《计算机组装与维护》教案

《计算机组装与维护》

教案

第一节计算机系统概述

教学目的：1、了解计算机网络的发展简史

2、掌握计算机网络的分类

3、掌握计算机网络的组成和网络的基本要素

教学重点：计算机网络的组成和网络的基本要素

教学难点：计算机网络的组成和网络的基本要素

教学方法：讲授法

教学用具：投影、多媒体计算机

授课时间：

课时计划：3课时

教学过程：

导言：

计算机发展到今天，已不再是一种应用工具，它已经成为一种文化和潮流，并给各

各行'也带来了巨大的冲击和变化。同时，计算机文化也在改变着生活模式和思维模式，

从来没有一种文化会像计算机文化一样得到如此一致的认同。

所为计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、高速地进行数值运算和信息

处理的电子设备。本章介绍计算机的特点、分类、应用以及计算机的组成，并阐述硬件

和软件之间的关系。

新课内容：

IBM公司生产的PC机采用了“开放式体系结构”，即主板上大都有6-8个扩展插

槽，供PC机外围设备使用，通过更换板卡，对微机的相应子系统进行局部升级，使其具

有更大的灵活性和扩充性，并且公开了其技术资料，因此其它公司先后为IBM系列PC

机推出了不同版本的系统软件和丰富多样的应用软件，以及种类繁多的硬件配套产品。

因此当今以IBMPC微型计算机中的主流产品。

一、计算机的发展

1946年2月14日世界上第一台电子计算机ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。

人类进入科学计算的新纪元，进入了信息时代。

1、第一代电子管计算机时代

第一代计算机发展时间从1947年到1957年，近11年的时间。其主要采用电子管作

为主要的逻辑元件。主要特点：存储量小，体积庞大，价格昂贵，功耗巨大，运算速度

慢。应用在科学计算和军事等方面。

2、第二代晶体管计算机时代

第二代计算机发展时间从1958年到1964年，近7年的时间。其主要采用晶体管作

为主要的逻辑元件。主存储器还是用磁芯，外存储器开始用磁盘。主要特点：存储容量

增加，运算速度得到了明显的提高。

3、第三代集成电路计算机时代

第三代计算机发展时间从1965年到1970年，近6年的时间，用中、小集成电路晶

体代替分立元件晶体管。这时，计算机开始广泛应用于大型企业中的工业控制，数据处

理和科学计算等各个领域。

4、第四代大规模和超大规模集成电路计算机时代

第四代计算机发展时间从1971年直到现在，其特点为：集成程度更高，计算机更加

微型化，运算速度，达到每秒上亿次，计算机的外部设备向高性能、多样化发展，软盘

和硬盘得到推广。

二、计算机发展的趋势

1、计算机的处理技术不断提高

2、计算机的体积不断减小

3、计算机的价格不断降低

4、计算机信息处理的多媒体化

5、计算机与通讯技术的结合进入“网络化”时代。

三、计算机的应用

计算机在的应用领域可以说包含当今社会的各个方面，大致可以分为六类。

1、科学计算

2、数据处理

3、过程控制

4、计算机辅助系统

5、智能模拟

6、上网应用

四、计算机的分类

1、按规模分类

巨型计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机和微型计算机，其中微型计算

机还包括台式机、笔记本、掌上电脑、单板机、单片机等。

2、按组装方式分类

原装机：计算机中的全部器件均由IBM公司生产，并组装的计算机。

品牌机：由某一个厂家组装、但计算机中的器件由多种品牌构成。

兼容机：用户自己组装的多种品牌器件构成的计算机。

3、按用途分类

专用机、通用机

五、计算机系统概述

一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成

1、硬件系统

计算机的硬件是指构成计算机的各种实体部件，即看得见、摸得着的部件。

2、软件系统

软件系统是指为计算机运行提供服务的各种计算机程序。

六、计算机硬件系统组成

目前所使用的各种型号的计算机均属于冯•诺依曼结构计算机，主要由控制器、运算

器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。

I、控制器

控制器是整个计算机的指挥控制中心，它从存储器取出相应的控制信息，经过分析

后，按照要求向其它的设备发出控制信号，使计算机中的各部件正常协调地工作。

2、运算器

运算器是计算机中信息加工场所，相当于工厂中的生产车间。大量数据的运算和处

理工作就是在运算器中完成的。其中的运算主要包括基本算术运算和基本逻辑运算。

3、存储器

存储器是计算机中用来存放中间数据和程序运行结果的地方，并根据指令要求提供

给有关设备使用。计算机中的存储器可分为主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高

速缓冲存储器。

4、输入设备

输入设备的主要作用是把程序和数据等信息转换成计算机所能识别的编码形式，并

按顺序送到内存。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。

5、输出设备

输出设备的主要作用是把计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们所能

识别的文字、图形、图像等信息并输出，常见的输出设备有显示器、音箱等。

七、计算机的硬件结构

对于微型计算机的维修人员和用户来说，最重要的是微机的实际物理结构，即组成

计算机的各个部件。PC系列微机是根据开放式体系结构来设计的，系统的组成部件大都

遵循一定的标准，可以根据需要自由选择、灵活配置。

1主板

从功能匕讲主板就是主机，所以也称为主机板，有时叫做系统板（SystemBoard）,

母板，它是一块多层印制电路板，按其结构分为AT主板和ATX主板，按其大小分为标

准板、Baby、Micro板等儿种。

2,CPU

CPU（中央处理单元）是微型计算机的核心部件，它是包含有运算器和控制器的一

块大规模集成电路芯片，称为CPU。衡量一个CPU性能好坏的指标有CPU所能处理数

据的位（机器字长）、CPU的主频等。

3、内存

内存槽用来插入内存条一人由右及J上狂七七人「AM芯片。这种“内存条结构”

