计算机组装和维护操作教程第2版_本书编委会编.pdf

高 职 高 专 规 划 教 材西北工业大学出版社计算机组装和维护计算机组装和维护（第2版）（第2版）操作教程操作教程本书编委会 编?第一章 计算机基础知识第一章 计算机基础知识?第二章 中央处理器（第二章 中央处理器（CPU）?第三章 主 板第三章 主 板?第四章 内 存第四章 内 存?第五章 硬盘驱动器第五章 硬盘驱动器?第六章 软盘驱动器第六章 软盘驱动器12 51 0 71 9 22 5 13 2 8?第七章 光盘驱动器第七章 光盘驱动器?第八章 显示器和显卡第八章 显示器和显卡?第九章 多媒体及外设第九章 多媒体及外设?第十章 电脑组装第十章 电脑组装?第十一章 电脑调试、系统安装、测试和优化第十一章 电脑调试、系统安装、测试和优化?第十二章 电脑的维护与检修第十二章 电脑的维护与检修3 6 14 3 35 5 26 8 57 7 11 0 0 1第一章 计算机基础知识第一章 计算机基础知识?第一节 计算机的发展特点、分类和应用第一节 计算机的发展特点、分类和应用?第二节 计算机系统概述第二节 计算机系统概述?第三节 微型计算机的硬件组成第三节 微型计算机的硬件组成?习题一习题一1第一节 计算机的发展特点、分类和应用从早期的庞然大物到今天的掌上型电脑不难看出计算机的发展方向是向着快速化和小型化发展。在早期人们根据计算机的计算速度把计算机分为：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。但在今天看来这些划分已不再有任何意义，计算机技术的发展，使其计算速度成指数地增长，原有的计算机运行速度标准在今天看来只能是一个笑话。例如现在按计算机是否连接到网络和按在网络中的作用划分，可分为：单机、网络服务器和终端计算机。当然也可以按其他的使用标准来划分计算机的种类。2计算机技术是当今应用最广泛的一种技术，它已完全深入到各行各业，如电信行业的程控电话交换机、银行的存取款业务、火车的联网售票系统、家用的多媒体系统等。现在很难想像，没有计算机技术我们的生活会怎样。3第二节 计算机系统概述一、计算机系统的组成一、计算机系统的组成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的，如图1.2.1所示。1硬件系统硬件系统是指构成计算机系统的物理实体，主要由各种电子部件和机电装置组成。硬件系统的基本功能是接受计算机程序，并在程序的控制下完成数据输入、数据处理、输出结果等任务。4图1.2.1 计算机系统的构成52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和全部技术资料。软件系统的功能是保证计算机硬件的功能得以充分发挥，并为用户提供一个直观、方便的工作环境。3二者关系计算机硬件是构成计算机系统的物质基础，而计算机软件则是计算机系统的灵魂，二者相辅相成，缺一不可。6二、计算机硬件系统组成二、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分组成。下面分别介绍各部分的功能。1控制器控制器是整个计算机的指挥中心，由它从存储器取出程序中控制的信息，经过分析后按照要求给其他部分发出控制信号，使各部分能够协调一致地工作。72运算器运算器是一个“信息加工厂”。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程序和数据的地方，并根据指令要求提供给有关部分使用。计算机中的存储器实际上是指由主存储器（内存）、辅助存储器（外存）和高速缓冲存储器组成的存储器系统。三者按存取速度、存储容量和价格的优劣组成层次结构，以适应CPU越来越高的速度要求。它们之间交换数据的层次如图1.2.2所示。8图1.2.2 存储器系统层次结构94输入设备输入设备的主要作用是把程序、数据等信息转换成计算机所能识别的编码，并按顺序送往内存。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按人们要求的形式输出。