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计算机系统的组成
不同类型的计算机在性能、用途和规模上均有所不同，但均属于冯·诺依曼体系统结构类型的计算机。冯·诺依曼体系模型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

本节学习任务：了解计算机的基本结构和工作原理；掌握计算机系统的基本组成；理解运算器、控制器、存储器、输入输出设备的概念和功能。

1.2.1计算机系统的组成

计算机系统的基本组成
一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。硬件系统是计算机系统中的各种物理装置，是由各种实在的器件组成的，它是计算机系统的基础。软件系统有二部分组成，一部分是在硬件系统的基础上运行的各种各样的程序，另一部分是各类文档。仅有硬件而没有配备软件的计算机称为裸机。

硬件系统着重研究如何快速运行并保证运算结果的精度。软件系统着重研究如何管理维护好计算机，如何更好、更快、更合理、更准确使用计算机，如何更好发挥计算机软、硬件资源性能的作用。硬件是软件发挥作用的物质基础，软件是硬件与用户之间的接口，是计算机系统发挥强大功能的灵魂，两者相辅相成，缺一不可。

计算机硬件系统的组成
计算机的硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。其中控制器、运算器及寄存器等组成称为中央处理器（CPU）。
计算机软件系统的组成
软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统（OS）、程序设计语言、系统检测诊断程序、编译系统、通用数据库管理系统等。应用软件包括管理软件、办公软件、应用数据库管理软件、图形图像处理软件及为用户需求开发设计的软件等。

应用软件的使用决定计算机的发挥的作用，因而，目前应用软件开发正向标准化、模块化方向发展。应用软件是在系统软件的支持下工作的。

1.2.2计算机的工作原理

冯诺依曼原理
美籍匈牙利科学家冯·诺依曼被人们称为“现代电子计算机之父”。他提出了“程序存储和程序控制”的计算机体系设计思想，主要内容包括以下三个方面：

（1）计算机硬件设备由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

（2）计算机内部采用二进制。

（3）程序存储和程序控制。

数据或指令通过输入设备输入计算机，存储在存储器中。在运行过程中，数据从存储器读入运算器进行运算，中间结果也要存入存储器中，最终于结果经输出设备输出。人们用机器自身所具有的指令编排的指令序列，即程序，也是以数据的形式由存储器送入控制器，再由控制器向机器的各个部分发出相应的控制信号。另一种信息是控制信息，它由控制器发出，用来控制机器的各部件执行指令规定的各种操作。

计算机的工作过程
计算机工作的原里也同处理人们日常问题时的常用规则和方法相同。这种方法是把整个过程按照一定的规则，一步一步地分解，这些分解出来的步骤就是一些基本的操作，然后按照一定的顺序执行这些基本的操作就可以完成整个操作。

而计算机完成某个操作所发出的命令就称为指令，使用者根据解决某一问题的步骤，选用一条条的指令进行有序的排列，计算机执行了这一指令序列，便可完成预定的任务。这一指令序列就称为程序。

比如，从输入设备输入两个数2和8，要求计算机进行相加处理。并将结果10在屏幕上显示出来

微型计算机工作过程如下：

（1）CPU访问输入输出接口。在微机存储器ROM（或EPROM）中已存储了控制程序，它能指挥计算机正常工作。开机后，CPU自动从ROM中取出已存入的指令，进行扫描键盘、访问I/O接口等工作。

（2）读入数据并运行。CPU扫描键盘，查询有无键按下时，如果按下2和8键，则CPU就将键入的两个数2和8经数据总线送到运算器中，并根据键入的“相加”要求，完成2+8=10的运算。得到和数10。

（3）暂存结果。将两个数之和10暂存在CPU中的寄存器，也可以转存在其内存储器中。

（4）输出结果。CPU根据预先编制好的程序，将结果10送出，经过译码，把二进制数10转换成ASCII码。控制器根据指令，指挥有关部件将10的字形码信息送至显示器，最后就在显示器上显示结果数10。

