微型计算机系统组装与维护.docx

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微型计算机系统组装与维护

微型计算机系统组装与维护

§2.1微型计算机的硬件结构

微型机也称个人计算机，英文缩写PC机，其硬件基本组成为五大部件：

控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。

对应的硬件实体最基本组成是主机、键盘、显示器。

主机内部装有主要部件：

CPU、主板、内存、接口卡及电源等。

2.1.1CPU（CenterProcessUnit）和风扇

CPU中央处理器也称为微处理器，是微型机硬件核心。

集成了控制器和运算器。

CPU的主要生产商：

Intel及AMD等。

我国于2005年发布了“龙芯二号”，新一代的“龙芯三号”也已上市。

下面是一些常见的CPU图：

1.CPU一般组成及功能

由算术逻辑单元ALU（运算器）、控制器和一组寄存器构成。

ALU主要完成算术运算和各种逻辑运算等操作。

控制器用来控制器是计算机的指挥中心负责向其它部件发出相应的控制信号，保证各个部件协调工作。

2.CPU的性能指标

CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标。

CPU的性能指标主要有：

⑴主频（时钟频率）

主频越高，计算机的处理速度就越快，在描述CPU时，经常见到586/166，PⅣ/1.7G之类的形式，其中586、PⅣ是指CPU类型，166、1.7G则是CPU主频，单位分别是MHz与GHz。

目前在市面上，CPU供应商也通过产品代号来表示主频，例如：

E8400，E7300，IntelCore2DuoE8400主频是3.0GHz，而IntelCore2DuoE7300的主频是2.66GHz。

⑵外频：

是CPU与主板之间同步运行的速度。

⑶前端总线（FSB）频率：

前端总线将CPU连接到主内存和通向磁盘驱动器、调制解调器以及网卡这类系统部件的外设总线。

以MHz表示的速度来描述总线频率。

它直接影响CPU与内存直接进行数据交换速度。

⑷CPU的位和字长：

字长：

CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制位数。

例字长为32位数据的CPU通常叫32位的CPU。

⑸倍频系数：

指的是CPU主频与外频之间的相对比例关系。

相同的外频下，倍频越高CPU的频率越高。

⑹缓存：

Cache：

称为高速缓冲存储器，封装在CPU一起，它是介于CPU和内存RAM之间的高速存取信息芯片，存取速度比内存要快的多，因此它主要用来协调RAM和CPU之间的速度差，进一步提高CPU的使用效率。

⑺CPU的多核技术：

随着CPU主频的越来越高，能耗越大，散发的热量也越多，因些当CPU的主频发展到4GHz时，散热就成为难以解决的问题。

主要的CPU生产商们就转向多核技术，通过在一块芯片上集成多个处理器来提高整体的主频用运算速度。

3.CPU风扇

2.1.2主板

又称母板或底板。

是采用印刷电路板（PCB）制造而成。

板上面的零件主要包括CPU插槽，北桥芯片、南桥芯片、BIOS芯片等三大芯片；有的主板集成显卡、声卡、网卡等。

又称“三合一”主板（AllInOne）。

其上还有连接外围设备的接口，像IDE接口（接IDE硬盘）、FDC接口（接软盘）及I/O接口等。

BIOS芯片把一些直接的硬件信息固化在一个只读存储器内，存储的是BIOS（基本输入/输出系统）的指令集合。

指令被固化在电路里。

BIOS负责处理主板与操作系统之间的接口问题。

特点：

其中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。

2.1.3内存

是用来存储程序及数据的部件，主要性能指标有存储容量和读写速度等。

分为主（内）存储器和辅助（外）存储器。

内存储器直接与CPU交换数据，按功能又分为RAM（RandomAccessMemory）、ROM（ReadOnlyMemory）、Cache等。

CPU通过内存与外部交换数据

地址：

为了能存取指定位置的数据，给每个存储单元编上一个号码，该号码称为地址。

一般以十六进制数表示。

例：

0000H、FFFFH等。

1.随机存储器（RAM）：

目前使用的存储器大多数是半导体随机存储器，按元器件结构不同，分为静态随机存储器（StaticRAM，SRAM）和动态随机存储器（DynamicRAM，DRAM）两种。