常见的输出设备主要有显示器、打印机、绘图仪等。在计算机系统中，输入设备和输出设备统称为计算机的外部设备。近几年来，随着多媒体技术的迅速发展，各种类型的音频、视频设备都已列入了计算机外部设备的范围之内。10第三节 微型计算机的硬件组成微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，微处理器（CPU）是它的核心。自1971年在美国硅谷诞生第一个微处理器以来，微型计算机异军突起，发展极为迅速。随着微处理器的不断更新，微型计算机的功能越来越强，应用也越来越广。目前从构成微型计算机的功能部件来看，主要由主机、显示器、键盘、鼠标和一些其他的外部设备组成。11一、微型计算机的主体一、微型计算机的主体主机板主机板主机板又称为系统主板，简称为主板。主机板上有CPU、内存（Bank）、扩展卡（Slot）、各种跳线（Jumper）和辅助电路。1CPUCPU（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性能好坏的指标主要有CPU所能处理数据的位数（机器字长）、CPU的主频等。122内存内存槽用来插入内存条，一个内存条上安装有多个RAM芯片。这种“内存条结构”可以节省主板空间并加强配置的灵活性。现在常用内存条的容量有64 MB，128 MB，256 MB等规格。3扩展卡扩展卡用来插入各种外部设备的适配卡，又称为扩展槽。选择主板时，应注意它的扩展卡数量和总线标准。其中，前者反映主板的扩展能力；后者反映主板的速度。134跳线、跳线开关和排线跳线实际上是一种起“短接”作用的微型插头，它与多针微型插座配合使用。当用这个插头短接不同的插针时，便可调整某些相关的参数，以扩大主板的通用性。如调整CPU的速度、总线的时钟、Cache的容量，选择显示器的工作模式等。跳线开关是一组微型开关。它利用开关的通和断来实现跳线的短路和开路作用，且比跳线更加方便、可靠。排线是通过制作在主板上的若干个多针微型插座（排线座）与主机的电源、复位开关、各种指示灯以及喇叭等部件的插头相连接的，用于实现某些功能。145辅助电路主机板上除了包含上述部件以外，通常还设置一些必要的辅助电路，主要有CMOS电路、ROM BIOS芯片、外部Cache芯片、主板芯片组、晶体振荡器等。二、微型计算机的后援二、微型计算机的后援外存储器外存储器当前微型计算机所使用的外存储器主要有磁盘存储器和光盘存储器。1磁盘存储器磁盘存储器可分为软磁盘和硬磁盘。它们都是由磁盘片、磁盘驱动器和驱动器接口电路组成的，统称为磁盘机。152光盘存储器光盘是随着多媒体技术的广泛应用以及计算机要快速处理大量数据、图形、文字、声像等多种信息的要求而发展起来的一种新型的计算机外部存储器。光盘存储器使用激光进行信息的读写，比磁盘存储器具有更大的存储容量，同时，具有信息保存时间长等优点。光盘存储器是由光盘、光盘驱动器和接口电路组成，按其读写功能可分为只读型、一次写入型、可重复写入型等，它们的工作原理也有所区别。16三、微型计算机的输入设备三、微型计算机的输入设备键盘和鼠标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。17四、微型计算机的输出设备四、微型计算机的输出设备显示器和打印机显示器和打印机显示器和打印机是微型计算机常用的输出设备，它们的主要功能就是将计算机的计算结果（包括中间结果和最终结果）显示在显示器上或通过打印机打印在纸上，以便用户查看计算结果或长期保存结果。另外，显示器和打印机还可以显示或打印用户通过计算机编辑的程序文件、文本文件以及各种图形信息等内容。181显示器显示器通过显示卡连接到系统总线上，两者一起构成显示系统，显示器是微型计算机与用户进行交互不可缺少的部件。衡量显示器好坏的主要技术参数包括屏幕尺寸、宽高比、点距、像素、分辨率等。2显示卡显示卡是连接CPU与显示器的接口电路。它把需要显示的图像数据转换成视频控制信号，控制显示器显示该图像。因此，要求显示器和显示卡的参数必须匹配，才能得到最佳的显示效果。一个参数过高，另一个参数过低都将造成资源的浪费。