《计算机维修与保养》课件一

《计算机维修与保养》

实验课程一

微型计算机的初步认识

计算机概述

学习目标:

应知：

为微型计算机系统各硬件构成。

为微机系统中各硬件在系统中的作用。

二计算机各主要部件的工作原理。

二计算机硬件设备的规格型号。

学习目标：

应会：

e能够对微型计算机的系统组成有一个宏观

的认识。

e机能鳗用呸的别作出用各。硬件并掌握各部分在整台微

a能够掌握计算机中各主要部件的工作原理、

各部件在微机系统中的作用。

后能够识别出各硬件设备的主要参数指标及

主要生产厂商。.奉;:

一’,

主要内容

a1.1基础知识

>1.2硬件构成

◎1.3工作原理

1.1.1微型讦算机的主要性能指标

金1.字、字长

二字:是指CPU同时处理的二进制数位数的能力，

能同时处理8位二进制数数据的CPU叫8位CPU,

类推，能同时处理64位二进制数数据的CPU叫

64位CPU,其一个字就是64二进制数。

二字长：是CPU一八字的位数。64位CPU的一个

字的长度即字长就是64位。

二注：一个“字节”则约定是8位二进制数，字

长与字节之间的关系因CPU的不同而不同。

典

芯有幅瓷重是指存储修所能记忆值层的总量。

常用字节（Byte,简写为B）来表示。

wlByte=8Bit,即一个字节为八个二进制位。

◎另外还用千字节（KB）、兆字节（MB）、

千兆字节（GB）等单位来表示存储容量，

换算关系：

<1KB=1O24B,1MB=1O24KB,1GB=1O24MB

年3.运算速度

总通常用每秒钟计算机所能执行指令的条数

来表示。有三种方法：

嗫用计算机简单指令（一般指整数加法指令）执

行时间来计算。

嗫用各种指令执行时间的平均值来计算。

嗫用浮点加法指令的执行时间来计算。

1.2硬件构壁审泊

a1.2.1主机

房主机箱的内部含有

＜主板、

嗫显小卡、

嗫硬盘驱动器、

嗫软盘驱动器、

嗫CD-ROM驱动器、

嗫各种多媒体功能卡、

（如声卡、视频卡等）

嗫电源。

“1.2硬件构成、

_____

e1.2.2输入设备

嗫键盘

嗫鼠标

尊麦克风

嗫摄像头

嗫扫描仪

嗫触摸屏

嗫手写笔等。

1.2硬件构成一;3r

目123输出设备

曦打印机、

嗫显示器、

嗫绘图仪、

嗫音箱、

嗫电视机等。

/

7.

1.2硬件构成\”?

目124存储设备

嗫U盘、

嗫硬盘、

嗫光盘等。

r、：y

1-2硬件构成一

0125多媒体功能卡

嗫视频卡、

嗫声卡

13工作原理

畲计算机硬件结构框图

序

程

输输出信息

出

7A设

匚

备=>

据

数

A

控制器

>数据信息>控制信息

X

®2.1主板

国主板的主要组成部分

嗫芯片组（南桥、北桥）

嗫BIOS芯片

嗫其他板载设备芯片（音频Codec、网卡芯片等）

嗫CPU插槽

嗫内存插槽

嗫总线扩展槽（ISA、PCI、AGP、PCI-E等）

嗫主机内部I/O接口（IDE、SATA、Floppy）

嗫主机外部I/O接口（PS/2、USB、串并口等）

嗫其他

省多数芯片组由北桥芯片

(NorthBridgeChip)

粕南桥芯片(South

BridgeChip)组成的

南北新架构，两块芯片

就像桥梁或纽带一样将

电脑系统中各个独立的

器师和设备连接起来形

成整体。

3f般

2技术规格

年北桥芯片

嗫(1)CPU规格。

口支持CPU类型：PentiumIII>Pentium4>Athlon>

Athlon64。

□支持前端总线频率：

^PentiumIII(100MHz〜133MHz)、

/Pentium4(400MHz〜1066MHz)、

/Athlon(200MHz〜400MHz)、

/Athlon64(800MHz)

夕思捻.

