001组装和维护硬件篇.docx
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001组装和维护硬件篇
#####计算机组装与维护#####
_________________________
一、计算机的简单介绍：
计算机是一种能快速、自动完成信息处理的电子设备。
由于它模拟人的大脑去处理各种信息，所以俗称电脑。
1、1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生的世界上第一台电子计算机（ENIAC）。
价格100万美元、重量30吨、占地面积170多平方米、运算速度5000次/秒。
计算机界的顶级奖项是图灵奖（英国数学家艾伦.图灵在二战期间研制出的"罗宾逊"计算机，成功的破译出了德国的军方电文，为胜利作出了巨大贡献。
1966年美国以他的名字设立了计算机行业中的最高奖项“图灵奖”）
注：
计算机之父：
1922查尔斯.巴贝奇
计算机之母：
hopper女士
2、计算机发展历史也是计算机电子器件的发展史
1）第一代计算机（1946～1958）被称作电子管时代，以电子管为主要电子元器件，存储量小，体积大，耗电多，运算速度慢，每秒钟几千次到几万次。
而且不稳定，经常出现故障。
主要应用于国防和科学计算上。
2）第二代计算机（1959～1964）被称作晶体管时代，因为晶体管的出现，计算机的体积有所缩小，运算速度加快，达到每秒百万次。
除了应用于国防和科学计算外，还广泛应用于数据处理和工业控制等领域。
3）第三代计算机（1965～1970）被称作集成电路时代，计算机以集成电路为主要电子器件，由于集成电路体积小，使得电子运动距离大幅度缩小，因此速度极块，且可靠性高，也使得计算机体积大大减小。
软件方面出现了操作系统，运算速度进一步加快，达到每秒千万次
4）第四代计算机（1971～）计算机以大规模和超大规模集成电路为主要电子器件，自从1971年第一块cpu在美国硅谷诞生，intel公司生产出第一代微处理芯片intel4004，标志着大规模集成电路时代的到来，计算机的体积大规模缩小，成本更低，运算速度更快，计算机开始走进千家万户。
5）目前计算机正朝着第五代发展，主要的特点是人工智能化。
而我国的计算机相对于发达的资本主义国家落后了将近十年，从1953年开始研制，1958年制造出第一台计算机，1982年研制出运算速度过亿次的银河I、II型小型系列机。
计算机发展的趋势：
1）巨型化：
适用于科技尖端领域，要求更高的速度，可靠性等。
2）微型化：
要求体积更小，总量更轻，价格更低。
3）网络化：
组成更加广泛的网络，以实现资源共享和信息交换。
4）智能化：
计算机具有人的思维能力，如：
推理、判断、感觉。
5）多媒体化：
具有处理图、文、声、像的能力。
3.计算机的特点及其应用
1）运算速度快：
计算机的运算速度是其他任何计算工具无法比拟的。
依据这个特点计算机广泛应用于科学计算，数值计算，数据处理。
2）计算精度高：
3）具有自动运行的能力:
计算机能够自动执行事先编制好的程序，这是与其他计算工具本质上的区别。
应用于实时控制和过程控制。
例如：
工厂车间、军事导弹等等。
4）存储容量大并且具有记忆能力和逻辑判断能力：
现在使用的硬盘大都80G，160G，容量大大增加了。
并且数据不丢失，而且可以对数据进行比较。
是或非真或假大于小于......数据库就是基于这一特点建立。
5）通用型强：
除了少数的专用计算机应用于有关特定领域以处理专门的问题外，绝大多数计算机都可以通用于十分广泛的领域
4.计算机的分类：
1）按性能分：
巨型机算计、大型计算机、小型机算计、工作站、微型计算机
2）按用途分：
专用计算机、通用计算机
3）按字长分：
8位、16位、32位、64位
4）按外形分：
座式机、台式机、便携式机、掌上电脑（PDA）个人数字助理
5）按cpu分：
286、386、486、奔腾、奔腾II、奔腾!
!
!
、奔4
K5、K6、K7、雷鸟XP....
