電腦硬件的基礎學習
常見的電腦硬件
常見的電腦硬件主要有機箱，主板，電源，硬盤，存儲控制器，可攜儲存裝置，內置存儲器，輸入設備，輸出設備, CPU風扇，蜂鳴器等。
機箱
機箱作為電腦配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各電腦配件，起到一個承托和保護作用，此外，電腦機箱具有電磁輻射的屏蔽的重要作用，由於機箱不像CPU、顯卡、主板等配件能迅速提高整機性能，所以在DIY中一直不被列為重點考慮對象。
機箱的外觀、用料
外觀和用料是一個機箱最基本的特性，外觀直接決定一款機箱能否被用戶接受的第一個條件，因此外觀也逐漸偏向多元化發展，因此在我們的測試中也占有一定的比率。用料主要看機箱所用的材質，機箱邊角是否經過卷邊處理，材質的好壞也直接影響到抗電磁輻射的性能。
可擴展性
未來電腦的發展永遠難以揣摩，能夠准備的越齊全當然越能夠滿足未來的需要，我們主要考察提供了多少個5.25寸光驅位置和3.5寸軟驅、硬盤位置的分布以及設計。
特色功能
要看機箱是否提供了前置USB和音頻輸入輸出接口，而像內部設計中如硬盤，光驅采用的導軌安裝，或板卡的免工具安裝，我們都將親身體驗一下，以感覺它的易用性。
防塵性
對於大部分用戶來說，防塵性恐怕是考慮的最少的了，但是如果你打算讓機箱保持長時間的清潔，那你就要看看機箱的防塵性如何了。我們主要考察散熱孔的防塵性能和擴展插槽PCI擋板的防塵能力。
散熱性
對於發熱量越來越大的電腦，我們不可能再對機箱的散熱性能不理不問了，加裝更多的風扇似乎已經成為了DIY的主流，我們主要考慮它提供了多少散熱風扇或散熱風扇預留位置和散熱孔的多少。
電腦主板
主板，又叫主機板（mainboard）、系統板（systemboard）、或母板（motherboard），是計算機最基本的同時也是最重要的部件之一。主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件
BIOS芯片
BIOS（Basic Input/ Output System，基本輸入輸出系統），全稱是ROM-BIOS，是只讀存儲器基本輸入/輸出系統的簡寫。BIOS實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低級最直接的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設備之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬件與軟件程序之間的一個“轉換器”或者說是接口，負責解決硬件的即時要求，並按軟件對硬件的操作要求具體執行。從功能上看，BIOS主要包括2個部分：
（1）自檢及初始化
自檢和初始化負責啟動電腦，具體有3個部分
加電自檢（Power on self test，簡稱POST），用於電腦剛接通電源時對硬件部分的檢測，檢查電腦是否良好。通常完整的POST自檢將包括對CPU，640K基本內存，1M以上的擴展內存，ROM，主板，CMOS存儲器，串並口，顯示卡，軟硬盤子系統及鍵盤進行測試，一旦在自檢中發現問題，系統將給出提示信息或鳴笛警告
初始化，包括創建中斷向量、設置寄存器、對一些外部設備進行初始化和檢測等，其中很重要的一部分是BIOS設置，主要是對硬件設置的一些參數，當電腦啟動時會讀取這些參數，並和實際硬件設置進行比較，如果不符合，會影響系統的啟動。
引導程序，用於引導DOS或其他操作系統。BIOS先從軟盤或硬盤的開始扇區讀取引導記錄，如果沒有找到，則會在顯示器上顯示沒有引導設備，如果找到引導記錄會把電腦的控制權轉給引導記錄，由引導記錄把操作系統裝入電腦，在電腦啟動成功后，BIOS的這部分任務就完成了。
（2）程序服務處理和硬件中斷處理
這兩部分是兩個獨立的內容，但在使用上密切相關。程序服務處理程序主要是為應用程序和操作系統服務，這些服務主要與輸入輸出設備有關，例如讀磁盤、文件輸出到打印機等。為了完成這些操作，B1OS必須直接與計算機的I/O設備打交道，它通過端口發出命令，向各種外部設備傳送數據以及從它們那兒接收數據，使程序能夠脫離具體的硬件操作，而硬件中斷處理則分別處理PC機硬件的需求，因此這兩部分分別為軟件和硬件服務，組合到一起，使計算機系統正常運行。
BIOS的服務功能是通過調用中斷服務程序來實現的，這些服務分為很多組，每組有一個專門的中斷。例如視頻服務，中斷號為10H；屏幕打印，中斷號為05H;磁盤及串行口服務，中斷14H等。每一組又根據具體功能細分為不同的服務號。應用程序需要使用哪些外設、進行什么操作只需要在程序中用相應的指令說明即可，無需直接控制由於CMOS與BIOS都跟電腦系統設置密切相關，因而二者很容易混淆。從根本上說，CMOS RAM是系統參數存放的地方，而BIOS中系統設置程序是完成參數設置的手段。因此准確的說法應是通過BIOS設置程序對CMOS參數進行設置。
主要接口
硬盤接口：硬盤接口可分為IDE接口和SATA接口。在型號老些的主板上，多集成2個IDE口，通常IDE接口都位於PCI插槽下方，從空間上則垂直於內存插槽（也有橫着的）。而新型主板上，IDE接口大多縮減，甚至沒有，代之以SATA接口 [3] 。
