计算机组装与维护第一章.docx
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计算机组装与维护第一章
第一章认识计算机配件
在人类社会发展史中，20世纪最伟大的发明之一就是计算机的诞生。
在现代社会中计算机已经渗透到了社会的各个领域，成为人们学习和生活的好“帮手”。
如何认识和掌握计算机知识成为当务之急，本章将简要介绍计算机系统的组成，帮您掌握计算机硬件组成，教您如何选择计算机硬件来组装您自己的计算机。
本章学习要点
●主板结构与组成
●CPU的主要性能指标
●CPU接口类型
●内存的类型
●内存的主要性能指标
●硬盘的技术指标、硬盘结构
●显卡的结构、显卡的主要性能指标
●显示器的主要技术指标
●电源的分类、电源的主要技术参数
●网卡、光盘驱动器、声卡
任务一初识计算机构成
【任务概述】
本任务使您首先对计算机有一个初步的认识，掌握计算机系统的组成，了解计算机硬件和软件的一些基本知识，为后面的学习打好基础。
【任务实训】
1、计算机系统构成
知识与技巧计算机系统
一个完整的微型计算机系统，是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。
中央处理器（CPU）
主机
内部存储器
硬件系统
外部存储器
外部设备输入设备
输出设备
计算机系统
系统软件
软件系统
应用软件
2、计算机硬件系统
一台计算机的硬件构成，如图1-1所示。
可大致分为主机和外部设备两大部分。
知识与技巧硬件系统
所谓硬件系统，就是用手能摸得着的实物，直观的看一台微型计算机一般有：
主机、显示器、键盘、鼠标、音箱等组成。
图1-1计算机硬件系统
（1）、主机从外观看是一个整体，但打开机箱后会发现它的内部由多板卡和配件组成，如图1-2所示。
知识与技巧主机构成
主机内部有电源、主板、CPU（中央处理器）、内存、硬盘、光驱、显卡、声卡、网卡等组成。
如图1-2所示
图1-2主机硬件
（2）、计算机从外部看，除了有主机外，还有人与计算机进行交流的输入、输出的外部设备，如图1-3、1-4、1-5所示。
知识与技巧外部设备
外部设备主要由显示器、键盘、鼠标、音箱、打印机、扫描仪等组成。
图1-3LCD显示器CRT显示器
图1-4键盘、鼠标音箱
图1-5打印机扫描仪
3、计算机软件系统
安装好硬件的计算机是不能工作的，完成不了具有实际意义的任务，称为“裸机”。
一台计算机的整体性能取决于硬件系统和软件系统两方面，二者缺一不可，只有两方面良好的配合，相互协调，才能充分发挥良好的性能，达到预期的功能。
知识与技巧软件系统
所谓软件系统，就是指程序运行所需的数据以及与程序相关的文档资料的集合，可分为：
操作系统软件和应用软件。
操作系统软件：
用来管理计算机硬件资源的程序，具有存储管理，文件管理、进程管理、网络管理等功能。
如：
windows2000、windowsXP、windows2003、Linux等操作系统。
应用软件：
应用软件是用于解决各种实际问题以及实现特定功能的程序。
常用的应用软件，如：
office、Photoshop、3DSMAX、瑞星杀毒软件、UleadMediaStudioPro、WindowsMediaPlayer等很多应用软件。
应用软件是根据用户需要，用于完成特定的任务而安装的。
【拓展训练】
1、认识计算机硬件系统。
2、打开计算机主机，找到与图片中（图1-2）相应的硬件，并说出硬件的名称。
任务二精挑细选主板，搭建稳定平台
【任务概述】
主板是主机里面积最大的配件、是搭建其他计算机配件的基地和平台，其他所有硬件都要通过主板接口或主板上的数据线进行连接。
所以主板性能的好坏直接关系到其它配件性能的发挥，它的稳定性是其他配件正常工作的前提。
本任务重点介绍了主板的构造及组成，使您能在众多类型的主板中，能够选购一款适合自己的主板。
【任务实训】
知识与技巧主板
主板，又叫主机板（mainboard）、系统板（systembourd）和母板（motherboard）；它安装在机箱内，是计算机最基本、最重要的部件之一。
其主板作用是将CPU、内存、显卡、网卡、电源、存储设备等连接到一起，构成一个系统。
主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。
主板的另一特点，是采用了开放式结构。
主板上一般都有多个扩展插槽，供计算机插扩展卡用，扩展计算机功能，如：
视频采集卡等。
通过更换这些插卡，可以对计算机的硬件系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。
1、主板结构与组成
注意与提醒
主板主要由各种芯片组和各个设备的接口插槽构成，如：
芯片、CPU插槽、内存插槽、PCI-E插槽，IDE接口、软驱接口、SATA接口，USB接口等，如图1-6所示。
