第一章电脑的组成与原理(6小时课程)

电脑组装与维护

主讲:牟宏伟电话Q：272947978第一章：电脑的组成与原理

一台电脑有硬件和软件组成。硬件主要包含：处理器，运算器，存储器，输入输出设备。软件包含：操作系统，与应用软件。具体硬件：cpu，内存，硬盘，主板，显卡，声卡，网卡，光驱，电源，键盘鼠标，显示器等。

电脑基本发展史至少春秋战国之前（具体已不可考）中国古代的计算工具：算筹中国的计算工具：算盘公元600年左右欧洲的计算工具：机械式计算尺公元17世纪1946年2月世界上第一台电子计算机：ENIAC1981年8月12日IBM第一台个人电脑：51501985年世界上第一台笔记本电脑：东芝T1000笔记本电脑产品结构电脑外观视图笔记本电脑产品结构电脑内部视图笔记本电脑产品结构主要功能部件拆解视图Lenovo3000

G450笔记本部件视图台式电脑产品结构电脑外观视图启天E4100ThinkCentreM8000tIdeaCentreK310(锋行KING豪华版)台式电脑产品结构电脑内部视图台式电脑产品结构主要功能部件拆解视图一体电脑产品结构电脑外观视图IdeaCentreA600旗舰型IdeaCentreB505终结者III型LenovoC305经济型一体电脑产品结构电脑内部视图IdeaCentreA600内部局部视图一体电脑产品结构主要功能部件拆解视图IdeaCentreA600一体机部件视图电脑的组成与原理CPU具体介绍浏览

CPU主要介绍cpu的最新命名，AMD与INTEL。主频，外频，倍频重要性。架构，与封装，CPU散热。

最新的cpu架构与型号:intel家族：系统主要功能模块中央处理器（CPU）使用了陶瓷PGA封装的Intel80486DX2中央处理器IntelPentium

4

2.4G中央处理器近影，从中可以看出主频、二级缓存、FSB、产地等基本信息IntelT6400中央处理器，配合Intel

45系列移动芯片组，用于笔记本电脑系统主要功能模块中央处理器（CPU）IntelT6400中央处理器主要性能参数主频：2.00GHzFSB：800MHz一级缓存：64KB二级缓存：2MB总线宽度：64位封装形式：Socket

P（478）使用CPU-Z软件测试T6400

CPU的结果截图电脑的组成与原理CPU具体介绍浏览最新的cpu架构与型号:AMD家族：AMDPhenom（羿龙）™AMDAthlon（速龙）™AMDSempron（闪龙）™电脑的组成与原理主板与总线具体介绍浏览主要介绍主板个接口，主板结构,主板芯片组电脑的组成与原理典型系统架构框图主流台式电脑系统架构框图MCHICHDMI光驱（ODD）硬盘（HDD）键盘（Keyboard）显卡（GPU）显存（VRAM）内存（RAM）时钟（Clock）中央处理器（CPU）鼠标（Mouse）网卡（Lan）声卡（Codec）BIOSCPU风扇ATX电源LPCFSBDDRPCI-E

16XUSBHDASATASuper

I/OLPCPS/2AC

220V并口（ParallelPort）串口（

Serialport）端口VGA（或DVI）DDR典型系统架构框图笔记本电脑主要功能模块识别PCIExpress1×LPCMEMPCIEFSB时钟/Clock内存/RAMDMI显存/VRAM处理器/CPU北桥/MCH南桥/ICH显卡/GPU硬盘/HDD光驱/ODD电源管理/EC蓝牙/BTUSB鼠标键盘/KBBIOS红外/IR触控板/TPSATAPC卡/PCMCIA读卡器/CardreaderIEEE1394网卡/LAN无线网卡/WirelessS-Video&TV-OutUSBAzalia声卡/CodecSPDIF&MIC&JACK&VolumeDC/DC电源模块NewCard风扇/FAN扩展坞/DockingMEM16×X-BUSPCIBUSIDEUSBUSBUSB&PCIE①④②③时钟模块：包括时钟芯片，及红色箭头所传递的不同类型、不同频率的时钟信号。系统模块：指构成系统的所有功能模块，包括北桥、南桥、显卡、EC和BIOS等，每个功能模块之间，都有相应的总线（BUS）连接，图中以蓝色线表示。电源模块：包括EC、3V/5V电源芯片、CPU电压模块、芯片组电压模块、内存电压模块和电池充电模块,主要负责将电源的直流电压转换成各系统芯片所需的工作电压，BIOS和EC负责分配电源模块对系统芯片的供电。显示模块包括显示芯片和显存，负责提供显示器所需的信号，显示芯片由北桥PCIExpress16X总线直接控制，集成显卡机型的显示芯片集成在北桥。扩展坞：各个芯片上一些冗余的功能端口，通过主板上的导线汇合到一个的统一端口。系统主要功能模块北桥（GMCH或MCH）北桥（GMCH或MCH）北桥局部控制示意北桥主要控制CPU、内存、显卡等高速设备，还负责与南桥的协同工作。南桥（ICH）DMICPU显卡（GPU）FSBPCI-E