随着内存技术的发展，DRAM中出现了同步动态随机存储器SDRAM、SDRAMⅡ及DDRRAM，DDRRAM内存速度是SDRAM内存速度的两倍。

SRAM集成度低，价格高，但存取速度快，常用作高速缓冲存储器（Cache）。

动态随机存储器电路中的基本元素是电容，通过冲放电表示数据。

掉电后，数据丢失。

2.只读存储器（ROM）

ROM中的信息是在厂家制造时用专门的设备一次性写入固化的，只能做读出操作而不能做写入操作，一般称为可编程的只读存储器（PROM）。

现在常采用电擦除的可编程只读存储器（EEPROM）。

3.高速缓冲存储器

2.1.4硬盘

硬盘由若干个磁性圆盘片组成。

每个盘面有一个读写磁头。

每个盘面又被逻辑地划分为若干个同心圆，一组盘片的同一磁道在纵向上所形成的同心圆称为柱面。

硬盘是按照柱面号、磁头号和扇区的格式组织存取信息的。

硬盘与硬盘驱动器固定在一起，格式化后，其盘符通常为“C：

”，若系统配有多个硬盘或将一个硬盘划分为多个逻辑硬盘，则盘符可依次为“C：

”、“D：

”、“E：

”、“F：

”等。

硬盘片

读写磁头

硬盘指标：

容量和转速。

容量达到500G及以上；转速有5400r/min（转/每分钟）和7200r/min（转/每分钟）。

硬盘容量的计算公式为：

硬盘容量=柱面数×磁头数×扇区数×每扇区字节数（512B）

硬盘的特点是可靠性高，存储容量大，读写速度快，对环境要求不高。

但携带不便，工作时避免震动。

2.1.5软驱

3.5寸磁盘外形3.5寸磁盘内部结构示意图

3.5英寸软盘的写保护口在磁盘背面，窗口中有一可移动的滑块。

若移动滑动使窗口透光，则磁盘处于写保护状态，此时只能读出，不能写入。

当移动滑块使窗口封闭不透光时，就可对磁盘进行读、写操作。

软盘格式化：

在磁盘上建立一系列的同心圆，称为磁道。

磁道号从外向里0~79，每一磁道又划分成18扇区，每个扇区存储512字节。

故：

3.5英寸软盘容量=2面×80磁道/面×18扇区/磁道×512B/扇区=1.44MB

注：

不能放在强磁场中，否则丢失信息。

2.1.6光存储器

1.光盘

光盘是用光学的方式制成的圆形盘片，它通过光盘驱动器，利用光学方式读/写数据，凹坑表示数字信息1和平面表示0。

根据存取方式及性能不同，分为三类：

1只读式光盘CD-ROM

2一次性写入光盘CD-R

3可擦写光盘CD-RW

光盘的特点是存储容量大，价格低；容量可达650MB。

不怕电磁干扰，记录密度高，可靠性高，信息保存时间长，存取速度快。

目前50倍光驱传输率可达50×150kb/s=7500kb/s。

2.光驱

光驱是多媒体计算机的标准配置。

分为CD-ROM驱动器、DVD光驱、康宝和刻录机等。

2.1.7移动硬盘和U盘

1.移动硬盘

应用硬盘盒和USB接口技术，改装而成。

容量10G~160G，按接口类型有USB1.1、USB2.0、IEEE1394三种。

2.优盘（闪盘）

利用闪存技术制成的，也称闪盘，采用USB接口。

优点小巧、方便，容量可达64GB。

发展方向取代软驱加光驱。

2.1.8显卡和显示器

1.显卡（显示适配器）

现在的显卡都是3D图形加速卡。

是连接主机与显示器的接口卡。

作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。

显示卡接插在主板的ISA、PCI、PCI–E、AGP扩展槽中，ISA显卡已基本淘汰。

有些主板是集成显卡。

2.显示器

台式机通常采用CRT（阴极射线管）显示器和LCD液晶显示器两种。

显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分辨率、灰度、颜色深度、刷新频率等。

分辨率：

屏幕能显示像素的数目，像素是可以显示的最小单位。