1.2.3中央处理器
中央处理器的英文缩写是CPU（Central Processing Unit），是一块体积不大而集成度非常高、功能非常强大的芯片，在微型计算机中也称它为微处理器。它主要由控制器、运算器和寄存器组成。CPU是计算机的大脑，计算机的运算、控制都是由它来完成的，所以它的性能直接影响了整个计算机的性能。

运算器
运算器是负责对数据进行算术运算和逻辑运算的部件。运算器由算术逻辑运算单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。

算术逻辑运算单元是用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、非等逻辑运算及移位、求补等操作的部件。算术逻辑单元有两个输入口，其中一个输入口和累加器连接，另一个输入口和通用寄存器连接。算术逻辑单元有两个输出端，一个输出运算结果送累加器或指定部件，另一个输出表示运算结果的状态标志位送状态寄存器。累加器用于暂存被操作的数和中间运算结果。通用寄存器组是一组寄存器，运算时用于暂存操作数和或数据地址。状态寄存器也称标志寄存器，它用于存放运算中产生的状态信息。

算术逻辑运算单元、累加器和通用寄存器的位数决定了CPU的字长。

从运算器的组成可知道它的功能是：

（1）实现对数据的算术和逻辑运算；

（2）暂时存放参与运算的数据和某些中间运算结果；

（3）挑选参加运算的数据，选中被执行的运算功能，并把运算结果输到所要求的部件中。

控制器
控制器是计算机的控制中心，用来实现计算机本身运算过程的自动化，其作用是控制整个计算机的工作。它指挥计算机各部件按照指令功能的要求进行所需要的操作。它从存储器中取出指令，分析指令，产生一系列的控制信号，去控制计算机各部件协调地工作，并控制程序的执行顺序。因此说控制器是计算机指令的执行部件，其工作是取指令、解释指令以及完成指令的执行。

控制器由指令指针寄存器、指令寄存器、控制逻辑电路和时钟控制电路等组成。

指令指针寄存器用于产生及存放下条待取指令的地址。

指令寄存器用于存放正在执行的指令。指令从内存取出后放入指令寄存器。指令执行完成前指令寄存器中一直保存着该指令。

控制逻辑电路产生执行微操作所需要的控制信号。

时钟控制电路用于产生指令执行过程中所需要的时间控制信号。时钟控制电路要与控制逻辑电路配合才能使指令正确执行。

寄存器
寄存器是CPU的一个重要组成部分，它是CPU内部的临时存储单元，它用于存储运算中的数据、中间结果、地址和状态信息等。CPU中寄存器数量对CPU运行速度有一定影响，寄存器数量增多可以使CPU执行程序时把较多的数据存放在寄存器，从而减少访问存储器的次数，提高CPU的运行速度。但是寄存器的数量不能太多，寄存器数量太多会使寄存器地址编码位数增加，使指令长度增加。寄存器的位数一般和算术逻辑运算单元、数据总线的位宽是一致的。CPU中的寄存器通常分为数据寄存器、存放地址的寄存器，存放控制信息的寄存器、存放状态信息的寄存器和其他寄存器。

1.2.4存储器
存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆部件，是计算机各种信息存放和交流的中心。它的基本功能是在控制器的控制下按照指定地址存入和取出信息。

计算机工作对存储器的要求是存储容量大、存取速度快、价格低，由于技术上的原因，前两者是矛盾的，另外，一般存取速度快的存储器其价格必定偏高。目前的科学技术还没有创造出一种存储器能够同时满足计算机对存取速度、存储容量的要求并且价格较低的存储器件。为了解决存取速度、存储容量、存储器件价格这三个方面的矛盾，人们提出了多层次存储系统的概念。按多层次存储系统的概念，计算机的存储系统由高速缓冲存储器（Cache）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、优盘存储器等组成，如图1-4所示。

存储器从不同角度看有不同的分类方法。

按存储介质的材料分类有半导体存储器、磁表面存储器和光存储器。半导体存储器用半导体器件制成。目前主存储器采用半导体存储器。软盘存储器和硬盘存储器等属于磁表面存储器。所谓磁表面存储器指在塑料盘片或非铁质盘片上或塑料带上喷涂磁性材料，利用改变磁性材料的磁化方向记录信息。CD-ROM属于光存储器，它利用激光读写信息。