16X内存（RAM）DDRIntelP915G北桥

芯片近影系统主要功能模块南桥（ICH）南桥（ICH）南桥局部控制示意（以笔记本为例）南桥主要控制I/O总线、周边设备、多媒体控制其和通讯端口等相对低速的设备。电源管理芯片（EC）LPC北桥（MCH）本地网卡（LAN）DMIPCI-E

1X无线网卡（Wlan）SATASATA硬盘（HDD）光驱（ODD）USB

2.0声卡（Codec）HDASIS966南桥芯片近影系统主要功能模块南桥（ICH）Intel

82801JIR南桥芯片（ICH

10R）主要性能参数芯片封装类型：1254倒装芯片球栅格阵列（FCBGA）PCI支持规格：PCI-E

1X

PCI支持数量：6存储接口支持：SATA（3Gbps）存储接口数量：6存储技术：SATA

RAID

0，1，5，10，Matrix

RAIDUSB支持类型：USB

2.0USB端口数量：12Lan支持：Intel

10/100/1000

MAC声卡：Intel

HD

Audio芯片组定义常见芯片组厂商1、Intel（英特尔）2、AMD（超微）3、VIA（威盛）4、SiS（硅统）5、nVIDIA（英伟达）6、ALi（扬智）-原为宏碁旗下半导体设计部门，已退出市场7、ATi（冶天）-由超微购并8、Micron（美光）-已退出市场9、ULi（宇力）-自扬智分离出的厂商，由nVIDIA购并Intel

P965芯片组，用于台式机主板。什么是芯片组系统主要功能模块电源管理芯片（EC）ITE（联阳）IT8510E型号的EC，曾用于联想昭阳S650&天逸F20机型。电源管理芯片（EC/KBC）EC局部控制示意EC主要控制电源管理、键盘、触控板、风扇、电池等，此外还负责开机加电等的时序控制。基本输入输出系统（BIOS）LPC南桥（ICH）LPCPS/2键盘（Keyboard）触控板（TouchPad）风扇（Fan）SM

BusPS/2电池（Battery）红外（CIR）DC

in笔记本电源模块状态指示灯（LED）无线开关（Wlan

RF）媒体播放开关（DJ）系统主要功能模块电源管理芯片（EC）Winbond（华邦）W83697HF型号的ECNS（美国国家半导体）

PC87591L型号的ECHitachi（日立）

H8型号的ECNS

PC87591L型号EC主要性能参数HOST界面接口：－可以同南桥芯片直接相连接－基于IntelLPC

1.1版本电源管理：－兼容PC011.0版本－兼容ACPI2.0版本芯片核心部分：－16位精简指令（RISC）内核－2MB寻址空间，工作频率可达20MHz可编程端口：－最多可以支持92个通用I/O口编程－支持不同唤醒模式存储器技术：－支持共享外部BIOS芯片的FlashROM空间：－内部分别包含4KB的ROM和RAM存储空间芯片封装形式：－176PIN的LQFP封装系统主要功能模块BIOSBIOSBIOS局部控制示意BIOS由EC控制以实现对硬件的控制与调度。电源管理芯片（EC/KBC）LPCIdeaPad

Y450笔记本电脑BIOS

Setup界面Phoenix

D686BIOS芯片CMOS元件一种我们平时所说的BIOS、CMOS和BIOS芯片的具体含义各是什么？系统主要功能模块时钟芯片南桥（ICH）Intel

965PM天逸F31部分时钟控制示意南桥ICH-8MDMIMeromNVDIANB8MFSBPCI-E

16X内存（RAM）DDR2时钟芯片ICS

9LPRS365AGLFT系统主要功能模块时钟模块ICS

9LPRS914EKLF型号的时钟芯片。IDT

CV110JPV型号的时钟芯片。IDTCVT125PAG时钟芯片控制CPU时钟频率和FSB示意表格，此芯片曾用于昭阳E390/旭日420机型。电脑的组成与原理键盘鼠标PS/2接口：LPT接口也就是并口：COM接口也就是串口：USB接口：E-SATA接口：集成声卡接口：VGA接口：DVI接口：网络接口：S端子：HDMI：

光纤音频接口：IEEE1394接口：同轴音频输出接口：同轴音频输入接口：PCI-E插槽：

IDE插槽：

SATA插槽：声卡芯片：

网卡芯片：

USB接口：

1、

USB电路图:USB连接端口扩充插座：前端控制面板接脚：在面板前在面板后的插头在主板上插座硬盘指示灯-------->HDDLED------>HDDLED

电源指示灯------->PowerLED----->PLED或PWRLED

电源开关--------->PowerSW----->PWSW或PWRSW

复位开关-------->ResestSW----->ResestSW或RSTSWRST前置音频端口扩展插座：常见主板品牌:华硕(ASUS)、技嘉(GIGABYTE)、精英(ECS)、微星(MSI)、升技(ABIT)、磐正(EPOX)、双敏(UNIKA)、映泰(BIOSTAR)、华擎(ASRock)、硕泰克(SOLTEK)、捷波(JETWAY)、顶星(Topstar)、昂达(ONDA)、富士康(FOXCONN)、斯巴达克(SPARK)、梅捷(SOYO)、小影霸、七彩虹(colorful)、冠盟、盈通(YESTON)、翔升、磐英(hasee)、天擎、双捷、迪兰恒进（