5、计算机系统的组成
主机————中央处理单元（CPU）——控制器（ALU）
运算器（CU）
内存储器（内存条）―――只读存储器（ROM）
硬件系统随机存储器（RAM）
高速缓存（cache）
外部设备——外存储器（硬盘、软盘、光盘、USB闪存）
输入设备（键盘、鼠标、扫描仪.......）
输出设备（显示器、打印机..........）
计算机系统—————————————————――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――
操作系统
系统软件——程序语言处理系统
服务程序：
检查、诊断、调试程序
软件系统数据库管理系统
应用软件——通用应用软件：
office
专用应用软件：
用户程序、财务软件
计算机系统：
一个完整的计算机系统由硬件和软件两大系统组成，硬件是计算机的“躯体”，软件则是计算机的“灵魂”，没有软件的计算机被称作“裸机”是无法工作的。
硬件系统：
指由电子部件和机电装置组成的计算机实体。
硬件的基本功能是接受计算机程序，并且在程序的控制下完成数据输入、处理、输出等任务。
软件系统：
指为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序。
软件系统保证计算机硬件的功能得以充分发挥，并为用户提供一个宽松的工作环境。
计算机的软件和硬件缺一不可，否则不能工作！
第一台计算机ENIAC研制的过程中，美籍匈牙利数学家冯.诺依曼和他的同事，针对它存在的问题，提出了一个全新的通用计算机方案，这就是EDVAC（埃德瓦克）方案，它采用了程序存储的概念，研制计算机，这一概念对计算机的体系结构和工作原理有着深远的影响，以后以此概念为基础的各类计算机都统称为“冯.诺依曼”计算机。
冯.诺依曼体系结构由五大部分组成：
1）控制器：
控制器是整个计算机的指挥中心，使各部分协调一致地工作。
2）运算器：
运算器是一个“信息加工厂”。
数据的运算和处理工作就是在运算器中进行的。
负责逻辑与算术运算。
3）存储设备：
存储器是计算机中存放程序和数据的地方。
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适用的编码。
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按人们要求的形式输出。
近几年随着多媒体技术的迅速发展。
各种类型的音频、视频设备都已列入了计算机外部设备的名单
附：
计算机中的数据单位：
1）位（bit）比特特指二进制中的一个位（0、1）位是计算机数据中的最小单位。
2）字节（Byte）通常把8个二进制位作为一个字节，是数据处理和存储容量的最基本的单位。
3）字（word）是数据交换、加工、存储的基本单元，计算机处理数据的时候，一次可以运算的数据长度称为一个“字”。
如：
某一个计算机的字由8个字节组成，那么字的长度是多少位？
相应的计算机应该称为多少位机？
4）、存储器的容量：
KB、MB、GB、TB
1KB＝1024Byte
1MB＝1024KB
1GB＝1024MB
1TB＝1024GB
这五大部分包含了现代计算机的大部分硬件，逐一讲解，也就是
6、微机系统的硬件构成
1）CPU：
（ControlProcessingUnit），运算器和控制器和在一起，做在一块半导体集成电路中，称作中央处理器（CPU）也叫微处理器。
它是计算机的核心，用于数据的处理加工，并使得计算机得各部件自动协调得工作。
cpu得品质决定了计算机系统档次得高低。
（1）CPU的主要参数
①字长：
在计算机中，作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，称为一个“字”（word）。
组成该字的二进制数的“位数”，称为“字长”。
字长决定了计算机得运算精度。
越长越强
②主频：
对于同一种型号的CPU还可按它们的主频进一步加以区分，主频是cpu在单位时间内发出的脉冲值，例如：
100、133、166、200、233、266、300、……（单位：
MHz）等。
主频是表现运算速度的主要参数。
越大越快。
外频：
是CPU乃至整个计算机系统的基准频率（系统总线的工作频率），单位是MHz（兆赫兹）
倍频：
CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系，这个比值就是倍频系数，简称倍频。
前端总线频率（FSB）：
前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。
外频即CPU与北桥之间的信号传输频率，FSB为外频即CPU与北桥之间的数据传输频率。
CPU缓存：
CPU缓存位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。
制作工艺：
生产工艺越先进。
在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。
2）主板：
主机板又称为系统主板（Systemboard）或简称主板。
是计算机上最大的一块印刷电路板，上有内存槽（Bank）、扩展槽（Slot）、各种跳线（Jumper）和一些辅助电路。
经常听人说起的bios、cmos都在其中。
（1）CMOS只读存储器（是指互补金属氧化物半导体:
一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料）这是一个小型的ROM，在CMOS中保存有存储器和外部设备的种类、规格等大量参数，以便为系统的正常运行提供所需数据。
如果这些数据记载错误，或者因故丢失，将造成机器无法正常工作，甚至不能启动运行。
开机时，CMOS电路由系统电源供电；关机后，则由电池供电。
因此，要注意适时更换电池。
--BIOS，（BasicInput/outputsystem）即基本输入/输出系统。
它实际上是被固化到计算机中的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。
它保存着系统CPU、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息，关机后，系统通过一块后备电池向CMOS供电以保持其中的信息。
当微机接通电源后，系统将有一个对内部各个设备进行检查的过程。
在完成POST自检后，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录，由引导记录完成系统的启动。
（2）i/o扩展插槽（I/O输入输出设备）
为了便于插入扩展部件和连接外部设备，在主板上备有一些扩展插槽，用来插入插件板，连接外部设备。
其中有ISA插槽、pci插槽、agp插槽...