二北桥芯片

嗫(2)内存规格。

口支持内存类型：SDRAM、DDR-SDRAM、DDRH-SDRAM、

RDRAMo

口支持内存工作频率：SDRAM(66MHz〜133MHz)、DDR-

SDRAM(200MHz〜400MHz)、DDRII-SDRAM

(400MHz〜800MHz)、RDRAM(400MHz〜533MHz)。

口异步内存频率：是否支持CPU和内存以不同的工作频率运行。

口最大内存插槽数：一般为2、3或4。

口最大内存容量：一般为512MB到4GB之间。

口双通道技术：适用于DDR、DDRII和RDRAM,能够有效提高

内存系统谷吐量。

后北桥芯片

嗫(3)系统总线规格。

口支持总线类型：ISA、PCLAGP、PCI-Eo

口支持最大PCI插槽数：一般为4、5、6o

嗫(4)图形系统规格。

□AGP：是否支持AGPIX/2X/4X/8X。

□是否集成图形控制器。

夕生

省南桥芯片

嗫(1)硬盘接口规格。

口接口类型：PATA(并行ATA,即标准IDE接口)、

SCSLSATA(串行ATA)。

□Ultra-ATA：是否支持Ultra-ATA33/66/100/133。

嗫(2)外设总线规格。

口类型：USB、IEEE1394o

□USB规格：USBL1、USB2.0o

□最多USB口数：一般为2到8个。

8、4.小

省南桥芯片

嗫(3)其他整合资源。

□AC97声效控制器、

□MODEM控制器、

□以太网控制器。

嗫(4)电源管理。

□ACPI：一般有SI(POS,CPU停止工作)、S3

(STR,除了内存外的部件都停止工作)两种模式。

典

2.1主板

^2.1.2IOS

1.概述

◎BIOS（BasicInputOutputSystem,基本

输入/输出系统），是被固讪在计算机

ROM上的一组程序，为计算机提供最低级、

最直接的硬件控制与支持。

后更形象地说，BIOS就是硬件与软件程序之

间的一个“桥梁”或者说是接口。

2.1主板

^2.1.3总线与局部总线

1.概述PC上的常见总线扩展槽

后总线就是各种信号线的

集合，是计算机各部件

之间传送数据、地址和

控制信息的公共通路。

勘2PC上的常见总线标准

二ISA(IndustryStandardArchitecture)：是

MM咨司互?弟/AT电脑制定的总线工业标准。

也称为AT总线：

翁PCI(PeripheralComponentInterconnect)：

是是SSIlG6(SpecialInterestGrroouupp)集囱推击的

意线结构「1992年起，先后循n[t一el>,一H不P、什人

IBM、App]le、DEC、Compaq、NEC等著名

的厂商力榛重新组建。

后AGP(AcceleratedGraphicsPort)：即加速

它是

2.1主板—

_________________________-

二PCIExpress」飞英特尔提出，采用点对点串行连接，比

起PCI的总线共享并行架构，每个设备都有自己的专用连

黑糅繇解总育品据”率提高

IEEE1394：原型是运行在AppleMac电脑上的FireWire

（火线），由IEEE采用并且量新进行了规范。是一种串行

博标谯思秋蜃与标津允许把电脑、电脑外部设备、各

种家E电简单L地连接在一起。

二USB（UniversalSerialBus,通用串行总线）：由

Compaq>DEC、IBM>Intel>Microsoft>NEC和

NorthenTelecom等公司为简化PC与外设之间的互连而共

同研究开发的一种免费的标准化连接器，它支持各种PC

与外设之间的连接，还可实现数字多媒体集成。

小

2.1主板<

''r〜___

a2.1.4CPU插槽和内存插槽

国1、Socket370

aSocket370架构是英特尔开发出来代替

SLOT架构，也采用零插拔力插槽，对应

PentiumIII系歹UCPU。

2、Socket47

>Socket478插槽是Pentium4系列处理器所