按存储器的工作方式分类，存储器可以分为随机读写存储器、顺序读写存储器和只读存储器等。主机中的RAM、Cache、软盘存储器、硬盘存储器和优盘等都是随机读写存储器。随机读写存储器可以按照要求对存储器中指定单元或指定区域进行读写。顺序读写存储器工作时只能按某一运动方向查找信息然后再读写信息，如磁带存储器。只读存储器的特点是只能读出不能写入，主存中的ROM和光盘CD-ROM都是只读存储器。

按计算机系统结构分类有内存储器和外存储器。

软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器和磁带存储器组成辅助存储器，辅存的作用是存储当前计算机运行中不使用的程序和数据。一般光盘和磁带用于存储需要长期保存的数据。

内存储器
内存储器又称主存，内存储器由随机读写存储器（RAM）、高速缓冲存储器（Cache）和只读存储器（ROM）组成。内存储器的作用是在计算机工作中存储正在运行的程序和程序所需要的数据。内存储器是CPU可直接进行访问的存储器，是计算机存储各种信息的部件。内存储器一般采用半导体存储器件，由存储单元构成，每个存储单元由若干个二进制位（8位，16位，32位）组成。为了查找存储单元，每个存储单元有一个地址，存储地址由二进制数表示。若地址码有10位二进制数，则共可表示个地址。它的地址编码为0～1023，对应的二进制数是0000000000～1111111111，对应的十六制数是000～3FF.。若每个地址存储一个字节，则此内存储器有1KB的存储容量，或者说，10位地址码可寻址1KB的存储空间。例如，计算机有26根地址线，即地址码由26位二进制数组成，它可寻址的空间是：MB；若计算机有32根地址线，它的寻址的空间是：MB=4GB。

【例1】编号为1000H～4FFFH的地址中，包含了多少个单元？

　　　4FFFH－1000H＋1＝3FFFH＋1＝4000H＝4×==16KB

【例2】有一个32KB的存储器，用十六进制对它的地址进行编码，起始编号为0000H，末地址应为多少？

32KB＋0000H－1H＝32KB－1＝32×－1＝－1＝1000000000000000B－1＝8000H－1＝7FFFH

对于内存储器，除了容量以外，它的访问速度也是一个重要的性能指标。内存速度用进行一次读或写操作所花费的“访问时间”来描述。从工作速度上看，内存储器总是比CPU要慢得多，从计算机问世之初直到现在，始终是计算机信息流动的一个“瓶颈”。目前一次存储器“访问时间”大约为几个ns之间。

内存的容量与性能已成为衡量计算机整体性能的一个决定性因素。计算机的内存储器采用大规模及超大规模集成电路制造工艺，具有密度大，体积小，重量轻和存取速度快等特点。

内存容量是指RAM的容量。RAM用于临时存放用户输入的各种程序，数据等信息。由于计算机的源程序必须先放入内存后才能运行，因而内存容量的大小直接影响程序的运行速度。

（1）随机读写存储器
随机读写存储器（RAM）是构成内存储器的主要部分。其内容可以根据需要随时按地址读出或写入，读出后存储单元内容不变，写入后的存储单元中是新写入的内容。RAM用于存储运行中的程序和数据，断电后RAM中的内容全部丢失。目前使用的RAM多数为MOS型半导体集成电路。根据制造原理的不同，RAM可分为静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM两种。

①静态随机存储器（SRAM）。SRAM存储单元的基本结构是一个双稳态电路，由写电路控制读、写的转换。只要写电路有电，其开关元件的状态就是保持不变，不需要电流刷新。由于开关元件由晶体管代替，而晶体管的转换时间一般都小于20ns，因此，SRAM的读写速度很快。由于这种开关电路的元件较多，一个存储单元由4个晶体管和2个电阻组成，因而集成度低，生产成本高。一般把SRAM用在比内存小得多的高速缓冲存储器等场合。

