第二章_计算机硬件维护(二)概述

1、计算机系统与维护1通信教研室 计算机系统与维护2五、硬盘驱动器（一）硬盘内部结构（一）硬盘内部结构 在硬盘的一端有在硬盘的一端有电源接口插座、主从电源接口插座、主从设置跳线器和数据线设置跳线器和数据线接口插座，而硬盘的接口插座，而硬盘的背面则是控制电路板。背面则是控制电路板。从下图中可以清楚地从下图中可以清楚地看出各部件的位置。看出各部件的位置。总得来说，硬盘外部总得来说，硬盘外部结构可以分成如下几结构可以分成如下几个部份：个部份： 计算机系统与维护3五、硬盘驱动器（二）控制电路板（二）控制电路板 大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，大多数的控制电路板都采用贴片式焊接，它包括主控制芯片它包括主

2、控制芯片 、磁头驱动与伺服定位电、磁头驱动与伺服定位电路、读写芯片、控制与接口电路等。在电路路、读写芯片、控制与接口电路等。在电路板上还有一块板上还有一块ROM芯片，里面固化的程序可芯片，里面固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。在电路板上还安装有容量不等的高速数据缓在电路板上还安装有容量不等的高速数据缓存芯片。存芯片。 计算机系统与维护4五、硬盘驱动器（三）固定面板（三）固定面板 就是硬盘正面的面就是硬盘正面的面板，它与底板结合成一板，它与底板结合成一个密封的整体

3、，保证了个密封的整体，保证了硬盘盘片和机构的稳定硬盘盘片和机构的稳定运行。在面板上最显眼运行。在面板上最显眼的莫过于产品标签，上的莫过于产品标签，上面印着产品型号、产品面印着产品型号、产品序列号、容量、生产日序列号、容量、生产日期等信息。期等信息。计算机系统与维护5五、硬盘驱动器（四）盘体（四）盘体 盘体从物理的角度盘体从物理的角度分为磁面、磁道、柱面分为磁面、磁道、柱面与扇区等与扇区等4个结构。个结构。 磁面也就是组成磁面也就是组成盘体各盘片的上下两个盘体各盘片的上下两个盘面，第一个盘片的第盘面，第一个盘片的第一面为一面为0磁面，磁面，. 计算机系统与维护6五、硬盘驱动器（五）读写磁头组件（

4、五）读写磁头组件 在具体工作时，磁头通在具体工作时，磁头通过传动手臂和传动轴以固定过传动手臂和传动轴以固定半径扫描盘片，以此来读写半径扫描盘片，以此来读写数据。磁头是集成工艺制成数据。磁头是集成工艺制成的多个磁头的组合，采用非的多个磁头的组合，采用非接触式结构。硬盘加电后，接触式结构。硬盘加电后，读写磁头在高速旋转的磁盘读写磁头在高速旋转的磁盘表面飞行，飞高间隙只有表面飞行，飞高间隙只有0.10.3m，可以获得极，可以获得极高的数据传输率。高的数据传输率。 计算机系统与维护7五、硬盘驱动器（六）硬盘接口（六）硬盘接口 接口包括电源接口插座和数据接口插座接口包括电源接口插座和数据接口插座两部份，

5、其中电源插座就是与主机电源相连两部份，其中电源插座就是与主机电源相连接，为硬盘正常工作提供电力保证。接，为硬盘正常工作提供电力保证。 数据接口插座则是硬盘数据与主板控制数据接口插座则是硬盘数据与主板控制芯片之间进行数据传输交换的通道，数据接芯片之间进行数据传输交换的通道，数据接口主要分成口主要分成IDE接口、接口、SATA接口和接口和SCSI接口接口三大派系。三大派系。 计算机系统与维护8五、硬盘驱动器（七）（七）IDE接口接口 IDE接口同时也叫接口同时也叫ATA接口接口 ,采用半双采用半双工的传输方式工的传输方式,缓存缓存2M,速率为速率为100MB/s，最，最快快133MB/s。采用协议

6、为。采用协议为ATA，传输方式为，传输方式为半双工。半双工。IDE接口在设备和主板侧是接口在设备和主板侧是40脚插脚插针。发展到今天，针。发展到今天，IDE接口由于传输速率慢，接口由于传输速率慢，而面临被淘汰，所以很多主板为了兼容，只而面临被淘汰，所以很多主板为了兼容，只提供一个提供一个IDE接口。接口。计算机系统与维护9五、硬盘驱动器（八）（八）SATA接口接口 目前最为流行的硬盘接口，按规格分为目前最为流行的硬盘接口，按规格分为SATA、SATA2和和eSATA,内置高速缓存达到内置高速缓存达到8M以上以上, 传输速率为传输速率为150MB/s 。采用串行连。采用串行连接方式，具备更强的纠

