1、微型计算机维修与维护,天津师范大学计算机与信息工程学院,第一章 微型机系统概述 第二章 主板 第三章 中央处理器 第四章 内存 第五章 微型机外部存储设备 第六章 微型机常用的输入设备 第七章 微型机常用的输出设备 第八章 机箱和电源 第九章 微型机系统的组装与调试 第十章 网络设备与小型局域网组建 第十一章 常见故障与维修,第一章 微型机系统概述,知识点： l 微型计算机的发展 l 微型机的基本组成 l 配置微型机的一般原则,1.1微型计算机的发展,从1946年世界上第一台计算机-ENIAC于美国诞生至今，计算机的发展可以根据计算机所使用的电子器件，将计算机的发展划分为四代。第一代（1946
2、-1956）为电子管计算机。第二代（1957-1964）为晶体管计算机。 第三代（1965-1971）为集成电路计算机。 第四代（1972至今）为大规模和超大规模集成电路计算机。 1. 早期微型计算机代表机型是APPLE公司APPLE、APPLE微型机 2. IBM-PC机及各种兼容机代表机型是IBM公司推出的IBM-PC微型机及各种兼容机 3. 高性能微型机,1.2 微型机系统的基本组成,微型机系统由硬件和软件两部分组成。硬件由主机系统和外部 设备组成。软件一般包括操作系统软件、工具软件、开发软件和应 用软件。,1.3 微型机配置的一般原则,为充分发挥所组装计算机的性能和效益，一般说来，应注
3、意考虑以下的问题：1. 配置与用途的适应性2. 总体配置的先进性和平衡性3. 兼容性或可扩充性4. 性能价格比5. 售后服务,冯诺伊曼（匈牙利语：Neumann Jnos；英语：John von Neumann，1903年12月28日1957年2月8日），匈牙利美国数学家。犹太人。现代电子计算机创始人之一。他在计算机科学、经济、物理学中的量子力学及几乎所有数学领域都作过重大贡献。 1945年，冯诺依曼提出了“存储程序型计算机”的设计思想。这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本原则。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献，他被誉为“计算机之父”。 在经济学领域
4、，1944年他与奥斯卡摩根斯特恩合著的巨作博弈论与经济行为出版，标志着现代系统博弈理论的的初步形成。他被称为“博弈论之父”。博弈论被认为是20世纪经济学最伟大的成果之一。,比尔-盖茨于2008年6月27日退休了，英文姓名：William H. Gates III KBE(William H. Gates III,Young William H. Gates,William Gates third,Bill Gates) 中文姓名：威廉亨利盖茨三世爵士(威廉亨利盖茨三世，小威廉亨利盖茨，威廉盖茨第三，比尔盖茨） 盖茨出生于1955年10月28日，1973年,盖茨考进了哈佛大学. 和现在微软的首席
5、执行官史蒂夫鲍尔默结成了好朋友。在哈佛的时候，盖茨为第一台微型计算机MITS Altair开发了BASIC编程语言的一个版本。 在大学三年级的时候，盖茨离开了哈佛并把全部精力投入到他与孩提时代的好友Paul Allen在1975年创建的微软公司中。,返 回,习 题,1.写出计算机主机所包含的各种部件名称？2.写出计算机常用的输入、输出设备名称？3.什么是计算机的硬件系统？它包括哪些部分？4.什么是计算机的软件系统？它包括哪些部分？,第二章 主板,知识点： 主板的结构组成 主板的参数和测试 主板的芯片组、总线和接口 主板的技术发展 主板的选用,2.1 主板,主板通常是安装在机箱内最大的一块多层（
6、多采用4层或6层）印刷电路板。主板上一般安装有CPU、内存、各种板卡的扩展插槽，以及相关的控制芯片组，它将微型机的各主要部件紧密联系在一起，是整个系统的枢纽。2.1.1 主板的结构组成目前常用的主板结构分为AT、ATX、Micro ATX以及BTX等结构。,一、主板的结构ATX结构 标准ATX主板俗称“大板”，见下左图。2. Micro-ATX结构Micro-ATX主板俗称“小板”，在结构布局上和标准ATX主板的区 别是Micro-ATX主板减少了部分扩展插槽，尺寸减小，降低了生产 成本，见上右图。3. BTX结构BTX是英特尔提出的新型主板架构Balanced Technology Exte
7、nded的简称，是ATX结构的替代者。,二、 主板的组成1.CPU插座2.内存插槽3.扩展槽扩展槽是用于扩展微型机功能的插槽。目前扩展槽主要有PCI插槽、AGP插槽和PCI-E插槽等。 4.芯片组 芯片组是主板的核心部件，起着协调和控制数据在CPU、内存和 各部件之间的传输作用。 5.BIOS 系统BIOS（Basic Input/output system）是基本输入/输出系统。 6.IDE接口、SATA接口和软驱接口7.I/O接口I/O接口是用于连接各种输入/输出设备的接口。8.AMR和CRN插槽9.CPU电源插座10. 电池,11.电源插座 12.跳线开关 2.1.2 主板的参数和测试一
8、、 主板的参数 二、 主板的参数测试 2.1.3 主板的芯片组、总线和接口一、 主板的芯片组(一) Intel CPU 芯片组1.Intel芯片组(1)845系列芯片组 (2)865系列芯片组 (3)915系列芯片组(4)i945/i955芯片组 2.VIA芯片组(1)P4X400芯片组,(2) PT800芯片组(3)PT880芯片组 (4)PT880Pro芯片组 (5)PT894芯片组 3. SiS芯片组 （1）SiS648 芯片组（2）SiS655系列芯片组 （3）SiS 649芯片组（4）SiS 656芯片组（二）AMD CPU芯片组 AMD CPU芯片组主要有以下几家公司的产品：1.n