193打印机打印机是计算机上最为常用的硬拷贝输出设备。计算机上常用的打印机主要有点阵式打印机、激光式打印机和喷墨式打印机，三种打印机的工作原理不同，其输出效果也各不相同。衡量打印机的技术指标主要有打印速度、打印分辨率和打印纸的最大尺寸。20五、微型计算机中的信息通道五、微型计算机中的信息通道系统总线系统总线前面介绍的微型计算机的各功能部件构成了微型计算机的硬件系统，在计算机的工作过程中，各部件之间要快速传递各种各样的信息，而这些信息都是通过微型计算机中的信息高速公路系统总线实现的。系统总线是CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。根据传送内容的不同，可分为数据总线、地址总线和控制总线三组，每组总线都由多根线组成。系统总线与各部件之间的连接如图1.3.1所示。211数据总线DB（Data Bus）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。图1.3.1 微型计算机系统总线222地址总线AB（Address Bus）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。此地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力。3控制总线CB（Control Bus）控制总线用于传送CPU对主存储器和外部设备的控制信号。23习题一一、简答题一、简答题1微型计算机系统的组成包括哪些方面？2一台多媒体计算机由哪些部件组成？3计算机系统有哪几根总线？二、实践题二、实践题1打开一台主机，观察主机里面的硬件设备及各种连线。2练习独立连接计算机的外部连线。24第二章 中央处理器（第二章 中央处理器（CPU）?第一节第一节 CPU概述概述?第二节 主流第二节 主流CPU介绍介绍?第三节第三节 CPU的选购的选购?习题二习题二25第一节 CPU概述CPU由运算器和控制器组成，它的内部结构可分为逻辑运算单元、控制单元和存储单元三个部分。这三个部分互相协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各个部分协调工作。CPU中的运算器主要用来完成各种算术运算（比如加、减、乘、除）和逻辑运算（逻辑加、逻辑乘和逻辑非运算）；控制器主要用来读取各种指令，并对指令进行分析，做出相应的控制。此外，在CPU中还有若干个寄存器，它是CPU内部的临时存储单元。26总的来说，CPU具有三个基本功能：读数据、处理数据和写数据（即将数据写到存储器中）。它是计算机中不可缺少的重要部分，所以人们把CPU形象地比喻为电脑的心脏。一、一、CPU主要性能指标主要性能指标CPU的性能主要由以下因素决定：内部运算结构、字长处理、存取能力及工作时钟频率。处理器的快慢还与主板及外围设备的配合等很多因素有关。271时钟频率时钟频率是CPU在单位时间（1秒）内发出的脉冲数，以兆赫（MHz）为单位。时钟频率越高，运算速度就越快。第一代PC机（即PC/XT）的时钟频率只有4.77 MHz，而当前普通的Pentium III CPU的时钟频率可以达到550 MHz。时钟频率可分为内部时钟频率和外部时钟频率（总线时钟频率）。内部时钟频率表示CPU内部的数据传输速度；外部时钟频率则表示CPU与外部的数据传输速度。28由于CPU运行时必须配合内存读取数据，因此在速度上必须与内存相一致。早期CPU的内部时钟频率与外部时钟频率是一致的，所以并无内外频率的差异。由于CPU的发展速度太快，而内存的速度却没有发展得那么顺利，如今它的速度远不如CPU。这样就使得CPU的工作速度与外部设备无法相一致。于是就出现了倍频技术，使得CPU的内部时钟频率和外部时钟频率可以不一致。所谓倍频技术就是指在外部频率既定的情况下，通过一个叫做“倍频系数”的协调，使得内外部频率相一致。29例如，CPU的内部时钟频率为300 MHz时，外部设备的时钟频率只有100 MHz，采用3倍频技术后，便可以使内部时钟频率与外部时钟频率相