機種,它以 80386 為中央處理機,是一部 32 位元的電腦系統,這個系統包含了數種機型,從最基本的陽春配備到最高級的機種各有不同的消費者導向,這個硬體系統是搭配 IBM 本身和 Microsoft 合作開發的 OS/2 (Operating System/2) 作業系統。
目前包括鍵盤與滑鼠等設備大多是使用 PS/2 的介面,其特點在於接頭較傳統的接頭小,而使用 PS/2 介面的滑鼠將不再佔用 COM port 的空間。

USB (萬用串列匯流排)
USB (Universal Serial Bus) 是新一代的週邊設備介面,它是由 Intel、Compaq、NEC、DEC (Digital)、IBM、Northern Telecom、Microsoft 七家軟硬體製造商所共同制定的,這種介面的傳輸速率有 1.5 Mbps 與 12 Mbps 兩種形式,最多可以連接到 127 部週邊設備,因為它的傳輸速率比起個人電腦所使用的平行埠或是序列埠都快了許多,所以 USB 對於電腦設備與週邊介面的傳輸效率會有顯著的提昇。
在 Windows 98 作業系統當中則支援 USB 介面,它將個人電腦的週邊通訊埠統一制定規格,例如支援 USB 介面網路卡、集線器、鍵盤、滑鼠、搖桿、光碟機、磁帶機、印表機、掃描器、數位相機等週邊裝置,幾乎包含了所有的週邊設備,這些 USB 裝置不但支援即插即用的能力,而且不必重新開機便可使用 (Hot plug)。

 

 

SCSI(小型電腦系統介面)
SCSI (Small Computer System Interface、Small Computer Standard Interface) 原先是迷你電腦系統 (minicomputer) 和工作站與週邊設備溝通的一個標準,近年來個人電腦也紛紛採用此界面,一片 SCSI 界面卡視不同的形式,最多可連接七、十五或是三十一部內接與外接的 SCSI 設備,包括磁帶機 (tape device)、硬式磁碟機 (hard disk)、掃描器(scanner)、磁性光碟機 (MO)、唯讀光碟機 (CD-ROM)、數位錄音帶(DAT)、光碟燒錄機 (CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM) 等。使用 SCSI 卡除了傳輸速度較快之外,因為它獨特的設計,使得 CPU 的負擔較小,傳輸效能也較為穩定,這對於需要穩定傳輸的掃描器或是光碟燒錄機來說,是十分重要的一項特性,也因此這些設備大多以 SCSI 為唯一的介面。
依照版本演進的不同,SCSI 又有 SCSI-1、SCSI-2 與 SCSI-3 之分,其中SCSI-2 又分為 SCSI-2、Fast SCSI-2 (Ultra SCSI-2)、Wide SCSI-2 (Wide Ultra SCSI-2) 幾種,其中 SCSI-1、SCSI-2 具有八位元的資料匯流排,傳輸效能分別是 5 MBps、10 MBps,而 Fast SCSI-2 與 Wide SCSI-2 則都是十六位元的資料匯流排,傳輸效能分別為 20 MBps 與 40 MBps,較新的 SCSI-3、Ultra SCSI-3 則具有三十二位元的資料匯流排,傳輸效率分別達到到 80 MBps、160 MBps。
SCSI-1 支援七台 SCSI 設備,而 SCSI-2 支援十五台 SCSI 設備,最新的SCSI-3 則支援三十一台 SCSI 設備。注意的是,週邊設備的種類必須要和所使用的介面卡相匹配,這些 SCSI 設備才能正常的運作,這些規格都是向下相容的,也就是說 SCSI-2 的介面卡可接所有 SCSI-1、SCSI-2 的設備,但是 SCSI-1 的介面卡只能接 SCSI-1 的設備。
在安裝 SCSI 卡和它所連接的週邊設備時,必須要注意的是包括 SCSI 卡在內,所有的裝置都有一個 SCSI ID,在八位元的 SCSI 卡當中,這個 ID 共有 0 到 7 共八種選擇,通常 SCSI 卡本身的 ID 是 7,所以可以連接七台SCSI 設備;十六位元的 SCSI 介面卡則可以連接 15 台設備。通常用來開機的硬碟 ID 是 0,其餘各設備的 ID 則由 1 依序排列,各個設備的 ID 是由設備本身的 DIP Switch 或是 Jumper 來設定的,並非由 SCSI 介面卡來指定。