9、Vidia芯片组 nVidia公司的芯片组产品是AMD CPU芯片组中性能最好的。主要产品有：（1）nForce2系列芯片组,（2）nForce 3 250系列芯片组（3）nForce4系列芯片组nForce4 是单芯片的设计。nForce4 芯片组主要包括：nForce4 标准版、nForce4 Ultra和nForce4 SLi。所有 nForce4 芯片组都支持20 Lanes PCI Express ，千兆以太网络接口，全部的nVIDIA RAID 功能，10个USB 2.0端口，nVIDIA Firewall 2.0，还有新的nTune 性能工具。 2.VIA 芯片组 （1） VIA
10、 KT400系列芯片组VIA KT400芯片组采用VT8377与VT8235的南北桥组合。（2）VIA KT880芯片组（3）VIA K8T800芯片组（4）VIA K8T890芯片组 3.SiS芯片组（1）SIS748芯片组（2）SIS756芯片组4.ATI芯片组ATI Readeon Xpress 200芯片组是南北桥架构，北桥芯片是RX480XPRESS 200P和RS480XPRESS 200G，均配合SB400南桥芯片使用。,二、 主板的总线,总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传递数据、地址和控制信息的公共通路。在微型机系统中总线可以从不同层次来分类： （1）内部总线。（2
11、）外部总线。（3）扩展总线。 总线的主要参数有：（1）总线的带宽，单位为MB/S.（2）总线的位宽，它指的是总线能同时传送数据的位数。（3）总线的工作频率，以MHz为单位。我们这里主要讨论扩展总线，各种总线标准也主要是指扩展总线的标准。 微型机上的扩展总线主要有ISA总线、PCI总线和PCI Express即PCIe总线。现各种主板都提供了PCI总线扩展槽，最新的主板提供了PCIe总线扩展槽。,三、 主板的接口,接口一般是指外部设备的适配电路。现在各种I/O接口大多直接集成在主板上，这些接口主要有并行接口、串行接口、EIDE接口、软驱接口、USB接口、IEEE1394接口、AGP接口等。1.并
12、行接口2.串行接口 3.软驱接口4.IDE接口5.USB接口6.1394接口7.AGP接口,2.1.4 主板的技术发展,一、 整合技术的发展二、 接口技术的发展1.Serial ATA 2.AGP 3.0（AGP 8x）三、总线技术的发展PCI是一种单向并行架构。在这种架构中，多个适配器必须竞争 可用总线带宽。PCIExpress是一种在CPU与系统I/O之间建立高速、双向链路的 点对点交换架构，这种交换架构通过主机桥接器连接在CPU上。,2.1.5 主板的选用,一、主板的选用如何选择一款适合自己的满意产品，一般应着重从以下几个方面考虑：1.注重功能和稳定性2.注意对芯片组的选择3.注意主板的
13、设计、制造工艺4.注意价格和售后服务二、主流主板简介1.Intel D865PERLIntel这款i865PE主板，是标准ATX PCB板型设计，整块主板干净整洁，电路走线清晰，元件布局均在恰当的位置，这款主板可以显示出Intel主板设计和制造的功力。,2.微星 848P Neo-V微星 848P Neo-V主板采用了红色PCB板，使用Intel 848P+ICH5芯片组，支持全系列478阵脚的P4以及Celeron处理器，最大支持2GB DDR400/333/266 SDRAM内存。支持FSB800/533/400MHz的前端总线。3. 华硕 P4S800D-X华硕 P4S800D-X主板，
14、采用的是SIS 655FXSIS 964芯片组，支持Socket 478 Pentium 4/ Celeron ，支持Hyper-Threading 超线程技术，支持Intel新一代Prescott处理器，支持800/533/400MHz的FSB。双通道内存架构，4 个DDR内存插槽，可支持至4GB DDR 400/333/266 SDRAM。4. 技嘉 GA-8I915P-G 技嘉 GA-8I915P-G主板采用了IntelR 915P芯片 IntelR ICH6芯片组，支持4个DIMM槽，支持4G容量 DDR400/333内存；支持Socket 775架构Intel CPU；支持FSB80
15、0； 一个PCI-E 16X显卡插槽，3 个 PCIe X 1 插槽，2 个PCI 插槽， 1个 UltraDMA 100/66 IDE，4 个Serial ATA接口。,5.七彩虹 C.K8T800 飞龙战士七彩虹 C.K8T800 飞龙战士主板采用K8T800北桥+VT8237南桥；采用HyperTransport 连接Socket 754 AMD Athlon64 / Sempron CPU，800/600/400/200MHz 双速数据传输率运作模式。整合6声道音效处理器，10/100Mb/s以太网适配器，3 条 DDR插槽，最高支持3GB DDR200/266/333/400 SDR
16、AM，一个AGP 8X插槽，五个PCI插槽，二个IDE插槽，支持ATA 33/66/100/133，2 Serial ATA 接口，支持RAID 0,1,0+1。6. 磐正 EP-9NPAJ 磐正 EP-9NPAJ主板采用nVIDIA nForce4 Ultra芯片，支持Socket 939接口的AMD CPU，支持1GHz/800 MHz的HyperTransport总线，总线的频率也没有锁定。双通道DDR400/333/266MHz内存模组，一个PCI-E 16x，3个 PCIe 1x，3个 PCI ，二个IDE插槽，支持ATA 100/ATA 133，四个SATA2接口，两个S-ATA接