可以节省主板空间并加强配图L6典型的计算机系统的容量有32M、64M、128M和

256M等规格。

4、软、硬盘驱动器

软、硬盘驱动器是微机系统中最主要的外部存储设备，它们是系统装置中重要的组

成部分，通过主板上的软、硬盘适配器与主板连接。

5、各种接口适配器

各种接口适配器的作用是勾通主板与各种外部设备之间的联系渠道。通常配置的适

配器用于连接显示器的显示卡，具有连接磁盘驱动器、打印机和构成串行通信接口等功

能的多功能卡等。用户可以根据需要重新进行配置和扩充。

6、显示器

显示器通过显示卡接到系统总线上，两者一起构成显示系统，显示器是微型计算机

与用户进行沟通互不可缺少的部件。

7、电源

电源是安装在一个金属壳体内的独立部件，它的作用是为系统装置的各种部件和键

盘提供工作所需的电源，机箱中的电源有两种：老式的AT电源和新型的ATX电源。

8、主机箱

主机箱由金属体和塑料面板组成，分卧式和立式两种，在具体细节结构上稍有差异。

9、键盘和鼠标

键盘和鼠标是现代微型计算机中最主要的输入设备，计算机所需要处理的程序、数

据以及各种操作命令都是通过它们输入的。

八、软件系统

软件：计算机系统中各种程序和文档资料的统称

1、系统软件：计算机的基础，管理计算机的软硬件资源为应用软件提供一个操作平

台。。

2、应用软件：为解决某项具体问题而设计的程序。

课堂作业：

小结:

课后作业:

教学后记:

第二节计算机系统概述

教学目的：1、了解计算机网络的发展简史

2、掌握计算机网络的分类

3、掌握计算机网络的组成和网络的基本要素

教学重点：计算机网络的组成和网络的基本要素

教学难点：计算机网络的组成和网络的基本要素

教学方法：讲授法

教学用具：投影、多媒体计算机

授课时间：

课时计划：3课时

教学过程：

导言：

本节主要对计算机系统组装过程进行简要介绍，以引导读者学习本章后面的内容，

希望读者看完本节后能抓住本章主要线索——计算机组装过程。

新课内容：

一、计算机组装设备

自己组装计算机的用户，在组装前要先将所装计算机系统中的硬件部分准备齐全，

这些硬件系统可以分为三个大的部分。

1、主机系统

2、输入设备

3、输出设备

二、计算机系统组装步骤简介

有了装机用的组件，下面可以自己动手组装调试计算机，其大致过程是：

1、硬件系统的组装

2、CMOS设置

3、硬盘规划

4、操作系统安装

5、系统调试

以上对计算机系统安装进行了•个整体介绍，下面的儿节将要对以上儿个步骤进行

详细介绍。希望读者认真阅读以下详细安装过程。

三、计算机硬件安装过程简介

1、准备工作

2、安装CPU和CPU散热风扇

3、跳线设置

4、安装内存条

5、连接主板电源

6、在机箱底板上固定主板

7、安装各种接口卡

8、安装软盘驱动器

9、安装硬盘驱动器

10、安装光盘驱动器

11、连接主板与机箱面板上开关、指示灯、电源开关等连线

12、连接外设

13、通电测试基本系统

四、准备工作

安装前的准备工作主要有以下几个：

1、阅读各个部件的用户使用说明书，并对照实物熟悉部件。

2、准备好安装工具。

3、释放身体静电。

五、安装CPU和CPU散热风扇

1、Socket型

⑴.在Socket插座上安装CPU

(2).安装CPU风扇

⑶.连接CPU风扇电源线

2、Slotl型

⑴.安装CPU支架

⑵.安装CPU

(3).安装风扇电源

六、跳线设置

1、CPU电压设置

2、CPU工作频率设置

3、内存电压选择跳线设置

七、安装内存条

安装168线内存条时，内存条底部金手指上的两凹部用于安装时正确对位，两侧的

凹部用于安装就位后的卡位。将168线内存条底部金手指上的两凹部对应168线内存插

槽中的两凸部，对准方位后将内存条垂直向下压入插槽中，听到内存插槽两侧的弹性卡

发出“咔”的声响后，内存条即安装就位。此时内存插槽两侧的弹性卡已向上直立并卡住

内存条两侧的缺口。

八、连接主板电源

1、连接普通电源

2、连接ATX电源

九、在机箱底板上固定主板

在完成了CPU和内存条的安装之后，就可以把主板装入机箱了。在主板边缘和中间

有一些圆孔，这些圆孔和机箱底板上的圆孔相对应，利用这些定位圆孔可将主板固定在

机箱底板上。

定位金属螺柱和塑料定位卡是在机箱底板上固定主板的紧固件，定位金属螺柱和塑

料定位卡，由机箱供应商与机箱配套提供。

十、安装各种接口卡

电脑主板匕根据需要可安装各种接口卡，通过这些接口卡完成相应功能。如显示卡、

声卡、网卡、内置Modem等等。

目前586主板采用的I/O总线插槽有ISA、PCLAGP三类（中、低档主板一般没有

AGP总线），相应的接口卡也分为ISA卡、PCI卡利AGP卡。

机箱后面板处有一个竖直条形窗口，可把接口卡尾部的金属接口挡板用螺丝固定在

条形窗口顶部的螺丝孔上，通过挡板上的接口与外部设备相联。

安装ISA、PCLAGP卡的方法大致相同，只是各自均应安装在相应的扩展槽中，以

下以安装PCI显示卡为例。

十一、安装软盘驱动器

连接软盘驱动器与主板软驱接口之间的数据线是一条34线扁平电缆。数据电缆线共

有5个插头，其中右端电缆较长的一端连接主板软驱接口；左边的一大一小两个插头分

别用于连接5英寸软驱和3英寸软驱，但仅使用其中的一个插头。与这个插头连接的软盘

驱动器的编号是“A”。中部两只插头用于连接驱动器“B”。

十二、安装硬盘驱动器

1、硬盘的主从跳线及设置

2、安装硬盘

安装方法：

（1）.设置跳线

（2）.连接硬盘数据电缆：

（3）.固定硬盘：

十三、安装光盘驱动器

1、光驱的主从跳线设置

2、安装光驱

⑴.设置跳线

（2）.连接光驱数据电缆

（3）.固定光驱:

十四、连接主板与机箱面板上开关、指示灯、电源开关等连线

1、插接主板与机箱面板的连线

2、连接普通机箱电源开关

3、安装接口连接器

十五、连接外设

1、连接显示器

⑴.连接显示器：

（2）.连接显示器电源线：

2、连接键盘

ATX规范取消了普通的AT键盘接口使用了PS/2接口，这两种键盘接口在外型和引

脚功能上是不同的，因此传统的键盘不能用在ATX机上。如果要在ATX机上使用传统

的AT键盘，可以通过接口转换器连接。这种转换器在电脑公司可以买到。

十六、通电测试基本系统

完成上述十二个步骤之后，你的基本系统就安装完成了。进一步检查连线无误之后，

可以通电测试基本系统。连接主机电源，若切正常，系统将进行自检并向你报告显示

卡型号、CPU型号、内存数量和系统初始情况等。如果开机之后不能正常显示、死机。

说明基本系统不能正常工作，不能进行下一步安装。应根据故障现象查找故障原因：

1.电源风扇不转，电源指示灯不亮，可能是电源开关未打开或电源线未接通。

2.电源指示灯亮，但是无声无显示，说明主板电源接通，自检初始化未通过。需检

查各连线是否连接正确，显示卡、内存条是否接触良好。

3.电源指示灯亮、喇叭鸣声，可能出现的故障有键盘错误、显示卡错误、内存错误、

主板错误等等，若有显示可根据提示处理，若无显示则主要检查内存和显示卡。

4.电源风扇一转即停，说明机内有短路现象，应立即关闭电源，拔去电源插头。可

能造成的原因有：

(1).主板电源线插接错误。

(2).主板和机箱短路。

(3).主板、内存质量不佳。

(4).显示卡安装不当等等。

此类故障属严重故障，一定要小心、仔细的检查，查到故障原因并排除后方能继续

通电，否则会损坏设备。

课堂作业：

小结:

课后作业:

教学后记:

第三节主板的结构与功能

教学目的：1、认识计算机主板

2、掌握主板的结构及功能

3、用会挑选主板

教学重点：计算机主板的组成

教学难点：计算机主板的组成

教学方法：讲授法

教学用具：投影、多媒体计算机

授课时间：

课时计划：6课时

教学过程：

导言：

主板又叫主机板(MainBoard)、系统板(Systemboard)或母板(MotherBoard),它安

装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之、因为主板是整个微机内部结构的

基础，不管是CPU、内存、显示卡还是硬盘、键盘、声卡、网卡等均插在主板上靠主板

来协调工作，主板不好，则其他•切插在它上面的部件的性能都不能充分发挥出来。

新课内容：

一、主板的作用

主板实际上就是一块电路板，上面安装了各式各样的电子零件并布满了大量电子线

路。当微机工作时由输入设备输入数据，由CPU来完成大量的数据运算，再由主板负责

组织输送到各个设备，最后经输出设备反映到我们的感官。这个过程看上去很简单，输

入设备就是键盘、鼠标等，输出设备就是显示器、打印机之类，可是CPU的运算结果哪

个先送去，哪个后送走，这些就要靠主板上的系统芯片来控制。而且主板上还不止系统

芯片一个部件，由此看来，主板的地位相当重要。

二、主板的组成

主板是一块安装有各种插件和控制芯片的电路板，其电路结构和工作原理比较复杂。

大致说来，主板由CPU插槽(或插座)、内存插槽、总线扩展槽、控制芯片组、外设接

口、COMS和BIOS控制芯片等几个部分组成。

1、系统总线

在计算机工作的过程中，各部件之间要快速传递各种各样的信息，而这些信息是通

过微型计算机中的信息高速公路——系统总线实现的。

⑴、数据总线DB(DataBus)

数据总线用于CPU与主存储器、CPU与I/O接口之间传送数据。数据总线的宽度等

于计算机的字长。

(2)、地址总线AB(AddressBus)

地址总线用于CPU访问主存储器或外部设备时，传送相关的地址。地址总线的宽度

决定了CPU的寻址能力。

⑶、控制总线CB(ControlBus)

控制总线用于传送CPU对主存储器和外部设备的控制信号。

2、CPU插槽

CPU插槽是CPU在主板上的落脚之地，CPU需要通过CPU插槽与主板连接才能进

行工作，CPU插槽可以分为Socket构架(针脚式)和Slot构架(插卡式)两种。

⑴、Socket构架

Socket在英文里就是插槽的意思，也称之为零插拨力(ZIF)插槽，特点是通过•个

小杠杆将CPU卡紧，安装拆卸CPU都很方便。它有以下几种：

Socket7>Super7(Socket7+AGP+100MHz外频)、Socket370(主要支持的CPU有

Celeron>CeleronII>PentiumHI等)、SocketA(Socket462)、Socket423>Socket478、Socket

775(SocketT)

⑵、Slot构架(242个引脚)