軟驅接口：連接軟驅所用，多位於IDE接口旁，比IDE接口略短一些，因為它是34針的，所以數據線也略窄一些 [3] 。
COM接口（串口）：大多數主板都提供了兩個COM接口，分別為COM1和COM2，作用是連接串行鼠標和外置Modem等設備。COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh，中斷號是IRQ4；COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh，中斷號是IRQ3。 [3]
PS/2接口：PS/2接口的功能比較單一，僅能用於連接鍵盤和鼠標。一般情況下，鼠標的接口為綠色、鍵盤的接口為紫色。PS/2接口的傳輸速率比COM接口稍快一些，但這么多年使用之后，絕大多數主板依然配備該接口，但支持該接口的鼠標和鍵盤越來越少，大部分外設廠商也不再推出基於該接口的外設產品，更多的是推出USB接口的外設產品。不過值得一提的是，由於該接口使用非常廣泛，因此很多使用者即使在使用USB也更願意通過PS/2-USB轉接器插到PS/2上使用，外加鍵盤鼠標每一代產品的壽命都非常長，接口依然使用效率極高，但在不久的將來，被USB接口所完全取代的可能性極高 [3] 。
USB接口：USB接口是如今最為流行的接口，最大可以支持127個外設，並且可以獨立供電，其應用非常廣泛。USB接口可以從主板上獲得500mA的電流，支持熱拔插，真正做到了即插即用。一個USB接口可同時支持高速和低速USB外設的訪問，由一條四芯電纜連接，其中兩條是正負電源，另外兩條是數據傳輸線。高速外設的傳輸速率為12Mbps，低速外設的傳輸速率為1.5Mbps。此外，USB 2.0標准最高傳輸速率可達480Mbps。USB 3.0已經在主板中出現和普及 [3] 。
LPT接口（並口）：一般用來連接打印機或掃描儀。其默認的中斷號是IRQ7，采用25腳的DB-25接頭。並口的工作模式主要有三種 [3] ：
1、SPP標准工作模式。SPP數據是半雙工單向傳輸，傳輸速率較慢，僅為15Kbps，但應用較為廣泛，一般設為默認的工作模式 [3] 。
2、EPP增強型工作模式。EPP采用雙向半雙工數據傳輸，其傳輸速率比SPP高很多，可達2Mbps，已有不少外設使用此工作模式 [3] 。
3、ECP擴充型工作模式。ECP采用雙向全雙工數據傳輸，傳輸速率比EPP還要高一些，但支持的設備不多。使用LPT接口的打印機與掃描儀已經基本很少了，多為使用USB接口的打印機與掃描儀 [3] 。
MIDI接口：聲卡的MIDI接口和游戲桿接口是共用的。接口中的兩個針腳用來傳送MIDI信號，可連接各種MIDI設備 [3] 。
SATA接口：SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment（串行高級技術附件，一種基於行業標准的串行硬件驅動器接口），是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規范，在IDF Fall 2001大會上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0標准，正式宣告了SATA規范的確立。SATA規范將硬盤的外部傳輸速率理論值提高到了150MB/s，比PATA標准ATA/100高出50%，比ATA/133也要高出約13%，而隨着未來后續版本的發展，SATA接口的速率還可擴展到2X和4X（300MB/s和600MB/s）。從其發展計划來看，未來的SATA也將通過提升時鍾頻率來提高接口傳輸速率，讓硬盤也能夠超頻。 [3]
電腦電源
電腦電源是一種安裝在主機箱內的封閉式獨立部件，它的作用是將交流電變換為+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V、-3.3V等不同電壓、穩定可靠的直流電，供給主機箱內的系統板、各種適配器和擴展卡、硬盤驅動器、光盤驅動器等系統部件及鍵盤和鼠標使用。
PC電源是一個無工頻變壓器的四路開關穩壓電源，它的工作原理是：220V市電輸入后，先經低通濾波器濾波及橋式整流器整流，變成300V直流峰值高壓，該直流高壓被送到脈寬調制器、變換型振盪器（功率轉換線路），變成300V的矩形波或正弦波，然后再經高頻變壓及整流濾波即可輸出+12V、+5V的直流穩定電壓，可供系統使用。
電源采用調節300V矩形波的占寬比來調節直流輸出值的反饋穩壓工作原理，並采用直接整流、高頻變換和脈寬調制技術，因而省略了笨重的變壓器，具有體積小、重量輕、效率高和過流過壓保護的特點。此外電源部件還產生一個電源信號—Power Good信號，該信號表明電源狀態正常，並提供給主機以產生硬件復位RESET信號，使系統正常啟動 [1]
電腦硬盤
電腦硬盤是計算機最主要的存儲設備。硬盤（港台稱之為硬碟，英文名：Hard Disk Drive， 簡稱HDD 全名溫徹斯特式硬盤）由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。