17、口。ALC850音频芯片提供了高品质的8声道音频输出，集成了千兆以太网控制器，提供高速网络连接的能力。,返 回,习 题,1. 找一款主板，写出主板上所包含的主要部件的名称。 2. 写出主板的南桥芯片和北桥芯片的主要作用。 3. 写出PCI和PCI-E总线的异同点。 4. 如果忘记了计算机的开机密码，怎样清除掉。 5. 什么是BIOS，什么是CMOS。 6. 主板的外部接口都有哪些？ 7 .现在的主流CPU插槽有几种，从外观上怎样分别？ 8. 选购主板的要点有几个，分别是什么？,第三章 中央处理器,知识点： CPU的发展 CPU的性能指标 CPU的封装方式 CPU新技术简介 主流CPU简介 CP
18、U的选用和安装,3.1 CPU,CPU的英文全称是Central Processing Unit，中文名称即中央处理 器。CPU作为是整个微机系统的核心，CPU的性能大致上反映出了一 台计算机的性能，因此它的性能指标十分重要。3.1.1 CPU的发展 1971年，Intel公司推出了世界上第一个微处理器4004。它含有 2300个晶体管，主频为108Khz。1982年，Intel推出了划时代的最新产品80286芯片，时钟频率 由最初的6MHz逐步提高到20MHz。1985年Intel推出了80386芯片，它是80X86系列中的第一种32位 微处理器。1989年，Intel推出了80486芯片，
19、它实破了100万个晶体管的界 限，集成了120万个晶体管。 1993年3月Intel公司推出Pentium CPU。,1997年Intel公司Pentium MMX（Mult-Media-Extension，多媒体扩展）微处理器推出，这是第一款使用MMX指令集的CPU，0.35微米制造工艺。同期AMD公司和Cyrix公司分别推出K5和6X86微处理器 。 1997年5月Intel公司在推出Pentium II CPU， Pentium II采用了新的slot 1插槽接口、SEC板卡封装。同期AMD也推出性能相当的K6、K6-2、K6-3和K7 微处理器。K7是第一款主频超过1GHz的微处理器。
20、 2000年6月Intel公司推出全新NetBurst构架Pentium 4微处理器，它仍采用X86结构。AMD公司推出了采用Palomino核心的Athlon XP。2001年1月， Intel发布IA-64位技术处理器- Itanium，这是第一款IA体系64位CPU。2003年9月25日，AMD公司推出了Athlon 64微处理器，这是第一款64位X86结构CPU。2005年二月，Intel推出64位X86结构CPU-P4 EM64T。,3.1.2 CPU的性能指标,CPU内部结构可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时序电路等 几个主要部分。运算单元是计算机对数据进行加工处理的中心，它
21、主要由算术逻辑部件 （ALU：Arithmetic and Logic Unit）、寄存器组和状态寄存器组成。控制单元是计算机的控制中心，它不仅要保证指令的正确执行， 而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控 制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。CPU控制整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储 和传送、以及对内对外输入输出的控制，是整个系统的核心。通常CPU的主要性能指标如下：1. 主频、外频、倍频CPU主频又称为CPU工作频率，即CPU内核运行时的时钟频率。,CPU外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率，也称为系统总线频率。前端总线（FSBFront S
22、ystem Bus）指的是CPU和北桥芯片间数据传输的总线。CPU内部的时钟信号是由外部输入的，在CPU内部采用了时钟倍频技术。按一定比例提高输入时钟信号的频率，这个提高时钟频率的比例称为倍频系数。这三者之间的关系为：主频=外频倍频。 2. 字长3. 工作电压4. L1/L2 高速缓存5. 支持的扩展指令集,3.1.3 CPU的封装方式,目前CPU按其安装插座规范可分为Socket x和 Slot x 两大架 构。 1. Socket 370Intel为P的简化版本Celeron（赛扬）系列微处理器而开发的。2. Socket 423 Intel最初推出P4时，重新开发的一种Socket 42
23、3架构。3. Socket 478 Intel推出第二种架构Socket 478架构的P4。 4. Socket 7752004年，Intel推出了Socket 775架构的CPU。5. Socket 462（Socket A）2000年7月，AMD推出了Socket 462-Socket A。6. Socket 754、 Socket 939 和Socket 9402003年，AMD公司推出的Athlon 64系列和部分Sempron处理器分别采用上 述三种架构。,3.1.4 CPU新技术简介,1.双总线模式的CPU内部结构 2. CPU的生产工艺技术 3. CPU的扩展指令集(1) MMX
