《计算机组装与维护》课改教案林琳.docx

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《计算机组装与维护》课改教案林琳

四川城市职业学院课程教案

教案完成时间：

2018年2月28日

课程名称

计算机组装与维护

专业班级

2017级软件技术2班

课题

了解你的计算机

授课教师

林琳

职称

副教授

授课日期

第一周

授课类型

理论+实践

学时数

2

教学目的及要求

1.了解计算机的发展和应用领域

2.认识计算机的体系结构

3.了解计算机的工作原理

教学重点

计算机的体系结构

教学难点

计算机的工作原理

教学方法

讲授法、多媒体演示法

课程作业

或思考题

了解计算机工作原理

审阅意见

主讲教师或教学组长签名：

林琳系主任签名：

教学后记

教学步骤及主要内容（教学设计、教学内容、过程、方法等）

备注

一、计算机的发展主要经历了以下几个阶段：

1.电子管阶段

电子管阶段从1946年到1957年，该阶段的计算机通常被称为第一代计算机，电子管阶段的代表机型有ENIAC（世界上第一台计算机，美国宾夕法尼亚大学）、EDVAC等。

2.晶体管阶段

晶体管阶段从1958年到1964年，该阶段设计的计算机一般被称为第二代计算机，大量采用了晶体管和印刷电路。

晶体管计算机不论是在运算速度和可靠性上都优于电子管计算机，其代表机型有IBM7000系列、UNIVACⅡ等。

3.集成电路阶段

集成电路阶段从1965年到1970年，该阶段的计算机一般被称为第三代计算机，大量使用了中小规模集成电路，代表机型有IBM360系列。

4.超大规模集成电路阶段

1970年以后的计算机都基于大规模集成电路及后来的超大规模集成电路，习惯上被称为第四代计算机。

随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步，计算机进入个人领域的技术障碍已层层突破。

与此同时，互联网技术、多媒体技术也得到了空前的发展，计算机开始真正改变人们的生活。

超大规模集成电路阶段的代表机型有IBMPC系列。

5.人工智能阶段

第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起，从而具有推理、联想、学习和解释的能力。

人们通常把第五代计算机称为人工智能计算机。

二、计算机的应用领域

1.科学计算（或称为数值计算） 早期的计算机主要用于科学计算。

目前，科学计算仍然是计算机应用的一个重要领域，如高能物理、工程设计、地震预测、气象预报、航天技术等。

2.数据处理（信息管理）　用计算机来加工、管理与操作任何形式的数据资料，如企业管理、物资管理、报表统计、帐目计算、信息情报检索，主要包括数据的采集、转换、分组、组织、计算、排序、存储、检索等。