（3）外部接口
计算机于外部设备通过外部接口相连，一般有两个串行接口（com1、com2）用于键盘，鼠标。
两个并行接口（lpt1、lpt2）用于打印机，扫描仪。
两个usb口。
（4）芯片组（Chipset）
主板上布满了各种结构复杂的电路元件，为了简化主板结构人们将这些复杂的电路元件集成到性能可靠的几块芯片中，统称为“芯片组”。
它决定了计算机的稳定性。
•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，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。
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，也称为主桥（HostBridge）北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持
系统总线是CPU与其它部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。
根据传送内容的不同，分为如下三组，每组都由多根线组成。
（1）数据总线DB（DataBus）：
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（根数）等于计算机的字长。
传输方向是双向的。
（2）地址总线AB（AddressBus）：
用于CPU访问主存储器或外部设备时，传送相关的地址。
此地址总线的宽度决定CPU的寻址能力。
它是单向的。
（宽度等于位数，也决定了内存的最大量16位总线2的16次方＝64KB、32位总线2的32次方＝4G）
（3）控制总线CB（ControlBus）：
用于传送CPU对主存储器和外部设备的控制信号。
这样一种结构使得各部件之间的关系都成为单一面向总线的关系。
即任何一个部件只要按照标准挂接到总线上，就进入了系统，就可以在CPU统一控制下进行工作。
其方向性也因信号不同而有所差异。
扩展总线及接口
PCI总线（白色）外用设备互连总线，数据传送宽度32位pci－e
AGP总线：
图形加速端口总线，专门用于高速处理图形，64位
IDE接口：
磁盘驱动器的接口类型，也被称为ATA接口，现以作为工业标准被广泛使用
EIDE接口：
增强IDE接口，一般为奔腾以上的主板配置。
3）内部存储器：
（主存储器）直接与CPU相连并直接与CPU交换数据，是存储计算机正在运行的程序和数据的地方，一般由记忆元件和电子线路构成。
按其功能特征分为三类
（1）随机存储器RAM（randomaccessmemory）其中信息可读可写，存取方便；信息不能长期保留，因为信息是由电信号写入，所以断电便丢失。
关机前应将RAM中的程序和数据转存到外存储器上。
（2）只读存储器ROM（ReadonlyMemory）由生产厂家将开机检测、系统初始化、…等程序固化其中特点：
其中信息固定不变，只能读出不能重写；关机后原保存的信息不丢失
（3）高速缓冲存储器（cache）cache是介于cpu、内存之间的桥梁，用于解决它们之间的速度冲突问题。
cpu《——数据——》cache《——数据——》RAM
cpu先从cache中查找数据，有则读取，无则在RAM中查找读取，并将这些数据复制到cache中，以备下次查找。
SDRAM：
（同步动态随机存储器），既然是“同步动态随机存储器”，那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步
DDRSDRAM：
是双倍速率同步动态随机存储器的意思。
DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的，仍然沿用SDRAM生产体系。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次数据，DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
RDRAM：
（RambusDRAM）总线式动态随机存取存储器。
与DDR和SDRAM不同，它采用了串行的数据传输模式。
在推出时，因为其彻底改变了内存的传输模式，无法保证与原有的制造工艺相兼容，而且内存厂商要生产RDRAM还必须要加纳一定专利费用，再加上其本身制造成本，就导致了RDRAM从一问世就高昂的价格让普通用户无法接收。