7、错能力，能对传输指接方式，具备更强的纠错能力，能对传输指令进行检查，如果发现错误会自动纠正，提令进行检查，如果发现错误会自动纠正，提高数据传输可靠性。串行接口还具有结构简高数据传输可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。单、支持热插拔的优点。 计算机系统与维护10五、硬盘驱动器（九）（九）SATAII接口接口 SATA II在接口上与在接口上与SATA完全一样。关键技术就完全一样。关键技术就是是3Gb/s的外部传输率和的外部传输率和NCQ（原生命令队列）技术。（原生命令队列）技术。它会在接收命令后对其进行排序，排序后的磁头将以它会在接收命令后对其进行排序，排序后的磁头将以高效率的顺序

8、进行寻址，从而避免磁头反复移动带来高效率的顺序进行寻址，从而避免磁头反复移动带来的损耗，延长硬盘寿命。另外并非所有的的损耗，延长硬盘寿命。另外并非所有的SATA硬盘硬盘都可以使用都可以使用NCQ技术，除了硬盘本身要支持技术，除了硬盘本身要支持 NCQ之之外，也要求主板芯片组的外，也要求主板芯片组的SATA控制器支持控制器支持NCQ。NCQ技术只支持技术只支持NTFS格式。格式。SATA2硬盘可以向下兼硬盘可以向下兼容一代的接口，但是传输速率也就只能到一代水平容一代的接口，但是传输速率也就只能到一代水平 。 计算机系统与维护11五、硬盘驱动器（十）（十）eSATA接口接口 eSATA实际上就是外

9、置式实际上就是外置式SATAII规范，规范，是是SATA的延伸，是用来连接外部而不是内部的延伸，是用来连接外部而不是内部SATA设备。主板有接口，外置转接口。设备。主板有接口，外置转接口。计算机系统与维护12五、硬盘驱动器（十一）（十一）SCSI接口接口 传输速率为传输速率为320MB/s的的Ultra320SCSI,转转速可以达到每分钟速可以达到每分钟10000或或15000转，转， 一般一般为为8M或者或者16M缓存甚至还有缓存甚至还有64M。可靠性高，。可靠性高，承受巨大的工作量，承受巨大的工作量，24小时不停地运转。带小时不停地运转。带宽大，宽大，CPU占有率低。占有率低。计算机系统与

10、维护13（十二）常见硬盘技术规格计算机系统与维护14（十二）硬盘技术规格1、硬盘容量、硬盘容量电脑容量计算（电脑容量计算（GB）=扇区字节数扇区数柱面数扇区字节数扇区数柱面数磁头数磁头数/1024/1024柱面数柱面数2482，磁头数，磁头数16，扇区数，扇区数63,扇区字节扇区字节数数512,问电脑容量多少？问电脑容量多少？512*63*2482*16/1024/1024=1.22GB计算机系统与维护15（十二）硬盘技术规格2、内部数据传输速率、内部数据传输速率内部数据传输速率是指磁头与硬盘高速内部数据传输速率是指磁头与硬盘高速缓冲区之间的数据传输速率，是影响硬盘整缓冲区之间的数据传输速率，

11、是影响硬盘整体速度的关键。体速度的关键。外部数据传输速率是指硬盘缓存和电脑外部数据传输速率是指硬盘缓存和电脑系统之间的数据传输率，也就是计算机通过系统之间的数据传输率，也就是计算机通过硬盘接口从缓存中将数据读出交给相应的控硬盘接口从缓存中将数据读出交给相应的控制器的速率。制器的速率。 SATA 内部速率均在内部速率均在3045MB/S之间之间 计算机系统与维护16（十二）硬盘技术规格3、双、双SATA硬盘安装硬盘安装 SATA硬盘接口与硬盘接口与IDE硬盘借口差异主要表现在：硬盘借口差异主要表现在：数据接口差异和电源接口差异。数据接口差异和电源接口差异。主板上的主板上的SATA口旁边会有口旁边

12、会有SATA0,SATA1.字样字样 哪块插到哪块插到SATA0上就是主盘上就是主盘 计算机系统与维护17六、DVD-RW 数据格式一般DVD-R/DVD-RW都支持CD、VCD、DVD-Video、CD-ROM等光盘数据格式。刻录方式：整盘刻录、轨道刻录刻录速度：读取一道所花的时间，通常是75扇区/秒，一个扇区2048个字节，因此传输速度为150KB/s, 2X为300KB/s。过去为2X,现在达到48X。在刻录过程中不允许出现刻录错误，如硬盘速度跟不上，缓冲区欠载等。计算机系统与维护18计算机系统与维护19七、显示系统（一）（一）CRT显示器显示器电子枪被激活时电子枪被激活时, ,发射一束