3.辅助工程　计算机辅助设计、制造、测试（CAD/CAM/CAT）。

4.生产自动化　　利用计算机对工业生产过程中的某些信号自动进行检测，并把检测到的数据存入计算机，再根据需要对这些数据进行处理。

5.人工智能　开发一些具有人类某些智能的应用系统，如计算机推理、智能学习系统、专家系统、机器人等。

三、计算机的体系结构

四、计算机的工作原理

简单总结就是用户通过输入设备将外界信息输入，存储在计算机的存储器里，这些数据再通过控制器控制运算器的运算，将处理结果放进存储器中，再通过输出设备展示给用户。

四川城市职业学院课程教案

教案完成时间：

2018年2月28日

课程名称

计算机组装与维护

专业班级

2017级软件技术2班

课题

计算机各硬件参数及选购——主板及选购

授课教师

林琳

职称

副教授

授课日期

第二周

授课类型

理论+实践

学时数

2

教学目的及要求

了解主板的分类和型号

了解主板的结构和性能指标

教学重点

了解主板的分类和型号

了解主板的结构和性能指标

教学难点

掌握主板的选购和安装

教学方法

讲授法、多媒体演示法、分组教学法

课程作业

或思考题

了解当前主流的主板类型

审阅意见

主讲教师或教学组长签名：

林琳系主任签名：

教学后记

教学步骤及主要内容（教学设计、教学内容、过程、方法等）

备注

一、主板的分类

1．按CPU插座分类

主板按CPU插座分类，可分为Slot1主板、Socket370主板、SlotA主板、Socket775主板和SocketA主板等。

2．按控制芯片组分类

主板按其所使用的控制芯片组可分为Intel公司生产的芯片组、VIA公司生产的芯片组和nVIDIA公司生产的芯片组等。

3．按主板的结构分类

主板按其结构可分为AT主板、BabyAT主板、ATX主板和BTX主板等。

二、主板的结构

1．控制芯片组

芯片组由北桥芯片和南桥芯片构成。

2．BIOS芯片

BIOS的全称为BasicInput/OutputSystem，中文意思为基本输入输出系统，它既是硬件又含有软件，是系统中硬件与软件之间交换信息的链接器。

在主板BIOS芯片的上面，一般都贴有Award或者是AMI的标识，它是主板上惟一贴有标签的芯片。

芯片的内部通常都固化有键盘鼠标、串口并口、软驱和硬盘驱动器等系统启动所必须的基本驱动程序。

我们常说的清除CMOS设置，实际上就是撤消BIOS芯片的后备电源（钮扣电池），让CMOS芯片中保存的数据参数恢复到出厂状态。

3．主板的插座

（1）CPU插座

无论CPU架构如何变更，常见的CPU插座有Socket插座和Slot插座两种类型，目前主要是Socket插座，它是一个方型、白色、具有零插拔力（ZIF）的插座，侧面有一根锁紧拉杆，其顶部标注有脚孔的数目。

（2）电源插座

电源插座用来将电源连接到主板，使电源给主板供电。

在ATX主板上，电源插座的形状为长方形两排2D针插口。

4．主板上的插槽

（1）AGP插槽

AGP（AcceleratedGraphicsPort，图形加速端口）插槽是专用的显卡插槽。

主板上一般只有一个AGP插槽。

它可以加速显卡的3D处理能力，让视频处理器与系统内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，同时提高了3D图形的数据传输速度。

（2）内存插槽

内存插槽是主板上用来固定内存的插槽，主要有DIMM插槽和SIMM插槽两种。

现在大多数计算机使用的都是DIMM插槽。

目前最常见的内存是DDR内存，在较早的计算机中使用SDRAM内存。

除此之外，还有较新的DDR2、DDR3内存等。

SDRAM内存插槽为168线，该内存插槽有两个缺口，与SDRAM内存的缺口相对应。

而DDR内存插槽为184线，该内存插槽上只有一个缺口，与DDR内存的缺口相对应。

（3）PCI插槽

PCI（PeripheralComponentInterconnect，外围部件互连）总线是一个先进的高性能局部总线，通常工作频率为66MHz。

主板上的PCI插槽一般有3～5个，常见的PCI卡有声卡、网卡、电视卡和内置Modem等。

（4）PCIExpress插槽

PCIExpress总线是PCI扩展总线的新一代升级标准，简称PCI-E。

该总线采用点对点技术，能够为每一个设备分配独享通道带宽，不需要在设备之间共享资源，这就充分保障了各设备的宽带资源，从而提高数据传输速率。

（5）IDE设备接口

 它一般位于主板的底部，有40针。

两个IDE口并在一起，有时一个呈绿色，表示它为IDE1。

因为系统首先检测IDE1，所以IDE1应该接系统引导硬盘。

现在的主板上IDE和串行ATA接口并存，既支持ATA133，又支持串行ATA（即SATA）。

串行ATA是在并行传输速率无法进一步提高的情况下出现的一种新的、具有更高传输速率的技术。

（6）软盘驱动器接口

软盘驱动器接口用来连接软驱，多位于IDE接口旁边，每个主板只有一个软驱插座，通常标注着“FLOPPY”或“FDD”或“FDC”，它比IDE插槽短。

5．外设接口

外设接口包括键盘和鼠标接口、USB接口、串行接口和并行接口等。

6．机箱面板引出线接口

要注意的是，电源灯、硬盘灯的插头均有正负之分，需要把表示正极的深色线插到带“＋”标志的插针中。

主板的型号

主板的命名一般分为4部分（视具体产品而定），第一部分为支持的处理器类型，第二部分为芯片组厂家，第三部分为芯片组类型（前3部分为主体），第四部分为后缀，表示主板的不同版型。

