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2.4：可拆卸媒体

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    可拆卸媒体

    在过去的四十年中，可拆卸存储器发生了巨大变化。 CD-ROM 驱动器取代了软盘，然后被 USB（通用串行总线）驱动器所取代。 USB（通用串行总线）驱动器现已成为所有容量接近 512 千兆字节的 PC 的标准配置。 速度也从USB 2.0中的480兆比特提高到USB 3.1中的10千兆比特。 USB 设备也使用 EEPROM 技术。 由于USB是一种跨平台技术，因此大多数操作系统都支持它。 这有助于连接到其他设备，例如打印机，电视的外部硬盘驱动器，列表不胜枚举。 “据统计，现在世界上有60亿台USB设备。” （约翰逊，2019 年）

    各种 USB 插头的插图
    图\(\PageIndex{1}\)：USB 连接。 图片由 Bruno /German y 提供 CC BY-SA 2.0 许可

    网络连接

    在最初开发个人计算机时，它们是独立的单元，这意味着数据是通过软盘等可移动媒体进入计算机或从计算机中删除的。 早在1965年，工程师就看到了能够与其他计算机连接和共享信息的好处。 使用的术语是联网：随着连接增加到多个用户，它逐渐发展为互联网络。 缩写版本现在称为互联网。 在 1980 年代中期，组织开始看到通过数字网络将计算机连接在一起的价值。 因此，个人计算机需要能够连接到这些网络。 最初，这是通过向启用网络连接的计算机添加扩展卡来完成的。 到 20 世纪 90 年代中期，网络端口已成为大多数个人计算机的标准配置。 这些端口的配置经过了多年的发展，随着时间的推移变得更加标准化。 如今，几乎所有设备都通过使用USB端口插入计算机。 这种端口类型于 1996 年首次推出，其数据传输速率和电源方面的能力都有所提高。

    个人计算机要发挥作用，就必须有接收用户输入的通道和向用户传送输出的通道。 这些输入和输出设备通过各种连接端口连接到计算机，这些端口通常是主板的一部分，可以在计算机机箱外部访问。 在早期的个人计算机中，为每种类型的输出设备设计了特定的端口。 这些端口的配置经过了多年的发展，随着时间的推移变得越来越标准化。 如今，几乎所有设备都通过使用USB端口插入计算机。 这种端口类型于 1996 年首次推出，其数据传输速率和供电能力均有所提高。

    蓝牙

    除了 USB 之外，一些输入和输出设备还通过称为蓝牙的无线技术标准连接到计算机。 蓝牙最早发明于 20 世纪 90 年代，它使用无线电波在短距离内交换数据。

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    图\(\PageIndex{2}\)：Ranjith Alingal 在 Unsplas h 上推出的蓝牙已获得 CC BY-SA 2.0 的许可

    蓝牙的范围一般在 100 到 150 英尺之间。 直到 1999年，它才吸引了第一批普通大众用户。 两台与蓝牙通信的设备都必须安装蓝牙通信芯片。 蓝牙设备包括将手机与汽车、电脑键盘、扬声器、耳机和家庭安全配对，仅举几例。

    输入设备

    所有个人计算机都需要允许用户输入数据的组件。 早期的计算机仅使用键盘来允许用户输入数据或从菜单中选择项目来运行程序。 随着图形用户界面的出现，鼠标成为计算机的标准组件。 这两个组件仍然是个人计算机的主要输入设备，尽管这些年来引入了每种组件的变体，成功程度各不相同。 例如，许多新设备现在使用触摸屏作为输入数据的主要方式。 除了键盘和鼠标外，其他输入设备也变得越来越普遍。 扫描仪允许用户将文档作为图像或文本输入计算机。 麦克风可用于录制音频或发出语音命令。 网络摄像头和其他摄像机可用于录制视频或参与视频聊天会话。 该列表持续增长，例如用于游戏的操纵杆、数码相机和触摸屏。 智能手表是手腕上的可穿戴紧凑型计算机。 这款手表的功能类似于提供移动应用程序和 WiFi/蓝牙连接的智能手机。 专为健康和运动爱好者设计的手表也出现了，它提供步数、心率和血压监测；一个受欢迎的品牌是Fitbit。

    条形码扫描仪的示意图。
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    Behaviorism_1.gif
    图\(\PageIndex{3}\)：(a) Pixabay 的 P ublicDomainPictu res 的条形码扫描仪已获得 CC BY-SA 2.0 (b) Fitbit 的许可。 Andres Urena 在 U nsplash 上拍摄的@@ 图片已获得 CC BY-SA 2.0 (c) 智能手机的许可。 Selwyn van Haaren 在 Unsplash 上拍摄的@@ 图片获得 CC BY-SA 2.0 的许可。

    输出设备

    输出设备也是必不可少的。 最明显的输出设备是显示器，在视觉上代表计算机的状态。 在某些情况下，个人计算机可以支持多台显示器或连接到更大画幅的显示器，例如投影仪或大屏幕电视。 除显示器外，其他输出设备还包括用于音频输出的扬声器和用于打印输出的打印机。 3D 打印机改变了我们建造玩具、工具、房屋甚至身体部位的方式。 与普通打印机不同的 3D 打印过程称为增材制造。

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    图\(\PageIndex{4}\)：3D 打印机。 图片由罗伯·温盖特在 Unsplash CC B Y-SA 2.0

    增材制造将物体分解并逐层构建，从而形成三维物体。

    最常用的材料是塑料，但也可以使用其他材料，例如金和生物材料，来制造鼻子或耳朵等人体部位。 3D 打印机已经在许多不同的行业中证明了自己的实力，并为原型制作提供了一种廉价的途径。

    侧边栏：哪些硬件组件有助于提高我的电脑速度？

    计算机的速度由许多因素决定，有些与硬件有关，有些与软件有关。 在硬件中，通过缩短电子穿越距离来完成电路，可以提高速度。 自20世纪70年代初第一个CPU问世以来，工程师们一直在努力研究如何缩小这些电路并将越来越多的电路放在同一个芯片上。 这项工作得到了回报——从那以后，计算设备的速度一直在不断提高。

    影响个人计算机速度的硬件组件是 CPU、主板、RAM 和硬盘。 在大多数情况下，这些物品可以替换为更新、更快的组件。 就内存而言，只需添加更多内存也可以加快计算机的速度。

    下表显示了这些组件如何影响计算机的速度。 除了升级硬件外，还可以对软件进行许多更改以提高计算机的速度。

    组件如何影响计算机的速度

    组件

    速度测量单位

    单位

    描述

    CPU

    时钟速度

    千兆赫

    完成电路所需的时间。

    内存确实会影响计算机速度。 CPU 在从正在运行的应用程序检索信息的同时，从内存中移动信息。

    主板

    公交车速度

    兆赫

    总线上可以同时移动多少数据。

    公羊

    数据传输速率

    MB/s

    将数据从内存传输到系统所花费的时间。

    硬盘

    访问时间

    ms

    磁盘传输数据所花费的时间。

    路由器

    数据传输速率

    兆比特/秒

    将数据从磁盘传输到系统所花费的时间。

    参考文献

    Johnson，J.（2019）。 USB的起源不太可能，这个端口改变了一切。 快公司。 检索于 2020 年 8 月 6 日，来自 https://www.fastcompany.com/3060705/an-oral-history-of-the-usb