24、指令集(2) 3DNOW! 指令集(3) SSE指令集： (4) SSE2指令集：（5）SSE3指令集:（6）X8664指令集:,4. 超线程技术（Hyper-Threading Technology）5. 多核心处理器技术 6.新型材料技术的应用7.变频节能技术8.硬件病毒防护技术,3.1.5 主流CPU简介,一. Intel 系列 1. Pentium 4 CPU P 4具有以下新的特性： （1）超级流水线技术 （2）改进的浮点运算能力 （3）快速执行引擎 （4）FSB总线 的提升：400MHz-1066MHz FSB总线的使用。 （5）高度动态执行 （6）数据流单指令多数据扩展指令（SS
25、E2） （7）高速缓存 （8）超线程技术 （9）SSE3指令集：Intel为Prescott内核新增加的13条命令。 （10）64位扩展技术（EM64T）,2. Celeron CPU Intel的Celeron系列CPU是面向低端市场的产品，最初于1998年推出。目前，Intel的Celeron CPU有Socket370 构架Tualatin核心的Celeron、Socket 478构架Northwood核心的Celeron和Prescott核心的Celeron D以及LGA 775封装的Celeron D。 3. Intel双核心Pentium 4处理器2005年Intel推出了Pent
26、ium D和Pentium XE（Extreme Edition）两个系列的双核心Pentium 4处理器，并且支持EM64T（64位扩展技术）。两个系列的区别是Pentium XE系列加入HT（超线程技术）。 二. AMD 系列 1. Athlon XP CPUAMD公司于2001年10月推出的CPU，正式名称是Athlon XP。,2. Duron CPUAMD的Duron系列CPU是AMD面向低端市场的产品。Duron系列CPU基本是同期的Athlon XP的简化版本。 3. Sempron CPU AMD公司于2004年7月推出了Sempron CPU。目前AMD共推出了Socket
27、462、 Socket 754 和Socket 939三种接口的Sempron CPU。 4. Athlon 64系列CPUAMD公司2003年9月推出的Athlon 64 CPU是第一种支持64位计算的X86处理器，它“向下兼容”32位计算 。Athlon 64使用的接口有以下几种：Socket 754。Socket 939。,Athlon 64 CPU具有以下新的特性： X86-64技术 HzHyper Transport总线 集成的内存控制器 “CoolnQuiet”节能技术 硬件病毒防护技术 5.AMD双核心处理器Athlon 64 X2AMD在2005年6月份推出了双核心桌面处理器A
28、thlon 64 X2。 三. VIA(威盛) CPU1999年6月，台湾威盛电子分别从美商国家半导体（NS）以及IDT公司买下了Cyrix与Centaur（从IDT）微处理器设计团队，正式跨入了个人计算机运算核心CPU的研发领域。,3.1.6 CPU的选用和安装,一、CPU的选用CPU是计算机的核心部件，一些人常用CPU的型号来标称一台计 算机。通常可按下面的原则选用CPU：1. 按微机的用途来选用CPU2. 综合考虑微型机的总体性能均衡性3. 注意Remark CPU,二、 CPU的安装1. 安装前的注意事项2. 散热风扇支架的安装Intel Pentium 4微处理器风扇支架的安装步骤如
29、下：（1）将白色的按钉从黑色的塑料扣件中取出；（2）将风扇支架放在主板上，并使四角的安装孔对齐，把四个黑色的塑料扣件分别插入对应的四个安装孔内；（3）将白色按钉插入黑色塑料扣件中，固定风扇支架。,3. 安装微处理器和散热风扇4微处理器的拆卸 （1）关闭计算机，拆除主板上的电源线； （2）拆除散热风扇的电源线； （3）松开风扇夹上的压杆，用一字螺丝刀从上面插入风扇夹扣钩和支架之 间，轻轻用力将扣钩与脱离； （4）依次把风扇夹上的四个扣钩打开，然后将散热器连同风扇一并取下。,返 回,习 题,1.CPU的主要参数有几个，分别代表什么意思？ 2.CPU的主频和外频有什么关系？ 3.CPU主要制造商有几
30、家，分别是哪些公司？ 4.怎样对CPU超频，超频应该注意哪些方面的问题？ 5.什么是32位CPU,什么是64位CPU？ 6.CPU的选购原则？,第四章 内存,知识点： 内存的类型 内存的性能指标和规范 内存的技术新发展,内存是指中央处理器（CPU）能够直接访问的存储器，又称为主 存储器、主存。内存根据其存储信息的特点，主要有两种基本类型：一种是只 读存储器ROM（Read Only Memory）。另一种是随机存取存储 器RAM（Random Access Memory）。在微型机系统中，主存储器和高 速缓冲存储器主要都采用随机存取存储器。 一、只读存储器ROM 二、 随机存取存储器RAM（金
31、手指、图）1. SDRAM（Synchronous DRAM）2. DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM）3. RDRAM（Rambus DRAM）4.高速缓冲存储器（Cache）,4.1.1 内存的类型,一、内存的性能指标 1. 存储容量 2. 接口类型 3. 系统时钟周期（Tck）、最大延迟时间 （tAC）和CAS延迟时间 （CL） 4. 内存的带宽总量 5. 电压 6. 错误检查与校正（ECC） 7. 奇偶校验 8. SPD:内存身份证（内存兼容性的标志）,4.1.2 内存的性能指标和规范,二、内存的规范 1.SDRAM 规范（1）PC-100 SDRAM 规