采用的接口类型之一。Socket478的

Pentium4处理器面积很小，其针脚排列极

为紧密。

A

2.1主板

扇3、Socket775

二Socket775又称为SocketT,

是IntelLGA775封装的

CPU所对应的处理器插槽，

能支持LGA775封装的

Pentium4、Pentium4EE、

CeleronD等CPU。Socket

775插槽与Socket478插槽

明显不同，没有Socket478

插槽那样的CPU针脚插孑L,

取而代之的是775根有弹性

的触须状针脚。

后4、内存插槽

荔用以插接内存条O

脸168针SDRAM插槽

嗫184针DDR插槽

嗫240针DDR2插槽

02.1主板

___________—―J

@2.1.5输入/输出接口

*1、概述

步所谓接口是指连接总线与外部设备的适配电

路，处于总线与外部设备之间，起着连接二

者的桥梁作用。

PS/2MouseParallelport(LPT1)Gameport

不干

PS/2keyboard|SerialportCOM1Line-out|

USBportsSerialportCOM2Line-in

Microphone

我学―'

◎2、IDE接口和软驱接口

二主板中一般都提供两个

IDE接口，每个IDE接口

最多可以连接两个IDE设

备，如硬盘、光驱、磁

带机等。

后IDE接口已被SATA取代c

0软驱接口用于连接软驱，

最多可连接两个软驱。

以上，彦

w9^J*^7*

2.1主板

3、LPT接口和COM接

口

二LPT为并行接口，传输

速度相对较快，主要用

于连接打印机。

笏COM为串行接口，主

要用于连接鼠标、外置

Modemo

金属于传统接口，有被

USB取代的趋势。

典

为4、PS/2键盘接口和PS/2鼠标

接口

二用于连接PS/2键盘和鼠标，两

种接口的结构是一样的，都是

6-pinMINIDIN端子。一般的

分寸是，在主板平置的前提下,

上面的接鼠标，下面的接键盘。

二对于符合PC99规范的主板，可

以通过颜色区分，绿色的接鼠

标，紫色的接键盘。

盘5、USB端口

金是一种通用外设总线接口，

可以用来连接各种设备，鱼

括打印机、Modem、鼠标、

键盘、移动存储设备、扫描

仪、音箱等

卷USB1.1最大传输速率12Mbps,

USB2.0最大传输速率

480Mbps

糜24

2.2CPU

©2.2.1CPU简介

«1.概述

二CPU（CentralProcessing

Unit,中央处理器）是计蒐机

的核心廓生从项熊上看，

CPU将运黄器和控制器窠成

在一块芯片中。也被称为

Microprocessor（薇处理器）。

二CPU的运行速度和性能很大

矍度上决定了计算机的整体性

能。

2.2CPU

02、CPU的主要性能指标

◎主频、外频。

士数据总线宽度。

0地址总线宽度。

金核心电压和输入/输出电压。

盘3、世界上CPU主要生产厂商

二Intel

-AMD…门口

例c工/"施尔j

2.2CPU

金222486aCPU

益80486是32位CPU,与

80386相比有如下优点:

嗫更强大的多任务的功能。

嗫首次采用了RISC技术。

嗫采用了突发总线方式。

事将数学协处理器和高速缓冲

存储器一起集成到芯片内。

?屣4

2.2CPU

s2.2.4PentiumIkPentiumIII、Pentium

4

1、Pentium

威在推出PentiumPro后，Intel又推出了它的改进

型产品PentiumII,特点：______

嗫100MHz前端总线。

嗫增添了57条MMX多媒体指省

嗫更大的LICacheo

嗫CPU上集成512KBL2Cache

嗫采用Slot1插槽。

2.2CPU

蠢2、Pentium

C在PentiumII技术基础上

开发，特点：

嗫支持100、133MHz前端总

线。

嗫增添了SSE多媒体指令。

嗫采用Slot1、Socket370插

槽。

例e.

