计算机组装和维护(硬件篇).doc

1、1#计算机组装与维护#_一、计算机的简单介绍：计算机是一种能快速、自动完成信息处理的电子设备。由于它模拟人的大脑去处理各种信息，所以俗称电脑。1、1946 年 2 月在美国宾夕法尼亚大学诞生的世界上第一台电子计算机（ENIAC） 。价格 100 万美元、重量 30 吨、占地面积 170 多平方米、运算速度 5000 次/秒。计算机界的顶级奖项是图灵奖（英国数学家艾伦.图灵在二战期间研制出的“罗宾逊 “计算机，成功的破译出了德国的军方电文，为胜利作出了巨大贡献。1966 年美国以他的名字设立了计算机行业中的最高奖项“图灵奖”）2注：计算机之父：1922 查尔斯. 巴贝奇计算机之母：hopper

2、女士2、计算机发展历史也是计算机电子器件的发展史1)第一代计算机（19461958）被称作电子管时代，以电子管为主要电子元器件，存储量小，体积大，耗电多，运算速度慢，每秒钟几千次到几万次。而且不稳定，经常出现故障。主要应用于国防和科学计算上。 2)第二代计算机（19591964）被称作晶体管时代，因为晶体管的出现，计算机的体积有所缩小，运算速度加快，达到每秒百万次。除了应用于国防和科学计算外，还广泛应用于数据处理和工业控制等领域。3）第三代计算机（19651970）被称作集成电路时代，计算机以集成电路为主要电子器件，由于集成电路体积小，使得电子运动距离大幅度缩小，因此速度极块，且可靠性高，也使

3、得计算机体积大大减小。软件方面出现了操作系统，运算速度进一步加快，达到每秒千万次 4）第四代计算机（1971）计算机以大规模和超大规模集成电路为主要电子器件，自从 1971 年第一块cpu 在美国硅谷诞生，intel 公司生产出第一代微处理芯片 intel 4004，标志着大规模集成电路时代的到来，计算机的体积大规模缩小，3成本更低，运算速度更快，计算机开始走进千家万户。5）目前计算机正朝着第五代发展，主要的特点是人工智能化。而我国的计算机相对于发达的资本主义国家落后了将近十年，从 1953 年开始研制，1958 年制造出第一台计算机，1982 年研制出运算速度过亿次的银河 I、II 型小型系

4、列机。计算机发展的趋势：1）巨型化：适用于科技尖端领域，要求更高的速度，可靠性等。2）微型化：要求体积更小，总量更轻，价格更低。3）网络化：组成更加广泛的网络，以实现资源共享和信息交换。4）智能化：计算机具有人的思维能力，如：推理、判断、感觉。5）多媒体化：具有处理图、文、声、像的能力。3.计算机的特点及其应用1）运算速度快：计算机的运算速度是其他任何计算工具无法比拟的。依据这个特点计算机广泛应用于科学计算，数值计算，数据处理。2）计算精度高： 3）具有自动运行的能力: 计算机能够自动执行事先编制好的程序，这是与其他计算工具本质上的区别。应用4于实时控制和过程控制。例如：工厂车间、军事导弹等等

5、。4）存储容量大 并且具有记忆能力和逻辑判断能力：现在使用的硬盘大都 80G，160G，容量大大增加了。并且数据不丢失，而且可以对数据进行比较。是或非 真或假 大于 小于.数据库就是基于这一特点建立。5)通用型强：除了少数的专用计算机应用于有关特定领域以处理专门的问题外，绝大多数计算机都可以通用于十分广泛的领域4.计算机的分类：1）按性能分：巨型机算计、大型计算机、小型机算计、工作站、微型计算机2）按用途分：专用计算机、通用计算机3）按字长分：8 位、 16 位、32 位、64 位4）按外形分：座式机、台式机、便携式机、掌上电脑（PDA）个人数字助理5）按 cpu 分：286、386 、486

6、 、奔腾、奔腾 II、奔腾! 、奔4 K5、K6、K7 、雷鸟 XP.5、计算机系统的组成 主机 中央处理单元（CPU） 控制器 （ALU）运算器（CU）内存储器（内存条） 只读存储器（ROM）硬件系统 随机存储器（RAM ）高速缓存（cache）外部设备 外存储器（硬盘、软盘、光盘、USB 闪存） 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪.）5输出设备（显示器、打印机.） 计算机系统 操作系统系统软件 程序语言处理系统服务程序：检查、诊断、调试程序软件系统 数据库管理系统应用软件 通用应用软件：office专用应用软件：用户程序、财务软件计算机系统：一个完整的计算机系统由硬件和软件两大系统组成，硬件是计

7、算机的“躯体”，软件则是计算机的“灵魂”，没有软件的计算机被称作“裸机”是无法工作的。硬件系统：指由电子部件和机电装置组成的计算机实体。硬件的基本功能是接受计算机程序，并且在程序的控制下完成数据输入、处理、输出等任务。软件系统：指为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序。软件系统保证计算机硬件的功能得以充分发挥，并为用户提供一个宽松的工作环境。计算机的软件和硬件缺一不可，否则不能工作！第一台计算机 ENIAC 研制的过程中，美籍匈牙利数学家 冯. 诺依曼和他的同事，针对它存在的问题，提出了一个全新的通用计算机方案，这就是 EDVAC（埃德瓦克）方案，它采用了程序存储的概念，研制计算机，这一

