信息技术基础专有名词和计算机硬件学习笔记
信息技术基础专有名词和计算机硬件学习笔记
信息技术基础课程中常见的专有名词英文缩写或简称及其详细含义,按领域分类整理:
硬件与存储
CPU(Central Processing Unit)
中央处理器,负责执行计算机指令和处理数据。GPU(Graphics Processing Unit)
图形处理器,专用于处理图形和并行计算。RAM(Random Access Memory)
随机存取存储器,临时存储运行中的程序和数据。ROM(Read-Only Memory)
只读存储器,存储固件或不可修改的数据。HDD(Hard Disk Drive)
机械硬盘,通过磁头读写数据的存储设备。SSD(Solid State Drive)
固态硬盘,基于闪存的高速存储设备。BIOS(Basic Input/Output System)
基本输入输出系统,负责启动计算机和硬件初始化。USB(Universal Serial Bus)
通用串行总线,用于连接外部设备的接口标准。
操作系统与软件
OS(Operating System)
操作系统,管理硬件资源和软件运行的核心程序。GUI(Graphical User Interface)
图形用户界面,通过图标和窗口与用户交互。CLI(Command-Line Interface)
命令行界面,通过文本命令与系统交互。API(Application Programming Interface)
应用程序接口,定义软件组件间的通信方式。IDE(Integrated Development Environment)
集成开发环境,提供代码编写、调试和编译的工具集合。SDK(Software Development Kit)
软件开发工具包,用于构建特定平台应用程序的工具集合。
网络与通信
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
传输控制协议/网际协议,互联网通信的基础协议族。HTTP(HyperText Transfer Protocol)
超文本传输协议,用于传输网页数据。HTTPS(HTTP Secure)
加密的HTTP协议,通过SSL/TLS保障数据传输安全。DNS(Domain Name System)
域名系统,将域名解析为IP地址。LAN(Local Area Network)
局域网,覆盖较小地理范围的网络。WAN(Wide Area Network)
广域网,覆盖大范围(如跨城市)的网络。VPN(Virtual Private Network)
虚拟专用网络,通过加密隧道实现安全远程访问。MAC(Media Access Control)
媒体访问控制地址,网络设备的唯一物理标识。IP(Internet Protocol)
网际协议,定义网络设备寻址和路由的规则。SSH(Secure Shell)
安全外壳协议,用于加密的远程登录和管理。
数据库
DBMS(Database Management System)
数据库管理系统,用于管理和操作数据库。SQL(Structured Query Language)
结构化查询语言,用于操作关系型数据库。NoSQL(Not Only SQL)
非关系型数据库,支持灵活的数据模型。RDBMS(Relational Database Management System)
关系型数据库管理系统,如MySQL、Oracle。
编程与开发
OOP(Object-Oriented Programming)
面向对象编程,基于对象和类的编程范式。HTML(HyperText Markup Language)
超文本标记语言,用于创建网页结构。CSS(Cascading Style Sheets)
层叠样式表,定义网页的视觉样式。JS(JavaScript)
脚本语言,用于网页动态交互。XML(eXtensible Markup Language)
可扩展标记语言,用于结构化数据存储和传输。JSON(JavaScript Object Notation)
轻量级数据交换格式,易于人机读写。AJAX(Asynchronous JavaScript and XML)
异步技术,实现网页无刷新数据交互。REST(Representational State Transfer)
表述性状态传递,一种API设计架构风格。
信息安全
SSL/TLS(Secure Sockets Layer/Transport Layer Security)
加密协议,保障网络通信安全(TLS为SSL的升级版)。DDoS(Distributed Denial of Service)
分布式拒绝服务攻击,通过大量请求瘫痪目标服务器。PKI(Public Key Infrastructure)
公钥基础设施,用于管理数字证书和加密通信。WPA(Wi-Fi Protected Access)
