电脑硬件:输入、处理、输出、储存

基础

硬件分四大类:输入(收资料)、处理(CPU 想东西)、输出(给你看结果)、储存(记住东西)。CPU 是脑,RAM 是暂时工作桌,硬碟是书柜。

适合:中一资讯及通讯科技 · 单元:电脑系统 · 建议学习路径第 1/13 课

学完呢课,你会识:
  • 硬件四大功能:输入、处理、输出、储存
  • CPU=脑(处理);RAM=工作桌(暂存,熄机清空)
  • 硬碟/SSD=书柜(长期储存)
资讯及通讯科技Information & Communication Technology

§课文原文 Passage

1无论外观多么精致,一部电脑基本上由四类部件协作:输入装置把资料送入电脑,例如键盘、滑鼠与扫描器;中央处理器(CPU)负责运算与处理,安装在主机板上;输出装置把结果展示出来,例如萤幕与打印机;储存装置则长期保存档案,例如硬碟与 SSD。分清楚这四个角色,硬件题目便答对了一半。

2日常应用中,这四个步骤不断循环:上电脑堂打字时,键盘输入文字,CPU 运算处理,萤幕即时显示,储存时档案写入硬碟。拍八达通卡付款同样经过读取卡片(输入)、计算车资(处理)、显示余额(输出)与记录交易(储存)四个阶段,只是速度快得难以察觉;四个部件环环相扣,缺少任何一环都无法完成工作。

3香港例子:公共图书馆的自助借书机先扫描图书证(输入),查询系统(处理),在萤幕显示「借书成功」(输出),再把纪录写入资料库(储存)。选购电脑时,学会解读「Core i5、16GB RAM、512GB SSD」这类规格标签,分别对应处理器、记忆体与储存空间,便能大致判断性能与价格是否合理。

1重点摘要 Summary

硬件分四大类:输入(收资料)、处理(CPU 想东西)、输出(给你看结果)、储存(记住东西)。CPU 是脑,RAM 是暂时工作桌,硬碟是书柜。

2生字卡 Vocabulary

H
Hardware硬件

你摸得到的电脑部件,例如键盘、萤幕、CPU。

C
CPU (Central Processing Unit)中央处理器

电脑的「脑」,负责执行程式指令和计数。

R
RAM (Random Access Memory)随机存取记忆体

暂时记住正在用的资料,一熄机就会清空。

S
Storage储存装置

长期记住档案的装置,例如硬碟 HDD、固态硬碟 SSD、USB 随身碟。

I
Input device输入装置

把资料送入电脑的装置,例如键盘、滑鼠、麦克风、镜头。

O
Output device输出装置

把结果展示给使用者的装置,例如萤幕、打印机、喇叭。

M
Motherboard主机板

连接所有部件的主电路板,CPU 和 RAM 都装在上面。

T
Touchscreen触控萤幕

兼具输入与输出的装置:显示画面,也感应手指触碰。

3逐步讲解 Steps

  1. 四大分类电脑硬件可以按功能分为四大类:输入装置把资料送入电脑,例如键盘、滑鼠、触控萤幕、扫描器、麦克风和镜头;处理由安装在主机板上的中央处理器(CPU)负责;输出装置把结果展示出来,例如萤幕、打印机和喇叭;储存装置则长期保存档案,例如硬碟、SSD 和 USB 随身碟。答题时先判断装置的主要功能属于哪一类,再写出分类名称,便不会遗漏,也不会张冠李戴。
  2. CPU=脑所有程式指令都由 CPU 负责执行,CPU 的运算速度越快,电脑完成工作的速度也越快,因此它被比喻为电脑的大脑;主机板则像身体的骨架,把各个部件连接起来,让资料可以在它们之间传送。选购电脑时,CPU 的型号与等级直接影响效能,例如同时开启多个程式、播放影片或执行游戏时,较快的 CPU 会明显流畅。常见误解是以为 RAM 决定运算速度,其实 RAM 只影响可以同时处理的资料量。
  3. RAM vs 储存RAM 好比一张书桌:正在使用的资料放在上面,存取速度快但容量有限,而且关机之后资料便会全部清空;硬碟和 SSD 好比书柜:容量大、可以长期保存档案,但读写速度较慢。两者角色不同,不能互相取代。举例来说,开启一份文件时,档案会先由硬碟读入 RAM;如果此时突然断电,尚未储存的修改便会消失。常见错误是以为关机后 RAM 仍能保存资料,答题时必须写明 RAM 属于暂时性储存。
  4. 四兄弟合作以打字写报告为例:键盘把字元输入电脑,属于输入;CPU 运算并处理文件的内容,属于处理;萤幕即时显示所打的文字,属于输出;按下储存时,档案写入硬碟或 SSD,属于储存。四个部件环环相扣,缺少任何一环都无法完成工作。日常例子还有很多:用八达通付款时,读卡器输入资料,系统计算车资,萤幕显示余额,交易纪录写入资料库。答题时按输入、处理、输出、储存的次序逐项说明,便能取得全部分数。
  5. 触控萤幕特别触控萤幕的身分十分特别:它既是输出装置,把画面显示给使用者看;又是输入装置,感应手指的位置和动作。例如在手机上点选按钮时,萤幕先显示按钮(输出),再感应指尖的触碰(输入),两种功能在同一块面板上同时发生。这种双重身分是热门考点,答题时两个功能都要写清楚,只写其一便会失分。平板电脑、餐厅的点餐机和银行的自助柜员机屏幕,都是同样的原理。
  6. 看懂规格标签电脑广告常写「Intel Core i5、16GB RAM、512GB SSD」:第一项是 CPU 型号,决定运算速度;第二项是 RAM 容量,越大越能同时开启多个程式而不卡顿;第三项是 SSD 容量,决定可以长期储存多少档案,例如 512GB 大约可以存放十万张手机相片。看规格时先比对这三项,就能大致掌握一部电脑的性能是否与价格相称。常见错误是把 16GB RAM 当成储存空间,以为越大便存得越多档案;其实它只影响同时执行工作的能力,长期储存要看 SSD 或硬碟的容量。

