计算机组装与维修PPT课件

篇一：计算机组装与维护+课件

考核方式与成绩记载:结课考试采用开卷笔试，考试成绩占总评成绩的70%。学生进行计算机产品市场调研，并写出1000字左右调研报告。调研报告的成绩作为平时成绩的重要参考依据。占总评成绩的30%。缺勤一次总评成绩扣1分。

?调研报告最迟4月 30日交上来，如果有同学没交,平时成绩按零分记。

二、计算机系统的组成

硬件：用电子器件和机电装置组成的计算机实体。主要包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

微机的ＣＰＵ是运算器和控制器。内存及硬盘等是存储器。键盘、鼠标、扫描仪、摄像头是输入设备。显示器、打印机、绘图仪是输出设备。

三、计算机硬件的基本结构

?冯·诺依曼提出了“存储程序和程序控制”的计算机工作原理，奠定了计算机硬件的基本结构。

?计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成。

?五大部件通过系统总线互连，传递数据、地址和控制信号。按信号类型分为数据总线、地址总线和控制总线。

?运算器和控制器合在一起成为CPU（Central processing Unit,中央处理器）。

?存储器分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）两种。CPU和内存储器合在一起称为主机。

?输入设备和输出设备简称I/O（Input/Output）设备。I/O设备和外存储器合在一起称为外部设备。

中央处理器即CPU。由控制器和运算器组成，通常集成在一块芯片上。是计算机的灵魂，输入/输出设备与存储器之间的数据传输和处理都通过CPU来控制执行。CPU的档次决定了整台机器的处理水平，其性能的高低直接影响计算机整体性能的发挥。

控制器：控制器是对输入的指令进行分析，并控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。组成：指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路。控制器就是协调指挥计算机个部件工作的元件，它的基本任务是根据各类指令的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。

运算器：运算器又称算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)。任务是执行各种算术运算和逻辑运算。

?算术运算：各种数值运算，加、减等 逻辑运算：逻辑判断，与，或，非，比较等

?根据指令所规定的寻址方式，运算器从存储器或寄存器中取得操作数，进行计算后，送回到指令所指定的寄存器中。

存储器：包括内存储器和外存储器。内存储器，直接与CPU相连，存储容量小，存取速度快，用来存放当前运行程序的指令和数据。内存一般由半导体存储器构成。又可分为随机存储器和只读存储器。也是我们常说的内存。

输入/输出设备：输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们变成计算机所能识别的二进制数存放在内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。输出设备用于将存放在内存中的由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

四、计算机的工作原理

?现代计算机都根据冯.诺依曼程序存储的体系结构工作。遵循“存储程序和程序控制”这一计算机工作的基本原理。这一体系的特点如下： ?（1）一台计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五大部分组成。

?（2）采用程序存储的工作原理，实现了自动连续运算。

?多条指令按一定顺序组成程序，把程序和数据一起输入计算机的存储器中保存起来，工作时控制器控制程序执行，计算机自动连续进行运算。

五、微型计算机的主要部件

硬件配置：主机、显示器和外设 主要硬件：主板、 CPU、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、显示器、软驱、光驱、音箱、 键盘、鼠标、机箱电源等

软件配置：操作系统（DOS,WINDOWS等）应用软件（文字处理、辅助设计）

微机各部件的名称和功能

主板：计算机系统中最大的一块电路板，它把计算机的CPU、内存和各种外围设备有机的联系在一起。主板分AT主板和ATX主板两大类型。

?硬盘：系统永久保存信息的随机存贮设备，操作系统和应用软件一般都安装在硬盘中。硬盘速度快、容量大。

?包括电源插口和数据接口两部分，其中电源插口与主机电源相联，为硬盘工作提供电力保证；数据接口则是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据联接方式的差异，分为EIDE接口和SCSI接口等。

显卡：主机与显示器连接的接口后面就是显卡，是图形图像处理的关键性部件。

声卡：是主机和外部设备间传递声音信号的接口，可连接音箱、话筒等。 CD In连接光驱，可以直接通过光驱播放CD; AUX In 连接电视卡等设备；TAD In连接Modem实现电话自动应答功能。

