计算机硬件系统组装及通电调试教案.docx

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计算机硬件系统组装及通电调试教案

操作系统（一、二）主板的结构与功能

教学目标：

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：

任务驱动法、讲授法

教学用具：

投影、多媒体计算机

授课时间：

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一，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，则其他一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。

⑵、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，特点是通过一个小杠杆将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、PentiumⅢ等）、SocketA（Socket462）、Socket423、Socket478、Socket775（SocketT）

⑵、Slot构架（242个引脚）

它是一种插卡形式的接口，主要有以下几种：

Slot1、Slot2、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FlashEPROM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。

一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“ComplementaryMetalOxideSemiconductor”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，这一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型主板上常见的内存插槽，主板的内存条里只有一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。

⑷、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，那么总线就相当于一个人的血管，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机中最早推出的一种总线标准。

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×数据线的宽度）÷8B/S）。

⑵、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/S。

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。

⑷、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：

AGP1X、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的插槽和金手指与AGP1X、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

主板上的软驱插座一般为一个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COM1和COM2。

5

⑹、并行接口

在早期的主板为一个26针双排针式插座标有LPT或PRN。

⑺、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主板一般集成了两个--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.对一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。

⑼、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，但是多多少少都有几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

⑵、节能主板

⑶、无跳线主板

⑷、智能主板

4、按主板的结构分类

⑴、AT主板：

13英寸×12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×8.5英寸，比AT主板长，但有些不负重荷一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：

⑴.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上；

⑵.优化了内存及CPU的位置有利于安装和散热；

⑶.标准的主板上有两个串行输出口、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

⑴.INTER：

LX、BX、I810、I815EP、I845、I850、I865、I915

⑵.非INTER：

APOLLO、SIS、ALI、OPTI

四、主板的选购

1、制造工艺

⑴、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；

⑶、看设计结构布局是否合理，是否有利于其它配件的散热；

⑷、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

一般说来，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。

⑴、负荷测试：

指在主板上尽可能多地加入外部设备，如内存等

⑵、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：

1、能够辨别主板的类型2、正确识别主板的各种部位

3、能够知晓主板的常见问题

板书设计

第四章主板

§4.1主板的作用和分类

一、主板的作用：

二、主板的分类：

§4.2主板的组成

一、CPU插槽：

二、芯片组：

三、BIOS芯片：

四、内存插槽：

五、总线及其扩展槽：

六、接口：

七、电源插座、机箱面板指示灯及控制按键插针：

§4.3主板上的新技术

§4.4主板的选购

操作系统（三、四）操作系统简介

教学目标：

1.了解操作系统的基本功能；2.知道操作系统的分类；3.知道常用的操作系统。

教学重点：

1.了解操作系统的基本功能；

教学难点：

1.了解操作系统的基本功能；

教学方法：

展示法、讲授法

教学时间：

五课时

教学过程：

一、组织教学

所有同学均登录网络教室。

二、出示目标

1.了解操作系统的基本功能；

2.知道操作系统的分类；

3.知道常用的操作系统。

三、达到教学

1.导入

操作系统用于控制和管理计算机的硬件和软件资源。

有了操作系统，我们才能方便地使用计算机，提高计算机系统的工作的效率。

2.导学

Windwos系列操作系统是当今使用的最广泛的操作系统。

大多数的微型计算机安装的都是Windows系列的操作系统。

在本章中我们将学习Windows系列中的Windows98操作系统的基础知识和基本操作。

3.新授

1）操作系统及其功能

操作系统是管理硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供持的一种系统软件。

操作系统主要通过对计算机的处理器管理、存储器管理、文件管理、设备管理和作业管理不来实现对计算机的管理的。

a.处理器管理

处理器管理可以管理多任务作业。

在多任务作业管理过程中，能够合理、动态、协调地管理程序的运行。

b.存储器管理

存储器管理是计算机系统中存放各种信息的元器件。

操作系统的存储器管理主要是对内存的管理。

根据需要合理地分配内存，以保护存放在内存中的程序和数据不被破坏，同时还解决了内存的扩充问题。

c.文件管理

文件管理是操作系统对计算机系统中软件资源的管理。

文件管理的主要功能是对文件的创建、撤消、读写、打开、关闭、检索、增添、删减等，可以实现文件的共享、保密和保护作用。

d.设备管理

操作系统的设备管理是指分配和回收外部设备，以及控制外部设备按需要进行工作，实现设备的启动和控制，并合理地分配，确保正常工作。

e.作业管理

所谓作业，就是一次提交计算机处理的程序和数据的集合。

作业管理的主要内容是作业的组织、控制和调度等等。

2）操作系统的分类

一般来说，操作系统可分为单用户操作系统、批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等类型。

a.单用户操作系统

每次只能支持一个用户程序运行，主要配置在功能较弱的微型计算机上。

b.批处理操作系统

能支持多个用户程序运行于一台计算机上，可同时接受多个计算机任务并成批地处理。

d.分时操作系统

能支持多个用户在各自的终端同进使用一台计算机，使多个用户共享资源，提高资源的利用率和改善系统的效率。

e.实时操作系统

能够在限定的时间范围内响应人们要求或完成信息处理。

“实时”是指对随机发生的外部事件作出及时的响应并对其进行处理。

f.网络操作系统

这是为计算机网络配置的操作系统。

在网络操作系统的支持下，网络中的各计算机之间可以进行通信和共享资源

3）常用的操作系统

DOS：

1981年美国IBM公司首先推出了个人计算机，为了方便操作计算机，提高计算机的使用效率，美国微软公司为计算机开发了磁盘操作系统DOS。

Windows：

微软公司从1985年开始开发了基于图形桌面的操作系统。

1990年推出了Windows3.0版，后来相继推出了Windows3.1、Windows3.2等被称为Windows3.x系列的操作系统。

1995处底，又推出了Windows95、Windows98Windows2000.Windowsxp.