8、概念对计算机的体系结构和6工作原理有着深远的影响，以后 以此概念为基础的各类计算机都统称为“冯.诺依曼”计算机。 冯.诺依曼体系结构由五大部分组成： 1）控制器：控制器是整个计算机的指挥中心，使各部分协调一致地工作。2）运算器：运算器是一个 “信息加工厂 ”。数据的运算和处理工作就是在运算器中进行的。负责逻辑与算术运算。3）存储设备：存储器是计算机中存放程序和数据的地方。4）输入设备：输入设备的主要作用是把程序和数据等信息转换成计算机所适用的编码。5）输出设备: 输出设备的主要作用是把计算机处理的数据、计算结果等内部信息按人们要求的形式输出。近几年随着多媒体技术的迅速发展。各种类型的音频、视频

9、设备都已列入了计算机外部设备的名单附：计算机中的数据单位：1）位（ bit）比特 特指二进制中的一个位（0、1）位是计算机数据中的最小单位。2）字节（Byte ）通常把 8 个二进制位作为一个字节，是数据处理和存储容量的最基本的单位。3）字（ word）是数据交换、加工、存储的基本单元，计算机处理数据的时候，一次可以运算的数据长度称为一个“字”。如：某一个计算机的字由 8 个字节组成，那么字的长度是多少位？相应的计算机应该称为多少位机？74）、存储器的容量：KB、MB、GB、TB1KB1024Byte1MB1024KB1GB 1024MB1TB1024GB这五大部分包含了现代计算机的大部分硬件

10、，逐一讲解，也就是 6、微机系统的硬件构成1）CPU：(Control Processing Unit)，运算器和控制器和在一起，做在一块半导体集成电路中，称作中央处理器(CPU)也叫微处理器。它是计算机的核心，用于数据的处理加工，并使得计算机得各部件自动协调得工作。cpu 得品质决定了计算机系统档次得高低。 (1)CPU 的主要参数字长：在计算机中，作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，称为一个“字” (word)。组成该字的二进制数的“位数”，称为“字长”。字长决定了计算机得运算精度。越长越强主频：对于同一种型号的 CPU 还可按它们的主频进一步加以区分，主频是 cpu 在单位时

11、间内发出的脉冲值，例如：100、133、166、200、233、266 、300、(单位：MHz) 等。主频是表现运算速度的主要参数。越大越快。8外频：是 CPU 乃至整个计算机系统的基准频率（系统总线的工作频率），单位是 MHz（兆赫兹）倍频：CPU 的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系，这个比值就是倍频系数，简称倍频。前端总线频率（FSB）：前端总线的速度指的是CPU 和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU 和外界数据传输的速度。外频即 CPU 与北桥之间的信号传输频率，FSB 为外频即 CPU 与北桥之间的数据传输频率。CPU 缓存 ：CPU 缓存位于 CPU 与内存之间的

12、临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。制作工艺：生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高 CPU 的集成度，CPU 的功耗也越小。2）主板：主机板又称为系统主板(Systemboard)或简称主板。是计算机上最大的一块印刷电路板，上有内存槽(Bank)、扩展槽(Slot)、各种跳线(Jumper)和一些辅助电路。经常听人说起的bios、 cmos 都在其中。(1)CMOS 只读存储器（是指互补金属氧化物半导体:一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料）这是一个小型的ROM，在 CMOS 中保存有存储器和外部设备的种类、规格等大量参数，以便为系统的正常运行提供所

13、需数据。如果这些数据记载错误，或者因故丢失，将造成机器无法正常工作，甚至9不能启动运行。开机时，CMOS 电路由系统电源供电；关机后，则由电池供电。因此，要注意适时更换电池。-BIOS，(Basic Input/output system)即基本输入/输出系统。它实际上是被固化到计算机中的一组程序，为计算机 提供最低级的、最直接的硬件控制。它保存着系统 CPU、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息，关机后，系统通过一块后备电池向 CMOS 供电以保持其中的信息。当微机接通电源后，系统将有一个对内部各个设备进行检查的过程。在完成 POST 自检后，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导

14、记录，由引导记录完成系统的启动。（2） I/O 扩展插槽（I/O 输入输出设备）为了便于插入扩展部件和连接外部设备，在主板上备有一些扩展插槽，用来插入插件板，连接外部设备。其中有 ISA 插槽、pci 插槽、agp 插槽.（3） 外部接口计算机于外部设备通过外部接口相连，一般有两个串行接口（com1、com2 ）用于键盘，鼠标。两个并行接口（lpt1、lpt2）用于打印机，扫描仪。两个 usb 口。(4)芯片组(Chipset)主板上布满了各种结构复杂的电路元件，为了简化主板结构人们将这些复杂的电路元件集成到性能可靠的几块芯片中，统称为“芯片组”。它决定了计算机的稳定性。 南桥芯片（South

15、 Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离 CPU 插槽较远的下方，PCI 插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的 I/O 总线较多，离处理器远一点有利于布线。10北桥芯片（North Bridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）北桥芯片负责与 CPU 的联系并控制内存、AGP 数据在北桥内部传输，提供对 CPU 的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM ，DDR 以及 RDRAM 等等）和最大容量、AGP 插槽、ECC 纠错等支持 系统总线是 CPU 与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。 根据传

16、送内容的不同，分为如下三组，每组都由多根线组成。(1)数据总线 DB(Data Bus)：用于 CPU 与主存储器、 CPU 与 I/O 接口之间传送数据。数据总线的宽度(根数 )等于计算机的字长。传输方向是双向的。(2)地址总线 AB(Address Bus)：用于 CPU 访问主存储器或外部设备时，传送相关的地址。此地址总线的宽度决定 CPU 的寻址能力。它是单向的。（宽度等于位数，也决定了内存的最大量 16 位总线 2的 16 次方64KB、32 位总线 2 的 32 次方4G）(3)控制总线 CB(Control Bus)：用于传送 CPU 对主存储器和外部设备的控制信号。这样一种结构使得各部件之间的关系都成为单一面向总线的关系。即任何一个部件只要按照标准挂接到总线上，就