分辨率越高，则像素越多，能显示的图形就越清晰，一般有640×480，800×600，1024×768等，可通过“显示属性”设置，不得超过显示器支持的最大分辨率。

灰度：

指像素点亮度的级别数，在单色显示方式下，灰度的级数越多，图像层次越清晰。

颜色深度：

指计算机中表示色彩的二进制位数。

显存：

分辨率为1024×768的显示器上显示真彩色（24位）的图形，显存容量需（1024×768×3）字节。

常用显示标准：

CGA、EGA、SVGA、VGA（视频图形阵列）。

2.1.9电源

是电脑的重要部件。

通过电源将交流电转换为主板、内存、CPU等使用的直流电。

2.1.10鼠标和键盘

1.鼠标

全称“鼠标器”，英文名“Mouse”。

它的接口类型：

主要有串行、PS/2、USB三种。

串行鼠标通过串行口与计算机相连，有9针和25针接口两种。

PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，与键盘接口相似。

USB鼠标的接插USB接口。

3.键盘

键名

功能

Shift

又称上档键，利用此键来输入上档字符

CapsLock

大写字母锁定键，利用此键来输入大写字母

空格键

位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键，将输入一个空格字符

Backspace

按下此键可使光标回退一格，删除光标左边的一个字符

Enter

回车键。

按下此键，表示前面的输入结束

Tab

制表定位键

Alt

转换键，此键通常和其他键组成特殊功能键

Ctrl

控制键，通常和其他键组合在一起使用

Ctrl+Alt+Del

系统的热启动，使用的方法是：

按住Ctrl和Alt键不放，再击打Del键，弹出任务管理器。

←

光标左移一个字符

→

光标右移一个字符

↑

光标上移一个字符

↓

光标下移一个字符

Home

光标移到行头或当前页头

End

光标移到行尾或当前页尾

PageUp

光标移到上一页

PageDown

光标移到下一页

Del

删除键，删除光标位置的一个字符

Ins

插入键，此键是开关键，有两种状态：

插入状态和改写状态。

按下此键（奇数次），进入插入状态，所输入的字符将被插入在当前光标之前；再按下此键（偶数次），进入改写状态，所输入的字符将覆盖当前光标处的字符

2.1.11声卡和音箱

声卡（SoundCard）也叫音频卡。

是计算机进行声音处理的适配器。

有三个基本功能：

一是音乐合成发音功能；二是混音器（Mixer）功能和数字声音效果处理（DSP）功能；三是模拟声音信号的输入和输出功能。

声卡处理的声音信息在计算机中以文件的形式存储。

声卡工作应有相应的软件支持，包括驱动程序、混频程序（mixer）和CD播放程序等。

麦克风和喇叭所用的都是模拟信号，声卡的作用就是实现两者的转换。

§2.2微型计算机的软件系统

软件：

是指计算机程序及有关文档的总称。

包括计算机可以识别的代码（程序）形式的文件，还包括与这些代码相关的各种文档。

计算机软件系统通常分为系统软件和应用软件两大类。

2.2.1系统软件

系统软件：

主要功能是对整个计算机系统进行调度、管理、监视和服务，是管理计算机软硬件资源的，是人机接口。

系统软件包括：

操作系统、语言处理程序、实用程序和数据库管理系统等。

1．操作系统（OperatingSystem）：

作用：

系统软件的核心。

⑴管理和控制计算机系统中所有硬件、软件资源，合理地组织计算机工作流程，⑵并为用户提供一个良好的环境和接口。

管理计算机系统的资源：

分为5类管理，它们是处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理（主要是实现对文件按名存取）和作业管理。