图1-6主板结构
（1）、芯片组
芯片组（Chipset），它决定主板的性能，各种功能如CPU类型、内存、外部频率、输出模式都是由芯片组来支持实现的，对于主板的作用特别重要。
现在主板芯片组只有2块芯片，称为北桥芯片和南桥芯片，如图1-7所示。
图1-7北桥芯片和南桥芯片
北桥芯片（NorthBridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，位于CPU较近的地方。
北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、和显卡这些高速设备数据在北桥内部传输，上面通常有散热片。
提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量。
北桥芯片的主要功能是控制内存，而内存标准与处理器一样变化比较频繁，所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的，不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。
一般来说，芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的，例如Intel845GE芯片组的北桥芯片是82845GE，845E芯片组的北桥芯片是82845E。
南桥芯片（SouthBridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，其数据处理量并不算大，一般都没有安装散热片。
南桥芯片负责输入/输出总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器等，相对低速的外围设备，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片
南桥芯片的发展目标是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE1394、甚至WI-FI无线网络等。
常见的芯片组厂家有Intel、VIA、NVIDIA、SiS、AMD等公司，常见的芯片有Intel公司的P43系列、P45系列；AMD公司的790系列。
（2）、CPU插槽
主板上的CPU插座类型决定了这个主板使用什么类型的CPU。
根据CPU针脚的个数不同，CPU插座主要分为Socket系列和Slot系列，如图1-8所示。
图1-8Socket系列和Slot系列CPU插座
Socket系列插座为方形，侧面有个杠杆，拉起杠杆，将CPU轻松插进插座中，再将杠杆压回原处，就可将CPU固定好了。
Slot系列插座为长方形插槽，和主板上的扩展槽一样。
随着CPU的发展变化Slot系列插座逐渐淡出市场。
（3）、总线扩展槽
总线扩展槽是主板用于扩展微机功能的插槽，可用来插接各种板卡。
可以根据自己的需求在扩展槽上插入各种用途的板卡，如显示卡、声卡、防病毒卡、网卡等，以扩展计算机的功能。
任何板卡插入扩展槽后，就可以通过系统总线与CPU连接，在操作系统的支持下实现即插即用。
这种开放的体系结构为用户组合各种功能设备提供了方便。
目前使用的板卡扩展槽主要有PCI、AGP和PCI-Express三种插槽等，如图1-9所示。
图1-9总线扩展槽
PCI插槽（外部设备互连接口）用于插接PCI总线的板卡，一般为白色的插槽，根据主板的不同，一般有3～5个PCI插槽。
PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以使计算机能实现的几乎所有功能，可以称为“万用”扩展插槽。
PCI插槽可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSLModem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
AGP插槽是Inter公司开发的一种图形加速接口，专门用来安装AGP显卡，速度比普通的PCI显卡要快许多。
AGP插槽主要针对图形显示方面进行优化，专门用于图形显示卡。
AGP插槽一般是褐色的插槽，长度比PCI插槽短一些。
每块主板只有一个AGP插槽，集成显卡的主板上一般则没有AGP的插槽。
目前最新片版本就是AGP3.0，即AGP8X。
AGP8X的传输速率可达到2.1GB/s，是AGP4X传输速度的两倍。
PCIExpress插槽是新一代的总线接口，PCIExpress采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。
相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCIExpress支持全双工模式，一个周期内同时发送数据和接收数据，而传统的PCI总线在一个时钟周期内只能做单向的数据传输。