絕大多數硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅動器中。早期的硬盤存儲媒介是可替換的，不過今日典型的硬盤是固定的存儲媒介，被封在硬盤里 （除了一個過濾孔，用來平衡空氣壓力）。隨着發展，可移動硬盤也出現了，而且越來越普及，種類也越來越多.大多數微機上安裝的硬盤，由於都采用溫切斯特（winchester)技術而被稱之為“溫切斯特硬盤”，或簡稱“溫盤”。
存儲控制器
存儲控制器，多作為可在微處理器中排列二極管的只讀存儲器裝機使用。其起源至少可以追溯到1947年旋風計算機所使用的"program timing matrix" 。IBM在早期的360系統中使用了ROM存儲控制器，但在后繼的370系統中，改用了既可從軟盤導入微程序，又可隨意讀寫的超高速隨機存儲器，這使得IBM可以輕松修改微程序中的程序錯誤。盡管當時默認的存儲控制器為ROM，但由於可隨意讀寫的RAM的面世，使得用戶可以自己更改計算機的微程序。 [1]
可攜儲存裝置
常見有u盤、移動硬盤等
內置存儲器
隨機存取存儲器（英語：Random Access Memory，縮寫：RAM），也叫主存，是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫（刷新時除外），而且速度很快，通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。RAM工作時可以隨時從任何一個指定的地址寫入（存入）或讀出（取出）信息。它與ROM的最大區別是數據的易失性，即一旦斷電所存儲的數據將隨之丟失。RAM在計算機和數字系統中用來暫時存儲程序、數據和中間結果。
輸入輸出設備
輸入輸出設備（IO設備），是數據處理系統的關鍵外部設備之一，可以和計算機本體進行交互使用。如：鍵盤、寫字板、麥克風、音響、顯示器等。因此輸入輸出設備起了人與機器之間進行聯系的作用。
CPU
CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等,英文Logic components；運算邏輯部件，可以執行定點或浮點算術運算操作、移位操作以及邏輯操作，也可執行地址運算和轉換。
顯卡
顯卡（Video card、Display card、Graphics card、Video adapter）是個人計算機基礎的組成部分之一，將計算機系統需要的顯示信息進行轉換驅動顯示器，並向顯示器提供逐行或隔行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人計算機主板的重要組件，是“人機”的重要設備之一，其內置的並行計算能力現階段也用於深度學習等運算
顯卡又稱顯示卡( Video card)，是計算機中一個重要的組成部分，承擔輸出顯示圖形的任務，對喜歡玩游戲和從事專業圖形設計的人來說，顯卡非常重要。主流顯卡的顯示芯片主要由NVIDIA（英偉達）和AMD（超威半導體 [7] ）兩大廠商制造，通常將采用NVIDIA顯示芯片的顯卡稱為N卡，而將采用AMD顯示芯片的顯卡稱為A卡。 [1]
配置較高的計算機，都包含顯卡計算核心。在科學計算中，顯卡被稱為顯示加速卡。 [1]
顯示芯片( Video chipset)是顯卡的主要處理單元，因此又稱為圖形處理器(Graphic Processing Unit，GPU)，GPU是NVIDIA公司在發布GeForce 256圖形處理芯片時首先提出的概念。尤其是在處理3D圖形時，GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，並完成部分原本屬於CPU的工作。GPU所采用的核心技術有硬件T&L（幾何轉換和光照處理）、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技術可以說是GPU的標志。 [1]
顯卡所支持的各種3D特效由顯示芯片的性能決定，采用什么樣的顯示芯片大致決定了這塊顯卡的檔次和基本性能，比如NVIDIA的GT系列和AMD的HD系列。 [1]
衡量一個顯卡好壞的方法有很多，除了使用測試軟件測試比較外，還有很多指標可供用戶比較顯卡的性能，影響顯卡性能的高低主要有顯卡頻率、顯示存儲器等性能指標 [1] 。
馮諾依曼體系
馮·諾伊曼體系結構是現代計算機的基礎，現在大多計算機仍是馮·諾伊曼計算機的組織結構，只是作了一些改進而已，並沒有從根本上突破馮體系結構的束縛。馮·諾伊曼也因此被人們稱為“計算機之父”。然而由於傳統馮·諾伊曼計算機體系結構天然所具有的局限性，從根本上限制了計算機的發展。
根據馮·諾伊曼體系結構構成的計算機，必須具有如下功能：把需要的程序和數據送至計算機中。必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力。能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力。能夠根據需要控制程序走向，並能根據指令控制機器的各部件協調操作。能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。 [2]
將指令和數據同時存放在存儲器中，是馮·諾伊曼計算機方案的特點之一。計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備五部分組成。馮·諾伊曼提出的計算機體系結構，奠定了現代計算機的結構理念。