2.2CPU

03、Pentium4

wPentium4引入了全新

的NetBurst结构,特点:

嗫支持400、533、800MHz前

端总线。

嗫增添了SSE2多媒体指令。

嗫采用Socket478、SocketT

(775)插槽。

2.2CPU

金Pentium4还有若干增强型号，如采用大容

量L2Cache的PentiumEE,双核心的

PentiumD等。

晶LGA775是一种新型的无针脚CPU封装，多

数LGA775支持EMT64指令，可以进行64

位运算。

23内存

2.3.1存储器概述

二存储器是计算机中广泛使用的部件之一，存储器

有两项重要指标——容量和速度。

嗫容量一般用比特（b）或字节（B）为单位。

嗫速度用存取时间，又称读写时间或读写周期，一般以

纳秒（ns）为单位。J

二按其存储的数据是否可改写，存储器可分为ROM

和RAM两种。

23内年»1景

❸高京语欢的电路简单7藁赢高7焉样芯片面积上可

作出更箜的存置里元（Of太量里用存储器的计算机中，

DRAM被厂泛使用。计算机的内存主要由DRANHa成。

DRAM的种类：

<FPDRAM（FastPageModeDRAM,快页模式动态随机存储器）

嗫EDODRAM（ExtendedDataOutputDRAM,扩充数据输出动

态随机存储器）

嗫双口方式动态随机存储器

嗫SDRAM（SynchronousDRAM,同步动态随机存储器）

<VCM（VirtualChannelMemory,虚拟通道存储器）

嗫RDRAM（RambusDRAM）

<DDRSDRAM（DualdaterateSDRAM,双倍速率SDRAM）

我

23内存

e2、常见内存条

令SDRAM主要在PentiumIII微机中使用,

要指标：

嗫168个引脚

嗫工作频率66MHz〜133MHz

嗫工作电压3.3V

23内存一.

金DDR-SDRAM主要在mPGA478的Pentium

4、Athlon和Athlon64微机中使用,主要

指标：

曦184个引脚

嗫工作频率200MHz〜400MHz

嗫工作电压2.5V

2.3内存、蒙'

___________—―

金DDRII-SDRAM主要在LGA775的Pentium

4微机中使用，主要指标：

尊240个引脚

嗫工作频率400MHz〜800MHz

嗫工作电压1.8V

23内存>

jJ

®2.3.3SRAM静态随机存储器

总在一定的制造技术下，SRAM容量比其他类

型内存低，因而造价也高。SRAM很快，

可以用来与高速CPU保持同步，因此

SRAM多用于高速缓存（Cache）。

£常用的几种SRAM

<AsyncSRAM（异步静态随机存储器）。

<SBSRAM（同步突发静态随机存储器）。

<PBSRAM（管道突发静态随机存储器）。

/尸、出注公?"

23内存

2.3.4Cache高速缓冲存储器

◎Cache在微机系统中获得了广泛应用o

<CPU中的Cache。

墨硬盘中的Cache。

氢光盘中的Cache。

?主存储器中的Cache

次AiX53

2.4外存

给241磁盘存储器

1、一般知识

后磁盘：使用磁化技术将信息记录在磁性材料上，记录介

质称为盘片，磁盘机工作时盘片是以恒角速度旋转的。

叁磁道：磁盘机的写入电路将0、1信号编码后，记录在盘

片的磁道上。磁道是盘片上记录信息的很多同心圆，各

磁道间是保护间隙，在保护间隙中无任何存储信息。

二扇区：实际存储信息时，每一磁道又分成若干等份，称

为扇区，同一磁道相临扇区间是各种控制信息，供控制

电路读取信息时同步用，在PC机中常用操作系统

(DOS、Windows)'的文件系统每一扇区都存储512笔

节的信息。ra

央

为2、磁盘容量

a磁盘容量有未格式化容量和格式化容量之

分。

＞磁盘格式化后的容量可用下式算出：

嗫格式化容量(B)=512BX每磁道扇区数X每面

磁道数X磁头数(磁面数)