②动态随机存储器（DRAM）。DRAM即通常所说的内存。只要不断电，SRAM中存储的数据就不会丢失，不需要进行刷新。而DRAM的特点是在器件加有电源的情况下，其存储单元中的内容也不能保存较长时间，一般只能保存2ms。为了保持存储的信息，对DRAM中的内容由硬件定时自动地重新写入，这种写入称为“刷新”。DRAM中存储的数据需要不断进行刷新。一个DRAM单元由一个晶体管和一个小电容组成，DRAM的晶体管通过小电容的电压来保持断开，接通的状态，当小电容有电时，晶体管接通；当小电容没电时，晶体管断开。由于电容的放电特性，充电后的小电容上的电荷很快丢失，因此，需要不断地进行充电，即“刷新”。

RAM一般使用DRAM。DRAM包括地址寄存器、存储单元、数据寄存器。地址寄存器用于暂时存放要访问的单元的地址。存储单元是存储器件的主体，它由若干个存储单元组成。数据寄存器用于暂时存放读出的内容或要写入的内容。

目前DRAM的主要参数有两个：存储容量和工作频率。存储容量指示了一个存储器件内有多少个存储单元，每个存储单元有几位，工作频率反映了存储器读写单元的速度。

（2）高速缓冲存储器
由于CPU工作的速度比RAM读写速度快，CPU读写RAM时需要花费时间等待RAM进行读写，造成CPU工作速度下降。人们为了提高CPU读写程序和数据的速度，在RAM和CPU之间增加了高速缓存（Cache）部件。高速缓冲存储器（Cache）是CPU与主存储器之间的一种规模较小但速度很快的存储器，Cache的内容是随机存储器（RAM）中部分存储单元内容的副本。CPU读写程序或数据时先访问高速缓存，若高速缓存中没有所需的信息再访问RAM，读写RAM的同时把所需信息的副本送高速缓存。高速缓存一般采用静态随机读写半导体存储器件（SRAM）。与动态随机读写存储器相比，静态随机读写存储器的特点是读写速度快、存储容量小、价格高。计算机中增加高速缓存部件不能增加主存容量，使用高速缓存的目的是提高CPU读写程序和数据的速度，进而提高计算机整体的工作速度。断电后高速缓存的内容丢失。早期，Cache一般集成在CPU芯片中。

Cache虽然也是存储器，但用户不能直接访问；Cache容量不大，只是存放内存中某部分内容的拷贝；为了保证CPU访问时有较高的命中率，Cache中的内容按一定的算法进行更换。Cache中的内容应该与内存中对应的部分保持一致，如果内存中的内容在调入Cache之后发生变化，Cache中的相应内容也随之改变。

随着CPU性能的提高，集成在CPU芯片中的Cache还不能满足要求。出现存在于CPU芯片外的Cache。CPU内部的Cache称为一级Cache，它是CPU内核的一部分，负责在CPU内部的寄存器与外部Cache之间的缓冲。CPU外部的Cache是二级Cache，它相对CPU是独立的部件，主要用于弥补CPU内部Cache的容量过小，负责整个CPU与内存之间的缓冲。早期的外部Cache都安排在主板上，称为板载Cache。自Pentium III开始，将板载的Cache与CPU内核封装在同一芯片中，不能随意选择大小，它也不属于CPU。这种设计的Cache称片载，由于其工作频率与CPU内核相同，也称为全速Cache。而主板继续使用的速度更高、容量更大的Cache就成了三级Cache。

（3）只读存储器
只读存储器（ROM）中的内容不能用普通方法写入，计算机运行时其内容只能读出不能写入。其特点是数据不易丢失，即使计算机断电后ROM存储单元的内容依然保存。只读存储器一般用于存储计算机系统中固定的程序和数据。如主板上的BIOS就存放在ROM中。

