1、计算机组装与维修要点第一章 认识计算机*(%)*&!*第一讲 了解计算机基础知识一、计算机的发展历程1、计算机的起源（1）世界上第一台计算机：1946年诞生，名称为ENIAC。（2）世界上第一台并行计算机：1950年诞生，名称为EDVAC，实现了冯诺依曼的设计思想：采用二进制的存储程序。2、计算机的发展阶段第一代，电子管计算机，1946-1954，使用低级语言，ENIAC、EDVAC第二代，晶体管计算机，1954-1964，增加了浮点运算、出现了高级语言，TRADIC、IBM1401第三代，集成电路计算机，1965-1970，IBM S360第四代，大、超大规模集成电路计算机，1970至今，采
2、用虚拟存储器技术、软件硬件实现分离，IBM S370二、计算机的分类根据规模大小，计算机分为巨型机、大型机、中小型机、微型机和便携机。根据用途，计算机分为专用计算机和通用计算机。三、计算机系统的组成1、硬件、软件的概念硬件：是指组成计算机的各种物理设备。软件：是指运行在计算机中的所有软件系统。2、硬件和软件的关系硬件和软件构成一个完整的计算机系统，二者相辅相成，如果没有软件系统，计算机便无法正常工作，相反，如果没有硬件的支持，计算机软件也没有运行的环境。3、计算机系统的组成计算机系统（硬件系统、软件系统）（1）硬件系统（主机部分、外部设备）主机部分（中央处理器、内存储器），外部设备（外存储器、
3、输入设备、输出设备）中央处理器（运算器、控制器），内存储器（随机存储器、只读存储器）（2）软件系统（系统软件、应用软件）系统软件（操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理系统），应用软件（专用程序、应用软件包）4、软件的组成软件包括系统软件和应用软件。（1）系统软件的概念、功能和组成概念：系统软件是控制和协调计算机及其外部设备、支持应用软件的开发和运行的软件。功能：进行调度、监控和维护系统。组成：包括操作系统、各种语言处理程序、各种服务性程序、各种数据库管理系统。（2）应用软件的概念：为解决实际问题而编制的程序集合。知识拓展操作系统：是控制和管理计算机软、硬件资源，合理组成工作流程
4、，方便用户操作的程序集合，是用户与计算机的接口，是所有应用软件运行的平台。常见的操作系统有Windows98/2000/XP/Vista/7、UNIXLinux、DOS等。四、计算机的工作原理计算机硬件有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，这5部分相互配合，协同工作。控制器负责程序和指令的解释及执行，指挥全系统的工作；运算器对数据进行加工和运算；存储器负责程序、数据信息的存储和管理；输入和输出设备与用户打交道，负责提交用户的需求和输出计算结果。五、计算机的发展趋势1、功能巨型化2、体积微型化3、资源网络化4、处理智能化*(%)*&!*第二讲 认识计算机部件1、主板主板的类型和档次决
5、定着整个微机系统的类型和档次，也就是说主板的性能影响着整个微机系统的性能。主板结构（北桥芯片、南桥芯片、CPU插槽、内存插槽、PCI插槽、PCI-E 1插槽、PCI-E 16插槽、IDE接口、SATA接口、电源插槽）2、中央处理器CPU由运算器和控制器组成，其内部结构分为控制单元、逻辑单元和存储单元3部分。3、内存内存又称为主存，主要用于存放正在执行的程序和数据。内存的特点：容量小、存取速度快，但不能长久保存数据，断电后内容丢失。4、外村外存又称为辅存，包括硬盘、U盘和光盘等。外存储器的作用和特点：用于补充内存和长期保存程序、数据和运算结果的作用。外存储器的内容不能直接供计算机使用，需要先送入
6、内存，再从内存提供计算机，其特点是容量大、能够长时间保存数据，存取速度比内存慢。5、显卡和显示器（1）显卡显卡又称为显示适配卡，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。（2）显示器显示器根据显示管分类，分为CRT（阴极射线管显示器）和LCD（液晶显示器）两种。6、网卡网卡是网络接口卡的简称，是计算机局域网中最重要的连接设备之一，计算机通过网卡接入网络。其功能包括：（1）负责接收网络上的数据包，解包后，将数据通过主板上的总线传输给本地计算机。（2）将本地计算机上的数据打包后送入网络。网卡构造（指示灯、网卡接口、金手指、网卡芯片）7、声卡声卡是实现声波与数字信号相互