4图解 Diagrams

电脑硬件:输入 → 处理 → 输出+储存 Hardware输入 Input键盘・滑鼠咪高峰・镜头处理 ProcessCPU 中央处理器电脑嘅大脑输出 Output萤幕・喇叭打印机储存 Storage硬碟・SSDUSB 手指储存好似「记忆」:冇电都记得嘅叫非挥发性(硬碟);RAM 断电就清空手指打字(输入)→ CPU 谂(处理)→ 萤幕出字(输出)→ 存档(储存)手机都一样:镜头输入→晶片处理→萤幕输出——电脑原理冇分大小
图 1:电脑硬件流程

5例题示范 Example

例题:把以下装置分类 — 扫描器、SSD、喇叭、CPU。

  1. 逐一问自己:这件装置把资料带入电脑、把结果带出电脑、执行运算,还是长期保存资料?先想功能,再定分类。
  2. 扫描器把文件读入电脑,资料方向是「入」,所以是输入装置;喇叭把声音播放出来,方向是「出」,所以是输出装置。
  3. SSD 的功能是长期保存档案,所以是储存装置;CPU 执行指令和进行计算,属于处理部件,两者都不属于输入或输出。
  4. 答题格式:先写功能,再写分类,例如「扫描器把文件读入电脑,属于输入装置」,功能和结论缺一不可。
  5. 检查陷阱位:触控萤幕同时具备输入和输出功能,如果题目列出它,两种身分都要写明才完整。
  6. 答案:扫描器把文件读入电脑,属于输入装置;SSD 长期保存档案,属于储存装置;喇叭把声音播放出来,属于输出装置;CPU 执行指令和进行计算,属于处理部件。分类的关键是先看资料流动的方向和装置的功能,先写功能、再写分类,答案便完整无误;遇到触控萤幕这类双重身分的装置,两种功能都要写出来。

6常见错误 Mistakes

✗ 「RAM 同硬碟一样,都是储存档案。」
✓ RAM 只是暂存工作中的资料,熄机就没有;档案要存入硬碟/SSD 才长期有效。
✗ 「触控萤幕只是输出装置。」
✓ 触控萤幕两样都是:显示画面(输出)+感应你的手指(输入)。
✗ 「CPU 用来储存档案。」
✓ CPU 只负责处理指令;储存交给硬碟、SSD 等装置。
✗ 「RAM 越大,可以储存的相片和档案越多。」
✓ 决定可储存多少档案的是硬碟/SSD 容量(例如 512GB);RAM 容量只影响同时执行多个程式时是否流畅。

75 题快测 Quick check

Q1哪个部件是电脑的「脑」,负责处理指令?A. RAM B. CPU C. 打印机

Q2熄机之后,哪个里面的资料会消失?

Q3触控萤幕是输入定输出装置?

Q4哪一组全部属于输入装置?A. 键盘、扫描器、麦克风 B. 萤幕、喇叭、打印机 C. 硬碟、SSD、USB 随身碟

Q5在文件输入了一段文字但尚未储存,电脑突然断电,重新开机后文字还在吗?为什么?

8重点回顾 Recap

  • 硬件四大功能:输入、处理、输出、储存
  • CPU=脑(处理);RAM=工作桌(暂存,熄机清空)
  • 硬碟/SSD=书柜(长期储存)
  • 触控萤幕集输入输出于一身
  • 四大分类想清楚,硬件题已答中一半

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