而同时期的DDR则能以较低的价格，不错的性能，逐渐成为主流，虽然RDRAM曾受到英特尔公司的大力支持，但始终没有成为主流。
4）外存储设备：
又称为辅助存储器，只能与内存交换信息，它用来存储大量暂时不用的数据和程序，速度相对于内存慢，价格低，断电数据不丢失。
Cpu一般不能直接访问。
常用的外存储器有硬盘、软盘、光盘（CD－ROM）、USB闪存...其中USB闪存的存取速度比软驱快15倍，可擦写次数为100万次以上，数据保存可达10年之久。
硬盘是电脑最重要的外存储器，他具有容量大速度快等优点。
硬盘有很多指标，它是一个机械部件，指标有主轴转速，寻道时间。
在性能方面，有单碟容量，内部传输速率等。
现在硬盘子系统是限制电脑性能的最大瓶颈，硬盘虽是较快的外存，但它的速度与CPU内存相比实在很慢。
于是万转硬盘，RAID，iRAM不断出现。
硬盘速度提升之后，系统的整体性能会大幅提高。
见过iRAM（用内存作虚拟硬盘）的都会有此感觉，3Gb/s的速率是什么硬盘都赶不上的，进入系统，游戏，程序的时间明显减少。
目前占主流的硬盘接口有IDE（集成设备电路）也被称为（ATA）附加装置标准接口。
和SCSI（小型计算机系统接口）也被称为SASI（施加特联合系统接口）以及SATA（串口硬盘）
硬盘有多种类型，按盘片尺寸分有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等几种常见产品，其外观大小也有差异。
2.5英寸与1.8英寸产品多用于笔记本或微型精密设备上，桌面产品则采用了3.5英寸盘片，其外形也与普通软驱的大小相同。
硬盘的基本参数：
容量：
一般以G为单位（b、B、KB、MB、GB、TB）
转速：
电机主轴的转动速度，以prm为单位（每分钟旋转次数），现在大致分为5400/7200/10000
缓存：
为解决硬盘的存取速度和内存的存取速度不一致而设计的，因为造价高所以都不是很大，5400/分的大概512KB、2MB，7200/分的大概4、8MB
最高内部传输速率：
磁头与缓存之间的最高数据传输速率
平均寻道时间：
指磁头移动到数据所在的磁道时，所用的时间（一般以毫秒为单位）现在都低于9
数据保护系统：
目前普遍采用的都是SMART（自检测，分析及报告技术）
软驱分为3.5和5.25英寸两种，目前使用较多的是前一种，3.5寸双面高密度软盘的容量为1.44MB
光驱的技术参数：
持续数据传输率：
每秒可以传输多少数据。
平均寻道时间：
发出命令到输出数据所需要的时间150毫秒以下
数据缓存：
越大越好256K以上
光盘分为：
只读光盘（CD-ROM）、一次写入性光盘（CD－R）、可擦写光盘（CD－RW）、数字视频光盘（DVD）衡量光驱和光盘的一个重要标准是：
倍速――单倍速指：
每秒从光驱读取150KB，以此为基数。
8倍速就是8×150KB
CD-ROM是只能读出而不能写入的光盘，它只是光盘家族中的一员，是当前最普遍的一种。
由于声音、视频和图形文件的使用，CD-ROM的应用极为广泛。
它的制作成本低、信息存储量大、保存时间长。
CD-ROM只有一面有数据，在它的表面有一层保护膜，但它还是很容易被划伤，所以一定要注意。
CD－ROM的印刷面不含数据，数据刻录在光滑的一面。
在CD－ROM上，数据的读取靠激光来实现，表面的灰尘和划痕都会影响到读盘质量。
CD-ROM的容量不是固定的，对一片CD来说，它有一个最大容量。
CD-ROM有两种尺寸，即12厘米和8厘米，最常见的是12厘米的一种，我们所说的就是这一种
DVD
DVD-Audio
是用来读取数字音乐资料的DVD规格，着重于超高音质的表现，比标准CD的保真度高2倍以上。
DVD-ROM
采用了与DVD视频相同的基本技术，为发布高品质分布式电影的工业标准，DVD-ROM总共有4种规格，分别为4.7GB、8.5GB、9.4GB、17GB。
DVD-ROM兼容计算机文件格式，主要是存储电影、音乐、游戏和海量数据。
DVD-R（DVDRecorder）
是可以一次写入数字资料的DVD规格
DVD-RAM
DVD-RAM的记录格式也是采用相变技术。
DVD-RAM支持随机读写访问，并且可以被反复擦写100万次以上
DVD-RW
继DVD-RAM之后，DVD联盟所提出的第二种可以重复读写数字资料的DVD规格，可以被反复擦写多达1000次。
容量为4.7GB。
DVD+RW
DVD+RW是DVD+RW联盟提出的另一种可擦写DVD格式，可以被反复擦写多达10万次
金盘:
这种CD－R盘片呈现金黄的颜色,是因为制作金盘的有机染料酞菁本身是接近透明的浅黄色。
制造金盘的公司主要有Kodak（柯达）与MitsuiToatsu（三井）。
他们认为制作金盘的这种有机染料有更好的抗光性,能延长存放资料的时间（在100年以上）。
此外,金盘的反射层是以黄金作为原料。
白金盘：
这种CD-R盘片呈现浅黄微绿的颜色，是因为在制作金盘的时候没有使用黄金作为反射层，而是使用银进行替代，所以在银色的反射层背景下展现出了染料层本身的浅黄色。
绿盘:
绿盘在市场上非常普遍,价格也很便宜。
制作绿盘的有机染料叫花菁,非常怕强光,制作盘片时要加入适当的铁金属来降低对光的敏感程度。
绿盘的颜色有翡翠绿、蓝绿、深蓝色等颜色,这是与黄金反射层组合成的不同颜色。
生产公司主要有Richo（理光）、Mitsubishi（三菱）,这种材料可以接受较广泛的激光读取范围,兼容性较好。
蓝盘：
蓝盘是使用金属化AZO有机染料加上低价银材料作为反射层的光盘片,写入与读取数据有较高的准确性,可以保存100年
CD－R刻录盘的结构应该是从上到下共有五层
1. 印刷层
2. 保护层
3. 反射层
4. 染料层
5. 底层
5）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最重要的输出设备，是“人机对话”不可缺少的工具。
•显示器的分类：
1、按照显示器的显示管分类：
分为传统的显示器（也就是采用电子枪产生图像的CRT显示器和液晶显示器
2、按显示色彩分类：
分为单色显示器和彩色显示器。
3、按显示屏幕大小分类：
以英寸为单位，通常有14寸、15寸、17寸和19寸，22或者更大。
4、早期14寸的显示屏幕多是球面的，就好像屏幕是从一个球体上切下来的一块，图像在屏幕的边缘就会变形，现在已被淘汰。
现显示器大部分采用平面直角，还有一部分显示器采用柱面显示管，屏幕的表面就象一个巨大圆柱体的一部分，看上去立体感比较强，可视面积也比较大。
显示器的显示系统和电视机类似，主要部件是显像管（电子枪）。
在彩色显示器中，通常是3个电子枪，索尼的三个电子枪在一起，也称为单枪。
显示管的屏幕上涂有一层荧光粉，电子枪发射出的电子击打在屏幕上，使被击打位置的荧光粉发光，从而产生了图像，每一个发光点又由“红”“绿”“蓝”三个小的发光点组成，这个发光点也就是一个象素。
由于电子束是分为三条的，它们分别射向屏幕上的这三种不同的发光小点，从而在屏幕上出现绚丽多彩的画面。
显示器上的文本或图像也是由点组成的，屏幕上点越多越密，则分辨率越高。
屏幕上相邻两个同色点（比如两个红色点）的距离称为点距，常见点距规格有0.31mm、0.28mm、0.25mm等。
显示器点距越小，在高分辨率下越容易取得清晰的显示效果。
分辨率指屏幕上象素的数目，象素是指组成图像的最小单位，也即上面提到的发光“点”。
比如，640×480的分辨率是说在水平方向上有640个象素，在垂直方向上有480个象素。
扫描频率
•电子束采用光栅扫描方式，从屏幕左上角一点开始，向右逐点进行扫描，形成一条水平线；到达最右端后，又回到下一条水平线的左端，重复上面的过程；当电子束完成右下角一点的扫描后，形成一帧。
此后，电子束又回到左上方起点，开始下一帧的扫描。
这种方法也就是常说的逐行扫描显示。
而隔行扫描指电子束在扫描时每隔一行扫一线，完成一屏后再返回来扫描剩下的线，这与电视机的原理一样。
隔行扫描的显示器比逐行扫描闪烁得更厉害，也会让使用者的眼睛更疲劳。
完成一帧所花时间的倒数叫垂直扫描频率，也叫刷新频率，比如60Hz、75Hz等等。
显示面积指显像管的可见部分的面积。
显像管的大小通常以对角线的长度来衡量，以英寸单位（1英寸=2.54cm），常见的有14英寸、15英寸、17英寸、20英寸几种。
显示面积都会小于显示管的大小。
显示面积用长与高的乘积来表示，通常人们也用屏幕可见部分的对角线长度来表示，比如15英寸显示器的显示面积一般是13.5英寸，这会因显示器的品牌不同略有差异，比较好的15寸显示器的显示面积可以达到13.8英寸。
很显然，显示面积越大越好，但这意味着价格的大幅上升。
6）显示卡（又称显示适配器）
（1）功能：
显示卡是连接CPU与显示器的接口电路。
它负责把需要显示的图像数据转换成视频控制信号，控制显示器显示该图像。
因此，显示器和显示卡的参数必须相当，才能得到最佳配合的图像。
一个参数过高，另一个过
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