网卡：网卡是计算机连入局域网的接口，实现计算机与局域网中的交换机或集线器之间的连接。局域网的数据传输速度很快。

显示器：计算机的最主要输出设备，通过显示器我们可以看到计算机的运行状态和运行结果。

按屏幕大小分为：15，17，19，21英寸或更大。1英寸=25.4mm

按显像管类型分为：CRT(阴极射线管)显示器和LCD(液晶)显示器。

CRT(阴极射线管)显示器又可以分为球面，平面直角、柱面、纯平面等。

软驱：软盘驱动器，是软盘读/写的设备。软盘使用户永久保存信息的介质，目前有被淘汰的趋势。

光驱：即光盘驱动器，是读写光盘的设备。

音箱：带功放的音箱，与声卡连接实现声音的放大和输出。

键盘：最常用的输入设备，命令和数据通常从键盘输入。

鼠标：最常用的输入设备，在Windows下用鼠标指指点点就可以轻松完成很多任务。

机箱和电源：主机部分安装的箱体，同时为主机提供电源。

调制解调器（Modem）：实现调制和解调的设备，通常用于将计算机和电话线连接，实现点对点通信或拨号上网。现在Modem还具有传真

功能，可以收发传真。

打印机：计算机的输出设备，可以打印漂亮的文稿、精美的图片。

市场上的计算机配置:方正卓越 K100-3058P4 516 /256M/80G/ATI 9200/DVD/17纯平

代表:cpu是P4 516 主频是2.93G,内存256M,硬盘是80G,显卡是ATI 9200,光驱是DVD,显示器是17纯平

?恩伯尔 迅雷 2908Intel 2.93 /intel主板 /512M/80G/ATI9250 128M / DVD/ 17纯平

?代表:cpu是Intel ,主频是2.93G,内存512M,硬盘是80G,显卡是ATI 9250,128M,光驱是DVD,显示器是17纯平

两个问题（1）冯·诺依曼教授提出的计算机工作基本原理是什么？存储程序和程序控制。

（2）在常用的台式机的主机箱内有哪些部件？主板、硬盘、显卡、软驱、光驱、声卡、内存、网卡、调制解调器等。

第2章 微型计算机的中央处理器

2.1 CPU的发展史

2.1.1概述：CPU的全名是Central Processing Unit即中央处理器，又叫微处理器。负责计算机的运行。

?开机后， CPU由Bios读取计算机基本控制程序、启动指令和数据，经过内部算术及逻辑运算器计算后，再让控制器将结果送到内存及各部件。指挥计算机有序的运行。

?CPU决定着计算机的整体性能，其中集成了各种处理复杂指令的控制器和运算器及几百万个晶体管，制造工艺十分复杂，价格十分昂贵。

2.1.2 CPU的发展历程

?CPU的生产厂家主要是Inter(英特尔)和AMD（超微）两大厂家。

?CPU的发展速度非常快，经过三十多年，运算速度已达到3GHz以上。

?1971年Inter的第一块CPU，集成了2300个晶体管，功能有限，速度很慢，是8位处理器。

?1978年Inter的16位CPUi8086,主频4.77MHz,集成30万个晶体管。

?1979年16位CPUi8086被首次用于IBM PC机，个人计算机的第一代CPU便从它开始。

?1982年推出了80286CPU集成了13.4万个晶体管，时钟频率达到20MHz。

?1985推出80386CPU是第一款32位微处理器，内部含有27.5万个晶体管，时钟频率最高达到33MHz。

?1989年80486CPU集成120万个晶体管，时钟频率最高达到66MHz。大大提高了内存的数据交换速度，性能比80386提高4倍。 ?1993年Intel推出了Pentium(奔腾)CPU。最高主频200MHz,集成了310万个晶体管。

?1997年Pentium MMX，主频最高为233MHz。 MMX表示“多媒体扩展”，是为了增强CPU在音像、图形和通信应用方面的一项多媒体增强指令集技术。

?1999年Intel推出了Pentium Ⅲ，主频1GHz，具有增强3D运算、动画、影像、音效、网络及语音识别等功能。

?2000年Intel推出了Pentium Ⅳ，起始频率1.5GHz。2001年频率达到2GHz。2002年2.4GHz。

?2004年分别推出了Pentium 4 560、550、540、530和520，工作频率分别是3.6GHz、3.4GHz、3.2GHz、3.0GHz、2.8GHz。