三、主板的主要性能指标

1．支持的CPU类型

2．控制芯片组

3．支持内存的种类和容量

4．扩展插槽的类型和数量

5．各种接口类型

6．主板BIOS功能

四、主板的选购

1．根据需要选购

2．注重主板的质量和服务

3．注重性价比

4．注重主板的做工和用料

五、主板的安装

主板的安装过程相对比较简单。

在安装前先释放静电，然后按下面的步骤进行安装。

步骤1：

打开机箱，根据主板上螺丝孔的位置将机箱上的膨胀螺钉安装好，步骤2：

将主板放置在机箱内，注意让主板的键盘接口、鼠标接口、串并口和USB接口与机箱背面挡片的孔对齐，主板要与底板平行，不能连在一起，否则容易造成短路，步骤3：

把所有的螺钉对准主板的固定孔，依次把每个螺丝安装好，拧紧螺丝，步骤4：

主板安装完毕。

四川城市职业学院课程教案

教案完成时间：

2018年2月28日

课程名称

计算机组装与维护

专业班级

2017级软件技术2班

课题

计算机各硬件参数及选购——CPU、内存及选购

授课教师

林琳

职称

副教授

授课日期

第三周

授课类型

理论+实践

学时数

2

教学目的及要求

了解CPU、内存的分类和型号

了解CPU、内存的性能指标

教学重点

了解CPU的分类和型号

了解CPU的性能指标

教学难点

掌握CPU、内存的选购技巧

教学方法

讲授法、多媒体演示法、分组教学法

课程作业

或思考题

上网了解最新的CPU、内存型号

审阅意见

主讲教师或教学组长签名：

林琳系主任签名：

教学后记

教学步骤及主要内容（教学设计、教学内容、过程、方法等）

备注

一、CPU的分类

1．按位数分

CPU按位数可分为8位CPU、16位CPU、32位CPU和64位CPU等

2．按主频分

CPU按主频可分为2.0GHz、2.4GHz、2.6GHz和3.0GHz等。

3．按CPU所采用接口方式分

CPU按其采用的接口方式可分为引脚式、卡式、针脚式和触点式等。

4．按生产厂家分

目前市场上的CPU多为Intel公司、AMD公司所生产，Intel公司的CPU有Celeron4和PentiumD等，而AMD公司的CPU架构自成体系，不兼容Intel的CPU。

二、CPU的型号

1．Intel奔腾时代的CPU

1993年3月，以310万个晶体管组成的PentiumCPU正式发布。

Intel在1996年推出PentiumMMX，新增加了 MMX（多媒体扩展指令集）技术。

多媒体扩展指令集专门用来处理音频、视频等数据。

1997年推出的PentiumII（即PII或奔腾II），工作频率为200～500MHz，1999年，Intel正式发布代号为“Coppermine”的新一代PentiumIII处理器，其系统前端总线为133MHz，CPU主频最高达到1GHz。

Coppermine采用全新的核心设计，内置256KB与CPU主频同步运行的二级缓存，并率先采用0.18μm工艺制作。

2000年11月21日，Intel在全球同步发布了其最新一代的CPU——Pentium4。

Pentium4处理器最主要的特点是采用了新的IntelNetBurstCPU结构，最初频率为1.3GHz。

最早的Pentium4使用的是Socket423接口，后来转变为Socket478接口，接下来又过渡到Socket775接口。

第一个Pentium4的核心为Willamette，全新的Socket423插座，集成256KB的二级缓存，支持更为强大的SSE2指令集，多达20级的超标量流水线，搭配i850/i845系列芯片组，随后Intel陆续推出了1.4~2.0GHz的WillametteP4处理器，而该核心后期的P4处理器均转到了针脚更多的Socket478插座。

在一年以后，Intel发布了第二个Pentium4核心，代号为Northwood，改用了更为精细的0.13μm制成，集成了更大的512KB二级缓存，性能有了大幅度的提高，Prescott核心是Pentium4的第三个核心，生产工艺进一步升级为0.09μm，可搭配512KB、1MB和2MB的二级缓存，外频为533MHz或800MHz，增加了SSE3指令集支持。

2005年第二季度，基于双核心的IntelPentium8XX处理器发布（双核心简称“双核”）。

这是Intel公司推出的第一代双核心处理器。

随着CPU频率的不断加快，原有的NetBurstCPU结构也渐渐满足不了现实要求了。

2006年7月27日，Intel推出了新一代基于Core微架构的产品体系“酷睿”（Core），这是Intel推出的基于Pentium9XX的双核心处理器，由两个单核芯片以LGA775的形式封装而成，PentiumD9XX系列处理器是实际意义上的双核心处理器。

酷睿1是用于笔记本电脑的移动CPU，酷睿2是Intel最新发布的Pentium9XX的双核处理器（用于台式机和笔记本）。

2．AMDCPU的型号

在IntelCPU更名的同时，AMD也推出了K5系列的CPU，在Intel推出奔腾MMX的几个月后，AMD也推出了新产品K6，由于没有MMX（多媒体扩展指令集）技术，K6的多媒体性能要逊于奔腾MMX。

为了对抗不可一世的奔腾II，1998年，AMD推出了K6-2处理器，而且也开发了自己的多媒体指令集，命名为3DNow!

。

K6-2的所有型号都内置了3DNow!

