北邮思开(Sakai in BUPT)

中央处理器-基本简介 

中央处理器（Central Processing Unit，CPU），是电子计算机的主要设备之一。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。CPU、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。由(zh-hans：集成电路；zh-hant:积体电路)制造的CPU，20世纪70年代以前，本来是由数个独立单元构成，後来发展出微处理器把CPU复杂的电路可以作成单一微小功能强大的单元。“中央处理器”这个名称，是对一系列可以执行复杂的-(zh-hans:计算机程序;zh-hant:电脑程式)-的逻辑机器的描述。这个空泛的定义很容易的将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期的计算机也包括在内。无论如何，至少从20世纪60年代早期开始，这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比，“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了戏剧性的发展，但是其基本的操作原理一直没有改变。

早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而订制。但是，这种昂贵为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代，随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的CPU可以在很小的空间中设计和制造（在微米的量级）。CPU的标准化和小型化都使得这一类数字设备（港译-电子零件）在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。

中央处理器-组成结构

中央处理器CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。中央处理器从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。
①运算逻辑部件。可以执行定点或浮点的算术运算操作、移位操作以及逻辑操作，也可执行地址的运算和转换。
②寄存器部件。包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两类，它们用来保存指令中的寄存器操作数和操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，大多数指令都要访问到通用寄存器。
③控制部件。主要负责对指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。其结构有两种：一种是以微存储为核心的微程序控制方式；一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。

中央处理器-运作原理

CPU的主要运作原理，不论其外观，都是执行储存於被称为程式里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的-(zh-hans：冯·诺伊曼；zh-hant:冯·纽曼)-架构设计的装置。程式以一系列数字储存在电脑记忆体中。差不多所有的-(zh-hans：冯·诺伊曼；zh-hant:冯·纽曼)-CPU的运作原理可分为四个阶段：提取（fetch）、解码（decode）、执行（execute）和写回（writeback）。第一阶段，提取，从程式记忆体中检索指令（为数值或一系列数值）。由程式计数器（PC）指定程式记忆体的位置，程式计数器保存供识别目前程式位置的数值。换言之，程式计数器记录了CPU在目前程式里的踪迹。提取指令之後，PC根据指令式长度增加记忆体单元。指令的提取常常必须从相对较慢的记忆体寻找，导致CPU等候指令的送入。这个问题主要被论及在现代处理器的快取和管线化架构（见下）。

CPU根据从记忆体提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段，指令被拆解为有意义的片断。根据CPU的指令集架构（ISA）定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码（opcode），其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的资讯，诸如一个加法（addition）运算的运算目标。这样的运算目标也许提供一个常数值（即立即值），或是一个空间的定址值:暂存器或记忆体位址，以定址模式决定。在旧的设计中，CPU里的指令解码部分是无法改变的硬体装置。不过在众多抽象且复杂的CPU和ISA中，一个微程式时常用来帮助转换指令为各种形态的讯号。这些微程式在已成品的CPU中往往可以重写，方便变更解码指令。

在提取和解码阶段之後，接着进入执行阶段。该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。例如，要求一个加法运算，算数逻辑单元（ALU，arithmetic logic unit）将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值，而且在输出将含有总和结果。ALU内含电路系统，以於输出端完成简单的普通运算和逻辑运算（比如加法和位元运算）。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果，在标志暂存器里，运算溢出（arithmetic overflow）标志可能会被设置（参见以下的数值精度探讨）。最终阶段，写回，以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果极常被写进CPU内部的暂存器，以供随後指令快速存取。在其它案例中，运算结果可能写进速度较慢，但容量较大且较便宜的主记忆体。某些类型的指令会操作程式计数器，而不直接产生结果资料。这些一般称作“跳转”（jumps）并在程式中带来循环行为、条件性执行（透过条件跳转）和函式。许多指令也会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为，缘由於它们时常显出各种运算结果。例如，以一个“比较”指令判断两个值的大小，根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随後的跳转指令来决定程式动向。