它是一种插卡形式的接口，主要有以下儿种：

SlotlSlot2、SlotA：

3、BIOS和CMOS芯片

在主板上往往有一些不太起眼，但十分重要的芯片，就是存放BIOS信息的Flash

EPROM芯片。

⑴、BIOS：

BIOS是英文"BasicInputOutputSystem的缩略语，直译过来后中文名称就是“基本

输入输出系统”。形象地说，BIOS应该是连接软件程序与硬件设备的一座“桥梁”，负责

解决硬件的即时要求。•块主板性能优越与否，很大程度上就取决于BIOS程序的管理功

能是否合理、先进。

⑵、CMOS与BIOS关系

不少人容易混淆BIOS与CMOS,这里就讲讲CMOS及其与BIOS的关系。

CMOS是**ComplementaryMetalOxideSemiconductorv的缩写，翻译出来的本意是

互补金属氧化物半导体存储器，指一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料。但在这

里CMOS的准确含义是指目前绝大多数计算机中都使用的一种用电池供电的可读写的

RAM芯片。

⑶、BIOS的功能

A.开机引导；B.上电自检(POST)：C.I/O设备驱动程序；D.分配中断值；E.装入系统

自举程序

4、后备电池

主板上有一个个亮晶晶的电池，只有钮扣大小。可别小看了这个东西，这可是主板

的不间断电源啊，离开了它你的PC工作起来一定不正常。计算机的内部时钟不会因为断

电而停止，系统CMOS中的硬件配置信息也不会因为断电而丢失，这切的功劳都应该

记在这颗小电池身上。

5、CACHE

Cache叫做高速缓冲存储器。在早期486主板上，Cache大多是以独立芯片形式集成

在主板上，一一般是28个引脚的芯片共有4-8个，在486以后Cache是集成到CPU中的，

叫L1即一级缓存（InternalCache）和L2即二级缓存（ExternalCache）,现在的大多数主

板上已经有了三级缓存，集成在北桥芯片中。

6、内存插槽

内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量.主板所支持的内存种类和容量

都由内存插槽来决定的。目前主要应用于主板上的内存插槽有：SIMM、DIMM、DDR

和RIMM四种。

⑴、SIMM（SingleInlineMemoryModule,单列直插式存储器模式）

SIMM插槽是早期AT型主板匕常见的内存插槽，主板的内存条里只有•则提供引角

用来传输数据。SIMM可分为30Pin的16位内存插槽和72Pin的32位内存插槽（Pin为

线）。

⑵、DIMM（Dual-Inline-Menory-Modules,双重在线存储器模式）

内存条通过金手指与主板连接，内存条正反两面都带有金手指。金手指可以在两面

提供不同的信号，也可以提供相同的信号。在内存发展进入SDRAM时代后，SIMM逐

渐被DIMM技术取代。

DIMM内存为168Pin（金手指每面为84Pin）的64位内存插槽支持PC100和PC133,

DIMM上.有两个卡口，用来避免因错误插入而导致内存条烧毁；笔记本所用的DIMM为

144Pin«

⑶、RIMM

RIMM是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型，RIMM内存插槽的

外型尺寸与DIMM差不多，金手指同样也是双面的。RIMM有184Pin的针脚（金手指

每面为92Pin）,在金手指的中间部分有两个靠的很近的卡口。

（4）、DDR（DualDataRateSDRSM,双倍速率同步动态随机存储器）

DDR内存插槽是最新的内存标准之一，DDR内存能够一个时钟周期内传输两次次数

据，即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。

7、总线

总线是指CPU与外部设备之间进行数据交换的通道。如果把主板上流动的信息，包

括数据和指令比喻做血液的话，那么总线就相当于•个人的血管，它的粗细决定着主板

上的信息在单位时间内通过的流量，即信息传递的速率。

从PC诞生到今天已经出现了三代总线标准，它们分别是：这是第一代总ISA总线；

第二代总线为现在使用广泛的PCI总线；第三代为近年来刚兴起显示卡专用总线PCIe。

⑴、ISA

ISA（IndustryStandardarchitecture,标准工业结构总线），它是早•期的IBM公司在PC

机中最早推出的•种总线标准。在早期的AT型主板上常见，为黑色，具有24位地址线，

8位或16位的数据线，时钟频率为8.33MHz,传输率为16.67MB/S。（注：最大数据传输

率=（时钟频率X数据线的宽度）+8B/S）。

（2）、EISA

EISA（EnhancedIndustryStandardArchitecture,扩展标准工'业结构总线）在早期AT

型主板上最长的总线，为前黑后棕。具有32位地址总线和数据总线，时钟频率为8.33MHz,

最大传输率为33MB/S,是专门为486计算机所设计。

⑶、PCI

PCI总线使用最广泛的一种总线形式，为白色，具有32位地址总线和数据总线，最

高为64位，时钟频率为33MHz,最大传输率为133MB/为PCI总线和CPU直接相连即

外部设备可以直接和CPU进行数据交换。支持即插即用功能。

（4）、AMR、CNR、NCR

AMR：即声音/调制解调器接口，是Intel公司发展的一种扩展槽标准，用于声卡或

调制解调器；

CNR：即网络通信接口，是Inter公司开发的开放式工业规范，支持声音、Modem和

网络接口，用来代替AMR,比AMR略长，但与AMR卡不兼容；

NCR：即网络通信接口，是VIA和AMD等几个厂商推出的总线形式与AMR卡兼

容。

8、I/O接口

计算机I/O接口是用来连接各种输入输出设备，即外部设备与主板之间进行数据交换

的通道。它包括串口、并口、IDE接口、键盘接口等，它们都可以标准化。在计算机系

统中采用标准接口技术，其目的是为了便于模块结构设计，可以得到更多厂商的广泛支