7、转换的一种硬件设备。声卡构造（输入输出接口、MIDI、主芯片）8、键盘和鼠标键盘和鼠标是计算机的最常用的输入设备。9、机箱和电源机箱是电脑主要配件的载体，其主要任务就是固定和保护配件。电源的作用是把市电进行隔离并变换为计算机需要的稳定低压直流电。10、商用机与家用电脑的区别商用电脑注重系统的稳定性、安全性、售后服务、技术支持的能力、机型之间的部件通用性。家用计算机注重性能、多媒体能力、外观和人性化功能。11、常见的输入设备常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、软驱（软盘）或光驱（光盘）、语音或图像采集卡。12、常见的输出设备常见的输出设备包括显示器、绘图仪、打印机、软驱（软盘）或光驱（光盘）、
8、语音或图像合成器，以及可编程控制等网络硬件设备。*(%)*&!*第二章 认识计算机硬件*(%)*&!*第一讲 认识计算机主板一、主板的结构1、主板结构分类（2）AT、Baby-AT型（2）ATX型（3）Micro ATX板型（4）LPX、NLX、Flex ATX板型（5）EATX、WATX板型（6）BTX板型2、ATX结构主板的特点（1）主板几何尺寸为30.5cm24.4cm（2）采用7个I/O插槽，CPU与I/O插槽、内存插槽位置更加合理（3）优化了软硬盘驱动器接口位置（4）提高了主板的兼容性和可扩展性（5）采用上增强的电源管理，真正电脑的软件开/关机和绿色节能3、BTX结构主板的特点（1）
9、拥有性能更好的散热系统（2）更合理的内部结构（3）更科学的主板螺钉安装孔（4）更丰富的电源供应模式二、主板芯片主板的核心是芯片组，也称为控制芯片组，通常分为北桥芯片和南桥芯片。1、北桥芯片CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能、显卡插槽规格是由北桥芯片决定的。北桥芯片一般位于CPU插槽的附近。2、南桥芯片扩展槽的种类和数量、扩展接口的类型和数量（USB、IEEE1394、串口、并口和笔记本地VGA输出接口）等由南桥芯片决定。南桥芯片一般位于PCI插槽的附近。三、BIOS芯片一般情况下，BIOS是主板上唯一贴有标签的芯片。1、BIOS的含义BIOS的中文含义是基本输入输出系统，是
10、一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，负责解决硬件的即时要求，并按照软件对硬件的操作要求进行具体执行。2、BIOS中主要存放的内容（1）自诊断程序（2）CMOS设置程序（3）主要I/O设备的驱动程序和中断服务3、BIOS的功能（1）自检和初始化程序（2）程序服务处理和硬件中断处理4、BIOS自检过程机器加电进行POST自检（CPU、内存、ROM、显卡、串并口等），发现错误（严重错误：停机，非严重错误：给出提示或声音报警）初始化（创建中断变量，设置寄存器，外设初始化和检测）读取引导记录引导操作系统5、程序服务处理程序服务处理是为应用程序和
11、操作系统服务，与输入/输出设备有关。BIOS通过端口发出命令，向各种外部设备传送数据以及接收数据，使程序能够脱离具体的硬件操作。6、硬件中断处理硬件中断处理主要处理PC硬件的需求，主要通过调用中断服务程序来实现。四、主板插槽1、内存插槽内存插槽一般分为以下3种。（1）SIMM用于早期的FPM和EDD DRAM，数据位宽包括8、16和32位，分为30pin和72pin两种。（2）DIMM分为SDRAM DIMM（168pin，2个卡口）、DDR DIMM（184pin，1个卡口）、DDRII DIMM（240pin，1个卡口）。（3）RDMM用于RDRAM内存条，184pin，2个卡口。2、PC
12、I-E插槽PCI-E是最新的总线和接口标准，原名为3GIO，采用点对点的串行连接，能够支持热插拔，具有较高的数据传输带宽，目前最高可达10Gbps以上。可以用来连接网卡、声卡和显卡等。PCI-E 1的传输速度为250MB/s。目前主板一般采用PCI-E 16插槽连接显卡。3、PCI插槽PCI插槽是基于PCI局部总线的扩展插槽，主要用来连接各种板卡，如声卡、网卡等。颜色一般为乳白色。4、CPU插座不同类型的CPU具有不同的CPU插槽。常见的CPU插槽分为以下四种：（1）Socket478插槽适用于Pentium 4、Celeron和Celeron D处理器。（2）Socket754插槽适用于低端