13、电子束发射一束电子束, ,电子束轰击屏幕内侧涂层电子束轰击屏幕内侧涂层, ,从而在从而在屏幕上产生一个荧光亮电。彩色：采用种荧光组合通过不同电子枪，屏幕上产生一个荧光亮电。彩色：采用种荧光组合通过不同电子枪，不同级别灰度发光，产生各种颜色。彩色显像管荫罩的金属网格。不同级别灰度发光，产生各种颜色。彩色显像管荫罩的金属网格。计算机系统与维护20显示系统（二）（二）LCD显示器显示器 液晶置于两块玻璃之间，靠两个电极间电场驱动，引起液液晶置于两块玻璃之间，靠两个电极间电场驱动，引起液晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在晶分子扭曲向列的电场效应，以控制光源透射或遮蔽功能，在电源开关

14、之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，电源开关之间产生明暗而将影像显示出来，若加上彩色滤光片，则可显示彩色影像。则可显示彩色影像。计算机系统与维护21七、显示系统1 1、LCDLCD显示器优点显示器优点a a、显示质量高、显示质量高 收到信号恒定发光，画质高绝对不闪烁。收到信号恒定发光，画质高绝对不闪烁。b b、没有电磁辐射、没有电磁辐射 严格密封技术，将电路少量电磁波封闭。严格密封技术，将电路少量电磁波封闭。c c、可视面积大、可视面积大 显示器可视面积与对角线尺寸相同。显示器可视面积与对角线尺寸相同。d d、应用范围广、应用范围广 e e、画质效果好、画质效果好 f f、数字式接

15、口、数字式接口g g、身材均匀小巧、身材均匀小巧 h h、功耗小、功耗小 计算机系统与维护22显示系统2 2、LCDLCD显示器规格显示器规格a a、液晶面板、液晶面板b b、亮度、亮度c c、对比度、对比度d d、响应时间、响应时间e e、分辨率、分辨率f f、可视角度、可视角度g g、接口、接口h h、点距像素与像素之间的距离、点距像素与像素之间的距离 计算机系统与维护23八、显卡（一）显卡工作原理（一）显卡工作原理 、将计算机处理要显示的信息发往图形处理单、将计算机处理要显示的信息发往图形处理单元元GPU。 、这些信息要达到能显示的效果，要进行大、这些信息要达到能显示的效果，要进行大量处

16、理，处理过的信息送入显存存储。量处理，处理过的信息送入显存存储。 、计算机处理的数据是、计算机处理的数据是“”和和“”，需要将，需要将数据通过数模转换器数据通过数模转换器RAMDAC转换成显示器能显示转换成显示器能显示的图像数据。的图像数据。 、将图像数据送入显示器显示。、将图像数据送入显示器显示。 计算机系统与维护24八、显卡（二）显卡接口（二）显卡接口、AGPAGP接口接口 是是IntelIntel早期推出的一种早期推出的一种3D3D图形标准接口，便可以图形标准接口，便可以将图形内存中的数据调入系统内存，从而大大地减轻将图形内存中的数据调入系统内存，从而大大地减轻图形内存的压力图形内存的压

17、力 。规格有。规格有AGPX1.X8.X8AGPX1.X8.X8的总带宽为的总带宽为2.12GB/s2.12GB/s2 2、PCI ExpressPCI Express接口接口 新一代新一代I/OI/O接口大量出现，如千兆、万兆网卡技术、接口大量出现，如千兆、万兆网卡技术、G/8GG/8G的的FC,FC,使得使得PCIPCI总线的带宽已经无力应付计算系总线的带宽已经无力应付计算系统内部大量高带宽并行读写的要求，统内部大量高带宽并行读写的要求，PCIPCI总线也成为系总线也成为系统性能提升的瓶颈，于是就出现了统性能提升的瓶颈，于是就出现了PCI ExpressPCI Express总线总线 。

18、X32X32端口的双向速率高达端口的双向速率高达320Gbps320Gbps。 计算机系统与维护25八、显卡（三）图形处理单元（三）图形处理单元GPUGPU 生产厂家有生产厂家有ATIATI公司公司nVIDIAnVIDIA公司。公司。 nVIDIA nVIDIA的的GPUGPU从从最初最初GeForce256(2GeForce256(2系列系列) )发展到系列新的双卡双芯发展到系列新的双卡双芯GeForce9800GX2GeForce9800GX2拥有两个拥有两个65nmG9265nmG92核芯、核芯、256256个流处理个流处理器、器、1GB1GB显存。显存。ATIATI从最初的从最初的Ra