LPT Port(Line PrinTer Port)印表機埠
在一般的個人電腦中,用來做為和外界傳輸資料的通訊埠有串列埠 (serial port、COM port) 和平行埠 (parallel port) 兩種,後者常用來連接印表機,所以又稱為 LPT port (Line PrinTer port)。印表機埠一次可傳送八個位元的資料,這比起串列埠的一次一個位元來說是快許多,但其中的資料線相對的也要增加,所以一般說來適合短距離的傳輸;此外,印表機埠也可用在兩台電腦間短距離的資料傳送。在電腦系統中,能夠一次傳送一個位元以上資料的通訊埠,稱為平行埠。另外一種通訊方式是一次傳送一個位元的資料,稱為串列埠 (serial port)。在個人電腦當中,一般平行埠是用來連接印表機的,有 LPT1、LPT2 和LPT3 三個。

個人電腦的平行埠又稱為印表機埠,一般稱為 DB-25 接頭,其中的第二到第九接腳設計用來傳送資料,所以其資料匯流排是八位元,同一個時間內可以一次傳送八個位元的資料,在印表機一端所使用的是 36 個接腳的 D 型接頭,通常此種纜線最高傳輸速率約為 112 Kbps。

COM Port(Commnication Port)串列埠
序列埠和平行埠 (parallel port) 都是用來做電腦之間的通訊端,通常以電話網路傳送的資料接的是序列埠,而接印表機則是使用平行埠。
序列埠通常有九腳及二十五腳兩種規格,一部個人電腦可接上最多四個串列埠,一般通常接兩個,一個和滑鼠相連,另一個則和數據機連接。在 PC 電腦系統當中,常將序列埠稱為 COM port,其四個接頭便稱為 COM 1、COM 2 、COM 3 和 COM 4,序列埠的腳位是採 RS-232 標準,這個標準並未提供電源的線路,使用序列埠的設備若本身沒有電源 (例如滑鼠),則可以由訊號腳位得到約 0.05 W 的電力,否則必須由設備本身供電。

 

IrDA(Infrared Data Association)紅外線傳輸
IrDA (Infrared Data Association) 是在 1993 年由 100 家以上的電腦週邊產品製造商所組成的一個組織,主旨在於定義紅外線資料傳送的協定,在許多筆記型電腦、印表機甚至行動電話上都已經提供此能力,利用支援IrDA 的筆記型電腦與印表機,我們可以直接將電腦的紅外線埠對準印表機的接收埠 (誤差可在左右各 30 度),便可以直接列印出資料,或是利用兩部電腦、或是行動電話與電腦進行無線資料傳送。
IrDA 設備可以使用 880nm 或是 950nm 波長的紅外線,通常可以傳送的距離在三公尺以內,傳輸速率在 IrDA 1.0 版為 115.2 Kbps,這相當於Parallel port 的傳輸速率,至 IrDA 2.0 版可以達到 4 Mbps,這種高速傳輸速率又稱為 Fast IR (或是 FIR)。目前許多滑鼠、鍵盤等輸入裝置也支援 IrDA。

LAN(區域網路)
LAN (Local Area Network) 泛指網路的架設在一範圍較小的區域內,通常是在同一個辦公區域或是一棟建築物之內,或是一個公司組織的內部網路,都是屬於 LAN 的範圍。
通常網路連接的範圍以 100 公尺為限,才稱之為區域網路,其基本組成LAN 架構的元件包含下列幾項:網路用戶端的個人電腦或工作站、傳輸的媒介,例如同軸線路、網路介面卡、網路作業系統,常見的是 Novell 或是Windows NT,以及檔案伺服器 (file server),常見的是高階個人電腦或是工作站。區域網路是目前辦公室自動化的基礎,常見的區域網路根據存取方式的不同,可分為三大類:
第一類是使用記號作為存取依據的 FDDI 光纖網路與記號環網路 (Token Ring),其特色為使用光纖作為傳遞的介質,並且它是一個環狀網路。
第二類區域網路則是廣為使用的 CSMA/CD 的乙太網路,這個網路即是 IEEE 802.3 區域網路,依據速度的不同,而有 10Base-x、100Base-x、1000Base-x 的不同,後面的 x 代表可支援的傳輸距離或是媒體,常見的傳輸媒體有雙絞線 (UTP、STP)、同軸電纜、光纖等。此類網路可以連接成匯流排狀、星狀或是混合狀的網路。
第三種則是具有需求優先權 (demand priority) 的網路,常見的是100VG-AnyLAN,它可以達到 100 Mbps 的傳輸速率,可以選擇使用 UTP 或是光纖線路傳送。
範圍比區域網路稍大一點的稱為校園網路 (CAN),再上去依次為都會網路(MAN) 、廣域網路 (WAN)。

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