13、的Athlon 64和高端的Sempron系列的处理器。（3）Socket939插槽适用于高端的Athlon 64和Athlon 64 FX处理器。（4）LGA775插槽适用于单核的Pentium 4、Pentium4 EE、Celeron D，以及双核的Pentium D和Pentium EE等CPU,Core架构的Cornoe核心处理器。5、硬盘接口硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤双接口四种。区别：IDE接口的硬盘多用于家用产品，部分也用于服务器；SCSI接口的硬盘则主要用于服务器市场；光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵；SATA接口正处于市场普及阶段，在家用市场中有着广泛的前
14、景。IDE接口：是一个40针的接口，每个IDE接口可连接两个IDE设备，且设备有主、从之分。SATA接口：是一个7针的串口，一般位于南桥芯片附近。SATA总线具有较强的数据纠错能力，提高了数据传输的可靠性，具有结构简单、传输速度高、支持热插拔的优点。提示：一个SATA接口只能连接一个硬盘。SCSI接口：小型计算机系统接口，有应用范围广、多任务、带宽CPU占用率低，以及支持热插拔等优点。光纤接口：光纤通道只在高端服务器上，价格昂贵。五、主板外部接口1、PS/2接口：紫色的接键盘，绿色的接鼠标。2、HDMI接口：高清晰度多媒体接口，通过一条线缆传输高清晰、全数字的音频和视频内容，一般用于连接高清数
15、字电视等。3、SUB接口：也成VGA接口，用于连接显示器，传输的是模拟信号。4、DVI接口：用于连接显示器，传输的数字信号。5、RJ-45接口：网线接口。6、USB接口：通用串行总线接口，4芯，一个USB接口最多可连接127个USB设备，支持热插拔，可独立供电，传输速率比COM串行接口和PS/2接口快。用于连接U盘、移动硬盘、音响、打印机、数码相机、鼠标、键盘等。USB2.0的数据传输率为480Mb/s。7、LPT接口：并行接口，可同时传输多位数据，25针D型接口，用于连接针式打印机、扫描仪等，传输速度较快，用于短距离的通信。8、COM接口：串行接口，一次只能传送一位数据，9针，用于连接大口鼠
16、标及外置MODEM，传输速度较慢，但传送的距离较长。9、IEEE1394接口：俗称Firewire火线接口，是目前传输速率最高的外设接口。且支持热插拔，能连接多个不同设备，支持同步数据传输。10、音频接口：连接音箱、麦克风等。*(%)*&!*第二讲 认识CPU一、CPU的主要性能指标1、主频主频也叫时钟频率，单位MHz，用来表示CPU的运算速度。平时我们指的Pentium 4 3.2GHz是指CPU的主频为3.2GHz。2、外频外频是CPU的基准频率，早期计算机中，内存与主板之间同步运行的速度等于外频，目前的计算机系统中，两者完全可以不相同。3、前端总线（FSB）频率前端总线是将CPU连接到北
17、桥芯片的总线。CPU就是通过前端总线连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线频率越大，CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越强。4、倍频系数倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系，CPU主频=外频倍频系数。5、缓存缓存又称Cache，是一种速率比内存更快的存储器，通常集成在CPU内部，CPU读取数据先在缓存中查找；若没有再从内存中读取，同时将该数据调入缓存，以后读取时无需再调用内存，提高了数据的访问速度。CPU内部寄存器-L1 Cache-L2 Cache-L3 Cache-内存二、CPU指令集1、MMX指令集：多媒体扩展指令集，主要用于增强CPU对多媒体信息的处理
18、能力，提高CPU处理3D图形、视频和音频信息的能力。2、SSE/SSE2/SEE3/SEE4系列指令集。3、3D Now！扩展指令集：有AMD开发，主要用于3D游戏。4、X86指令集：提高了浮点数据处理能力。5、EM64T指令集：Intel公司64位内存扩展技术，扩展内存寻址能力。6、CISC指令集：复杂指令集，各指令按顺序串行执行，控制简单，设备利用率不好，执行速度慢。7、RISC指令集：精简指令集，包括最常用的简单指令，指令简单，执行速度快。三、CPU的适用类型CPU的适用类型分为嵌入式、微控制式和通用式。（1）嵌入式CPU主要用于运行面向特定领域的专用程序，应用于移动电话、DVD、机顶盒