根据ROM中的信息设置方法，可分为以下几种类型：

①普通ROM：其中的信息在芯片制造时由生产厂家写入，内容写入后不能被更改。

②可编程只读存储器PROM：出厂时没有写入信息，允许用户用特定设备将编写好的程序固化在PROM中，内容写入后不能被更改。

③可擦除式可编程只读存储器EPROM：芯片上有一个透明窗口，可通过紫外线擦除其中的内容，因而可多次改写。

④电式可擦除式可编程只读存储器EEPROM：可通过加电擦除其内容，也可多次改写且操作方便。可用一般计算机重新写入新的内容。

⑤闪速存储器（Flash Memory）：本质上属于EEPROM，由于ROM不易更改的特性让更新资料变得相当麻烦，因此就有了Flash Memory的发展。Flash Memory改写电压较高，使用安全可靠、速度快、功耗低。Pentium以上档次主板上均采用Flash ROM BIOS，使得BIOS升级非常方便。

外存储器
外存储器也称为辅助存储器，辅助存储器作为主存储器的后备和补充而被广泛使用。与主存相比，它的特点是存储容量大、成本低、存取速度慢、可以永久地脱机保存信息。常用的辅助存储器有软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器和优盘存储器、移动硬盘等。随着优盘与移动硬盘等移动存储器的广泛使用，软盘存储器逐步被淘汰。

目前主流移动存储器都采用USB接口，主要有优盘和移动硬盘。

优盘是利用快闪存储器在断电后还能保持数据不丢失的特点而制成的。它不仅具有RAM存储器可擦可写可编程的优点，而且所写入的数据在断电后不会消失。优盘存储器只有拇指大小，携带方便，不怕震动，适温范围宽，运转安静没有噪音，兼容性好，速度快，容量大，任何带有USB接口的计算机都可以使用，已成为最常用的移动存储器。

移动硬盘的特点是体积小、重量轻、容量大、存储速度快、使用方便。与优盘相比最大的二个优点是容量大，数据存储安全可靠性高。这类硬盘与笔记本电脑硬盘的结构类似，多采用硅氧盘片。这是一种比铝、磁更为坚固耐用的盘片材质，并且具有更大的存储量和更好的可靠性，提高了数据的完整性。采用以硅氧为材料的磁盘驱动器，以更加平滑的盘面为特征，有效地降低了盘片可能影响数据可靠性和完整性的不规则盘面的数量，更高的盘面硬度使USB硬盘具有很高的可靠性。

随着数码产品的高速普及，近年来闪存卡也成了一种较常见的流动存储器。相机，掌上电脑，随身听用的闪存卡，通过一个转接卡，可方便连接于计算机的USB口，成为一个外存储器。闪存卡有很多种类，常见的有CF卡、SD卡、MMC卡、记忆棒、SM卡、XD卡等，其中CF卡已经有了相当长的历史，由于其建立标准的时间长、兼容性好、容量大、价格低等原因而得到广泛的应用，是通用性最强的的存储卡之一。

1.2.5输入输出设备
输入设备是向计算机输入数据和信息的设备。输入设备除了最常用的键盘、鼠标外，还有很多种类。如扫描仪、条形码阅读器、触摸屏、手写笔、语音输入设备和图像、视频输入设备等。

输出设备的功能是将计算机处理后的信息以能为人或其它设备所接受的形式输出。显示器和打印机是计算机中最常用的两种输出设备。另外，还有绘图仪、投影仪、音箱等。

以下对一些输入输出设备进行简介。

条形码阅读器
条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。条形码可以标出物品的许多信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理等许多领域都得到了广泛的应用。条形码阅读器是用于读取条形码所包含的信息的一种设备，通过条形码阅读器可方便将物品相关信息采集到计算机中。
触摸屏
触摸屏由安装在显示器屏幕前面的检测部件和触摸屏控制器组成。当手指或其他物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时，所触摸的位置由触摸屏控制器检测，并将信息输入到主机。触摸屏将输入和输出集中到一个设备上，简化了交互过程。它在公共场所展示、查询等场合应用比较广泛。
手写笔
手写笔的出现就是为了方便输入中文及在计算机上绘图，使用者不需要再学习其他的输入法就可以很轻松地输入中文。将手写笔接上计算机，并配上专门的手写识别软件，就可以方便输入中文或在计算机上绘图，同时手写笔还具有鼠标的作用，可以代替鼠标操作计算机。
显示器
显示器是最标准的输出设备。显示器屏幕上所有的字符和图形均是由一个个显示点（像素）组成。显示器的主要性能指标有：