?2005年Pentium 4 571主频为3.8GHz。

?随着技术的发展CPU的主频变得越来越快，计算机的运算速度也越来越快。

?主板制造厂商规定了一个公式：主频=外频×倍频

?倍频就是CPU内部真正的工作时钟（主频）是外部时钟（外频）的倍数。倍频系数越高，主频就越高。

?前端总线是指北桥芯片与CPU间数据传输的总线，是CPU跟外界沟通的唯一通道。前端总线的速度主要用前端总线的频率来衡量。 运算速度及制约因素:计算机的整体运算速度不仅取决于CPU的运算速度，还取决于存储系统、显示系统等设备。 CPU与各个周边总线、设备就像一个集体，只有相互之间配合协调，才能将整体性能发挥出来。

?提高主频和外频可以提高运算速度，但有一些制约因素。提高主频受生产工艺的限制提高外频受到运行速度较慢的外部器件的制约。比如硬盘接口的频率远远低于CPU的频率。系统时钟提高过快，硬盘可能会无法正常进行。

?一级高速缓存（L1 Cache），在CPU里面内置了高速缓存，可以提高CPU的运行效率。

?二级高速缓存（ L2 Cache ），协调CPU运行速度与内存存取速度之间的差异。以L2 Cache 的容量作为高端和低端产品的分界标准。

第三章 微型计算机的主板

主板简介:主板（Mainboard也称为Mother Board 或 System Board ）是搭载CPU和其它硬件设备的平台。是一块印刷电路板，是计算机机箱中最大的部件，布满了各种电子元件、插槽和端口，它主要负责连接计算机中各个硬件设备，协调它们之间的工作。主板是整个电脑工作的基础。它完成电脑系统的管理和协调各部件工作。在计算机系统中起着举足轻重的作用。相当于人体的“中枢神经”。

CPU插座

主板各部分的功能：目前市场上主流的Pentium 4主板，板载5根PCI插槽，1根AGP 8X 插槽，两个IDE接口，两组支持双通道DDR内存的插槽。主板上的主要插槽和芯片为： PCI插槽、IDE接口、软驱接口、内存插槽、CPU插座、电源接口、AGP插槽、北桥芯片、南桥芯片、BIOS芯片 。

芯片组，主板芯片组(Chipset)由南桥(South Bridge)芯片和北桥(North Bridge)芯片组成。 CPU通过主板芯片组对主板上的局部总线、内存和各种扩展卡等部件进行控制。控制芯片的性能不同，主板的性能就基本不同，因此，主板芯片组是区分主板的一个重要标志。是整块主板的灵魂所在；也就是说CPU对其它设备的控制都是通过它们来完成的。

?主板上的南桥芯片和北桥芯片统称为芯片组。芯片组的类型决定了主板支持的CPU的类型。

?比较接近于CPU并且加装有散热设备的是北桥芯片。相对来说比较小的离CPU比较远的是南桥芯片。南桥芯片在PCI插槽旁边，北桥芯片在CPU旁边。

?北桥芯片提供对CPU类型、主频、内存的类型、内存的最大容量、AGP插槽的支持。

?南桥芯片提供对键盘控制器、ISA/PCI、USB、时钟控制器、数据传送方式和高级电源管理的支持。

主板控制芯片组

南桥芯片、北桥芯片

?南桥芯片主要负责控制设备的中断、各种总线和系统的传输性能等，其作用是让所有的资料都能有效传递；

?北桥芯片是CPU与外部设备之间联系的纽带，负责控制主板可以支持CPU的种类、内存类型和容量。

?主板芯片组是衡量主板性能不可缺少的一个指标，现在市场上主要有Intel、VIA、SiS和Ali等主板芯片组制造商。

BIOS芯片

?BIOS芯片是主板上一个很重要的芯片，BIOS的中文意思是“基本输入输出系统”，因为BIOS包含一组例行程序，由它们来完成系统与外设之间的输入输出工作。它的功能当然不止这些，它还有内部的诊断程序和一些实用程序。