Wi-Fi保护接入协议,保障无线网络安全。
文件格式与多媒体
JPEG(Joint Photographic Experts Group)
常见图像压缩格式。PNG(Portable Network Graphics)
支持透明度的无损图像格式。PDF(Portable Document Format)
跨平台文档格式,保留原始排版。MPEG(Moving Picture Experts Group)
动态图像压缩标准(如MP3、MP4)。
其他关键技术
IoT(Internet of Things)
物联网,通过互联网连接物理设备。ASCII(American Standard Code for Information Interchange)
字符编码标准,涵盖英文字符和符号。VoIP(Voice over IP)
基于IP的语音通话技术(如网络电话)。CSV(Comma-Separated Values)
逗号分隔值文件,用于存储表格数据。
计算机硬件接口
计算机硬件及接口的全面分类介绍,包含核心硬件、存储设备、扩展卡、输入输出设备、电源及接口标准等,同时标注了英文简称和详细解释:
核心硬件
- CPU(Central Processing Unit)
- 中央处理器:计算机的“大脑”,负责执行指令和数据处理。
- 子组件:
- ALU(Arithmetic Logic Unit):算术逻辑单元,负责数学和逻辑运算。
- CU(Control Unit):控制单元,协调指令执行。
- 接口:通过LGA(Land Grid Array) 或PGA(Pin Grid Array) 插槽与主板连接。
- GPU(Graphics Processing Unit)
- 图形处理器:专用于图形渲染和并行计算,分集成显卡(集成于CPU)和独立显卡(如NVIDIA/AMD显卡)。
- 接口:通过PCIe插槽连接主板(见接口部分)。
- 主板(Motherboard/Mainboard)
- 功能:连接所有硬件的中枢,提供电源、数据传输通道和控制逻辑。
- 关键组件:
- 芯片组(Chipset):如Intel的Z系列或AMD的X系列,控制硬件通信。
- BIOS/UEFI:固件,负责硬件初始化和启动。
- 接口:包含PCIe、SATA、USB、M.2等插槽。
- RAM(Random Access Memory)
- 随机存取存储器:临时存储运行中的程序和数据,断电后数据丢失。
- 接口:通过DIMM(Dual In-line Memory Module) 插槽连接主板(如DDR4/DDR5)。
- ROM(Read-Only Memory)
- 只读存储器:存储固件(如BIOS)或不可修改的数据。
- 类型:现代计算机多用EEPROM或Flash Memory(如U盘)。
存储设备
- HDD(Hard Disk Drive)
- 机械硬盘:通过磁头在旋转磁盘上读写数据,容量大但速度较慢。
- 接口:SATA(Serial ATA)或SAS(Serial Attached SCSI)。
- SSD(Solid State Drive)
- 固态硬盘:基于闪存,无机械部件,速度快。
- 接口:
- SATA:兼容HDD接口,速度受限(约550MB/s)。
- NVMe(Non-Volatile Memory Express):通过PCIe通道,速度可达数GB/s(如M.2接口)。
- 光盘驱动器
- CD/DVD/Blu-ray:通过激光读写数据,接口多为SATA。
- USB闪存盘
- 接口:通过USB接口连接(如USB 3.2 Gen1/Gen2)。
扩展卡
- 独立显卡(Discrete GPU)
- 接口:通过PCIe x16插槽连接主板,支持多显卡互联(如NVIDIA SLI/AMD CrossFire)。
- 声卡(Sound Card)
- 功能:提供高保真音频输出或专业录音支持。
- 接口:PCIe或USB(外置声卡)。
- 网卡(Network Interface Card,NIC)
- 功能:连接有线或无线网络。
- 接口:PCIe(内置)或USB(外置)。
- RAID卡
- 功能:管理多硬盘阵列(如RAID 0/1/5),提升性能或冗余。
- 接口:PCIe或主板集成。
输入输出设备
- 键盘/鼠标
- 接口:
- USB(通用接口)。
- PS/2(旧式圆形接口,支持无冲键位)。
- 显示器
- 接口:
- HDMI(High-Definition Multimedia Interface):支持音视频传输。
- DisplayPort:高分辨率、高刷新率,支持多屏串联。
- VGA(Video Graphics Array):模拟信号接口(逐渐淘汰)。
- DVI(Digital Visual Interface):支持数字/模拟信号。
- 打印机/扫描仪