指令集，使AMD公司的产品首次在某些应用程序中，在整数性能以及浮点运算性能都同时超越Intel。

真正让AMD扬眉吐气的是代号为K7的Athlon（速龙）处理器，由于K7强大的浮点单元，使AMD处理器在浮点上首次超过了Intel当时的处理器。

2000年，AMD发布了第二个Athlon核心——Tunderbird（雷鸟）。

Tunderbird核心的Athlon不但在性能上要稍微领先于奔腾III，而且其最高的主频也一直比奔腾III高。

在低端CPU方面，AMD推出了DuronCPU（毒龙），它的基本架构和Athlon一样，只是二级缓存只有64KB。

2003年AMD公司发布了第一款应用于个人计算机的64位处理器——Athlon64，AMD公司随后又推出了针对低端市场的Socket754接口的Sempron64处理器，这样AMD在高、中、低端市场都推出了相应的64位处理器。

三、CPU的主要性能指标

1．字长

2．CPU的频率

3．高速缓存

4．前端总线速度

5．CPU的制造工艺与封装技术

6．超线程

7．支持的扩展指令集

四、CPU的选购

1．选购CPU的一般原则

（1）注重性价比

在选购CPU时，性价比是比较重要的一个因素。

虽然Intel的CPU兼容性好，但是价格普遍比AMD的CPU高。

（2）根据需要选择在选购CPU时，还应该根据需要进行选择。

Intel和AMD的CPU各有千秋，在Intel奔腾II、奔腾III时代，Intel起主导地位，但从奔腾4开始，AMD公司逐步开始占有市场，比前些年市场占有额有较大提高，这全归功于AMD产品的高性价比（低端市场）。

近年来，AMD公司发展迅猛，并在高端市场开始与Intel抗衡，并逐步成为世界各大品牌计算机的供货商。

至于选Intel还是AMD，建议高性能用途选Intel，中等性能用途两者皆可，看具体性价，低端用途选AMD。

（3）看包装

盒装产品中的风扇与CPU的匹配较好，且出厂前经过反复测试。

如果价格相差不大，建议买盒装。

2．如何识别CPU

（1）看包装

盒装Pentium4CPU，提供了原装散热风扇，并且提供3年质保。

散装CPU，其上面也会贴有经销商的质保标签，这类产品一般由经销商提供质保。

（2）看CPU编号

Intel公司的CPU编号比较直观易辨，可以轻易看出该CPU的基本性能参数。

（3）利用测试工具

一般在购买CPU时准备几款CPU频率测试工具，现场测试CPU频率比较可靠，常用的频率测试工具有Intel（R）ProcessorFrequencyIDUtility和CPUINFORMATION。

我们可以看到，CPU表面共5行字母，第１行字母“INTEL04”表示生产厂商；第2行“PENTIUMD”表示这颗CPU的系列，即我们常说的奔腾D；第3行的“820”是Intel处理器上的一个产品编号，与第4行的“2.80GHz”相对应，也就是说不同的数字代表不同的频率。

“SL98T”是S-Spec编码，通过此编码到Intel的官方网站上就可以直接查到该型号CPU的所有相关信息，“MALAY”表示该CPU的产地，即马来西亚；第4行就是我们可以看懂这颗CPU的最简单的信息了，“2.80GHz”表示CPU的主频，“2M”是处理器的二级缓存，同样外频也提高到了800MHz。

“05A”表示生产日期是2005年。

最后一行“0521A577”是Intel处理器的一个出厂编号，一个编号只对应一颗CPU。

五、内存的分类

1．按工作原理分

按工作原理可将内存分为只读存储器和随机存储器两类。

（1）ROM

　　ROM（ReadOnlyMemory，只读存储器）是只能读取信息而不能写入信息的存储器，其价格高、容量小。

但ROM保存的数据在断电后可保持不变，因此多用于存放一次性写入的程序或数据，如用于存储计算机厂家特殊的设置等。

（2）RAM

RAM（RandomAccessMemory，随机存储器）是既能读取信息又能更改或删除信息的存储器。

RAM可以分为两种，一种是DynamicRAM（DRAM，动态随机存储器），它具有集成度高、结构简单、功耗低和生产成本低等特点，主要应用于计算机的主存储器中，如内存和显示内存（显存）；另一种是StaticRAM（SRAM，静态随机存储器），其结构相对较复杂、造价高、速度快，因此一般SRAM多应用于高速、容量小的存储器中，如Cache（缓存）。

在RAM中存储的内容可通过指令随机读写访问，但是RAM中存储的数据在断电时会丢失，因而只能在运行时存储数据。

2．按特点分

（1）FPMRAM

FPMRAM（FastPageModeRAM，快页模式内存）是早期广泛应用于个人计算机中的内存，由于性能较低，这种内存已经淘汰。

（2）EDORAM

EDORAM（ExtendedDataOutRAM，扩展数据输出内存）是486时代和最早Pentium机中经常使用的一种内存，它的运行速度比FPMRAM快，不过这种内存也已基本淘汰。