这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP，最终实现总线标准的统一。
它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到10GB/s以上，而且还有相当大的发展潜力。
PCIExpress也有多种规格，从PCIExpress1X到PCIExpress16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。
（4）、内存插槽
内存插槽是指主板上的内存插槽类型和数量。
主板上一般设有2-4个内存插槽，其作用是安装内存条。
主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的。
插槽的线数与内存的引脚数是对应的。
“线”是指内存条与主板插槽的对应接点，多少线就是多少接点。
内存插槽可分为SIMM插槽、DIMM插槽和RIMM插槽，SIMM插槽配合SDRAM内存使用，多为168线；DIMM插槽配合DDR、DDR2和DDR3内存使用，多为240线；RIMM插槽配合184线的RDRAM内存使用，如图1-10所示。
图1-10内存插槽分类
（5）、BIOS与CMOS
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"。
其实它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。
它是一块只读芯片，不能随意更写，习惯称为BIOS芯片，如图1-11所示。
图1-11BIOS与CMOS
CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体）,用来保存当前计算机系统的硬件配置情况和用户对某些参数的设定。
CMOS设置程序都在BIOS芯片中，通过BIOS设置程序来设置CMOS参数。
CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片，内容可以随时改写，但CMOS的内容会因关机而丢失，因此主板上安装有可以充电电池为CMOS供电，保证所改写的内容不丢失。
（6）、IDE接口、软驱接口与SATA接口
IDE接口的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。
是现在普遍使用的外部接口，主要接硬盘和光驱。
接口为40针双排插座，使用40线的排线连接硬盘或光驱。
为了提高数据传输的可靠性，在保留与40针排线兼容的基础上，改用80线的排线。
主板上都有两个IDE接口，分别标有IDE1和IDE2，一个IDE接口只能接两个外部设备。
目前硬件接口已经向SATA转变，IDE接口将逐渐退出市场，如图1-12所示。
软驱接口接口为34针双排插座，使用34线的排线连接软驱。
IT领域确实变化太快，软驱和软盘由于容量小、速度慢、容易损坏等因素，最终难以摆脱退出历史舞台，而它的替代产品有U盘和光盘，移动硬盘、CF卡、SM卡和迷你硬盘为代表的新存储接口或者存储介质蜂拥而来。
或许用不了多久，软驱和软盘都将成为历史文物，将尘封在博物馆中，如图1-13所示。
图1-12IDE接口图1-13软驱接口
SATA接口是SerialATA的缩写，即串行ATA。
SATA总线为点对点传输方式，传输速度高，具备了更强的纠错能力，在很大程度上提高了数据传输的可靠性。
串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
SATA1.0定义的数据传输率可达150MB/s，SATA2.0的数据传输率将达到300MB/s，最终SATA3.0将实现600MB/s的最高数据传输率。
SATA接口为7针数据电缆，SATA仅用四支针脚就能完成所有的工作，分别用于连接电缆、连接地线、发送数据和接收数据，这样的架构还能降低系统能耗和减小系统复杂性，如图1-14所示。
图1-14SATA接口
（7）、电源接口
电源接口是为计算机主板供电的接口，也是为CPU、显卡、键盘、鼠标和各种接口卡供电的。
目前广泛使用的电源插座规格是ATX，配合ATX电源使用。
ATX电源插座为24线。
ATX电源接口具有防差错结构，如果插反了，就插不进去，不必担心因插错而烧毁主板，如图1-15所示。
图1-15电源接口
（8）、电池
主板用型号为CR2025/3V纽扣充电电池，电池的作用是在计算机关闭以后，继续为主板上的BIOS模块供电以保存BIOS设置信息，保持系统时钟所需要的电源。
由于BIOS的供电都是由CMOS电池供应的，如果把CMOS电池从主板上取下来，BIOS中的数据被恢复为出厂设置了，所有设置信息将全部丢失。