19、等。（2）微控制式CPU主要用于汽车空调、自动机械等自控设备领域。（3）通用式CPU主要用于高性能个人计算机系统、服务器和笔记本。四、CPU的封装技术封装技术是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。CPU封装时要考虑的因素：（1）为提高封装效率，芯片面积与封装面积之比尽量接近1:1；（2）引脚要尽量短以减少延迟，同时引脚间的距离应尽量远，以保证互不干扰，提高性能；（3）基于散热的要求，封装越薄越好。五、超线程技术超线程技术简称HT，就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器使用线程级并进行运算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少CPU的闲置时间，提高CPU
20、的运行效率。六、常见的CPU1、Intel CPU档次从高到低：双核Core 2 Duo/Extreme、双核Pentium EE、Pentium D、Celeron D2、AMD CPU档次从高到低：皓龙Opteron、速龙Athlon 64 FX、双核Athlon 64 X2、单核Athlon 64、闪龙Sempron*(%)*&!*第三讲 认识内存和硬盘一、内存条的作用和分类1、内存条的作用内存条是连接CPU与其它设备的通道，起到缓冲和数据交换的作用。内存是用于存放数据与指令的半导体存储单元，包括RAM、ROM、和Cache。（1）ROM：只读存储器，信息只能读出，不能写入。（2）RAM
21、：随机存储器，信息可以随机读写，通常我们指的内存是随机存储器RAM。（3）Cache：高速缓存2、内存条的分类（1）内存条按照接口类型分类SIMM：单列直插内存条，分为30线和72线两种，且必须成对使用。DIMM：双列直插内存条，可单独使用，不同容量也可混用。（2）内存条按照工作方式分类FPM DRAM，快速叶面膜是内存，72pin，32位，已淘汰EDO DRAM，扩展数据输出内存，72/168pin，32位，成对使用，已淘汰SDRAM，同步动态随机存储器，168pin，64位DDR SDRAM，双数据传输模式，184pin，64位，双倍于SDRAMDDRII SDRAM，240pin，64位
22、，四倍于SDRAMDDRIII SDRAM，最高可达1600MHz二、内存条的主要性能指标1、存储容量内存容量等于插在主板内存插槽上的所有内存条容量的总和，内存容量的上限一般由主板芯片组和内存插槽决定。2、存取速度存取速度即两次独立的存取操作之间所需的最短时间，又称为存储周期，单位是ns。3、工作频率内存工作频率以MHz为单位，决定着该内存最高能在什么样的频率上正常工作。4、接口类型5、CL设置CL是指CPU在接到读取某列内存地址上的数据指令后，到实际开始读出数据所需的等待时间。三、内存发展历程内存条-SIMM内存-EDO DRAM内存-SDRAM内存-Rambus DRAM内存-DDR内存-
23、DDR2内存-DDR3内存四、硬盘的结构1、硬盘的外部结构硬盘的外部结构由电源接口、数据接口、控制电路板等组成。控制电路板由主轴调速电路、磁头驱动和伺服定位电路、读/写控制电路、控制与接口电路及S.M.A.R.T等构成。2、硬盘的物理结构硬盘由一个或几个表面镀有磁性物质的金属或玻璃等物质盘片和相应的控制电路组成，盘片两面安装有磁头。硬盘工作时，盘片高速旋转，磁头在电路控制下径向移动到指定位置，对数据进行读写。3、硬盘的逻辑结构硬盘由许多盘片组成，每个盘面的每个面都有一个读写磁头，每个盘片划分成若干个同心圆磁道，每个盘片上的每个磁道又划分为若干扇区，每个扇区的容量一般为512B。五、硬盘的数据接
24、口硬盘的数据线接口分为IDE接口、SATA接口和SCSI接口。1、IDE接口：通过40pin或80pin数据线与主板连接。2、SATA接口：采用7芯的数据线，以及点对点传输协议。3、SCSI接口：通过68pin或80pin数据线与主板连接。六、硬盘的主从盘跳线硬盘跳线方式通常有三种：主盘、从盘和电缆选择。JumpersMaster or single drive 主Slave 从Enable cable select 数据线选择Single表示但硬盘式的设置方式；Dual（salve）表示双硬盘时从盘的设置方式；Dual（master）表示双硬盘时主盘的设置方式；Cable Select表示电
25、缆选择方式。一般来说，硬盘默认的跳线设置为主盘。当硬盘的跳线设置为电缆选择方式时，远离主板的电缆接口的硬盘为主盘，靠近主板的电缆接口的硬盘为从盘。注意：（1）硬盘跳线设置只适合于IDE接口的硬盘，用一根扁平线连接两块硬盘或光驱时必须设置主、从盘；（2）SATA接口的硬盘无跳线设置，因为一个SATA接口只能连接一块硬盘。七、硬盘引导原理一般将硬盘分为主引导扇区、操作系统引导扇区、文件分配表、目录区和数据区共5部分。（1）主引导扇区位于0面0道1扇区，包括硬盘主引导记录MBR和分区表DPT。主引导记录的作用是检查分区表是否正确，以及确定那个分区为引导分区，结束时将引导分区启动程序调入内存。（2）操