32、范（2） PC-133 SDRAM 规范2.DDR SDRAM 规范目前常用的DDR标准有以下四个：（1）DDR 200/PC 1600（2）DDR 266/PC 2100（3）DDR 333/PC 2700（4）DDR 400/PC32003.RDRAM 规范RDRAM 内存的命名方式和DDR内存非常相似，统一命名采用PCXXX的格式，而其中的XXX 就接近于内存实际工作频率。,一、DDRII和32-bit Rambus1.DDR II 2.32-bit Rambus：RIMM 4200二、 内存封装技术的发展1 传统的芯片封装技术2. CSP封装技术4.1.4 内存的安装与选用 一、内存的
33、安装 二、 内存的选用1.内存选用的注意事项（1）.内存的容量（2）.内存的质量2.当前主流DDR内存,4.1.3 内存的技术新发展,结 束,习 题,1.说出内存的分类方式。 2.SDRAM和DDR SDRAM的差别在哪些方面？ 3.内存的主要性能指标有哪些？ 4.从外观上怎样区别SDRAM ,DDR SDRAM ,DDR2 SDRAM? 5.内存的选购原则？,第五章 微型机外部存储设备,知识点： 硬盘驱动器 软盘驱动器 光存储设备 移动存储设备 本章导读： 本章较详细地介绍了微型机的外部存储设备：硬盘驱动器、软 盘驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、CD-R/RW光盘刻录机、DVD刻
34、录机、MO磁光盘机和PD等光存储设备以及ZIP、 USB移动硬盘、优盘 等移动存储设备的基本结构、工作原理与这些外部存储设备选用、 维护等基本知识。,5.1 硬 盘,硬盘在结构上可以分为三大部分：1外部结构：（1）接口（2) 控制电路板（3) 固定面板2. 内部结构：（1）浮动磁头组件 （2）磁头驱动机构（3）盘片和主轴组件（4）置控制电路 3. 控制电路,5.1.1 硬盘的发展概述,5.1.2硬盘的结构和工作原理,1. 硬盘容量2. 平均寻道时间、平均潜伏时间和平均访问时间3. 转速4. 最大内部数据传输率5. 外部数据传输率6. 数据缓存7. 硬盘接口8. 连续无故障时间（MTBF） 5.
35、1.4 硬盘的新技术目前新型硬盘技术主要有以下方面：1. 新型磁头技术2. RML(Partial Response Maximum Likelyhood，部分响应完全 匹配)读取通道技术3. 接口技术4. S.M.A.R.T技术5. RAID技术6. 噪音与防震技术,5.1.3 硬盘的性能指标,5.1.5 硬盘的选用 目前，国内常见的硬盘品牌主要有日立、迈拓、希捷、三星和西部数据。1. 日立硬盘2. 迈拓(Maxtor) 硬盘3. 希捷(Seagate) 硬盘4. 西部数据（Wsetern Digital）硬盘5. 三星硬盘选用硬盘，除了注意品牌，还应考虑以下几个问题：(1) 发热问题(2)
36、 质保时间,5.2 软 驱,5.2.1 软盘软盘又叫磁盘，现在使用的软盘都是 3.5 英寸的，通常称为 寸盘。磁盘容量 1.44MB。5.2.2 软驱的结构和工作原理软盘驱动器由壳体、面板、数 据据信号接口和电源接口的等部分组成。下面从功能结构上介绍软 盘驱动器的基本工作原理：1. 主轴驱动系统 2. 磁头定位系统 3. 状态检测系统4. 读写系统 5.2.3 软驱的使用与维护,5.3 光存储设备,5.3.1 CD-ROM驱动器CD-ROM 是 Compact Disc-Read Only Memory 的缩写，是一种 只读光盘驱动设备，简称光驱。1. 光盘存贮技术(1) 光盘的物理结构(2)
37、 光盘的逻辑结构(3) 光盘的数据记录方式2. CD-ROM驱动器的基本结构与工作原理(1) CD-ROM驱动器的基本结构CD-ROM驱动器一般由 激光头组件、机械传动组件、灵敏字信 号处理系统及接口、面板控制系统等部分组成。(2) CD-ROM驱动器的工作原理 3. CD-ROM驱动器的性能指标 下面介绍有关CD-ROM驱动器的几个重要性能参数。(1) 平均数据传输率(2) 平均查找时间(3) 高速缓存,(4) 读取数据方式“恒定线速度”方式，也称为CLV方式。“恒定角速度”方式，也称为CAV方式。“局部恒定角速度”方式，也称为PCAV方式。(5) 数据接口4. CD-ROM驱动器的选用选用
38、光驱时一般着重从以下因素考虑：(1) 光驱的速度(2) 光驱的容错性(3) 光盘的噪音与震动5. CD-ROM驱动器的安装 (1) CD-ROM的面板和背板结构(2) 光驱的安装一般安装步骤如下： 设置主从盘与连接数据线 固定光盘驱动器 连接音频数据线 连接光驱的电源线,5. CD-ROM驱动器的使用与维护(1) 光盘的正确使用(2) 光驱的使用与维护5.3.2 DVD-ROM驱动器DVD-ROM驱动器在诞生短短数年来，取得了飞速发展，随着DVD光驱性能的不断提高，价格不断降低，DVD光驱已取代CD-ROM光驱，成为市场主流。1. DVD-ROM的主要特点DVD-ROM具有大容量、高兼容性、高