19、deon256(R100)Radeon256(R100)，到现在，到现在R600R600。（四）显存（四）显存 用来存储要处理的图形数据信息。显存容量越大用来存储要处理的图形数据信息。显存容量越大一次交换的数据就越大，其次显存速度和带宽。现在一次交换的数据就越大，其次显存速度和带宽。现在显存主要使用显存主要使用DDR2DDR2和和DDR3DDR3 计算机系统与维护26八、显卡（五）数模转换器（五）数模转换器RAMDAC RAMDAC的作用是将数字信号转换为模拟的作用是将数字信号转换为模拟信号，使显示器能显示图像。另一个作用提供信号，使显示器能显示图像。另一个作用提供显卡能够达到的刷新率。显卡能

20、够达到的刷新率。 刷新率是刷新率是RAMDAC向显示器传送信号每秒重向显示器传送信号每秒重绘屏幕的次数。所提供的刷新率最高大绘屏幕的次数。所提供的刷新率最高大250Hz。色彩度决定屏幕上每个像素由多少种颜色控制，色彩度决定屏幕上每个像素由多少种颜色控制，通常可以设置通常可以设置16位或者位或者32位，色彩度越高能显位，色彩度越高能显示的颜色越多屏幕质量越好，显卡所要处理的示的颜色越多屏幕质量越好，显卡所要处理的数据也增加。数据也增加。 计算机系统与维护27八、显卡（六）板载显卡（六）板载显卡 板载显卡是指主板所板载的显示芯片，不需要独板载显卡是指主板所板载的显示芯片，不需要独立先卡就能实现普通

21、的显示功能。板载芯片整合到北立先卡就能实现普通的显示功能。板载芯片整合到北桥内部显示芯片或者板载独立显示芯片。桥内部显示芯片或者板载独立显示芯片。（七）独立显卡（七）独立显卡 七彩虹逸彩七彩虹逸彩9800GT-GD3 9800GT-GD3 冰封骑士冰封骑士3F 512M M103F 512M M10 显示芯片：显示芯片：GeForce 9800 GT GeForce 9800 GT 芯片厂商芯片厂商 NVIDIA NVIDIA 制作工艺制作工艺55nm 55nm 核心频率核心频率600MHz 600MHz 显存频率显存频率1800MHz1800MHz 显存容量显存容量512 512 显存位宽显

22、存位宽256b 256b 最大分辨率最大分辨率25602560* *16001600 接口类型接口类型PCIEX16PCIEX16显存速度显存速度ns ns 显示器接口双显示器接口双DVIDVI 显存带宽显存带宽1800MHz1800MHz* *256/8=56 GB/s256/8=56 GB/s 计算机系统与维护28九、键盘鼠标 无线鼠标键盘与鼠标采用无线传输,常见的无线接口有27MHz、2.4GHz和蓝牙接口3类。 27MHzRF在这个频率中有四个全球范围频道：无线键盘使用频道为：27.095MHz和27.195MHz。无线鼠标使用频道为：27.045MHz和27.145MHz。 不足：仅

23、支持单向传输；27MHz由于技术原因必须连续工作，功耗比较大；无线安全低、有效传输距离短仅有6英尺（182.88cm）。 计算机系统与维护29键盘鼠标无线鼠标无线鼠标 2.4GHz无线网络技术，无线网络技术，2.4-2.485GHz ISM频段里全球国家都属于授权免费使用，该频段里全球国家都属于授权免费使用，该技术接收端和发射端之间并不需要连续性工作，技术接收端和发射端之间并不需要连续性工作，降低功耗，延长电池使用时间。降低功耗，延长电池使用时间。 2.4G采用了自动调频技术，接收端和发射采用了自动调频技术，接收端和发射端能够找到可用频段，采用双向传输模式，避端能够找到可用频段，采用双向传输模

24、式，避免单乡传输容易出现信号端续现象。发送端和免单乡传输容易出现信号端续现象。发送端和接收端要一一对应，不同品牌不同产品之间接接收端要一一对应，不同品牌不同产品之间接受端和发送端不能互用。受端和发送端不能互用。 计算机系统与维护30九、键盘鼠标无线鼠标无线鼠标 “蓝牙蓝牙”在普通在普通2.4G无线技术上增加无线技术上增加了自适应调频技术，实现全双工传输模了自适应调频技术，实现全双工传输模式，并实现式，并实现1600次次/秒的自动调频。秒的自动调频。 最短的传输距离为最短的传输距离为1米，最长米，最长“工业工业标准标准”可达到可达到100米，家用可达到米，家用可达到10米，米，其中家用标准功耗为其中家用标准功耗为2.5mW，所以符合，所以符合这个标准的蓝牙设备通常具有较长的电这个标准的蓝牙设备通常具有较长的电池使用时间。池使用时间。 计算机系统与维护31九、键盘鼠标无线键盘无线键盘 无线键盘分两种，一种是红外线的，像电无线键盘分两种，一种是红外线的，像电视机遥控器一样，要对