（1）像素：显示器屏幕显示出来的图像是由一个一个的发光点（荧光点）组成的，我们称这些发光点为像素，每一个像素包含一个红色、绿色、蓝色的磷光体。

（2）分辨率：定义显示器画面清晰度的标准，由可以在屏幕中显示的像素数目决定。一般表示为水平分辨率（一个扫描行中像素的数目）和垂直分辨率（扫描行的数目）的乘积。如1024×768，表示水平方向最多可以包含1024个像素，垂直方向有768条扫描线，屏幕总像素的个数是它们的乘积。常用的分辨率有640×480、1024×768、1280×1024等。分辨率越高，画面包含的像素越多，图像就越细腻清晰。

（3）屏幕尺寸：指显示器屏幕对角线的长度，单位为英寸。目前笔记本电脑常用12英寸、13英寸、14英寸等，台式计算机常用17英寸、19英寸、20英寸等。

（4）点间距：指显示器屏幕上像素间的距离。点间距越小，可使分辨率越高，图像越清晰。目前常用的有0.28mm和0.26mm等。

（5）灰度级：指像素的亮暗程度，彩色显示器的灰度级指颜色的种类。灰度级越多，图像层次越逼真清晰。

（6）显存：显存与系统内存一样，显存越大，可以储存的图像数据就越多，支持分辨率与颜色数也就越高。以下是计算显存容量与分辨率关系的公式：显存容量=图形分辨率×色彩位数/8。

（7）对比度：又称反差，指图像（字符）和背景的浓度差。

（8）帧频：字符（图像）每秒钟在屏幕上出现的次数。

（9）行频：指电子扫描束从屏幕左边到右边的扫描速度。

（10）扫描方式：有逐行扫描和隔行扫描两种。隔行扫描指的是先扫描1、3、5、7等奇数行信号，后扫描2、4、6、8等偶数行信号，存在行间闪烁。隔行扫描的优点是可以用一半的数据量实现较高的刷新率。但采用逐行扫描技术的图像更清晰、稳定，人眼不易疲劳。

投影机
投影机又称投影仪，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、DVD、DV等设备相连，播放视频信号。目前，投影机广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所。根据投影技术的不同，可以分为CRT、LCD、DLP、DLV四种类型。

(1)CRT投影机的工作原理与CRT显示器类似。是由阴极射线电子束扫描击射在成像面上，使成像面上的荧光粉发光形成图像后，再传输到投影面上。因此，CRT投影机具有CRT技术中成像的所有优点和缺点，其分辨率高，对比度好，色彩饱和度佳，信号的兼容较强，技术十分成熟，同时，CRT投影机加上CRT投影机扫描式的成像特点和在分辨率、亮度、对比度、饱和度、线性、枕形、梯形等方面具有调节功能，CRT投影机在航空航天、遥控监控行业中起到其它投影机无法替代的作用，所以应用于相对高端的专业领域。只是与其它类型的投影机相比，在亮度方面，CRT投影机要低得多，这一直是困绕CRT投影机的主要因素。

(2)LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次及多达1670万种色彩的亮丽图像。LCD投影机的光源是专用大功率灯泡，发光能量远远高于利用荧光发光的CRT投影机，所以LCD投影机的亮度和色彩饱和度都高于CRT投影机。LCD投影机的主要成像器件是液晶板，按内部液晶板的片数可分为单片式和三片式两种，三片式LCD投影机比单片式LCD投影机具有更高的图像质量和更髙的亮度。LCD投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，现今LCD投影机占有的市场份额约占总体市场份额的70%以上，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影机。