持，便于"生产"与之兼容的外部设备和软件。不同类型的外设需要不同的接口，不同的接

口是不通用的。

⑴、AGP

AGP总线只能安装AGP显示卡，它将显示卡同主板内存芯片组直接相连，大幅度提

高了计算机对-3D图形的处理速度，AGP扩展槽为棕色，其时钟频率为66MHz,传输率

为256MB/S。目前的AGP工作模式有：AGPIX、AGP2X、AGP4X和AGP8X四种，其

对应的数据传输率为266MB/S、532MB/S、1064MB/S和2GB/S。其中AGP4X的插槽和

金手指ijAGPIX、AGP2X都不一样。支持AGP4X的插槽中没有了原先的隔断，但金手

指部分的缺口却多了一个。

⑵、IDE接口

在主板上IDE接口一般标有PRIMARYIDE、SECONDARY或IDE1、IDE2。

⑶、软盘接口

主板上的软驱插座•般为•个34针双排针插座，标有FLOPPY、FDC或FDD。

⑷、SCSI接口

SCSI接口的原义是小型计算机系统接口。

⑸、串行接口

在早期的主板上串行接口为两个10针双排针式插座标有C0M1和COM2。5

⑹、并行接口

在早期的主板为•个26针双排针式插座标有LPT或PRN。

(7)、PS/2

在586以后的主板上都做有PS/2接口以备扩充使用。现在所采用的PS/2接口是用来

连接小口鼠标或小口键盘。

⑻、USB接口

USB意思是“通用串行线”这是一种新的接口标准，是电脑系统连接外围设备（如

键盘、鼠标、打印机）的输入/输出接口标准。现在的ATX主板•般集成了两个-六个

USB口或更多。

USB有如下主要特点：①.外设的安装十分简单；②.对•般外设有足够的带宽和连接

距离：③.支持多设备连接；④.提供内置电源。

（9）、IEEE1394接口

1394卡的全称是IEEE1394InterfaceCard,Sony等视频设备厂商称它为iLink,而创

造了这一接口技术的Apple（公司名）称之为Firewire,火线。

9、跳线插针

跳线是在主板上.可以进行各种硬件设置的设备，通过这些设置可以规定主板安装什

么型号和规格的硬件。现在的主机板上，需要跳线的地方越来越少了，但是多多少少都

有儿个地方需要用到跳线。

10、机箱面板指示灯及控制按键插针

1、POWERLED电源指示灯2、SPEAKER铃（扬声器）

3、HDDLED硬盘指示灯4、TURBOLED跳频指示灯

5、TURBOSW跳频控制按键插针6、RESETSWReset控制按键插针

7、POWERSW电源控制按键插针8、KEYLOCK键盘锁

11、逻辑控制芯片组

芯片组是衡量主板不可缺少的指标。目前世界上能够生产PC机主板芯片组的厂商也

只有4家公司，分别是INTEL、VIA（威盛）、ALI（扬智）、SIS（矽统）。除了INTEL

一家是老外，其余的都是我国台湾的厂商，作为中国人我们的确应该感到骄傲。

1、北桥芯片组：

特征：离CPU较近并较大，和CPU密切通信，管理L2高速缓存。一般配有散热片

或风扇；对CPU支持：决定着主板能安装何种档次的CPU及其频率，并决定是否支持

AGP高速图型接口；对内存支持：决定了所使用的内存类型、最大容量及ECC数据纠错

等。

2、南桥芯片组：

特征：离CPU较远：提供标准的I/O芯片，用于管理计算机中各个设备的接口及总

线、控制键盘控制器、时钟、电源管理等。

三、主板的分类

1、按主板上的CPU分类

按主板上能所使用CPU的型号可分为386、486、P2、P3、P4、赛扬、K5、K6等主

板。

2、按主板上的CPU插槽

按主板上CPU的插槽形式可分为插座式和插槽式两种。

3、按主板的基本功能：

⑴、PNP主板，即插即用主板

(2)、节能主板

⑶、无跳线主板

(4)、智能主板

4、按主板的结构分类

⑴、AT主板：

13英寸X12英寸，主板上内存被安在一个狭小而又不通风的角落，影响了内存的安

装和升级散热。

⑵、BABYAT主板：

13.5英寸X8.5英寸，比AT主板长，但有些不负重荷方面取消了主板上使用较少

的零部件以压缩空间，另一方面将BABYAT主板适当加宽，以增加使用面积。

⑶、ATX主板：

ATX型主板比AT型主板的结构上有很大的区别。其优有主要有以下几点：

(D.主板的长边紧贴机箱后部，使更多的外设接口可以集成到主板匕

(2).优化了内存及CPU的位置有利于安装和散热；

⑶.标准的主板匕有两个串行输出口、一个PS/2鼠标口、一个PS/2键盘口和一个并

行输出口，有些主板还固化了声卡及游戏接口；

⑷.优化了软硬盘接口位置：

⑸.对主板上的元件高度作了规定，且增强了电源管理。

5、一体化主板

优点：减少了因接触不良而造成的故障整体设计合理

缺点：不利于升级，一个部件的损坏会造成整个主板的损坏

6、按逻辑控制芯片分类

(D.INTER：LX、BX、1810、I815EP、1845、1850、1865、1915

(2).非INTER：APOLLO、SIS、ALLOPTI

四、主板的选购

1、制造工艺

(1)、看主板做工是否精细；

电路板(PCB)的层数是否为多层，焊点是否整齐标准，走线是否简洁清晰。

⑵、看主板元件，如电熔电阻等：

(3)、看设计结构布局是否合理，是否有利于其它配件的散热；

(4)、看主板是否通过相应的安全标准认证；

⑸、看主板包装和相关配件。

各种连线、驱动盘、保修卡、合格证等等是否齐全。

2、品牌

华硕(ASUS)、微星、INTEL,精英(ECS)、技嘉(Gige-Byte)联想(QDI)

3、升级和扩充

•般说来，买主板时都要考虑电脑和主板将来升级扩展的能力，比如扩充内存和增

加扩展卡、升级CPU等方面的能力。主板插槽越多，扩展能力就越好，价格也更贵。

4、稳定性和可靠性

由于不同生产厂商其设计水平、制做工艺、元器件等的差距。因此很难精确测定。

但可通过以下几方面来考虑。

(1)、负荷测试：指在主板上尽可能多地加入外部设备，如内存等

(2)、烧机测试：指长时间运行时是否能稳定运行，而不出现停顿或死机现象

⑶、物理环境测试：改变环境情况，如温度、湿度、震动等

5、售后服务

课堂作业：

小结:

课后作业:

教学后记:

第三章CPU

CPU（CentralProcessingUnit）中文名称为中央处理器或中央处理单元，它是

计算机系统的核心部件。CPU的性能高低直接影响着整台微机的性能，它负责微机系

统中数值运算、逻辑判断、控制分析等核心工作。如果电脑中没有了CPU,就像人没

有了大脑一样。计算机的一切工作都在此完成，人们常以它来判定计算机的档次。

CPU的内部结构可分为控制单元、运算单元和存储单元3大部分，其工作原理就

像一个工厂对产品加工过程：进入工厂的原料（数据），经过物资管理部门（控制单

元）的调度分配，被送往生产线（运算单元），生产出成品（处理后的结果）后，再

存储在仓库（存储单元）中，等着拿到市场匕去交易（交由应用程序使用）。

第一节CPU的技术指标和参数

1、主频

CPU的主频也称为内频，是指CPU内部的工作频率或时钟频率，单位为MHz（兆

赫兹）或GHZ（吉赫兹）。表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。主频的高低直接

影响CPU的运算速度，一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，

当然CPU的速度也就越快了。CPU的主频通常和其型号标注在一起的，如Pentium

11/450指其主频为450MHz,Pentium4/1.70GHZ其主频为1.7GHZ,由于各种CPU的

内部结构不尽相同，所以并非时钟频率相同性能就一样。如P1I800和PIII800。

2、外频

CPU外部工作频率称为外频，是指CPU与外部设备（内存或主板芯片组）之间的

数据交换速度。外频速度高，CPL•就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而

使整个系统的速度进一步提高。

3、倍频

是CPU的内部频率与整个系统的频率（外频）之间的倍数。从486DX2开始，CPU

的主频与外频就不一致了，而想让CPU更好的工作就要将整个系统的频率（外频）与

CPU的内部频率以一定的倍数工作，即主频=外频X倍频。实际上，在相同外频的前

提下，高倍频的CPU本身意义并不大，常会出现“瓶颈”即CPU等外频送来数据，浪

费CPU的计算机能力，早期的倍频一般为5—8倍，而现在P4机多为8—17倍，通过

这样的设置CPU的性能能够得到比较充分的发挥。

4、地址总线宽度

地址总线宽度决定了CPU可以直接寻址的内存空间大小，位数越大，则可以直接

寻址空间就越大。例如，32位地址总线，可直接寻址4GB的内存空间。地址总线宽

度也已由最初的8位发展到现在的64位。

5、数据总线宽度

数据总线宽度是CPU内部可以同时传输的数据位数，即一次性可传输数据的位

数。位数越多，速度当然就越快，则CPU性能就越好。数据总线宽度已由最初的8

位发展到了目前的64位。

6、L1Cache：

即一级缓存，可达128KB,可提高系统性能的20%,现分为数据缓存和指令缓存

两部份。

7、L2Cache：

即二级缓存，可达1MB,目的是为了弥补LICache容量不足的问题。

8、生产工艺：

早期的CPU大多采用0.5Mm的制作工艺，后来随着CPU频率的提高，0.25pm制

作工艺被普遍采用。在1999年底，Intel公司推出了采用0.18%1制作工艺的Pentium

Hl处理器，即Coppermine（铜矿）处理器。更精细的工艺使得原有的晶体管电路更

大限度地缩小了，能耗越来越底，CPU也就更省电。

9、工作电压：

CPU正常工作所需的电压，早期的CPU（286、386、486）由于制作工艺落后，因

此工作电压较大，一般为5V（奔腾是3.5V、3V、2.8V等）左右，导致CPU的发热量

过大，电子迁移现象缩短了CPU的使用寿命。现在随着CPU制作工艺的提高，工作电

压一般在1.5V—2.0V之间，使CPU发热量问题得到很好的解决。

10、插槽类型：

分为两大类：一类是针脚式Socket构架，一类为插卡式Slot构架。Socket为

ZIF（零插拔力）插座，常用Socket7、Socket370>Socket423、478。Slot常用的有

Slotl,Slot2、SlotA三种。

11、协处理器：

也称为数字协处理器NPU,主要用于浮点运算，因此286、386、8088等微机CPU

的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器

的功能也不再局限于增强浮点运算，含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的

数值计算，某些需要进行复杂计算的软件系统，如Aut。CAD就需要协处理器支持。

12、动态处理：

动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术，动态处理不是简单执行一串指

令，而是通过操作数据来提高处理器的工作效率。主要包括：

（1）多路分流预测：通过儿个分支对程序流向进行预测提高运行的速度（预测精

确度可达90%以上）；当采用多路分流预测算法后，处理器便可以参与指令流向的跳

转。这是因为处理器在取指令时，还会在程序中寻找未来要执行的指令，该项技术可

以加速向处理器传送任务。

⑵数据流量分析：抛开原程序的顺序，分析并重排指令，优化执行顺序。处理

器读取经过解码的软件指令，判断该指令能否处理或是否需与其他它令一道处理。然

后处理器再决定如何优化执行顺序以便高效地处理和执行指令。

⑶猜测执行：通过提前判断、读取并执行有可能需要的程序指令的方式来提高

执行的速度。当处理器执行指令时（每条5次），采用的是“猜测执行”的方法。这

样可使Pentiumll及以上的处理器超级处理能力得到充分的发挥，从而提升软件性

能。被处理的软件指令是建立在猜测分支的基础之上，因此结果也就作为“预测结果”

保留起来。一旦其最终状态能被确定，指令便可返回到其正常顺序。

第二节指令特殊的扩展技术

1、MMX

MMX（MultiMediaeXtnsion,多媒体扩展指令集）是Intel公司于1996年推出

的一项多媒体增强技术，共有57条多媒体指令。MMX指令集侧重于整数运算，

2、3DNow!

