《计算机组装与维护》教案.docx
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《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，并给各各行业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。
1.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
从功能上讲主板就是主机，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板等几种。
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-5-
（机器字长）、CPU的主频等。
3.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，下面可以自已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一个整体介绍，下面的几节将要对以上几个步骤进行
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
⑵安装CPU风扇
⑶连接CPU风扇电源线
2.Slot1型
⑴安装CPU支架
⑵安装CPU
⑶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
电脑主板上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、PCI、AGP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卡和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、PCI、AGP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：
⑴设置跳线
⑵连接硬盘数据电缆：
⑶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
⑵连接光驱数据电缆
⑶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：
⑵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，若一切正常，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：
⑴主板电源线插接错误。
⑵主板和机箱短路。
⑶主板、内存质量不佳。
⑷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。
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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。
⑴Socket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）
⑵Slot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。
⑴BIOS：
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。
⑵CMOS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。
⑶BIOS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。
⑴SIMM（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）。
⑵DIMM（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。
⑶RIMM
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。
⑷DDR（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。
⑴ISA
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）。
⑵EISA
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。
⑶PCI
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。
⑷AMR、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。
⑴AGP
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。
⑵IDE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。
⑷SCSI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。
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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。
⑺PS/2
在586以后的主板上都做有
升级会员 