39、可靠性的特点。2. DVD盘片(1) DVD盘片的格式(2) DVD盘片的物理结构3. DVD驱动器DVD驱动器是用来读取DVD光盘上数据的设备。 (1) 数据传输率 (2) 多格式支持目前DVD驱动器激光头的种类可分为单激光器方式和双激光器方式两种。 双激光头方式 单激光头方式,(3) DVD驱动器的区域码 具体划分的6个区是： 第一区：美国和加拿大地区； 第二区：欧洲和日本地区； 第三区：远东地区（除日本、中国外）； 第四区：中美洲、南美洲和澳洲； 第五区：俄罗斯、蒙古、印度、东欧、韩国、北非、西北亚一代； 第六区：中国地区。(4) 接口方式 (5) 高速缓存4. DVD驱动器的选用在选用
40、DVD时应当注意以下几点：(1) 读盘能力(2) 接口类型(3) 速度(4) 缓存 (5) 多格式支持(6) 区码 (7) 品牌及售后服务,5. DVD驱动器的安装和使用下面仅以安装DVD驱动器为例介绍DVD驱动器安装方法：（1）安装固定DVD驱动器（2）连接IDE数据线（3）连接DVD驱动器的音频线5.3.3 CD-R/RW光盘刻录机CD光盘刻录机基本上都兼容CD-R和CD-RW两种格式，习惯上称之为CD-R/RW。1. CD-R/ RW的记录原理2. CD-R/ RW的性能指标(1) 刻录倍速(2) 缓存大小(3) 接口类型(4) 防刻死技术3. CD-R/CD-RW盘片(1) CD-R盘
41、片的结构(2) CD-R盘片的分类 绿盘,金盘 蓝盘 其它盘片4. CD-R/ RW的安装与使用CD-R/ RW刻录机同安装光驱的过程完全相同，但是使用刻录机时需要相应的软件与之配合。常用的刻录软件大致可以分为两大类，第一类是以Nero,Easy CD Creator为代表的一次写入型；第二类则是以Direct CD为代表。AHEAD Nero Express 是一个比较常用的刻录软件。下面我们以该软件为范例简要说明刻录机的使用：(1)启动Nero Express，选择所要刻录的光盘格式。(2)选定刻录格式后，进入下一界面，添加刻录内容。(3)文件添加完毕后，单击Next按钮进入下一界面。(4
42、)进行刻录。5. CD-R/ RW刻录机的选用(1) 选用刻录机应当考虑以下几点： 刻录机的速度。 缓存容量。,(2) 主流刻录机产品下面将着重介绍一下几个品牌刻录机的一些性能： 明基BenQ 5232P2 爱国者刻龙52X刻录机 LG GCE-8525B5.3.4 DVD刻录机 DVD刻录机的原理同CD-R/RW相同。目前，可重写DVD主要有三种格式：DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW。5.3.5 MO磁光盘机和PD1. MO的全名为Magneto Optical，它不是完全意义上的光存储设备，而是结合光学与电磁学而成的一种储存技术，因此我们称之为磁光盘机。2. PD是“相变式可重复
43、擦写光盘驱动器（Phase Change Rewritable Optical Disk Drive）”的简称,它是松下公司采用相变光方式存储的可重复擦写存储设备，是一种比CDRW性能更好、运行更稳定的光介质驱动器。,5.4 移动存储设备,5.4.1移动存储设备种类及其性能特点移动存储器按存储介质可以分为磁存储介质、光存储介质和半 导体存储介质三大类。(1) 磁存储介质产品(2) 光存储介质产品(3) 半导体存储介质产品按照存储设备的接口类型，常用的移动存储设备可以分为IDE接口、 USB接口、1394接口和其它接口四大类：(1) IDE接口类型的设备(2) USB接口类型的设备(3) IEE
44、E 1394接口类型的设备(4) 其它接口类型的设备,5.4.2常见的移动存储设备1. USB移动硬盘： USB移动硬盘的最大优点是容量大，使用方便，支持热插拔，即插即用，对于Win2000/XP（Win98下需要安装驱动程序），操作系统会自动识别出该设备并生成一个标识为可移动磁盘的盘符，然后就可以象使用本地硬盘一样进行拷贝、复制及共享等操作。2. USB闪存盘：USB闪存盘又称为优盘，是使用闪存（Flash Memory）作为存储介质的一种半导体存储设备，采用USB接口标准。 闪存盘在使用支持热插拔，即插即用，对于使用Windows Me/2000/XP操作系统的用户来说，不需要安装驱动程序
45、就可使用。闪存盘比USB移动硬盘的体积更小，携带更方便，而且抗冲击能力也比后者强。目前常见的USB闪存盘多使用USB2.0接口，传输速率最大可以达到480M/S。USB闪存盘根据不同的功能主要分为三种类型：基本型、加密型、启动型。,返 回,SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器，同步是指Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是由指定地址进行数据读写。 SDRAM从发展到现在已经经历了四代，分别是：第一代S
46、DR SDRAM，第二代DDR SDRAM，第三代DDR2 SDRAM，第四代DDR3 SDRAM.(显卡上的DDR已经发展到DDR5) 第一代与第二代SDRAM均采用单端（Single-Ended）时钟信号,第三代与第四代由于工作频率比较快，所以采用可降低干扰的差分时钟信号作为同步时钟。 SDR SDRAM的时钟频率就是数据存储的频率，第一代内存用时钟频率命名，如pc100，pc133则表明时钟信号为100或133MHz，数据读写速率也为100或133MHz。 之后的第二，三，四代DDR（Double Data Rate）内存则采用数据读写速率作为命名标准，并且在前面加上表示其DDR代数的符