在执行指令并写回结果资料之後，程式计数器的值会递增，反覆整个过程，下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。如果完成的是跳转指令，程式计数器将会修改成跳转到的指令位址，且程式继续正常执行。许多复杂的CPU可以一次提取多个指令、解码，并且同时执行。这个部分一般涉及“经典RISC管线”，那些实际上是在众多使用简单CPU的电子装置中快速普及（常称为微控制器（microcontrollers））。

中央处理器-性能指标

CPU主要的性能指标有：
主频   主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于服务器来讲，这个认识也出现了偏差。至今，没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系，即使是两大处理器厂家Intel和AMD，在这点上也存在着很大的争议，我们从Intel的产品的发展趋势，可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家，有人曾经拿过一块1G的全美达来做比较，它的运行效率相当于2G的Intel处理器。所以，CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中，我们也可以看到这样的例子：1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快，或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。 当然，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。外频    外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了，在台式机中，我们所说的超频，都是超CPU的外频（当然一般情况下，CPU的倍频都是被锁住的）相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，（台式机很多主板都支持异步运行）这样会造成整个服务器系统的不稳定。 目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈，下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。

前端总线(FSB)频率    前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝(总线频率×数据位宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方，现在的支持64位的至强Nocona，前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。 外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。 其实现在“HyperTransport”构架的出现，让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件：内存控制器Hub (MCH) ，I/O控制器Hub和PCI Hub，像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组，为双至强处理器量身定做的，它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线，配合DDR内存，前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题，而且更有效地提高了总线带宽，比方AMD Opteron处理器，灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器，使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话，前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。

CPU的位和字长     位：在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。字长：电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

倍频系数    倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的，而AMD之前都没有锁。

缓存    缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。 L1　Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。

L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256KB-1MB，有的高达2MB或者3MB。L3Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上，当时的L3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器，和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。 但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手，由此可见前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。

中央处理器-相关技术

多核心，也指单芯片多处理器（Chip multiprocessors，简称CMP）。CMP是由美国斯坦福大学提出的，其思想是将大规模并行处理器中的SMP（对称多处理器）集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较，SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是，当半导体工艺进入0.18微米以后，线延时已经超过了门延迟，要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下，由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计，每个核都比较简单，有利于优化设计，因此更有发展前途。目前，IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存，提高缓存利用率，同时简化多处理器系统设计的复杂度。2005年下半年，Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito，采用双核心设计，拥有最少18MB片内缓存，采取90nm工艺制造，它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。它的每个单独的核心都拥有独立的L1，L2和L3 cache，包含大约10亿支晶体管。SMP
SMP（Symmetric Multi-Processing），对称多处理结构的简称，是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下，一个服务器系统可以同时运行多个处理器，并共享内存和其他的主机资源。像双至强，也就是我们所说的二路，这是在对称处理器系统中最常见的一种（至强MP可以支持到四路，AMD Opteron可以支持1-8路）。也有少数是16路的。但是一般来讲，SMP结构的机器可扩展性较差，很难做到100个以上多处理器，常规的一般是8个到16个，不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见，像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。构建一套SMP系统的必要条件是：支持SMP的硬件包括主板和CPU；支持SMP的系统平台，再就是支持SMP的应用软件。 为了能够使得SMP系统发挥高效的性能，操作系统必须支持SMP系统，如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系统。即能够进行多任务和多线程处理。多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的CPU完成不同的任务；多线程是指操作系统能够使得不同的CPU并行的完成同一个任务 。要组建SMP系统，对所选的CPU有很高的要求，首先、CPU内部必须内置APIC（Advanced Programmable Interrupt Controllers）单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器（Advanced Programmable Interrupt Controllers–APICs）的使用；再次，相同的产品型号，同样类型的CPU核心，完全相同的运行频率；最后，尽可能保持相同的产品序列编号，因为两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候，有可能会发生一颗CPU负担过高，而另一颗负担很少的情况，无法发挥最大性能，更糟糕的是可能导致死机。
　　