PowerColor）、联强(Lemel)

概述存储器分为内存储器与外存储器内部存储器芯片主要有四种类型：ROM有条件写入、随机读取不需要刷新断电后数据不会丢失FLASH随机写入、随机读取不需要刷新断电后数据不会丢失DRAM随机写入、随机读取需要刷新断电后数据丢失SRAM随机写入、随机读取不需要刷新断电后数据丢失我们常说的内存在狭义上是指系统主存，通常使用DRAM芯片内存模块与插槽内存插槽

30针和72针SIMM插槽

SDRAM和DDRDIMM插槽

DDR和DDR2DIMM插槽

RIMM插槽

内存模块的SPD芯片从PC100标准开始内存模块上带有SPD（SerialPresenceDetect，串行存在检测）芯片SPD芯片一般位于内存模块正面右侧，是一块8针脚小芯片，容量为256字节,里面保存着内存的速度、时钟频率、容量、工作电压、CAS、tRCD、tRP、tAC、SPD版本等信息SPD信息一般都是在出厂前，由内存模块制造商根据内存芯片的实际性能写入到芯片中当开机时，支持SPD功能的主板BIOS就会读取SPD中的信息，按照读取的值来设置内存的相关参数，从而可以充分发挥内存条的性能。上述情况实现的前提条件是在BIOS设置界面中，将内存设置选项设为“BySPD”当主板BIOS从内存模块中不能检测到SPD信息时，它就只能提供一个较为保守的配置我们可以借助SPDinfo这类工具软件来查看SPD芯片中的信息电脑的组成与原理内存

内存掌握一代，二代，三代区别，记住频率计算单位，133，266，333，400，533，667，800，1066.大小：128，256，512，1g电脑的组成与原理外存储器硬盘，掌握厂商和两种接口。按产量排名：

1、希捷(以前的昆腾、迈拓均已被其收购)2、西数（军方背景）

3、三星4、日立（收购了IBM的存储事业部）5、富士通（几乎不再做硬盘了）

ATA接口连接器一般采用40芯集管类型接口连接器接口连接器设置键控，防止数据线插反接口连接器上靠近电源连接器的针脚即是1针2.5英寸驱动器一般使用小的50针头部连接器，能插到该连接器的线缆有44个引脚，携带电源以及标准ATA的信号，其中40个主要引脚与标准ATA接口连接器的引脚相同（除了物理引脚间距不同）ATA数据线专门用于承载主板ATA适配器电路和ATA驱动器接口连接器之间的信号。有两种主要类型，一种是40线，另一种是80线。两者都使用相同的40针ATA接口连接器，并且都将第1位线缆的颜色标红数据线的长度不能超过0.46米（18英寸）UDMA4或UDMA5的驱动器必须使用80线数据线80线数据线的蓝色接口连接主板ATA接口，黑色连接主驱动器，灰色连接从驱动器

双驱动器配置一个IDE通道上可以连接两个ATA驱动器，分别是主控制器和从控制器ATA驱动器配置的可能设置：主驱动器（单驱动器）主驱动器（双驱动器）从驱动器（双驱动器）线缆选择部分驱动器被简化为三项设置：主、从和线缆选择

SATA驱动器连接器及线缆SATA驱动器可以提供标准的D型大4针电源连接器，也可以提供新的15针电源连接器，或者两者都有一个SATA驱动器上同时提供两种电源连接器时，不要同时都连接上接口连接器和电源连接器中地线信号针的长度比数据信号针要长出一小截，插接时总是地线针先接触，然后才是信号针接触，这一定程度上避免了热拔插时损害设备问题的出现部件介绍硬盘驱动器在典型系统架构中，南桥通过SATA接口控制硬盘。典型笔记本硬盘，从盘体上可以看出其常用性能参数。部件介绍硬盘驱动器台式机硬盘电源线，白色的是D形4针电源接口，黑色的是SATA电源线。硬盘内部结构简图。笔记本1.8英寸硬盘电脑的组成与原理电源电源，各项输出电压值，与pg，po信号。电脑的组成与原理电脑的组成与原理9脚:

紫色5VSB待命电压给主板开机触发电路供电I/O门电路和SB14脚:

绿色PS-ON开机线未开机前为高电平开机后为低电平接I/O或SB3.3V:

橙色主要供给南桥北桥I/O时钟ICBIOS声卡ICPCI/AGP/PCI-E槽5V:

红色主要供给I/OBIOS电源ICCPU核心供电上管D极COM口芯片

USB口PS/2口PCI/AGP槽12V:

黄色主要供给电源ICCOM口芯片CPU核心供电上管D极PCI/AGP/PCI-E槽风扇接口-12V:

蓝色主要供给COM口芯片和PCI槽PG:

灰色POWER