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第二章計算機系統 一、電子計算機的基本結構 由外觀看，電腦分為三個主要部分：主機、輸入設備與輸出設備。輸入設備負責將資料送進主機；輸出設備負責將主機處理資料的結果送出；主機具有下列三項功能： 記憶：可儲存大量的資料。 算術邏輯：可執行加減乘除等計算，亦可對資料作邏輯判斷。 控制：可根據命令來控制電腦的各部門，配合完成要執行的工作。 因此，通常將電腦的基本結構依功能而區分為輸入、輸出、記憶、算術邏輯及控制等五大部門。 中央處理器 圖一 電腦的五大部門及運作情況 輸入單元：程式或資料由此輸入電腦。 記憶單元：儲存程式或資料，或CPU運算之結果。 算術邏輯單元：負責執行各種算術或邏輯運算。 控制單元：控制、指揮、監督各單元間之運作。 輸出單元：將CPU處理之結果輸出。 1.控制單元的功能 對記憶體的定址與指令的讀取。 指令解碼，並產生控信號，並依信號作適當的運算動作。 控制資料在CPU, Memory, I/O設備間的傳送。 2.控制單元的暫存器： 指令暫存器：存放正在執行中的指令，指令要執行之時，先由記憶體取出依序放入記憶緩衝暫存器，再傳給指令暫存器。 程式計數器：存放下一個要執行的指令位址，程式執行前，其第一個指令的位置要先存入程式計數器，再依程式計數器內容，由記憶體讀取第一個指令。當指令執行時，程式計數器則自動更新，使其永遠存放下一個要執行的指令的位址。 記憶位址暫存器：保存將被CPU所用的記憶位址。由於記憶體與CPU之間操作速度不同，所以要用MAR保存位址資料，直到位址資料能被Memory接受。當CPU與Memory間之讀寫資料時，要用到MAR與MBR。 4.算術邏輯單元的暫存器： 記憶緩衝暫存器：協調緩衝主記憶體與中央處理器間傳輸速度的不一致。凡是由MU傳至運算單元或由運算單元傳至MU的資料，均必需透過MBR。 累加器：為ALU執行運算時的工作區。 二、主機與周邊設備 通常我們看到的一般電腦系統，都是把記憶、算術邏輯及控制三個部門併裝成一部機器，是整個電腦系統的核心，通稱為「主機」。主機以外的機器，則通稱為周邊設備。周邊設備包含輸入設備、輸出設備、通訊設備及輔助記憶設備。 圖二 電腦主機與常用的周邊設備關係圖 1.中央處理器 CPU 依廠牌分：主要有Intel、AMD兩大廠牌。 依型號分：Intel主要有Celeron、Pentium 4；AMD則有K7(Athlon)、K7(Duron)。　　　　 依外頻分：Intel Pentium 4主要為100/133/200MHz；Intel Celeron則為100MHz。 AMD K7(Athlon)、K7(Duron)則為133/166/200及100MHz。 依速度分：Intel目前在市場上已達3GHz，其中較流行的為1.2 - 3.0GHz。AMD目前在市場上已達2200 MHz，其中較流行的為1200 - 2200MHz。 註：速度＝外頻　Ｘ　ｎ，其中ｎ為倍數(可為小數，1.5、2.5、3.5)。 2.主機板 MainBoard 　　主機板(MainBoard)，配合CPU的規格，而有不同的規格。購買時，除了要注意與CPU之相容性外，可依需求，選擇適合之規格。Pentium II 之前的主機板以AT為主，Pentium II之後，則以ATX為主，以下為幾種常見的主機板構造： CPU插槽：配合CPU的接腳，而有不同的插槽。Intel的Celeron、Pentium 4使用Socket 478 插槽；Intel的Pentium 2、Pentium 3使用Socket 423 插槽；AMD的K7(Athlon)、K7(Duron)使用Socket A 插槽。 晶片組(Chip Set)，常見的晶片組有：Intel, SiS, VIA, NVIDIA 依支援的最高外頻(前端匯流排)，常見的有：266 / 333 / 400 / 533 / 800 MHz。 基本輸入輸出系統(BIOS)，可設定系統日期、硬碟型態、是否交換A槽或B槽、開機碟優先順序、使用者密碼，其主機板有關之設定。做任何改變之前， 請記先將設定記下來。 記憶體(RAM)插槽規格：主要有DDR 184Pins及SDRAM 168Pins兩種。 擴充槽：用來加裝週邊設備，如音效卡、網路卡、IDE卡、SCSI卡、顯示卡...等等。 3.記憶體 Memory 168 Pins SDRAM，速度以MHz計，由66MHz(10ns)提昇至133MHz，64Bits輸出模組，安裝時不限於兩兩成雙。目前市面上容量以128MB、256MB和512MB最多。 目前市面上大部分都是184 Pins DDR記憶體，主要分為DR266/DR333和DR400三種，容量以256MB和512MB最