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電腦硬體的知識 電腦的架構與連接 現在的電腦具有算術 / 邏輯單元(ALU)、控制單元(CU)、記憶單元(MU)、輸入單元(IU)及輸出單元(OU)，在電腦的五大部門中，控制單元及算術 / 邏輯單元合起來就是所謂的中央處理器(Central Process Unit，CPU) 算術 / 邏輯單元 算術 / 邏輯單元(Arithmetic Logic Unit，ALU)執行電腦程式中的算術運算、邏輯判斷與運算等工作 算術運算是指一般的加、減、乘除等運算功能 邏輯判斷則是判斷真與否(假)等功能 邏輯運算則是指反相運算(NOT)、及運算(AND)、或運算(OR)等運算功能 反相運算：是指將0變成1，或將1變成0的運算。 及運算(AND)：當運算元都是1的時候，結果才會為1，否則為0 或運算(OR)：運算元中只要有一個是1，結果就是1 控制單元 控制單元(Control Unit，CU)是用來控制及協調電腦各單元間資料及信號的傳遞，控制信號只有單向傳遞。 記憶單元 記憶單元(Memory Unit，MU)用來儲存電腦程式及資料，可分為輔助記憶體及主記憶體兩部份 。 電腦在開機後，將存在輔助記憶體內的程式及資料載入執行，載入存放的地方就是主記憶體 輔助記憶體可存放程式及資料，不會因為關機而遺失資料，另外電腦執行時如果主記憶體不夠，也可以使用輔助記憶體代替主記憶體，稱為虛擬記憶體 輔助記憶體一般是指磁碟，是使用磁頭等方式進行存取，屬於機械動作，所以輔助記憶體的取存速度是比較慢的。 記憶體的分類 記憶體的分類 1.RAM 隨機存取記憶體(Random Access Memory)，電源關閉時資料就隨著消失，一般程式即是載入到RAM中，再由CPU(中央處理器)讀取後執行。RAM可分成下列兩種： DRAM 動態隨機存取記憶體(Dynamic RAM)，是屬於RAM的一種，必須週期性的使用電流脈衝充電才能維持資料，否則當電容放完電後，資料也跟著消失了，也因此，DRAM的存取速度較SRAM慢，但價格較便宜，一般電腦配置的記憶體即是指DRAM。 SRAM 靜態隨機存取記憶體(Static RAM)，也屬於RAM的一種，但是SRAM不需要像DRAM一樣週期性充電，所以速度比DRAM快很多。SRAM也稱為快取記憶體(Cache Memory)，可做為常用資料存取之用。 記憶體的分類 2.ROM 唯讀記憶體(Read Only Memory)，這種記憶體無論有無電源都可以保存住資料，但這種記憶體只可讀出(唯讀)，不可以寫入。一般電腦主機板上會有一顆ROM，存放電腦開機時最先執行的程式，這個ROM我們稱為 BIOS ROM(Basic Input Output System ROM，基本輸出入系統唯讀記憶體)。 EPROM 可抹除程式化唯讀記憶體(Erasable Programmable Read-Only Memory)，這種唯讀記憶體可以使用紫外線清除EPROM上的資料(或程式)，再使用EPROM的燒錄器即可重新寫入資料(或程式)。 Flash ROM 這種記憶體可以使用更新程式改寫ROM內的資料(或程式)，但也因此讓電腦病毐可利用這個管道，破壞BIOS ROM內的程式，造成電腦完全無法開機，而被誤認為電腦主機板故障。 記憶體的分類 3.暫存器 暫存器是在CPU中，暫時存放程式執行中的資料或程式變數，也可以算是記憶體的一種，因為暫存器是在CPU之中，所以它的存取速度是所有記憶體中最快的。 速度快的記憶體，相同單位容量的價格也是比較昂貴的。 輸入單元 輸入單元(Input Unit，IU)是指電腦接受資料輸入的部門，鍵盤、滑鼠、麥克風、掃描器及搖桿等都是屬於輸入單元中的輸入設備。 輸出單元 輸出單元(Output Unit，OU)是指電腦將資料送出的管道，常見的輸出設備有顯示器、印表機、喇叭、繪圖機、割紙機等。 電腦的五大部門間，必須靠匯流排(Bus)來傳遞資料或控制訊息，匯流排可分成以下三種： 資料匯流排(Data Bus) 負責傳遞資料的傳輸排線，電腦是幾位元指的就是資料匯流排的排線數，目前新的電腦都已是64位元的 位址匯流排(Address Bus) 負責傳遞記憶體位址，以指出資料在記憶體中將被存取的所在位址 電腦的位址匯流排線有n條，則可定址的記憶體就是2nbytes 位址匯流排(Address Bus) 控制匯流排(Control Bus) 用來傳遞控制單元對其他單元控制訊息的傳輸排線。 以上三種匯流排中，資料匯流排可以進行存取的雙向傳輸，位址匯流排及控制匯流排的訊號都只有單向傳送。 電腦的速度及記憶體單位 電腦的速度單位 電腦的執行是靠時脈來驅動，這樣才能維持各部門間在執行時的同步進行