如果电池没有电时，设置的信息也会全丢失，开机会显示“CMOSBatteryLow”，这时需要更换电池了，电池寿命为3-5年，如图1-16所示。
图1-16主板电池
（9）、机箱面板跳线
机箱面板跳线作用是连接机箱面板上的各种开关、指示灯和扬声器用的。
机箱面板的连接线跳线一般都在主板下端靠近边缘的位置附近，一般是双行插针，一共有10组左右，主要有电源开关（powersw），复位开关（Resetsw），电源指示灯（PowerLED），硬盘指示灯（HDDLED），扬声器（SPEAKER）等插针。
在主板和跳线插头上都有相应的标示，如：
powersw、HDDLED等，对应插上就可以了，如图1-17所示。
图1-17机箱面板跳线
（10）、外部设备接口
外部设备接口主要用来连接输入/输出设备，如：
键盘、鼠标、音箱、打印机、摄像头等，如图1-18所示。
PS/2接口：
用于连接鼠标和键盘。
鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色，也可以从接口的相对位置来判断：
靠近主板的是键盘接口，其上方的是鼠标接口。
两个接口针数一样的，但每个针脚的功能不同，所以是不可以互换的，如果插反，键盘和鼠标都不可以使用。
USB接口：
USB的全称是UniversalSerialBus，是一种输入/输出接口。
USB有两个规范，即USB1.1和USB2.0。
USB1.1是传输速率为12Mbps，USB2.0是由USB1.1规范演变而来的。
它的传输速率达到了480Mbps，两者接口是同样的，因接口控制芯片的不同。
USB支持热插拔，即插即用的优点，在开机状态下，随时插入新的设备或拆下外部设备。
现在的外部设备好多都使用USB接口，如：
打印机、扫描仪、数码照相机、数码摄像机、手机、MP3/MP4等。
现在的主板都具有4-6个USB接口，并且通过USB交换机可以扩展连接外部设备，最多可以连接127个。
网卡接口：
主板网卡芯片是指整合了网络功能的主板所集成的网卡芯片，在主板的背板上有相应的网卡接口（RJ-45），接口一般位于USB接口附近。
网卡芯片主要生产商是英特尔，3Com，Realtek，VIA和Marvell等等。
并口和串口：
并行接口，简称并口（LPT接口）。
并口采用的是红色25针D形接口。
主要用于连接打印机，如：
Epson1600k系列的针式打印机。
现在的打印机都在向USB接口过渡，已经有很多打印机采用USB接口。
串口叫做串行接口，也称串行通信接口，为9针的接口，它一次只能传输1Bit。
串行端口可以用于连接外置调制解调器、绘图仪或串行打印机。
它也可以控制台连接的方式连接网络设备，例如路由器和交换机，主要用来配置网络设备。
早期的主板一般有2个串口，分别为com1和com2。
新的主板一般只有1个（com1口）或没有了串口。
音频接口：
音频接口有3个，都为Ф3.5mm接口，分别是粉色为麦克风输入接口，用于连接外置麦克风；绿色为音频输出接口，用于连接音箱或耳机；蓝色为线路输入接口，由于连接外置音频设备（如：
DVD机、MP3等音频设备），将音频输入到计算机进行处理。
游戏端口：
用于连接游戏操纵杆或游戏手柄。
图1-18外部设备接口
2、主板的选购
主板是计算机硬件系统的运行平台，质量很重要。
对主板的要求是性能稳定，兼容性好，功能完善。
现在市场上的主板生产厂商和品牌很多，价格差别很大，质量也高低不一，但功能类似，一般在购买主板时要考虑以下因素：
（1）、品牌
主板是一种高科技、高工艺融为一体的集成产品，用户应首先考虑"品牌"。
品牌决定产品的品质，有实力主板厂商，为了推出自己的品牌的主板,从产品的设计开始、选料筛选、工艺控制等，到包装运送都要经过十分严格的把关。
这样一个有品牌做保证的主板，则对其计算机系统的稳定运行提供了牢固的保障。
现在流行的主板品牌有华硕、微星、精英、技嘉、磐英等。
（2）、服务
主板品牌很多，有时用户是不清楚所购买的主板是否有良好的售后服务。
要避免购买连公司网址都没有标明，购买后，连最起码的BIOS的更新服务都没有。
这些主板的价格很低，但一旦出了问题，用户往往只好认倒霉。
所以，无论选择何种档次的主板，在购买前都要认真考虑厂商的售后服务。
如厂商能否提供完善的质保服务，包括产品售出时的质保卡，承诺产品的保换时间的长短，配件提供是否完整等。
（3）、升级和扩充
购买主板的时候都需要考虑计算机和主板将来升级扩展的能力,尤其扩充内存和增加扩展卡最为常见，还有升级CPU,一块好的主板应该为现在及将来的CPU技术提供支持，这样CPU升级就不用更换主板。
一般主板插槽越多，扩展能力就越好，不过价格也更贵。
（4）、价格
不同产品的价格和该产品的市场定位有密切的关系，大厂商的产品往往性能好一些，价格自然贵些。
价格低的其性能就差了，因用料差一些，成本和价格也就可以更低一些。