(3)DLP投影机是一种基于DMD(Digital Micromirror Device，即数字微透镜装置）技术的全数字反射式投影设备。DMD装置的微镜数目决定了一台DLP投影机的物理分辨率，平常我们说投影机的分辨率为600X800的SVGA模式，所指的就是DMD装置上的微镜数目就有600×800=480000个，相当复杂和精密。当今，DLP投影机按其中的DMD装置的数目分为一片DLP投影系统，两片DLP投影系统和三片DLP投影系统。配合先进的光学架构与高品质的光学镜头设计，DLP投影机可以产生清晰度高、画面均匀、色彩还原性好的图像，亮度比LCD图像高，出现条纹和重影的情况也比LCD投影机少。DLP投影技术抛弃了传统意义上的会聚，可以随意变焦，调整十分方便，而且其光学路径相当简单，体积更小，所以该技术主要应用在超便携式系统中，现代最轻的DLP超便携投影机的重量可以小于1.5公斤。当然，缩小体积也带来了视频显示方面的缺陷，使DLP投影机的视频显示效果有些失真。

(4)DLV(Digital Light Valve:数码光路真空管，简称数字光阀）是一种将CRT透射式投影技术与DLP反射式投影技术结合在一起的新技术。该技术的核心是将小管径CRT作为投影机的成像面，并采用氙灯作为光源，将成像面上的图像射向投影面。因此，DLV投影机在充分利用CRT投影机的高分辨率和可调性特点的同时，还利用氙灯光源高亮度和色彩还原好的特点，DLV投影机不仅是一款分辨率、对比度、色彩饱和度很高的投影机，还是一款亮度很高的投影机。其分辨率普遍达到1250×1024，最高可达到2500×2000，对比度一般都在250:1以上，色彩数目普遍为24位的1670万种，投影亮度普遍在2000〜12000ANSI流明，可以在大型场所中使用。

DLV投影机的亮度可以达到6000ANSI流明，分辨率则可以达到2500×2000。这类投影机非常适合在光线较强、观众较多的场合中使用，如超大规模指挥中心、会议中心及大型娱乐场所等。当然目前这类投影机的价格较高，体积也较大，而且光阀不易维修，销量有限。

数码相机
数码相机（DC）的出现改变了以往将图像输送到计算机的方法。利用数码相机拍摄的照片存储在存储卡中，通过数码相机与计算机直接连接，就可以将拍摄的照片输入计算机中。或将存储卡通过转接卡直接通过计算机USB口将照片输入计算机中。数码相机的主要部件也是称作CCD的光敏传感器，光线通过镜头作用到传感器上，再经过数码相机处理器将光线转换成数字信号，数字信号经过处理保存在存储器中。
数码摄像机
数码摄像机（DV）主要由五个部分组成，即取景系统、控制系统、成像系统、存储系统和电源。取景系统是由DV获取图像的相关部件构成的，其作用是使用权拍摄者通过它们看到所拍摄的影像。控制系统是由DV的可操作控制的部件构成的，其作用是通过对其操控使图像聚焦更清晰，曝光更准确，色彩更真实，并将其完整保存下来。成像系统由DV的接收、浏览和保存图像的部件组成，它担负着为DV捕捉影像的任务，是DV最重要的部件之一，也是与传统摄像机最本质的区别。存储系统功能是将成像存储到存储器中，在数据摄像机中存储器可分为两部分，一是用于存储视频的录像带(也称视频磁带)，也有部分摄像机采用DVD-RAM、硬盘等新型记录媒体；二是主要用于记录数码相片的存储卡，这是DV用来拍摄静物用的，与数码相机的存储卡一样，能够用它来存储相片。DV所用的直流电源均为封闭型蓄电池，这种完全封闭的蓄电池，避免了漏液及逸出气体等问题，而且使用起来十分安全。

1.2.6总线的组成与类型
计算机中有许多部件，计算机工作时各部件之间需要经常进行数据交换、地址传送、控制信号和状态信号的发送，这些信息的传递需要信息传递的通路。系统总线就是用于连接计算机中各部件的一组公共信号线。