常用的操作系统：

DOS（单用户单任务）、WINDOWS（基于图形界面多任务）、UNIX（多用户多任务分时操作系统）、LINUX等。

●DOS（diskoperatingsystem）是磁盘操作系统简称。

是一种字符界面，面向磁盘操作的单用户单任务操作系统，已逐渐被WINDOWS操作系统所取代。

在WINDOWS操作系统下，进入DOS字符界面方法：

单击“开始”→“程序”→“附件”→“命令提示符”单击或者单击“开始”→“运行”单击在弹出的“运行”对话框中输入“cmd”命令，进入DOS。

DOS界面如下图所示。

退出的方法是：

输入“exit”命令。

●WINDOWS是基于图形界面的操作系统。

有单用户、多任务的操作系统和多用户、多任务的网络操作系统两个系列。

●UNIX是分时操作系统。

支持多用户、多任务的网络管理和应用。

●LINUX主要特点是源代码公开，性能稳健且与UNIX兼容。

3.语言处理程序

程序设计语言：

人与计算机交互所使用的语言称为~。

程序设计语言的发展过程：

是机器语言→汇编语言→高级语音。

●机器语言：

是计算机唯一识别并能直接执行的语言，就是二进制代码指令的集合。

优点：

直接驱使硬件工作，效率高。

缺点：

通用性差，枯燥繁琐，易错等。

●汇编语言：

用约定的英语符号（助记符）来表示的各种基本操作和各个参与操作的操作数。

用汇编语言编写的程序（称汇编语言源程序）必须由相应的语言处理程序（汇编程序）翻译成机器语言，计算机才能接受执行。

这语言处理程序称为“汇编程序”，翻译出的机器语言程序称为“目标程序”，翻译过程称为“汇编”。

工作流程如下图：

汇编源程序汇编过程

●高级语言：

同自然语言和数学语言比较接近的计算机程序设计语言。

用高级语言编写的程序称为“源程序”，需翻译程序进行翻译才能让计算机执行。

翻译程序有两种工作方式即“解释”方式和“编译”方式。

“解释”是一条一条指令分析执行，不产生目标程序，而“编译”产生目标程序。

工作流程如下图：

解释执行源程序

编译执行源程序

3.数据库管理系统（DataBaseManagementSystem）

数据库是按照一定联系的数据集合，主要的数据模型有关系型、层次型和网状型。

数据库管理系统（DBMS）则是用于对数据库进行加工、管理的系统软件，主要建立、管理和维护数据库。

较流行的有Access、FoxPro等。

4.实用程序：

包括诊断程序、排错程序和软硬件的测试程序等。

2.2.2应用软件

应用软件为解决计算机应用中的各类问题而开发的软件。

包括各种通用软件、专用软件等。

常用的应用软件有下列几种：

1字处理软件：

Word2003等

2表处理软件：

Excel2003等

3计算机辅助软件：

CAD、CAT、CAI等。

4工具软件：

NortonGhost、WinRAR等

§2.3微型计算机的组装和维护

2.3.1组装前的准备

1.知识准备

2.工具准备

3.配件准备

4.软件准备

2.3.2组装微机时的注意事项

1.用手接触芯片时，要事先放掉静电。

2.安装配件时，螺丝松紧得当，插卡接线准确，用力均匀。

3.各部件要防止碰撞和重压，拆卸、安装部件时，应避免对设备的损坏。

4.打开电源前，应检查微机电源电压与所接电压相匹配。

5.不可带电插拔各种插卡、部件等。

6.防止微小金属物体落入机箱，造成短路而损坏元件。

2.3.3组装微机的过程

1.安装CPU

2.安装风扇

3.安装内存条

4.固定主板

5.安装硬盘

6.安装光驱、电源

7.安装显卡，接好各种线缆

8.连接外设

9.启动计算机，检查有无故障

10.硬盘分区和格式化，安装操作系统和应用软件。

2.3.4微型机的维护

1.工作环境要求

2.各部件的维护保养

§2.4微型计算机软件的安装

2.4.1操作系统的安装：

以XP安装为例

1.操作系统安装前的设置

第一步：

BIOS启动项调整

在安装系统之前首先需要在BIOS中将光驱设置为第一启动项。

进入BIOS的方法一般在开机自检通过后按Del键或是F2键等。

进入BIOS后，找到“Boot”项目，在列表中将第一启动项设置为CD-ROM即可。

第二步：

选择系统安装分区

系统重启，从光盘启动，安装向导一步一步提示操作，出现选择系统安装分区界面，如果硬盘还没有分区，首先要进行分区，选择创建磁盘分区项，系统进行分区，分区完成后，选择安装系统的分区，按Enter键进入下一步。

第三步：

为系统选择文件系统

系统提示选择文件系统：

FAT32、NTFS。

兼容性前者好，安全性后者更高。

2.操作系统安装过程中的设置

系统安装前的设置完成后，就是复制文件，准备安装系统。

第一步：

区域和语言选项

第二步：

输入个人信息

第三步：

输入序列号

第四步：

设置系统管理员密码

第五步：

设置日期和时间

第六步：

设置网络连接

3.系统安装后的设置

第一步：

调整屏幕分辨率

第二步：

设置自动保护

第三步：

设置网络连接

第四步：

与Microsoft注册

第五步：

创建用户账号

2.4.2驱动程序的安装

1.驱动程序（DeviceDriver）

全称设备驱动程序，是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序，硬件的接口，操作系统只有通过驱动程序才能控制硬件设备的工作。

2.驱动程序的作用

理论上，所有设备都需安装驱动程序。

但有些硬件被早期的设计人员列为BIOS能直接支持的硬件，不需在安装。

但像网卡、声卡、显卡等必须安装驱动程序，否则无法正常工作。

3.安装驱动程序的科学顺序：

⑴系统补丁

⑵主板驱动

⑶DirectX9.0c

⑷各种板卡驱动：

包括网卡、声卡、显卡等。

⑸各种外设

5.安装驱动程序的方法

⑴双击自动安装

⑵搜素安装：

打开“设备管理器”，设备前面有个黄色的圆圈里面还有个“！

”号，表面该驱动程序没有安装好。

对着该设备右击，选择“更新驱动程序”，在硬件更新向导对话框中选择“自动安装软件（推荐）”。

⑶指定安装

该方法适用于用户有安装媒体或者知道驱动程序所在位置。