NUMA技术
NUMA即非一致访问分布共享存储技术，它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统，各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。在NUMA中，Cache 的一致性有多种解决方案，需要操作系统和特殊软件的支持。Sequent公司NUMA系统的例子。这里有3个SMP模块用高速专用网络联起来，组成一个节点，每个节点可以有12个CPU。像Sequent的系统最多可以达到64个CPU甚至256个CPU。显然，这是在SMP的基础上，再用NUMA的技术加以扩展，是这两种技术的结合。乱序执行技术
乱序执行（out-of-orderexecution），是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后，将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行，在这期间不按规定顺序执行指令，然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度。分枝技术：（branch）指令进行运算时需要等待结果，一般无条件分枝只需要按指令顺序执行，而条件分枝必须根据处理后的结果，再决定是否按原先顺序进行。

CPU内部的内存控制器
许多应用程序拥有更为复杂的读取模式（几乎是随机地，特别是当cache hit不可预测的时候），并且没有有效地利用带宽。典型的这类应用程序就是业务处理软件，即使拥有如乱序执行（out of order execution）这样的CPU特性，也会受内存延迟的限制。这样CPU必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令（无论这些数据来自CPU cache还是主内存系统）。当前低段系统的内存延迟大约是120－150ns，而CPU速度则达到了3GHz以上，一次单独的内存请求可能会浪费200－300次CPU循环。即使在缓存命中率（cache hit rate）达到99％的情况下，CPU也可能会花50％的时间来等待内存请求的结束－ 比如因为内存延迟的缘故。可以看到Opteron整合的内存控制器，它的延迟，与芯片组支持双通道DDR内存控制器的延迟相比来说，是要低很多的。英特尔也按照计划的那样在处理器内部整合内存控制器，这样导致北桥芯片将变得不那么重要。但改变了处理器访问主存的方式，有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性制造工艺：现在CPU的制造工艺是45纳米。

光驱-简介

光驱-组成结构

一、光驱的控制面板

相对于其它多媒体设备，光驱具有较强的独立控制功能。

1、耳机插孔　　　　　　连接耳机或音箱，可输出Audio CD音乐。
2、音量　　　　　　　　调整输出的CD音乐音量大小。
3、指示灯　　　　　　　显示光驱的运行状态。
4、紧急出盒孔　　　　　用于断电或其他非正常状态下打开光盘托架。
5、打开/关闭/停止键　　控制光盘进出盒和停止Audio CD播放。
6、播放/跳道键　　　　 用于直接使用面板控制播放Audio CD。

二、光驱的内部结构

以Sony CDU511光驱为例简述如下：

1、底部结构 　用十字螺丝刀拧开光驱底板的四个固定螺丝，压下连在光驱面板上的固定卡，将底板向上抬起，即可将其拆下，可以看到光驱底部固定着机芯电路板，它包括了伺服系统和控制系统等主要的电路组成部分。

2、机芯结构 　用细铁丝插入面板的紧急出盒孔将光盘托架拉出，压下上盖板两端的固定卡，卸开光驱面板，然后再打开上盖板，可以看光到整个机芯结构。

（1）激光头组件　　包括光电管、聚焦透镜等组成部分，配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分，在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统。

（2）主轴马达 　光盘运行的驱动力，在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。

（3）光盘托架 　在开启和关闭状态下的光盘承载体。

（4）启动机构 　控制光盘托架的进出和主轴马达的启动，加电运行时启动机构将使包括主轴马达和激光的头组件的伺服机构都处于半加载状态中。

其实光驱的结构远比现在介绍的要复杂，对于普通用户，在正常情况下，特别是在产品的保修期内，建议不要经易折卸光驱。

光驱-工作原理

在激光头读取数据的整个过程中，寻迹和聚焦直接影响到光驱的纠错能力以及稳定性。寻迹就是保持激光头能够始终正确地对准记录数据的轨道。当激光束正好与轨道重合时，寻迹误差信号就为0，否则寻迹信号就可能为正数或者负数，激光头会根据寻迹信号对姿态进行适当的调整。如果光驱的寻迹性能很差，在读盘的时候就会出现读取数据错误的现象，最典型的就是在读音轨的时候出现的跳音现象。

