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计算机硬件基础知识大全 我们平常所说的电脑，是计算机的一种，专业术语称之为微型计算机。留意电脑的“脑”字，就是指它其实是对人脑的一种模拟。比如可以像我们大脑一样限制嘴巴吃饭，限制腿脚走路等等。下面就让我带你去看看计算机硬件基础学问大全，希望对你有所帮助吧！ 计算机硬件基础 从一个应用软件启动来讲，包括以下几个部分，如下图所示： 当我双击某个软件，比如QQ，的快捷键后，操作系统会检测到我打开QQ，此时内存中存有QQ运行数据，CPU通过向内存拿数据，执行操作，之后QQ便启动了。对于编程也是一样须要经过上面三个过程。所以为了理解程序(软件)生命周期，须要从下面三个方一直分析：1.计算机硬件;2.操作系统linu_;3.软件(编程)。本文就操作系统做一个初步的探讨。 一台计算机由下列五部分组成：运算器、限制器、存储器、输入设备和输出设备。其中运算器和限制器组成了CPU;存储器包括内存、硬盘等等。而输入设备是人向计算机输送吩咐的设备，主要有鼠标和键盘。输出设备主要有显示屏。而通常我们的软件是放在硬盘里的，因为断电后不会丢失，当点击某个软件后，此时系统将软件运行数据放入内存中，而CPU会从内存中取得数据，之后软件启动。如下列流程所示：CPU的内存硬盘 CPU->内存->硬盘。本文将重点分析CPU、内存和硬盘。 CPU CPU 是电脑的大脑，任何吩咐的执行都须要经过CPU。由于CPU访问内存的时间比CPU执行指令的时间慢的多，所以CPU内部有寄存器来保存一些常用到的数据，如变量和临时数据等。 寄存器的分类： a. 通用寄存器：用来用来保存变量和临时结果。 b. 程序计数器：由于CPU在一个时刻只能执行一个吩咐。且CPU是分时去执行任务的，在用户看来，CPU可以在同一个时间并行处理多个任务。当CPU处理完一个任务时，须要在切换到下一个任务，程序计数器就记录着下一个任务的内存地址。 c. 堆栈指针：堆栈(先进后出)，队列(先进先出)，由于CPU在同一时间只能处理一个任务，所以当多个任务到来时，将这些任务放在堆栈中，CPU每次运行完任务时，都会从堆栈中取出下一个任务接着运行。 d. 程序状态寄存器PSW：这个寄存器包含了条码位(由比较指令设置)、CPU优先级、模式(用户态或内核态)，以及各种其他限制位。用户通常读入整个PSW，但是只对其中少量的字段写入。用户在运行程序时只能调用系统层面的接口，应用程序不会操作硬件，这个模式为用户态，操作系统操作硬件为内核态。所以软件在运行时要在用户态和内核态之间切换。用户程序必需运用系统调用(system call)，系统调用陷入内核并调用操作系统，TRAP指令把用户态切换成内核态，并启用操作系统从而获得服务。 2. 存储器 存储器包括：寄存器 缓存 内存 闪存(固态硬盘) 磁盘(机械硬盘) CMOS 磁带 虚拟内存。从左到又，速度变慢，容量变大。其中寄存器干脆和CPU打交道，存储着一些CPU须要用到的数据，速度最快。当一台机器有多个CPU时，每个CPU都须要知道对方的运行状态。此时缓存用来传输状态信息。内存通常称为随机访问存储RAM，就是我们通常所说的内存，容量始终在不断攀升，全部不能再高速缓存中找到的，都会到主存中找，主存是易失性存储，断电后数据全部消逝。闪存的存储的速度比机械硬盘要快，且断电后数据不会消逝，经常用在固态硬盘和数码相机的胶卷中。还有一类存储器就是CMOS，它是易失性的，很多计算机利用CMOS存储器来保持当前时间和日期。CMOS存储器和递增时间的电路由一小块电池驱动，所以，即使计算机没有加电，时间也仍旧可以正确地更新，除此之外CMOS还可以保存配置的参数，比如，哪一个是启动磁盘等，之所以采纳CMOS是因为它耗电特别少，一块工厂原装电池往往能运用若干年，但是当电池失效时，相关的配置和时间等都将丢失。 3. 计算机的启动过程 操作系统的启动流程 当电脑上电后，计算机会读主板上的BIOS(BIOS可以理解为简洁的操作系统)，BIOS会去读CMOS(CMOS相当于BOIS的硬盘)中的数据，BIOS从CMOS选择启动设备，找到启动盘之后会从第一个扇区的内容，MBR主引导记录512字节，前446为引导信息，后64为分区信息，最终两个为标记位，依据分区信息读入bootloader启动装载模块，启动操作系统，然后操作系统询问BIOS，以获得配置信息。对于每种设备，系统会检查其设备驱动程序是否存在，假如没有，系统则会要求用户根据设备驱动程序。一旦有了全部的设备驱动程序，操作系统就将它们调入内核。然后初始有关的表格(如进程表，并在每个终端上启动登录程序或GUI。