26、作系统引导扇区OBR通常位于0面1道1扇区，是操作系统可以直接访问的第一个扇区，包括一个引导程序和本分区参数记录表BPB。引导程序的主要任务是判断本分区根目录前两个文件是否为操作系统的引导文件，BPB参数块记录着本分区的起始扇区，结束扇区，文件存储格式，硬盘介质描述符、根目录大小、FATA个数、分配单元的大小等重要参数。（3）文件分配表FATFAT是系统的文件寻址系统，其大小由本分区的大小及文件分配单元的大小决定。（4）目录区DIRDIR记录着每个文件（目录）的起始单元，文件的属性等。（5）数据区DATA八、硬盘的分类及容量计算硬盘分类按尺寸：1.5英寸、1.8英寸、3.5英寸、5.25英寸按
27、接口类型：IDE硬盘、SCSI硬盘、SATA硬盘按接入方式：固定硬盘、可移动硬盘硬盘容量计算磁头数柱面数扇区数512B单碟容量碟片数九、硬盘的主要性能参数1、容量2、转速。分为5400rpm、7200rpm、10000rpm。7200rpm为主流产品。3、接口类型4、缓存。硬盘与外部总线交换数据的场所，缓存容量越大越好。5、平均寻道时间。指的是硬盘磁头移动到数据所在磁道所用的时间，单位是ms。6、数据传输率。又称为吞吐率，表示在磁头定位后，硬盘读盘或写数据的速度。十、硬盘的磁盘保护技术1、S.M.A.R.T技术S.M.A.R.T技术，即“自我检测、分析和报告技术”，监测对象包括磁头、磁盘、马达
28、和电路等。2、DFT技术DFT技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术。3、3D防护系统3D防护系统是希捷公司独有的硬盘保护技术，包括硬盘防护、数据防护和诊断防护。*(%)*&!*第四讲 认识显卡和显示器一、显卡的结构和工作原理1、显卡的结构显卡由图形处理器（也称为显卡芯片）、显存、BIOS、数字模拟转换器（RAMDAC）、显卡的接口及卡上的电容、电阻、散热风扇或散热片等组成。提示：（1）图形处理器GPU是显卡的核心部件，一般带有散热器或散热风扇。（2）GPU的生产厂商主要有nVidia和ATI。2、显卡的工作原理（1）将CPU送来的数据送到图形处理器（GPU）进行处理。（2）将图形处理
29、器处理完的数据送到显存。（3）由显存读取数据到RAMDAC进行数据转换工作。（4）将转换完的模拟信号送到显示屏。二、显卡的性能指标1、显存（1）显存容量显存容量的大小决定了显示芯片处理的数据量，显存担负着系统与显卡之间数据交换以及显示芯片运算3D图形时的数据缓存，理论上讲，显存容量越大，显卡性能就越好。（2）显存速度显存速度决定于显存的时钟周期和运行频率，它们影响显存每次处理数据需要的时间，显存芯片速度越快，单位时间交换的数据量也就越大，在同等条件下，显卡性能也会得到明显提升。（3）显存位宽显存位宽可以理解为数据进出通道的大小，在运行频率和显存容量相同的情况下，显存位宽越大，数据的吞吐量就越大
30、，性能也就越好。2、显卡频率（1）显卡的核心频率：指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能。（2）显存频率：指默认情况下，该显存在显卡上工作时的频率，以MHz为单位，显存频率一定程度上反映该显存的速度。3、散热方式显卡的散热方式分为被动式散热（散热片散热）和主动式散热（散热片及散热风扇散热）。4、显卡接口（1）VGA接口：又称SUB接口，是传统的显示器接口，用来传输模拟信号。（2）S-Video接口：用来连接电视机，使电脑画面在电视机上输出。（3）DVI接口：用来连接高端液晶显示器，用来传输数字信号。5、物理特性渲染管线也称为渲染流水线，是显示芯片内部处理图形信号相互独立的并行处理单元，渲染管线是为了提高显卡的工作能力和效率而设置的。（1）API是显卡与应用程序接口。（2）顶点着色单元是GPU中处理影响顶点的着色器。（3）像素着色单元是GPU芯片中专门处理像素着色程序的组件，这些处理单元仅执行像素运算，由于像素代表色值，因此像素着色单元是用来处理绘图影像的各种视觉特效。三、DDR3显存的特点1、功耗和发热量较小；2、工作频率更高；3、降低显卡整体成本；4、通用性好。四、显示器的分类及工作原理1、显示器的分类按显示管：CRT显示器、LCD显示器按显示色彩：单色显示器、彩
