自第一台计算机ENIAC发明以来，计算机系统的技术已经得到了很大的发展，但计算机硬件系统的基本结构没有发生变化，仍然属于冯·诺依曼体系计算机。计算机硬件系统仍然由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备5部分组成。

• 中文名 计算机硬件系统
• 外文名 Computer Hardware
• 输入设备 键盘、鼠标等
• 输出设备 显示器、打印机等
• 存储器 内存储器和外存储器

简介

　　计算机的硬件是指组成计算机的各种物理设备，也就是我们所看得见、摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和所有外部设备。

输入设备

　　将数据、程序、文字符号、图象、声音等信息输送到计算机中。常用的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏、数字转换器等。

键盘

　　键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。

键盘

　　PCXT/AT时代的键盘主要以83键为主，并且延续了相当长的一段时间，但随着视窗系统近几年的流行已经淘汰。取而代之的是101键和104键键盘，并占据市场的主流地位，当然其间也曾出现过102键、103键的键盘，但由于推广不善。都只是昙花一现。

　　近半年内紧接着104键键盘出现的是新兴多媒体键盘，它在传统的键盘基础上又增加了不少常用快捷键或音量调节装置，使PC操作进一步简化，对于收发电子邮件、打开浏览器软件、启动多媒体播放器等都只需要按一个特殊按键即可，同时在外形上也做了重大改善，着重体现了键盘的个性化。

　　起初这类键盘多用于品牌机，如HP、联想等品牌机都率先采用了这类键盘，受到广泛的好评，并曾一度被视为品牌机的特色。随着时间的推移，渐渐的市场上也出现独立的具有各种快捷功能的产品单独出售，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实现个性化的操作。

鼠标

鼠标

　　鼠标 (mouse) 因形似老鼠而得名(中国大陆用语，港台作滑鼠或光鼠)。"鼠标"的标准称呼应该是"鼠标器"，全称:"橡胶球传动之光栅轮带发光二极管及光敏三极管之晶元脉冲信号转换器"或"红外线散射之光斑照射粒子带发光半导体及光电感应器之光源脉冲信号传感器"。

　　它用来控制显示器所显示的指针光标(pointer)。1968年12月9日制成了世界上第一支"鼠标"。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。

触摸屏

　　触摸屏又分为电阻式触摸屏和电容式触摸屏。

触摸屏应用

　　电阻式触摸屏:在结构上由一个感应式液晶显示装置组成，这个感应显示器可以接收触控头或者其他触控动作的信号。当这个感应显示器收到了触控信号，整个触控装置会按照事先编写的程序执行不同的指令，实现用户的触控意图。这种技术替代了传统的机械式按钮装置，加上液晶显示器的画面，可以得到十分生动形象的画面和操作享受。

　　电容式触摸屏(CTP):Capacitive Touch Panel的简写，电容屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO，最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作工作面，四个角引出四个电极，内层ITO为屏层以保证工作环境 。

数字转换器

　　数字转换器(digitizer)是一种用来描绘或拷贝图画或照片的设备。把需要拷贝的内容放置在数字化图形输入板上，然后通过一个连接计算机的特殊输入笔描绘这些内容。随着输入笔在拷贝内容上的移动，计算机记录它在数字化图形输入板上的位置，当描绘完整个需要拷贝的内容后，图像能在显示器上显示或在打印机上打印或者存储在计算机系统上以便日后使用。数字转换器常常用于工程图纸的设计。

数字转换器

　　除此之外的输入设备，还有游戏杆、光笔、数码相机、数字摄像机、图像扫描仪、传真机、条形码阅读器、语音输入设备等。

输出设备

　　将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有:显示器、打印机、绘图仪和传真机等。

显示器

　　显示器(Display)是计算机必备的输出设备，常用的有阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)和等离子显示器(PDP)。