?每次启动计算机时，都要调用BIOS的自检程序，检查主要部件以确保它们工作正常。

?BIOS协调着主板上的每一个部件的工作。 BIOS里的程序一旦被破坏计算机就无法开机。

?CIH病毒，可破坏主板的BIOS。

?目前市场上某些主板有双BIOS芯片。

BIOS芯片

?早期的主板上叫ROM BIOS，它是被烧录在EPROM里，要通过特殊的设备进行修改，想升级就要更换新的ROM。新式的奔腾主板大多采用闪烁存储器芯片(Flash ROM)，可使用软件进行升级。

CMOS芯片

?系统设置或配置信息存储在CMOS RAM(或CMOS SRAM)中，它叫做互补金属氧化物半导体存储器，属于内存的一种，它需要很少的电源来维持所存储的信息。时钟(RTC)记录系统的日期和时间，也需要电源来维持，所以，一些主板上都能看到一块金属的锂电池来提供电源。电池寿命大约是5年，当你发现电脑的时间变慢或者不正确时就要准备更换电池了。

CMOS芯片

?CMOS记录了系统的一些重要信息，如软驱、硬盘的设置以及系统日期和时间等，电脑每次启动时都要先读取里面的信息。某些情况会引起CMOS内容的丢失，比如电池电量不足，或者其他一些不可知的原因。

外围设备控制芯片

?上面介绍了主要控制芯片，主板上还有一颗控制外部接口的芯片：MULTII/O。它主要控制并口、串口、键盘、鼠标、还有软盘驱动器的接口。

外围设备控制芯片

总线，除了所支持的CPU类型以外，主板的第二个重要特征就是总线的类型。

总线扩展槽，扩展总线允许用户通过安装新的扩展卡来扩充计算机的功能。主板上的扩展槽越多，用户可安装的扩展卡就越多。 通常每块主板提供5-8个扩展槽，它们可能是不同的总线类型。

总线扩展槽，扩展槽的每一边都有针，它和所插入板卡的连接器边缘相接触。

?主板有两种扩展槽，黑色的为ISA，白色的短槽为PCI，PCI是现在比较先进的一种。

PCI总线扩展槽，PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互连总线）是一个先进的高性能局部总线（支持多个外设），同时它还支持即插即用。颜色一般为白色，有一长（64位）一短（32位）两种扩展槽。

?目前最流行的插槽类型，在主板上为并排的几条白色插槽。可以插入显卡、Modem卡、声卡、SCSI卡、电视卡等扩展设备来满足人们对增加计算机功能的需要。

?PCI插槽的总线频率为33MHz,数据传输速率为132MB/s

?ISA（Industry Standard Architecture，工业标准结构总线）一种16位的总线，扩展槽教长，颜色一般为黑色，目前已经很少使用。 AGP接口

?AGP（Accelerated Graphics Port）叫做图形加速接口，是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用数据通道，它只能安装AGP的显示卡。随着技术的进步，显卡需要向CPU等设备传输的数据越来越多，PCI插槽132MB/s的总线传输速率，不能满足显卡的需要。Inter公司为此研发了AGP插槽，可以提高总线频率和数据传输速度，并为显卡作了专门优化的特殊总线插槽。将显示卡同主板内存芯片组直接相连，大幅提高了电脑对3D图形的处理速度，最快速率为2GB/s。

内存插槽。主板上有两到四条内存插槽。目前主流内存是DDR内存，对应184针脚CPU。

?插槽中有定位槽，只有正确的内存才可以插入相应的插槽。内存不能相互兼容。目前主板上用来固定内存条的槽主要有两种，老一点的叫SIMM槽，最新型的叫DIMM槽。

主板接口，主板的外部接口是用来连接外围的输入输出设备的，主板外围接口的布局都差不多，接口的颜色也是按规范涂的。目前所有的主板都把IDE接口（主IDE接口、副IDE接口）、软驱接口、并行口（打印接口） 、串行口（COM1，COM2） 、 PS/2的鼠标和键盘接口、USB接口（即通用串行总线）集成到主板上，另外有些主板上还集成有声卡、显卡等接口。

?USB （Universal Serial Bus）接口，通用串行总线接口，一般位于键盘接口下面。为用户的USB设备提供联结接口。它是新一代的多媒体电脑的外设接口。USB接口最大能提供500MA的电流，用电器功率较大就要外接电源。