所谓聚焦，就是指激光头能够精确地将光束打到盘片上并受到最强的信号。当激光束从盘片上反射回来时会同时打到4个光电二极管上。它们将信号叠加并最终形成聚焦信号。只有当聚焦准确时，这个信号才为0，否则，它就会发出信号，矫正激光头的位置。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能，我们所说的读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。目前,市面上英拓等少数高档光驱产品开始使用步进马达技术,通过螺旋螺杆传动齿轮，使得1/3寻址时间从原来85ms降低到75ms以内，相对于同类48速光驱产品82ms的寻址时间而言，性能上得到明显改善。

而且光驱的聚焦与寻道很大程度上与盘片本身不无关系。目前市场上不论是正版盘还是盗版盘都会存在不同程度的中心点偏移以及光介质密度分布不均的情况。当光盘高速旋转时，造成光盘强烈震动的情况，不但使得光驱产生风噪，而且迫使激光头以相应的频率反复聚焦和寻迹调整，严重影响光驱的读潘小过于使用寿命。在36X-44X的光驱产品中，普遍采用了全钢机芯技术，通过重物悬垂实现能量的转移。但面对每分钟上万转的高速产品，全钢机芯技术显得有些无能为力，市场上已经推出了以ABS技术为核心的英拓等光驱产品。ABS技术主要是通过在光盘托盘下配置一副钢珠轴承，当光盘出现震动时，钢珠会在离心力的作用下滚动到质量较轻的部分进行填补，以起到瞬间平衡的作用，从而改善光驱性能。

光驱-技术指标

(1)　数据传输率(Data Transfer Rate),即大家常说的倍速，它是衡量光驱性能的最基本指标。您知道什么是单倍速光驱吗？单倍速光驱就是指每秒可从光驱存取150KB数据的光驱。想来您是没有用过的，因为它早已退休了。现在年青一代的24或32倍速光驱每秒钟能读取3600KB和4800KB的数据，是不是很厉害啊。

(2)　平均寻道时间(Average　Access　Time)，平均寻道时间是指激光头（光驱中用于读取数据的一个装置）从原来位置移到新位置并开始读取数据所花费的平均时间，显然，平均寻道时间越短，光驱的性能就越好。

(3)　CPU占用时间(CPU　Loading)，CPU占用时间是指光驱在维持一定的转速和数据传输率时所占用CPU的时间，它也是衡量光驱性能好坏的一个重要指标。CPU占用时间越少，其整体性能就越好。　　(4)　数据缓冲区(Buffer)，数据缓冲区是光驱内部的存储区。它能减少读盘次数，提高数据传输率。现在大多数光驱的缓冲区为256K，512K，2M的，像华硕的就是2M的；另外，带刻录功能的一般拥有2M的缓存。

光驱-安装方法

在没有光驱的电脑上安装软件是相当麻烦的，有了外置光驱之后就会方便许多了。当然，使用外置光驱也必须注意其安装使用上的一些特点，才能正确使用。

外置光驱内部由一只外置驱动盒和一只普通的IDE光驱组成，二者通过40芯的IDE接口线连接在一起。外置驱动盒还提供给IDE光驱电源线和音频输出线，其中IDE光驱可换接其它同类光驱。

外置光驱与电脑连接很简单，先将附带的信号线一端接到外置光驱背面标有“To Computer”的接口，另一端接到电脑的并行口上。如果还要同时使用打印机，可将打印线接外置光驱背面标有“To Printer”的接口上，最后给外置光驱接上电源线，打开电源开关即可。下面以Commuter外置式光驱为例，介绍其安装。

1、DOS下驱动程序的安装

运行驱动盘的Install程序，按照提示逐步安装，完毕后重新启动。外置光驱即被分配了一个驱动器符号，可正常使用。

在已经安装了驱动程序的电脑上使用，只要在电脑启动前正确连接好外置光驱即可。

其实Install程序所做的工作只是将驱动程序“Patapicd.sys”拷贝到“C:＼Commuter”目录中，在“Config.sys”中加入“Devicehigh=C:＼Commuter＼Patapicd.sys”，在“Autoexec.bat”中加入“C:＼DOS＼Mscdex.exe”。