47、号，PC-即DDR，PC2=DDR2，PC3=DDR3。如PC2700是DDR333，其工作频率是333/2=166MHz，2700表示带宽为2.7G。 DDR的读写频率从DDR200到DDR400，DDR2从DDR2-400到DDR2-800，DDR3从DDR3-800到DDR3-1666。 很多人将SDRAM错误的理解为第一代也就是 SDR SDRAM，并且作为名词解释，皆属误导。 SDR不等于SDRAM。 Pin:模组或芯片与外部电路电路连接用的金属引脚，而模组的pin就是常说的“金手指”。 SIMM：Single In-line Memory Module,单列内存模组。内存模组就是我
48、们常说的内存条，所谓单列是指模组电路板与主板插槽的接口只有一列引脚（虽然两侧都有金手指）。 DIMM：Double In-line Memory Module，双列内存模组。是我们常见的模组类型，所谓双列是指模组电路板与主板插槽的接口有两列引脚，模组电路板两侧的金手指对应一列引脚。 RIMM：registered DIMM，带寄存器的双线内存模块，这种内存槽只能插DDR或Rambus内存。 SO-DIMM:笔记本常用的内存模组。 工作电压： SDR：3.3V DDR：2.5V DDR2：1.8V DDR3：1.5V SDRAM内存条的金手指通常是168线，而DDR SDRAM内存条的金手指通常
49、是184线的。 几代产品金手指的缺口数及缺口位置也不同有效防止反插与错插，SDRAM有两个缺口，DDR只有一个缺口。 DDR SDRAM：严格的说DDR应该叫DDR SDRAM，人们习惯称为DDR，部分初学者也常看到DDR SDRAM，就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写，是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的，仍然沿用SDRAM生产体系，因此对于内存厂商而言，只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进，即可实现DDR内存的生产，可有效的降低成本。 SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，它是在时钟的
50、上升期进行数据传输；而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。 与SDRAM相比：DDR运用了更先进的同步电路，使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行，又保持与CPU完全同步；DDR使用了DLL(Delay Locked Loop，延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术，当数据有效时，存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据，每16次输出一次，并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的
51、速度，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据，因而其速度是标准SDRA的两倍。 从外形体积上DDR与SDRAM相比差别并不大，他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚，比SDRAM多出了16个针脚，主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准，而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。 RDRAM：RDRAM（Rambus DRAM）是美国的RAMBUS公司开发的一种内存。与DDR和SDRAM不同，它采用了串行的数据传输模式。在推出时，因为其彻底改变了内存的传输模式，无法保证与原有的制造工艺相兼容，而且内存厂商要生产
52、RDRAM还必须要加纳一定专利费用，再加上其本身制造成本，就导致了RDRAM从一问世就高昂的价格让普通用户无法接收。而同时期的DDR则能以较低的价格，不错的性能，逐渐成为主流，虽然RDRAM曾受到英特尔公司的大力支持，但始终没有成为主流。 RDRAM的数据存储位宽是16位，远低于DDR和SDRAM的64位。但在频率方面则远远高于二者，可以达到400MHz乃至更高。同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据，能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，内存带宽能达到1.6Gbyte/s。 普通的DRAM行缓冲器的信息在写回存储器后便不再保留，而RDRAM则具有继续保持这一信息的特性，于是在进行存储器访
53、问时，如行缓冲器中已经有目标数据，则可利用，因而实现了高速访问。另外其可把数据集中起来以分组的形式传送，所以只要最初用24个时钟，以后便可每1时钟读出1个字节。一次访问所能读出的数据长度可以达到256字节。 硬盘常见的技术指标有以下几种： 1、 每分钟转速（RPM，Revolutions Per Minute）：这一指标代表了硬盘主轴马达（带动磁盘）的转速，比如5400RPM就代表该硬盘中的主轴转速为每分钟5400转。 2、 平均寻道时间（Average Seek Time）：如果没有特殊说明一般指读取时的寻道时间，单位为ms（毫秒）。这一指标的含义是指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道