Windows20032005推出了Windows20072008推出了Windows7

3.LINIX4.unix

四、小结：

操作系统的概念

操作系统的功能

操作系统的分类

常用的操作系统

板书设计：

常用的操作系统：

1.dos系列

2.indows：

Windows3.x系列、indows95、indows98、Windows2000、Windowsxp、Windows2003、Windows2007、Windows7

3.LINIX

4.unix

视窗操作系统

教学目的：

1、使学生学会开机、关机；2、学会启动一个程序及窗口的操作；

3、能较熟炼地使用鼠标。

重点：

启动、关闭应用程序、窗口的操作

难点：

鼠标的操作

讲授类型：

讲解、演示、练习

教学课时：

1课时

教学过程

〈导入新课〉

1、复习提问微型机的外观组成（此部分内容已经在信息技术基础一章中作为了简要介绍），并逐一与实物对照。

2、〈讲解〉（简要介绍什么是计算机硬件、软件、操作系统，从而引入新课）以上这些摆在我们面前看得见、摸得着的实实在在的物体，叫做计算机的硬件，但是，仅有硬件（物理设备），计算机并不能为我们处理信息，就好比人只有完整躯体，而没有思想没有灵魂，不能说他是一个完整意义或活生生的人。

那么，要让计算机“活”起来，就必须使它具备一定的“思想”或“灵魂”，也即要为它安装一定的软件，而紧挨计算机硬件基础上的软件就是它的操作系统软件。

操作系统是直接控制和管理计算机软硬件资源的大管家，开机后，计算机就是在操作系统的控制下工作，接收和执行我们发给计算机的各种命令。

离开操作系统，计算机就不能工作，

操作系统的种类很多，过去人们用的是DOS操作系统，它是基于字符命令式的单用户单任务操作系统，目前，比较流行的是微软公司推出的多任务多媒体的具有强大网络功能的WINDOWS视窗操作系统，它操作界面友好，使用方便。

由于它每打开一个程序，展现给大家的就是一个窗口，因此我们把它叫视窗操作系统，我们将要学习的是WINDOWS98版的操作系统。

当计算机安装了WINDOWS98后，在启动计算机的同时也就自动启动了WINDOWS98，下面我就来一起走进WINDOWS98，学习和使用计算机。

〈讲授新课〉

一、开机

顺次打开显示器、主机电源。

〈学生跟着教师做〉

二、WINDOWS桌面组成〈教师讲解学生在自己机器上对照认识〉

1、桌面台布（墙纸）：

它可以根据爱好随意设置，尽显个人风格。

2、桌面图标：

由两部分组成（系统图标和快捷图标）

3、任务栏：

由开始按钮、快速启动区、空白区、布告区等几部分组成，其中开始按钮是WINDOWS的总开关，在WINDOWS环境中，所有应用程序都可以利用开始按钮启动。

三、启动一个应用程序——如写字板

〈讲解〉计算机能帮我们做好多事情，但是它必须事先知道你要让它做什么？

那么怎样告诉计算机呢？

这就要使用输入设备——鼠标，因此我们首先要掌握鼠标的操作。

1、鼠标的操作有五种：

〈利用相关的课件演示让学生观察模仿〉

指向：

将鼠标光标移动到某对象，结果是表示将要选择某对象

单击：

指向某对象后，用食指将鼠标左键击一次，结果是已选中某对象

双击：

用食指将鼠标左键快速击两次，结果会将所选对象打开

右击：

用中指或无名指将鼠标右键击一次，结果会弹出与所选对象相关的快捷菜单

拖动：

将鼠标移动到某一对象上，按下鼠标左键（不要松开）移动鼠标，鼠标光标随着鼠标的移动而移动，当到达合适位置后，松开左键，结果会将所选对象移动到新的位置

〈在教师示范下学生练习〉：

指向我的电脑、单击、双击、关闭、右击、拖动

2、启动写字版〈学生在教师讲解和示范下完成〉

步骤：

1）单击“开始”按钮

2）从“开始”菜单依次选择“程序”——“附件”、“写字版”

四、介绍窗口的组成（以写字板窗口为例）：

标题栏、菜单栏、工具栏、工作区、边框、状态栏〈教师讲解学生在自己机器上对照认识〉

〈练习〉窗口最大化、最小化、还原、关闭、移动、改变大小

五、关机〈学生在教师讲解和示范下完成〉

在关闭所有正在运行的程序之后，完成关机步骤：

开始——关闭系统——关闭计算机——是——关闭电源

〈小结〉：

这节课我们学习了计算机的开启和关闭以及一个应用程序的启动，窗口的组成，还重点学习了鼠标的操作，希望大家利用课余机房开放时间对本节讲授内容进行认真练习。

〈作业〉：

1、练习开机、关机（间隔时间不能