2、Windows 98下驱动程序的安装

运行驱动盘的“Setup”程序，按照提示逐步安装，完毕后打开“我的电脑”，即可见到一个新的CD-ROM驱动器图标，可正常使用。如果没有出现新的CD-ROM驱动器图标，一般重新启动即可。

安装了驱动程序的电脑，在没有接外置光驱时，点击“控制面板”中的“系统”，寻设备管理”标签，可看到“系统设备”中多了一个“Data Stor Technology Parallel Bus Enumerator”驱动程序。在接外置光驱时，除了上面一个驱动程序外，还可看到另外多了两个驱动程序：“CDROM：(相应的CD-ROM型号)”和“SCSI控制器：　EPP Parallel Portto ATA/ATAPI Adapter-Windows 95”。

该外置光驱在Windows 98下完全即插即用，在安装了驱动程序的电脑上，不需重新启动，只要直接连上外置光驱，驱动程序马上自动加载并产生一个新的CD-ROM驱动器符号。一旦取下外置光驱，驱动程序马上取消相应的CD-ROM驱动器符号并自动卸载。

安装使用外置光驱过程中，以下一些情况需特别注意：

★ 在Windows 98下驱动程序的安装过程中，选择设备驱动程序时，需正确选择“Data Stor Technology：Data Stor Technology Parallel Bus Enumerator”；

★ 在Windows 98下使用外置光驱时，总是先打开外置光驱电源，再用数据线连接电脑的并行口。如果没打开外置光驱电源就连接，Windows 98将检测不到外置光驱的连接，驱动程序不会自动加载，外置光驱不能使用，此时即使再打开电源也没有用处。必须拔下数据线，打开外置光驱电源，重新再用数据线连接电脑的并行口；

★ Windows 98下使用外置光驱时，总是先拔下数据线，再关闭外置光驱电源，否则极有可能引起电脑死机。因为先关闭外置光驱电源再拔下数据线，Windows 98将检测不到外置光驱的脱开，不会取消相应的CD-ROM驱动器符号并卸载外置光驱的驱动程序，从而造成系统混乱。

★ 如果在Windows 98下，外置光驱的驱动程序造成了设备冲突而不能解决时，外置光驱将不能使用，此时的补救办法是将外置光驱在DOS下的驱动程序 加到Windows 98的“Config.sys” (Devicehigh= C:＼Commuter＼Patapicd.sys)和“Autoexec.bat”(C：＼Windos＼Command＼Mscdex.exe)中，连好外置光驱后重新启动即可使用，不过外置光驱的即插即用功能也就失效了，使用时，必须在电脑启动前正确连好外置光驱。

★ 外置光驱的数据传输率为最高1.25MB(并行口为EPP模式)或最高250KB(并行口为标准模式)，故应在CMOS中将并行口设成EPP模式。^[4]

注释：

[1]太平洋电脑网

[2]新农村商网

[3]新浪网

[4]新浪网，科技时代

[5]学网

随着笔记本电脑的兴起，人们对便携性要求越来越高，一种便携型新原理键盘诞生，这就是四节输入法键盘。该键盘进一步提高了操作简便性和输入性能，并将鼠标功能融合在键盘按键中。

最早的键盘可能是出现在17世纪初，那时的欧洲就有人发明了格式不太成熟的打字机，键盘就是应用在这些打字机上

笔记本式电脑常用的87键键盘

的。在1868年，被称作“打字机之父”的美国人克里斯托夫•拉森•肖尔斯（Christopher Latham Sholes），获得了打字机模型专利并取得打字机的经营权。随后几年，人们设计出实用形式的现代打字机并首次规范了键盘基本格局，即出现了现在的“QWERTY”键盘。但目前使用更广泛的电脑键盘，人们通常称为“keyboard”。