　　阴极射线管显示器由于显示画面刷新低，颜色失真大，笨重等原因目前已经淘汰。

　　液晶显示器其工业成熟，成像好、刷新频高、对用户眼睛较好、轻便等原因已成为现在主流显示器。

　　阴极射线管显示器可分为字符显示器和图形显示器。

计算机硬件系统

　　字符显示器只能显示字符，不能显示图形，一般只有两种颜色。

　　图形显示器不仅可以显示字符，而且可以显示图形和图像。图形是指工程图，即由点、线、面、体组成的图形;图像是指景物图。不论图形还是图像在显示器上都是由像素(光点)所组成。

　　显示器屏幕上的光点是由阴极电子枪发射的电子束打击荧光粉薄膜而产生的。彩色显示器的显像管的屏幕内侧是由红、绿、蓝三色磷光点构成的小三角形(像素)发光薄膜。由于接收的电子束强弱不同，像素的三原色发光强弱就不同，就可以产生一个不同亮度和颜色的像素。当电子束从左向右、从上而下地逐行扫描荧光屏，每扫描一遍，就显示一屏，称为刷新一次，只要两次刷新的时间间隔少于0.01s，则人眼在屏幕上看到的就是一个稳定的画面。

　　显示器是通过"显示接口"及总线与主机连接，待显示的信息(字符或图形图像)是从显示缓冲存储器(一般为内存的一个存储区，占16kB)送入显示器接口的，经显示器接口的转换，形成控制电子束位置和强弱的信号。受控的电子束就会在荧光屏上描绘出能够区分出颜色不同、明暗层次的画面。显示器的两个重要技术指标是:屏幕上光点的多少，即像素的多少，称为分辨率;光点亮度的深浅变化层次，即灰度，可以用颜色来表示。分辨率和灰度的级别是衡量图像质量的标准。

　　常用的显示接口卡有多种，如CGA卡、VGA卡、MGA卡等。以VGA(Video Graphics Array)视频图形显示接口卡为例，标准VGA显示卡的分辨率为640×480，灰度是16种颜色;增强型VGA显示卡的分辨率是800×600、960×720，灰度可为256种颜色。所有的显示接口卡只有配上相应的显示器和显示软件，才能发挥它们的最高性能。

计算机硬件系统

打印机

　　打印机(Printer)是计算机最基本的输出设备之一。它将计算机的处理结果打印在纸上。打印机按印字方式可分为击打式和非击打式两类。击打式打印机是利用机械动作，将字体通过色带打印在纸上，根据印出字体的方式又可分为活字式打印机和点阵式打印机。活字式打印机是把每一个字刻在打字机构上，可以是球形、菊花瓣形、鼓轮形等各种形状。点阵式打印机(dot matrix printer)是利用打印钢针按字符的点阵打印出字符。每一个字符可由m行×n列的点阵组成。一般字符由7×8点阵组成，汉字由24×24点阵组成。点阵式打印机常用打印头的针数来命名，如9针打印机、24针打印机等。

　　非击打式打印机是用各种物理或化学的方法印刷字符的，如静电感应，电灼、热敏效应，激光扫描和喷墨等。其中激光打印机(Laser Printer)和喷墨式打印机(Inkjet Printer)是目前最流行的两种打印机，它们都是以点阵的形式组成字符和各种图形。激光打印机接收来自CPU的信息，然后进行激光扫描，将要输出的信息在磁鼓上形成静电潜像，并转换成磁信号，使碳粉吸附到纸上，加热定影后输出。喷墨式打印机是将墨水通过精制的喷头喷到纸面上形成字符和图形的

绘图仪

　　绘图仪(plotter)能按照人们要求自动绘制图形的设备。它可将计算机的输出信息以图形的形式输出。主要可绘制各种管理图表和统计图、大地测量图、建筑设计图、电路布线图、各种机械图与计算机辅助设计图等。最常用的是X-Y绘图仪。现代的绘图仪已具有智能化的功能，它自身带有微处理器，可以使用绘图命令，具有直线和字符演算处理以及自检测等功能。这种绘图仪一般还可选配多种与计算机连接的标准接口。