- 接口:USB、Wi-Fi或传统并行接口(如LPT)。
电源相关
- PSU(Power Supply Unit)
- 电源供应器:将交流电转换为直流电,为硬件供电。
- 接口:
- 24-pin主板供电:为主板提供核心电力。
- 8-pin EPS:为CPU供电。
- 6/8-pin PCIe:为显卡供电。
- SATA电源接口:为硬盘/光驱供电。
- 电池
- CMOS电池(CR2032):为BIOS芯片供电以保存系统设置。
接口标准详解
物理接口
- USB(Universal Serial Bus)
- 类型:
- USB Type-A:标准矩形接口。
- USB Type-C:正反插,支持高速传输和供电(如USB4 40Gbps)。
- 协议版本:USB 2.0(480Mbps)、USB 3.2 Gen2(10Gbps)、USB4(40Gbps)。
- Thunderbolt
- 协议:基于USB-C物理接口,支持高速数据传输(40Gbps)和外接显卡/显示器。
- M.2
- 功能:用于SSD或无线网卡,支持SATA或NVMe协议。
- 尺寸:常见2242、2280(长度单位:毫米)。
- RJ45
- 网络接口:用于以太网连接,支持Cat5e/Cat6/Cat7网线(速率1Gbps~10Gbps)。
- 3.5mm音频接口
- 用途:连接耳机、麦克风或音箱。
逻辑接口/协议
- PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)
- 版本:PCIe 3.0(8GT/s)、PCIe 4.0(16GT/s)、PCIe 5.0(32GT/s)。
- 通道数:x1、x4、x8、x16(带宽随通道数和版本提升)。
- SATA(Serial Advanced Technology Attachment)
- 版本:SATA III(6Gbps),用于连接HDD/SSD。
- NVMe(Non-Volatile Memory Express)
- 协议:专为SSD设计,通过PCIe通道实现高速数据传输。
其他重要硬件
- 散热器
- 类型:风冷(散热片+风扇)、水冷(水泵+冷排)。
- 接口:通过螺丝或卡扣固定在CPU/GPU上。
- 机箱(Case)
- 功能:容纳硬件并提供物理保护,支持前置接口(USB、音频)。
计算机主板硬件作用详解
芯片与核心组件
CPU(中央处理器):主板的“大脑”,负责执行程序指令和处理数据。
北桥芯片(去掉散热片后):连接高速设备(如CPU、内存、显卡),控制数据传输(现代主板中功能多集成到CPU)。
南桥芯片(去掉散热片后):管理低速设备(如SATA、USB、声卡、网卡),负责I/O功能。
控制芯片:辅助南北桥,管理特定硬件(如电源、风扇调速)。
BIOS芯片:存储主板固件,负责硬件初始化、启动和基础设置。
板载声卡芯片:处理音频信号,提供声音输入/输出功能。
无线网卡芯片:支持Wi-Fi和蓝牙等无线网络连接。
内存相关
- 双通道DDR内存插槽:安装DDR内存条,双通道设计提升内存带宽。
扩展接口
PCI接口:连接低速扩展卡(如网卡、声卡)。
PCI-E接口:高速扩展接口,用于独立显卡、NVMe SSD等。
MiniPCI接口:小型扩展接口,常见于早期无线网卡或固态硬盘。
存储接口
IDE接口:连接老式并行ATA硬盘或光驱(已逐步淘汰)。
SATA硬盘接口:连接串行ATA硬盘或光驱,提供更快数据传输。
SATARAID:支持通过SATA接口组建磁盘阵列(冗余或提速)。
软驱接口:连接软盘驱动器(已淘汰)。
电源相关
主板电源接口:连接电源,为主板及组件供电(如24pin主供电)。
CPU电源插槽:为CPU提供额外供电(如4/8pin接口)。
CMOS电池:为BIOS芯片供电,保存系统时间和硬件设置。
外设接口
USB接口:连接USB设备(如键盘、鼠标、U盘)。
PS/2接口(鼠标/键盘):连接老式圆口鼠标或键盘。
串口(COM):用于调试设备或连接老式外设(如工控设备)。
并口(LPT):连接老式打印机或扫描仪。
IEEE1394(火线):高速数据传输接口(曾用于摄像机、外置硬盘)。
光纤音频/同轴音频输出:传输高保真数字音频信号。
7.1声道音箱接口:支持多声道模拟音频输出。
网卡接口(RJ45):连接有线网络(通过网线)。
无线网卡接口:安装无线网卡模块(如M.2或PCI-E网卡)。
其他功能
CPU插槽:安装CPU,与主板针脚匹配(如LGA、PGA)。
CPU风扇接口:为CPU散热器供电并调速。
机箱面板接口:连接机箱开关、重启键、电源/硬盘指示灯。
散热片:覆盖在芯片(如南北桥)上,辅助散热。
总结
主板是计算机的“中枢”,通过各类接口和芯片协调CPU、内存、存储、外设等组件的工作。北桥和南桥芯片(或现代单芯片组)负责数据传输,BIOS管理底层设置,扩展接口提供硬件升级能力,电源和散热设计确保系统稳定运行。