到了20世纪中叶，键盘又多了一个用武之地——作为电脑的基本输入设备。

最初，打字机的键盘是按照字母顺序排列的，而打字机是全机械结构的打字工具，因此如果打字速度过快，某些键的组合很容易出现卡键问题，于是克里斯托夫•拉森•肖尔斯（Christopher Latham Sholes）发明了QWERTY键盘布局，他将最常用的几个字母安置在相反方向，最大限度放慢敲键速度以避免卡键。肖尔斯在1868年申请专利，1873年使用此布局的第一台商用打字机成功投放市场。这就是为什么有今天键盘的排列方式。
　　
QWERTY的键盘按键布局方式非常没效率。比如：大多数打字员惯用右手，但使用QWERTY键盘，左手却负担了57%的工作。两小指及左无名指是最没力气的指头，却频频要使用它们。排在中列的字母，其使用率仅占整个打字工作的30%左右，因此，为了打一个字，时常要上上下下移动指头。

1888年全美举行打字公开比赛，法院速记员马加林按照明确的指法分工展示了他的盲打技术，错误只有万分之三，使在场人惊讶不已，据记载马加林的奖金是500美元, 从这以后很多人效仿这种盲打，在美国也开始有了专门培养打字员的学校。
　　
由于盲打技术的出现，使得击键速度足以满足日常工作的需要，然而在60年后（1934年），华盛顿一个叫德沃拉克（Dvorak）的人为使左右手能交替击打更多的单词又发明了一种新的排列方法，这个键盘可缩短训练周期1/2时间，平均速度提高35％。DVORAK键盘布局原则是：1、尽量左右手交替击打，避免单手连击；2、越排击键平均移动距离最小；3、排在导键位置应是最常用的字母。

比DVORAK键盘更加合理、高效的是理连•莫尔特(Lillian Malt)发明的MALT键盘。它改变了原本交错的字键行列，并使拇指得到更多使用、使“后退键”（Backspace）及其他原本远离键盘中心的键更容易触到。但MALT键盘需要特别的硬件才能安装到电脑上，所以也没有得到广泛应用。
　　
到了20世纪中期，键盘又多了一个用武之地——作为电脑的基本输入设备。另一方面，至今，“QWERTY”键盘仍然是使用的最多的键盘布局方式，这是一个非常典型的“劣势产品战胜优势产品”的例子。
键盘[计算机组成]-分类

总体分类

键盘

工作原理

2、塑料薄膜式键盘(Membrane） 键盘内部共分四层，实现了无机械磨损。其特点是低价格、低噪音和低成本，已占领市场绝大部分份额。

3、导电橡胶式键盘（Conductive Rubber）触点的结构是通过导电橡胶相连。键盘内部有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下面的触点接通。这种类型键盘是市场由机械键盘向薄膜键盘的过渡产品。

4、无接点静电电容式键盘（Capacitives） 使用类似电容式开关的原理，通过按键时改变电极间的距离引起电容容量改变从而驱动编码器。特点是无磨损且密封性较好。它是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。理论上这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺较机械结构复杂。还有一种用于工控机的键盘为了完全密封采用轻触薄膜按键，只适用于特殊场合。 
按键数

文字输入

同时击打按键的数量可分为单键输入键盘，双键输入键盘和多键输入键盘，现在大家常用的键盘属于单键输入键盘，速录机键盘属于多键输入键盘，最新出现的四节输入法键盘属于双键输入键盘。 

接口

有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口，现在的台式机多采用PS/2接口，大多数主板都提供PS/2键盘接口。而较老的主板常常提供AT接口也被称为“大口”，现在已经不常见了。USB作为新型的接口，一些公司迅速推出了USB接口的键盘，USB接口只是一个卖点，对性能的提高收效甚微，愿意尝试且USB端口尚不紧张的用户可以选择。

键盘[计算机组成]-构造

键盘

键盘的外壳。目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘，键盘作为一个独立的输入部件，具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不同的塑料压制而成，部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚性，不过这样一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘直接采用塑料底座的设计。