【拓展训练】
1、认识主板上的各个组成部分，说出名称及作用。
2、认识主板的各个接口。
任务三火眼金睛识CPU，选颗好的心脏
【任务概述】
CPU（CentralProcessingUnit）即中央处理器，简称为处理器（processor）。
CPU负责处理、运算计算机内部的所有数据，CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是计算机的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的计算机。
本实例介绍了CPU的发展、主要参数及接口类型，要求掌握的是CPU的主要参数及接口类型，为在装配计算机时选择CPU提供理论知识。
【任务实例】
1、CPU发展简介
知识与技巧CPU发展历史
CPU发展历史可追溯到1971年，当时INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。
它是用于计算器的4位微处理器，含有2300个晶体管。
从此以后，INTEL便与微处理器结下了不解之缘，CPU的发展史代表了Intel公司产品的发展历程。
1978年Intel公司推出i8086以来的30年，CPU已经发展到了四核时代，其时钟频率从1MHz到现在的3GHz，甚至更高。
下面简要介绍CPU的发展：
1978年6月，Intel公司推出了16位微处理器i8086，如图1-19所示。
1993年，Intel公司推出Pentium，它采用800nm制造工艺，如图1-20所示。
图1-19i8086cpu图1-20Pentiumcpu
1994年，Intel公司推出PentiumPro，它内含550万个晶体管，时钟频率133MHz。
首次将二级缓存整合到CPU上，采用350nm制造工艺，如图1-21所示。
1997年5月，Intel公司推出PentiumⅡ，内含750万个晶体管，核心电压2.0V，采用250nm制造工艺和Slot1架构，时钟频率为233MHz－450MHz，如图1-22所示。
图1-21PentiumProCPU图1-22PentiumⅡCPU
1999年2月，Intel公司推出PentiumⅢ，它的集成度达800万个晶体管，采用250nm制造工艺、Slot1架构、32KB一级缓存、256KB二级高速缓存，内核工作电压1.6V，如图1-23所示。
2000年6月，Intel公司推出Pentium4CPU芯片，起始频率为1.4GHz，如图1-24所示。
图1-23PentiumⅢCPU图1-24Pentium4CPU
2005年5月，Intel公司推出64位处理器PentiumExtremeEdition（奔腾至尊版），采用90nm制造工艺，主频为3.20GHz，如图1-25所示。
图1-25PentiumExtremeEdition图1-26Core2Quadr
2006年11月，Intel公司推出为核心Core2Quadro处理器，它是第一款面向桌面的4核心处理器。
采用65nm制造工艺，主频为2.66GHz，其核心结构是Core2体系结构，处理器具有2个Core2Duo核心，每核心独立拥有4MB的二级缓存，如图1-26所示。
2007年6月Intel公司发布了Core微架构的PentiumDualCore（奔腾双核），采用65nm制造工艺，支持800MHz前端总线，主频为1.6GHz，外频为200MHz，内含1MB共享二级缓存，采用Socket775接口，支持64位存储扩展技术。
还发布了Intel公司新一代单核心处理器Celeron400系列，同样支持800MHz前端总线，主频为1.6GHz～2.0GHz，外频为200MHz，功耗仅为35W。
同年，Intel四核心服务器用处理器Intel公司推出了若干四核台式机芯片，作为其双核Quad和Extreme家族的组成部分。
在服务器领域，Intel将在其低电压3500和7300系列中交付使用不少于具有9个四核处理器的Xeons，如图1-27所示。
图1-27PentiumDualCore
2008年3月3日下午，Intel公司发布了命名为凌动的历史上最小的最低功耗处理器，IntelAtom（凌动）处理器走向小型化、节能化，其功耗规格在0.6瓦至2.5瓦之间，发热量小，45nm制造工艺，速度可以达到1.8GHz，相比之下，主流的移动酷睿2双核处理器的功耗在35瓦左右；其尺寸仅25平方毫米，11个处理器芯片也只有人民币一角钱硬币的大小，这使它成为Intel历史上有史以来最小的、功耗最低的处理器。
凌动处理器是专门为移动互联网设备以及将在今年晚些时候推出的简便、经济的新一代以互联网应用为主的简易计算机而设计的，针对超便携计算机（一般是10英寸以下的笔记本）推出的处理器，如图1-28所示。
2008年11月,Intel发
升级会员 