3DNow!（机器码的扩展指令集）是AMD公司推出的一项CPU增强技术，共有21

条指令。被广泛用于AMD的K6-2、K6-3和Athlon（K7）处理器上。3DNow!指令集

主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维方面，在软件的配合下，可以大幅度

提高3D处理性能。（注：每个周期可执行四个浮点运算）

3、SSE

SSE（StreamingSIMDExtensions,单指令多数据流扩展指令集）是Intel公司

在PHI中率先推出的。共有70条指令，其中有50条用来提高3D图形运算效率，12

条MMX整数运算增强指令、8条优化内存数据传输指令。SSE指令与3DNow!指令彼

此互不兼容，但SSE包含了3DNow!的功能。

第三节CPU的发展

一、Inter公司的CPU

1、4004

1971年11月，英特尔公司推出世界上第一个微处理器——英特尔4004芯片。

这是一个具有4比特总线配置、108千赫的芯片，做在一个3毫米X4毫米的掩模上,

有2250个晶体管，每秒运算量高达6万次，售价为200美元的芯片，在电脑业掀起

了滔天巨浪。此后，Intel更是一发而不可收，1985年推出386处理器系列，1988

年486问世，1993年推出功能更为强大的Pentium芯片，此后，Intel以10倍速的

速度奔腾向前，使计算机奔向世界各地。

Intel4004催生了个人电脑，成为大型机与小型机的终结者，成就了COMPAQ与

DELL,促进了信息产业的繁荣与发展。Intel4004的横空出世引发计算机业第二次工

业革命。

2、8080

1972年Intel公司推出8位8008,所图3-4所示。但速度慢，功能不足。1974

年推出8080,时钟2MHz控制64KB内存。

3、8086

1978年Intel公司推出，16位8086（又称为80186）最大控制内存为10时钟

4077MHz,使用了X88指令集。所图3-5所示

4、80286：

1982年推出，集成125万个晶体管，时钟6MHz-25MHz,具有16位的数据和地址

总线的Intel80286o

5、80386

1985年推出，具有32位的数据和地址总线，采用2微米，最大控制内存为4096K,

主频16M-40MHz的Intel80386o可分为80386SX和80386DX.80386SX为准32位即

内部为32位外部为16位，80386DX为真32位即内、外总线全为32位。

6、80486

1989年集成120万，采用1微米制做工艺，内部集成8K的Cache和能进行浮点

运算的NPU,并且CPU芯片与主板分开，是32位的地址和数据总线，分为80486SX

和80486DX。486sx的工作频率为16/20/25/33,无NPU,486DX的工作频率为25/33/50,

存在NPU。

7、Pentium/586

1993年3月Intel公司推出PentiumCPU为第一代奔腾产品，采用0.8微米的

制造工艺，核心为5V的电压，属于64位处理器，其主频为60/66MHZ,集成310万

晶体，具有2条通道。随后又相应推出PentiumPRO（高能奔腾）和PentiumMMX（多

能奔腾）两款产品。

注:相同产品有AMD的K5、K6和Cyrix的6X86、6X86MX。

8、PentiumII

1997年5月，第一块PII问世:，同时PII有众多的分支和系列产品。

⑴.第一代PH：运行在66MHz总线上，主频为233、266、300、333四款,生产

工艺为0.35微米，内含750万个晶体管，集成了32KB的L1（分为16KB指令缓存和

16KB的数据缓存）和256KB的L2,包含57条MMX指令，采用Slotl构架击跨对手。

⑵.第二代PII,1998年生产，采用0.25微米的生产工艺，880万个晶体管。同

时推出高端工作站和服务器的PHXeon（至强）处理器，主频为400MHz，外频为100MHz。

9、CeIeron（赛扬）

1998年推出低端市场的Celeron处理器，是PII的简化版，早期内部无L2,但

在Celeron300A以后加入了L2,并开始采用0.25微米工艺,此后相断推出CeleronII.

CeleronlH和Celeron4。

10、PIII/PIV

1999年推出第一款PHI采用Slot构架，外频为100/133MHZ,0.25微米工艺，主

频在450-600MHZ之间,支持SSE指令集。随后推P4,时钟频率为1.4G-1.5G,0.18

微米的生产工艺，L7V电压，外部频率为400Mllz。

二、AMD公司的新款CPU

1.Athlon(K7)