有的键盘采用塑料暗钩的技术固定键盘面板和底座两部分，实现无金属螺丝化的设计。所以分解时要小心以免损坏。

外壳为了适应不同用户的需要，键盘的底部设有折叠的支持脚，展开支撑脚可以使键盘保持一定倾斜度，不同的键盘会提供单段、双段甚至三段的角度调整。

常规键盘具有CapsLock（字母大小写锁定）、NumLock（数字小键盘锁定）、ScrollLock三个指示灯，标志键盘的当前状态。这些指示灯一般位于键盘的右上角，不过有一些键盘如ACER的Ergonomic KB和HP原装键盘采用键帽内置指示灯，这种设计可以更容易的判断键盘当前状态，但工艺相对复杂，所以大部分普通键盘均未采用此项设计。

不管键盘形式如何变化基本的按键排列还是保持基本不变，可以分为主键盘区，数字辅助键盘区、F键功能键盘区、控制键区，对于多功能键盘还增添了快捷键区。

键盘电路板是整个键盘的控制核心，它位于键盘的内部，主要担任按键扫描识别，编码和传输接口的工作。

键帽的反面可见都是键柱塞，直接关系到键盘的寿命，其摩擦系数直接关系到按键的手感。

键盘[计算机组成]-选购

键盘

个性

键盘的个性是通过外形和色彩体现出来的，同时，键盘的色彩，外形要和整机相协调，更要符合购买者的个人喜好。对于不同的品牌的键盘来说，键盘表面采用的色彩和光洁度；键盘的厚度和长度，甚至还包括键盘四周的外形是椭圆形还是长方形等，这些因素都能凸现出键盘的个性，而diyer要在选购中做的，就是尽量选择符合自己个性的键盘。

做工好坏
键盘的做工不仅仅通过目测来评定，当然，我们可以通过从不同的角度看键盘。从中审视键盘的边缘是否平滑，结合部有没有杂刺，空隙；将键盘在不同的水平线上平放，仰放，以此观测键盘的整个盘体是否“直”，有无细微的异常形变现象等。再者，我们还需要对键盘的每个键位进行敲击和观测，检查其按下和弹起是否正常，有无弹起后歪斜的现象。

手感
对键盘的手感慨念比较模糊，但通俗来讲，就是手在与键盘的物理接触中产生的感觉，这种感觉会根据键位的敲击反映而显得或软或硬。对于不同的用户来说，这种或软或硬的手感都有各自的用户群体，因此，建议在选购键盘的时候一定要求商家来敲打键盘尝试一下手感，并从中选择出最适合自己手感的那种类型键盘，而后再考虑其它方面的选购因素。

快捷键位
快捷键位本是品牌电脑上的东西，但随着市场的不断进步，键盘厂商也在其产品上加入了这一功能。这样做的目的无非是为了满足用户对电脑使用的方便需求了，譬如，厂家在快捷键中加入了自定义的功能，这样一按快捷键就可以快速的调用相关程序，缩短了操作时间，也给键盘加入附加值。因此，我们可在选购键盘中适当考虑键盘是否拥有快键键位。

人体工学
随着电脑使用人群对健康的重视不断加强，采用人体工程学的键盘备受瞩目。这是因为采用人体工程学的键盘在长时间的使用中，能在一定程度上减轻用户的手疲劳，而基于人体工程学设计出的托盘和特殊的键盘布局，则为用户的手腕带来了一些细微的保护。

特殊功能
特殊功能，是厂家开发出来满足不同用户需求的功能，一旦这些特殊功能附加在产品中，就形成了防水键盘，无线键盘，游戏键盘等对用户充满诱惑力的产品。当然，由于拥有这些特殊功能，这样的键盘在价格上就比普通键盘贵了一些。可是只要用户认为这样的功能实用，那么还是建议购买，但最好购买品牌大厂的，理由如下：一为品质，二图质保。

参考资料

扩展阅读：

1.http://technic.xkq.com/20090505/95947.html 如何保养清洁键盘

2.http://www.pcwaishe.cn/viewthread.php?tid=68&extra=page%3D1%26amp%3Bfilter%3Ddigest 键帽技术谈

3.http://www.8080.net/pics/20096/6101749510.jpg