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　　绘图仪是一种输出图形的硬拷贝设备。绘图仪在绘图软件的支持下课绘制出复杂、精确的图形，是各种计算机辅助设计不可缺少的工具。绘图仪的性能指标主要有绘图笔数、图纸尺寸、分辨率、接口形式及绘图语言等。

　　绘图仪一般是由驱动电机、插补器、控制电路、绘图台、笔架、机械传动等部分组成。绘图仪除了必要的硬设备之外，还必须配备丰富的绘图软件。只有软件与硬件结合起来，才能实现自动绘图。软件包括基本软件和应用软件两种。

　　绘图仪的种类很多，按结构和工作原理可以分为滚筒式和平台式两大类:①滚筒式绘图仪。当X向步进电机通过传动机构驱动滚筒转动时，链轮就带动图纸移动，从而实现X方向运动。Y方向的运动，是由Y向步进电机驱动笔架来实现的。这种绘图仪结构紧凑，绘图幅面大。但它需要使用两侧有链孔的专用绘图纸。②平台式绘图仪。绘图平台上装有横梁，笔架装在横梁上，绘图纸固定在平台上。X向步进电机驱动横梁连同笔架，作X方向运动;Y向步进电机驱动笔架沿着横梁导轨，作Y方向运动。图纸在平台上的固定方法有3种，即真空吸附、静电吸附和磁条压紧。平台式绘图仪绘图精度高，对绘图纸无特殊要求，应用比较广泛。

存储器

　　存储器将输入设备接收到的信息以二进制的数据形式存到存储器中。存储器有两种，分别叫做内存储器和外存储器。

内存储器

　　微型计算机的内存储器是由半导体器件构成的。从使用功能上分，有随机存储器 (Random Access Memory，简称RAM)，又称读写存储器;只读存储器(Read Only Memory，简称为ROM)。

　　1.随机存储器(Random Access Memory)

　　RAM有以下特点:可以读出，也可以写入。读出时并不损坏原来存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容。断电后，存储内容立即消失，即具有易失性。

　　RAM可分为动态(Dynamic RAM)和静态(Static RAM)两大类。DRAM的特点是集成度高，主要用于大容量内存储器;SRAM的特点是存取速度快，主要用于高速缓冲存储器。

　　2.只读存储器(Read Only Memory)

　　ROM是只读存储器。顾名思义，它的特点是只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是采用掩膜技术由厂家一次性写入的，并永久保存下来。它一般 用来存放专用的固定的程序和数据。不会因断电而丢失。

　　3.CMOS存储器(Complementary Metal Oxide Semiconductor Memory，互补金属氧化物半导体内存)

　　CMOS内存是一种只需要极少电量就能存放数据的芯片。由于耗能极低，CMOS内存可以由集成到主板上的一个小电池供电，这种电池在计算机通电时还能自动充电。因为CMOS芯片可以持续获得电量，所以即使在关机后，他也能保存有关计算机系统配置的重要数据。

外存储器

　　外存储器的种类很多，又称辅助存储器。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，但是其速度与内存相比非常且价格较内存相比非常低廉。

运算器

　　运算器又称算术逻辑单元。它是完成计算机对各种算术运算和逻辑运算的装置，能进行加、减、乘、除等数学运算，也能作比较、判断、查找、逻辑运算等。

控制器

　　控制器是计算机指挥和控制其它各部分工作的中心，其工作过程和人的大脑指挥和控制人的各器官一样。

　　控制器是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令.

　　由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的"决策机构"，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

　　主要功能:

　　从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中位置

　　对指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便启动规定的动作;

　　指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。

　　控制器根据事先给定的命令发出控制信息，使整个电脑指令执行过程一步一步地进行，是计算机的神经中枢。