启动依次如下： 上电-进入BIOS系统->读取CMOS数据，选择启动设备->找到启动盘，且从第一个扇区中获得引导信息和分区信息->从分析信息中读取bootloader，启动操作系统->操作系统询问BIOS是否全部的设备均有驱动，有则将驱动加载到内核，没有就进行提示 硬件工程师基本学问 PCB ? PCB means print circuit board，中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的供应者。由于它是采纳电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路 2、什么是差分信号线?该怎么布线? 差分信号只是运用两根信号线传输一路信号，依靠信号间电压差进行判决的电路，既可以是模拟信号，也可以是数字信号。实际的信号都是模拟信号，数字信号只是模拟信号用门限电平量化后的取样结果。因此差分信号对于数字和模拟信号都可以定义。 并行，宽度、线间距保持不变。两条线要等长。 3、4层板和6层板画板的时候，哪几层最适合走线? 顶层和底层 4、电容的额定电压值是实际电压值的多少倍? 1.15 5、说明名词：BOM BGA TDM BOM: 物料清单(Bill of Material, BOM)是指产品所需零部件明细表及其结构，在MRP2中,物料一词有着广泛的含义，它是全部产品、半成品、在制品、原材料、配套件、协作件、易耗品等等与生产有关的物料的统称。 BGA:BGA的全称是Ball Grid Array(球栅阵列结构的PCB)，它是集成电路采纳有机载板的一种封装法. TDM:TDM就是时分复用模式。时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同1个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频(video)信号等的技术 6、默认状况下PCB板的厚度是多少?1mil=?mm 默认状况下PCB是1.0mm，1mil=0.0254mm 7、1A电流须要走多宽的线? 一般状况下，可以根据1A，1mm的线宽来走线，在条件允许的状况下可以适当加宽，电源部分的走线应当加倍。 8、电阻电容的封装形式如何选择，有没有什么原则?比如，同样是104的电容有0603、0805的封装，同样是10uF电容有3216、0805、3528等封装形式，选择哪种封装形式比较合适? 电容电阻的封装和功率成比例关系，小功率可运用0603、0402封装，大功率可运用0805、1206封装 9、有时候芯片的两个引脚可以干脆相连，有时候要在管脚之间加一个电阻如22欧，请问这是为什么?这个电阻的作用是什么?电阻值如何选择? 这种状况多出现在信号传输上，可以起到限流爱护管脚的作用，也可以隔离两个管脚之间相互影响防止串扰，提高传输功率，起到可能干扰的作用。 电阻值不会超过100欧姆。 10、耦合电容如何布置?有什么原则?是不是每个电源引脚布置一片0.1uF?有时候可以看到0.1uFhe10uF的电容联合起来是用，为什么? 耦合电容要远离元器件，在同一网络中是用电容要先大后小。通常状况下IC的供电脚都会运用一个0.1uF的电容进行滤波，防止IC供电受到影响。大的电容可以过滤低频的纹波，小的电容可以过滤高的文波，这样联合运用，更简单得到更精确的信号传递。滤波效果更好。 计算机硬件基础学问 计算机硬件的三大部分： 输入设备：键盘、鼠标、读卡机、扫描仪、手写板、触摸屏 CPU：系统单元 输出设备：屏幕、打印机 2. CPU架构： 精密指令集(RISC)、困难指令集(CISC) 今日最终搞懂了_86这个名词! “由于AMD、Intel、VIA所开发出来的_86架构CPU被大量运用于个人电脑用途上，因此个人电脑常被称为_86架构的电脑。那为何称为_86架构呢?这是因为最早的那颗Intel发展出来的CPU代号称为8086，后来依次架构又开发出80826，80836. 3. 电脑按用途分类： 超级计算机、大型计算机、迷你计算机、工作站、微电脑 4. 显卡 图形影响的显示，重点在于辨别率与色调深度。 为满意3D嬉戏和3D动画，显卡须要运算实力。由于CPU本身运算实力有限，所以显卡厂商干脆在显卡上面嵌入一个3D加速的芯片，即GPU。GPU是显卡上的一块芯片，就像CPU是主板上的一块芯片。 5. 硬盘与存储设备 存储设备：硬盘、软盘、MO、CD、DVD、磁带机、U盘(闪存)、新一代蓝光光驱、大型机器的区域网络存储设备(SAN、NAS)。 传统磁盘(Hard Disk Drive，HDD) 固态磁盘(Solid State Disk，SSD)：没有马达不须要转动，多数据延迟，省电。 测试磁盘性能的单位：每秒读写操作次数(input/output operations per second, IOPS) Best Practice：运用SSD做系统盘，数据大多存储在HDD上面。这样系统运行快速(SSD)，而数据存储量也大(HDD) 计算机硬件基础学问大全本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页