Athlon(阿斯龙)又叫K7,如图3-12所示。此款产品相对于AMD以前的产品可

算是革命性的进步，它不是直接拷贝Intel的架构，而是创造了一种属于自己的PC

平台。

做为CPU业界中的亚军一AMD,可谓无人不知，无人不晓。AMD,这家以高尖端技

术设计和制造大规模集成电路的厂商，创业来一直致力发展和推动着计算机事业的行

进脚步。在近三十年的与INTEL的抗争中，AMD稳扎稳打，不断地革新技术，以自己

的实力验证着AMD的业绩，正是因为AMD,才打碎了INTEL,

垄断CPU世界的梦想，也是因为AMD,才有了像K6-2-样图"I?AMDAthlon64

性价比优异的产品面世。从早期跟随INTEL后尘生产486/5X86时起，到自己创新研

发K6/K6-2/K6-3,AMD才真正逐步树立起了自己巨人的形象。

但AMD并没有沾沾自喜，因为摆在AMD面前的路仍然很崎岖，面对着INTEL一次

次强大的攻势，1999年的6月23日，AMD终于倾尽全力发布了最新的高端处理器

Athlon(原名为K7)。Athlon的出现，无疑又一次掀起商战的波澜，其锐利的矛头直

接指向INTELPIIIo

技术指标：Athlon(K7)究竟有什么特别之处呢？首先让我们来看看他的技术指

标。Athlon(K7)为了超越INTEL的PIII,在Athlon(K7)使用了一种全新的技

术，是Digital的Alpha系统总线协议的EV6,EV6的优点很多，单单就说他的乱序

执行指令就是独道之处，他不同于以往的INTEL的GTL+(P6)总线结构，其执行指

令时是随机性的乱序执行，即哪条指令先分配，则先执行哪一条，然后交付其它设备

工作，与INTEL老式的流水线计算方式比较，具有更高的命中率、和突发的时效性，

提高了运算的速度和成功率。另外Athlon(K7)可以支持128K的一级CACHE及大至

8M的二级CACHE,这让人眼睛喷火的配置是绝对的顶极产品，一改AMD过去总是跟班

的角色，一举将INTEL的XE0N做为对手，进军网络服务器的市场。高速64位的系统

总线接口(SLOTA)和高达200MHz的系统总线，一举跨越了目前所有的CPU产品，

比INTEL预计的下个世纪产品MERSED还略胜一筹。

此外，与PIII的结构特性对照见下表：

的确，AMD在K5与PENTIUM,K6与MMX,K6—2与PH相比仍然是有差距的，直

到K6-3的出现，才有了超越INTEL-PH的整数性能的消息，但浮点性能弱一直是

AMD的心病。这也一直是影响AMD的名誉的大事。

令人可喜的是，Athlon(K7)使用了全新的设计生产技术，而使得AMD继续保

持整数方面优势，绝对的超越了INTEL-PHI。在浮点方面，因为AMD改进了技术，

使用了先进的FPU,使得其性能将超越X86型处理器2倍以上，再配合AMD的专利技

术3DN0W!的浮点性能大大提高，双管齐下，全面超过了INTEL—PHI的性能。

与此同时.，AMD也将是第一个生产SMP能力的PC级CPU,将标志着AMD也可以设

计生产出双CPU乃至四个CPU的系统！(这以前一直是INTEL的专利)，为AMD进军高

端的网络服务器奠定了基础。

Athlon(K7)的配套设备：

因为Athlon(K7)使用的是全新的AlphaEV6技术，所以它标志着他与目前的

所有芯片组、主板都不兼容，因为AMD独自研发了以适用于Athlon(K7)的全新芯

片组，并且将其授权给第三方芯片制造商及主板厂商，以全面开拓市场。这第一款芯

片组是AMD—751和AMD—756,其结构型式类似于南北桥技术。而且CPU的接口插座

也与PH/PIII类似，但不同的是，Athlon(K7)总线频率为200MHZ,所以采用的

是SL0TA结构。所以Athlon(K7)的主板即不能使用以往的K6—2/K6—3,也同样

不能使用PII/PHI。反之,SL0T1的主板也不能使用Athlon(K7),这将标志着,

AMD首次研发新的接口技术与INTEL对垒，而不会再出现原来拼命嚼人家吃剩的馒头

(由SOCKET7过渡到SUPER7)的经历了。

目前，据消息，芯片厂商VIA威盛，ALI扬智已获得AMD的芯片组授权，以设计

生产兼容的芯片组，而微星、浩鑫等主板厂家也将在第一时间推出基于SLOTA芯片

组结构的主板，以配合Athlon(K7)的上市。为用户提供一个性能优异、价格低廉

的解决方案。

喜新不厌旧是Athlon(K7)的又一大特点，Athlon(K7)的首次出现，并不代

表就要抛弃所有的旧设备，在SL0TA+Athlon(K7)的组合上，你仍旧可以使用目

前的SDRAM及AGP显示卡，而且SL0TA技术仍然支持PCI/ISA设备，及普通IDE接

口的硬盘。因为溶入了全新的分频技术，而使得这些设备不会被丢弃。但同时.，Athlon

(K7)又加入了许多的新技术，如对未来的RAMBUS高速内存的支持就是很好的证明。

2.Duron(毒龙)

Duron处理器的原来代号为SpitfireoDuron处理器是AMD面向低端市场的产品，

采用SocketA(Socket462)架构，如图3-13所示。Duron处理器与目前Athlon处

理器一样，都是采用AMD第7代X86核心架构，使用200MHz系统总线，LICache

为128KB,L2Cache为64KB,采用与处理器同速的内嵌式方式，使用0.18um的

制造工艺，并加入新一代3Dnow!指令集。

AMD公司参与CPU市场的竞争已经有很长一段时间了，却一直缺乏击败其最大对

手Intel的有效武器，所以很长一段时间在CPU市场的竞争上无法占据主动。尤其在

中档家用这一块市场上，AMD更是没有出色的产品可以对抗Intel的Celeron系列。

显然AMD公司也不愿意情况这样一直持续下去，因此当其强力产品Athlon速龙

在高端CPU市场取得节节胜利的时候,适时地推出了Athlon速龙的简化版——Duron

毒龙处理器，以期在中档CPU市场这块大蛋糕上划分出大大一块放入自己的盘中。

AMD推出Duron的目的就是和Celeron争夺中档市场消费者。虽然Duron处理

器的价格非常低，但其性能却不容忽视，据说它的整体性能已经接近完整版产品

Athlon处理器和增强版产品Thunderbird处理器，连Intel的主流产品PentiumIII

处理器的市场份额都受到了Duron毒龙的影响。

三、主流CPU比较

虽然Duron处理器是Athlon处理器的简化版，和Athlon处理器有很多相似之处,

但是它并不像Celeron处理器那样完完全全是其父版处理器PentiumIII的简化版

——只缩减了128K二级缓冲内存。AMD对Duron处理器进行了专门设计，因此它的

核心和Athlon处理器不尽相同。下面的表格记录的是市场上各种很有代表性的处理

器的性能参数。

第四节CPU杂谈

一、超频的原理

目前超频是很热门的一件事情，特别是某些DIY们，甚至把超频当成了DIY的主

要内容了。但超频并非总能成功，有时超频会导致系统的稳定性大幅度下降，甚至导

致烧毁芯片。

通常你只需改一些跳线就可以完成超频的工作，必要的时候，你也可能会添加一

些配件，通常是一些风扇，散热片等冷却用