金3.5英寸高密盘片，其规格为每磁道18扇区、

80磁道、双面(2个磁头)，其容量为：

嗫512X18X80X2=1440KB(1KB=1O24B)

怒，黑心d缸堂

2.4外存

令某硬盘其规格为871柱面、16磁头、36扇

区/磁道，则其容量为：

<512X36X871X16=256868352(B)

力硬盘生产厂家常以1KB=1OOOB进位标注硬

盘容量，则此硬盘容量为256MB。

后若以1KB=1O24B的进位标注容量，贝I」该硬

盘容量为256868352/1024/1024=244.97MB,

各种操作系统一般用245MB标记该硬盘容

量。/

夕k♦/心、(地注MN

2.4外存

超3、软盘驱动器

二舌涮嚼鬻翩翳蠹器簿寸软盘现

13薪英寸铲和51的英寸盘献娥1B躅除I

IrTt/T^T-^\71

英寸盘而言为1.44MB(HD)和720KB(DD)。

上二般来讲，高密驱动器可使用低密盘片,反之不4

可。

墓

2.4外存

扇4、硬盘

后硬盘驱动器简称硬盘，

与软盘相比有以下特点:

嗫速度快。

嗫容量大。

嗫盘片在驱动器内部，不

可拿出，整个硬盘固定

在机箱内（因而也称固

定盘）。

24外存

J

电硬盘技术指标

曦硬盘容量。即硬盘可存储的数据总量。

二转速。一般用rpm(转/分钟)来衡量，同等条件下，

转速越高，性能越好。现在的硬盘转速至少在5400rpm

以上。

嗫数据传送模式。指硬盘使用的数据传输工作模式，需

要主板支持。以IDE接口方式(PATA)而言，有Ultra

ATA33/66/100/133等若干种工作模式。现在的新型

硬盘一般都支持UltraATA100/133o

<CacheoCache越大，越能减少重复读取时所花的时「用”

5

X

卷硬盘接口方式

嗫SCSI接口：主要用于小型机和服务器。

嗫IDE接口（PATA接口）：PC常用接口，有两

大优点：易于使用与价格低廉。

嗫SATA接口：新型硬盘接口，采用串行传输方

式，线缆连接简洁，借鉴了SCSI的一些技术，

性能很高，有取代PATA的趋势。

Iks，

典

2.4外存

勒2.4.2光盘工

®1>一般知识

喜光盘是另一种海量存储设备。

一般用户使用的光盘机叫

CD-ROM驱动器（简称光

驱），它只能读取光盘片的

信息，而不能写入。

二止匕外，常见的光驱还包括容

量更大的DVD-ROM及可写

入的CD-R/W刻录机、

DVD-R/W刻录机等。

央

盘2、光驱主要性能指标

举光驱的速度。CD-ROM以x倍速标记光盘速度。

嗫lx光驱（单速光驱）读取速度为150kB/s。

＜当某光驱最大读取速度为600kB/s时，该光驱就标记为4x光驱（称

为四倍速光驱）。

赛注意，多数光驱标记的是光驱的最大读取速度，加MAX后缀，如

52xMAXo

给容错能力。容错能力是指光驱读盘的能力。

目CPU占用率。

金平均寻道时间。平均寻道时间是指平均读取光碟内外道的

时间。

二内部缓存。光驱带有内部高速缓存，其容量从64KB到

512KB不等。

2.4外存

2.4.3固态硬盘

一般知识

后固态硬盘(SolidState

Disk、IDEFLASH

DISK)是由控制单元

和存储单元(FLASH

芯片)组成，简单的说

就是用固态电子存储芯

片阵列而制成的硬盘

2.5

2.5.1显小

显示适配器一般由三部

分组成：主机接口部分、

外设显示器接口部分和

显示功能部分。

省与王机接口部分决定了

显示适配器使用的总线

类型(PCLAGP或PCI-

E),目前新产品大多使

用AGP或PCI-E总线。

言显示卡发