54、（应该是柱面，但对于具体磁头来说就是磁道）上方所需要的平均时间。除了平均寻道时间外，还有道间寻道时间（Track to Track或Cylinder Switch Time）与全程寻道时间（Full Track或Full Stroke），前者是指磁头从当前磁道上方移至相邻磁道上方所需的时间，后者是指磁头从最外（或最内）圈磁道上方移至最内（或最外）圈磁道上方所需的时间，基本上比平均寻道时间多一倍。出于实际的工作情况，我们一般只关心平均寻道时间。 3、 平均潜伏期（Average Latency）：这一指标是指当磁头移动到指定磁道后，要等多长时间指定的读/写扇区会移动到磁头下方（盘片是旋转的），盘
55、片转得越快，潜伏期越短。平均潜伏期是指磁盘转动半圈所用的时间。显然，同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。7200RPM时约为4.167ms，5400RPM时约为5.556ms。 4、 平均访问时间（Average Access Time）：又称平均存取时间，一般在厂商公布的规格中不会提供，这一般是测试成绩中的一项，其含义是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间，包括了平均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务操作时间（如指令处理），由于内务操作时间一般很短（一般在0.2ms左右），可忽略不计，所以平均访问时间可近似等于平均寻道时间+平均潜伏期，因而又称平均寻址时间。如果一个5400RP
56、M硬盘的平均寻道时间是9ms，那么理论上它的平均访问时间就是14.556ms。 5、 数据传输率（DTR ，Data Transfer Rate）：单位为MB/s（兆字节每秒，又称MBPS）或Mbits/s（兆位每秒，又称Mbps）。DTR分为最大（Maximum）与持续（Sustained）两个指标，根据数据交接方的不同又分外部与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率，外部DTR是指缓冲区与主机（即内存）之间的数据传输率。外部DTR上限取决于硬盘的接口，目前流行的Ultra ATA-100接口即代表外部DTR最高理论值可达100MB/s，持续DTR则要看内部持续DTR的水
57、平。内部DTR则是硬盘的真正数据传输能力，为充分发挥内部DTR，外部DTR理论值都会比内部DTR高，但内部DTR决定了外部DTR的实际表现。由于磁盘中最外圈的磁道最长，可以让磁头在单位时间内比内圈的磁道划过更多的扇区，所以磁头在最外圈时内部DTR最大，在最内圈时内部DTR最小。 6、 缓冲区容量（Buffer Size）：很多人也称之为缓存（Cache）容量，单位为MB。在一些厂商资料中还被写作Cache Buffer。缓冲区的基本要作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区，等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。随着技术的发展，厂商们后
58、来为SCSI硬盘缓冲区增加了缓存功能（这也是为什么笔者仍然坚持说其是缓冲区的原因）。这主要体现在三个方面：预取（Prefetch），实验表明在典型情况下，至少50%的读取操作是连续读取。预取功能简单地说就是硬盘“私自”扩大读取范围，在缓冲区向主机发送指定扇区数据（即磁头已经读完指定扇区）之后，磁头接着读取相邻的若干个扇区数据并送入缓冲区，如果后面的读操作正好指向已预取的相邻扇区，即从缓冲区中读取而不用磁头再寻址，提高了访问速度。写缓存（Write Cache），通常情况下在写入操作时，也是先将数据写入缓冲区再发送到磁头，等磁头写入完毕后再报告主机写入完毕，主机才开始处理下一任务。具备写缓存的硬
59、盘则在数据写入缓区后即向主机报告写入完毕，让主机提前“解放”处理其他事务（剩下的磁头写入操作主机不用等待），提高了整体效率。为了进一步提高效能，现在的厂商基本都应用了分段式缓存技术（Multiple Segment Cache），将缓冲区划分成多个小块，存储不同的写入数据，而不必为小数据浪费整个缓冲区空间，同时还可以等所有段写满后统一写入，性能更好。读缓存（Read Cache），将读取过的数据暂时保存在缓冲区中，如果主机再次需要时可直接从缓冲区提供，加快速度。读缓存同样也可以利用分段技术，存储多个互不相干的数据块，缓存多个已读数据，进一步提高缓存命中率。 7、 噪音与温度（Noise & T
60、emperature）：这两个属于非性能指标。对于噪音，以前厂商们并不在意，但从2000年开始，出于市场的需要（比如OEM厂商希望生产更安静的电脑以增加卖点）厂商通过各种手段来降低硬盘的工作噪音，ATA-5规范第三版也加入了自动声学（噪音）管理子集（AAM，Automatic Acoustic Management），因此目前的所有新硬盘都支持AAM功能。硬盘的噪音主要来源于主轴马达与音圈马达，降噪也是从这两点入手（盘片的增多也会增加噪音，但这没有办法）。至于热量，其实每个厂商都有自己的标准，关键在于硬盘是机箱中的一个组成部分，它的高热会提高机箱的整体温度，也许硬盘本身没事，但可能周围的配件却经受不了。 1YB=1024ZB 1ZB = 1024EB 1EB=1024PB 1PB=1024TB 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024B,