如图2-44所示就是EDORAM。

（3）SDRAM

SDRAM（SynchronousDynamicRAM，同步动态随机存储器）是在PentiumII和PentiumIII时代使用最多的内存，它采用一种双存储体结构，工作频率与CPU的外频一致，比较常见的规格有PC100，PC133和PC150等。

SDRAM内存因传输速率的限制逐渐淡出市场。

（4）DDRSDRAM

DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM，双倍速率同步动态随机存储器）简称为DDR，是在SDRAM内存的基础上发展而来的，传输速率是同频率SDRAM内存传输速率的两倍。

DDR是184针的，要与支持DDR内存的主板搭配使用。

（5）DDR2内存

DDR2内存是在DDRSDRAM的基础上发展起来的，其最低工作频率为400MHz，还有更高的工作频率，如533MHz，667MHz，800MHz和1000MHz等。

DDR2内存采用了240针脚的FBGA封装，采用较先进的0.13µm生产工艺，工作电压为1.8V且不向下兼容。

（6）RDRAM

RDRAM全称为RambusDRAM，它是由Rambus公司开发的，是一种具有独特的系统带宽、芯片和芯片接口的新型DRAM。

它可以工作在很高的频率下，同时在时钟周期的上升沿和下降沿传输数据。

六、内存的主要性能指标

1．容量

2．工作电压

3．运行频率

4．延迟CL

5．数据位宽度和带宽

七、内存的选购

1．符合主板上的内存插槽要求

2．注意内存的做工

3．速度的选择

4．注意内存的品牌

八、内存的安装

步骤1：

将内存插槽两边的锁扣拉起来，步骤2：

在内存下边缘左右有不对称的缺口，安装时应将它们对准内存槽上相应的槽口，均匀用力向下压，使内存槽两侧的锁扣紧扣内存，步骤3：

当内存的“金手指”完全插入内存插槽后，将内存插槽两边的锁扣紧扣住内存即可。

四川城市职业学院课程教案

教案完成时间：

2018年2月28日

课程名称

计算机组装与维护

专业班级

2017级软件技术2班

课题

计算机各硬件参数及选购——显卡和显示器及选购

授课教师

林琳

职称

副教授

授课日期

第四周

授课类型

理论+实践

学时数

2

教学目的及要求

显示卡的分类、性能指标和安装

显示器的分类及性能指标

教学重点

显示卡的分类、性能指标

教学难点

显示卡的安装和接口

教学方法

讲授法、多媒体演示法、分组教学法

课程作业

或思考题

练习显卡的安装

审阅意见

主讲教师或教学组长签名：

林琳系主任签名：

教学后记

教学步骤及主要内容（教学设计、教学内容、过程、方法等）

备注

一、显卡的分类

1．按接口分类

按显示卡与计算机总线接口类型的不同可分为ISA接口显卡、PCI接口显卡、AGP接口显卡和PCI-E接口显示卡等4种类型。

2．按图形卡功能分类

显示卡按图形加速卡的功能可以分为2D显示卡和3D显示卡。

二、显卡的基本结构

一般的显示卡上有显示芯片、显示内存及显示输出接口（VGA接口、DVI接口和S-Video接口）等。

1．显示芯片

显示芯片又称“图形处理芯片（GraphicProccessingUnit，简称GPU）”。

在计算机的数据处理过程中，CPU将其运算处理后的显示信息通过数据总线传输到GPU中，GPU再进行处理，最后通过显示卡输出显示在屏幕上。

2．显示内存

显示卡需要运算大量的三维图像输出时所需的函数，而显示内存在此起到交换数据和缓存数据的作用，其速度的快慢对于显示卡性能的充分发挥是至关重要的。

3．总线接口

显示卡必须插在主板插槽上才能与主板交换数据，这就要求必须有与之相对应的总线接口。

现在最主流的总线接口是AGP接口。

4．VGA接口

VGA（VideoGraphicsArray，视频图形阵列）接口，也就是D-Sub15接口，其作用是将转换好的模拟信号输出到CRT或者LCD显示器中。

5．DVI接口

DVI（DigitalVisualInterface，数字视频接口）接口可以将显示卡产生的数字信号原封不动地传输给显示器，从而避免在传输过程中信号损失。

6．S-Video

S-Video（SeparateVideo，S端子），也称“二分量视频接口”，可以将计算机屏幕上显示的内容非常清晰地输出到投影仪之类的