总线的分类
（1）按功能分类
按功能分：总线可分为内部总线、系统总线、I／O总线。

①内部总线：CPU内部连接各寄存器及运算部件的总线。

②系统总线：连接CPU和计算机内部其他高速功能部件的总线。

系统总线的构成包括数据总线、地址总线和控制总线。数据总线用来传送数据，是双向的，数据总线的宽度（根数）决定每次能同时传输信息的位数，因此数据总线的宽度是决定计算机性能的主要指标。计算机总线的宽度等于计算机的字长。目前，微型计算机采用的数据总线有16位、32位、64位等几种类型；地址总线用来传送主存与外设的地址信息，是单向的；控制总线用来指明数据传送的方向、中断控制和定时控制等，控制总线中的每一根是单向的。

③外部总线：也称I／O总线，中、低速I／O设备之间相互连接的总线。

（2）按传送的数据格式分类
按传送的数据格式分，总线可分为串行总线和并行总线。

（3）按时序控制方式分类
按时序控制分，总线可分为同步总线和异步总线。

①同步总线：数据收发双方按统一的时间节拍发送和接收总线上的数据。CPU和外围设备都利用统一的时钟生成控制信号，控制数据的发送和接收操作。

②异步总线：采用应答方式传送数据，当CPU发出输入命令后不急于从总线上取数据，不限定设备传送数据的时间，而是一直等待，当输入装置所数据放到数据总线上时，再给CPU一个信号，表示数据已准备好，通知CPU可以从总线上取数据。

常用的微机系统总线
目前微型计算机中常用的系统总线有ISA总线、PCI局部总线。总线在使用中随着计算机技术的发展也在不断的发展，微型计算机总线技术随着信息交换数量和速度的提高也在从标准系统总线向标准局部总线发展。所谓系统总线指用于连接整个计算机硬件系统的总线，所谓局部总线指从CPU芯片上引出的信号线。标准局部总线指在CPU信号线基础上定义的信号线使用标准，PCI是标准局部总线。常用的主机与外部设备连接的总线有美国电子工业协会（EIA）制定的串行总线RS232C、并行总线IEEE-488、通用串行总线USB等。

（1）ISA总线
ISA(Industrial Standard Architecture)总线标准是IBM公司1984年为推出PC／AT机而建立的系统总线标准，所以也叫AT总线，采用16 位的总线结构，适用范围广，目前很多的接口卡都是根据ISA标准生产的。

（2）PCI总线
PCI(Peripheral Component Interconnect)总线即外围设备互连总线，是当前最流行的总线之一，它是由Intel公司推出的一种局部总线。所谓局部总线是指从CPU芯片上引出的信号线，而标准局部总线指在CPU信号线基础上定义的信号线使用标准，PCI采用32位高性能总线结构，可扩展到64位，与ISA总线兼容。

（3）AGP总线
AGP即加速图像接口（Accelerated Graphics Port），是英特尔推出的一种3D标准图像接口，它能够在图形与内存之间提供了一条直接的访问途径，并能提供最高2.1Gbps的总线带宽。但随着PCI-E总线的出现，使用该总线的产品逐渐被淘汰出市场。

（4）PCI-E总线
PCI-E（全称为PCI-Express）是一种通用的总线规格，它由Intel提出，是目前最新的总线和接口标准，将全面取代PCI和AGP总线，实现现有电脑系统内部总线标准的统一。

PCI-E主要优点：一是数据传输率高，远超PCI总线的传输速率，如PCI-E 3.0规范最高传输速率可达32GB/S；二是与PCI总线共享并行相比，PCI-E是一种点对点串行连接的设备连接方式，即每一个PCI-E设备都拥有自己独立数据连接，每个设备之间并发的数据传输互不影响，克服PCI总线上挂接的设备增多，每个设备实际传输速率就会下降的问题；三是PCI-E设备具有支持热插拔以及热交换等特性。

总线体现在硬件上就是计算机主板（Main Board）,它也是配置计算机时的主要硬件之一。主板上配有CPU、内存条、显示卡、声卡、网卡、鼠标器和键盘等各类扩展槽或接口。主板的主要指标是：所用的芯片组、工作的稳定性和速度、提供插槽的种类和数量等。