?可分为USB1.1和2.0两种规范。 USB1.1传输速率为12m/s, USB2.0传输速率为480m/s。

USB接口主板及不同外设间的数据传输，允许外设在开机状态下热插拔，最多可串接127个外设，数据传输非常稳定。

?主板上有两个PS/2接口，紫色的为键盘接口，绿色的为鼠标接口。这两个接口阵脚一样。由于针脚的定义不同，键盘和鼠标的接口不能互换。这两个接口均不可热插拔。键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口。

IDE接口、软驱接口

主板上一般有2～4个IDE接口，1个软驱接口。IDE接口接硬盘和光驱。在主板上为两个白色或黑色的，是个人计算机上主流的硬盘和光驱接口。

电源插座，电源插座主要有AT电源插座和ATX电源插座两种。 AT电源插座为两组共12芯单列插座；ATX电源插座为D型20芯双列插座。

SATA接口，是刚刚发展起来的接口，叫串行ATA接口。也用于连接硬盘和光驱。数据传输方式更科学，传输效率高，可以达到150MB/s,是未来接口发展的趋势。

?在服务器上有一种接口称为SCSI接口，有50针的，一般用在联结低速硬盘上；68针的用在联结高速硬盘上。

?软驱接口和硬盘接口相邻，比硬盘接口略小，为34针接口。用于连接软驱。

?电源接口为主板提供动力来源。和机箱上的电源相连。接口处有卡口可以防止插错。

音效芯片，目前，市场上的主板都集成声卡。音效芯片完成 声卡的工作。又分为“软声卡”和“硬声卡”。

?“软声卡”的音效芯片只负责处理基本的数字/模拟信号转换工作，声音处理的大部分运算由CPU完成。音质只能满足普通用户的需要。“硬声卡”的音效芯片不占用CPU的资源，音质好，支持5.1声道，能够实现家庭影院效果。

集成音效芯片。网络芯片，为了方便用户连接网络，某些主板上集成了10MB/s的网络芯片。高档的也有1000MB/s

?可以代替网卡的功能。

监控芯片，监控芯片有CPU风扇运转监控和机箱风扇监控等功能。

?发现上述任何一项参数超过正常的许可范围，计算机马上报警，提示使用者采取必要的防范措施。超过许可范围时，芯片将自动关机以保护计算机。这类芯片对计算机的安全很重要。

传统I/O接口

?主板上历史较长的外部接口有串口和并口。

?通常用来连接打印机等设备。

声卡、MIDI接口

有15个孔的接口是MIDI接口，用来连接游戏手柄等设备，普通声卡的三个接口，绿色的是声音输出口、蓝色的线性输出接口及红色的线性输入（话筒）接口

硬盘驱动器

?硬盘（Hard Disk，也称硬盘存储器）是各种数据的主要存放场所之一，平常所用的操作系统（如Windows98等）、各种应用软件、资料和游戏都存放在硬盘中，是计算机最重要、不可缺少的存储设备。

?硬盘的接口

?硬盘的接口包括电源接口和数据接口两部分。其中电源接口与主机电源相连，数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换数据的纽带。

?磁盘片表面上以磁盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。

?不同磁盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。

?磁盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区。

?硬盘容量

=柱面数*扇区数*磁头数*字节数/扇区

硬盘的选用

?由于硬盘在计算机系统中的重要地位，为计算机配置一块好的硬盘是非常重要的，下面介绍选购硬盘的注意事项。

?1、硬盘接口

?目前，应尽量选购Ultra ATA/100/133接口的硬盘。选购时应注意硬盘的接口和主板的接口相适应。

主轴转速

?转速是决定硬盘内部传输速率的决定因素之一，决定了硬盘存取数据的速度。

?是区别硬盘档次的重要标志

?目前，主流的硬盘的转速为每分钟7200转。

?应选择转速为7200rpm或10000rpm的硬盘。

缓存容量

?缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。

?硬盘工作时将磁信号转换成电信号，通过缓存的一次次填充与清空、再填充、再清空，才一步步的按照PCI总线的周期送出去，所以缓存的作用很大。

?目前，应选择缓存容量在1MB以上的硬盘。

稳定性

?硬盘的稳定性是选购时必须考虑的因素。

?选购时应看看相关硬盘的权威测试数据。不买不稳定的硬盘。

?目前很多公司都推出了新的硬盘数据和震动保护系统，应该购买
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