计算机组装与维护.ppt
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1、计算机组装与维护,1,教学目的与要求:,本教材突出计算机各部件的功能、性能参数、选购知识和装配技术,突出新技术,注意职业岗位领域的最新发展,帮助学生掌握从事生产一线技术工作和管理工作的能力。要求掌握各种基本概念。熟练掌握计算机内部结构。,2,教学方法与措施:,从自身抓起,认真学习教材,备好课,上好课从更多理论概念中,突出重点,难点以实践为主,结合演示,激发学生积极性做好复习,以促使学生全面、系统掌握,3,教学进度表:,4,第一章 认识计算机,知识点:l微型计算机的发展l微型机的基本组成l 微型机的工作原理,5,一、了解计算机基础知识,1、计算机的发展历程 从1946年世界上第一台计算机-ENI
2、AC于美国诞生至今,计算机的发展可以根据计算机所使用的电子器件,将计算机的发展划分为四代。第一代(1946-1956)为电子管计算机。第二代(1957-1964)为晶体管计算机。第三代(1965-1971)为集成电路计算机。第四代(1972至今)为大规模和超大规模集成电路计算机。2、计算机外观 规模大小分:巨型机、大型机、中小型机、微型机和便携机 用 途 分:专用计算机和通用计算机,6,2019-3-16,2019-3-16,3、计算机系统的基本组成,微型机系统由硬件和软件两部分组成。硬件由主机系统和外部设备组成。软件一般包括操作系统软件、工具软件、开发软件和应用软件。,7,4、计算机工作原理
3、,输入设备接受外界信息,控制器发出指令将数据送入存储器,然后向内存储器发出取指命令。在取指令命令下,程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求,同存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令,经过运算器计算并把计算结果存入存储器内,最后在控制器发出的取数和输出命令的作用下,输出结果。,8,二、认识计算机部件,1、主板:主板性能影响着整个微机系统的性能2、中央处理器:由运算器和控制器组成3、内存:是存储程序和数据的地方4、外存:辅助存储器5、显卡和显示器:将主机信息转换,传送到显示器中显示6、网卡:将计算机接入网络中7、声卡和音箱:实现声波和数字信号的相互转换8、键盘和鼠标
4、:输入设备9、机箱和电源:保护机箱内元件;交流电转换成低压直流电,9,第二章、认识计算机硬件,知识点:l CPUl 主板l 内存l 电源l 机箱本章导读:本章较详细地介绍了CPU、主板、内存、电源等微型机主机系统中主要部件的性能指标、主要技术和主流产品,以及组装微型机系统时,如何选用这些部件等基本知识。,10,2.1 认识计算机主板,主板通常是安装在机箱内最大的一块多层(多采用4层或6层)印刷电路板。主板上一般安装有CPU、内存、各种板卡的扩展插槽,以及相关的控制芯片组,它将微型机的各主要部件紧密联系在一起,是整个系统的枢纽。2.2.1 主板结构 目前常用的主板结构分为AT、ATX、Micro
5、 ATX以及BTX等结构。,11,一、主板的结构 ATX结构 标准ATX主板俗称“大板”,见下左图。2.Micro-ATX结构 Micro-ATX主板俗称“小板”,在结构布局上和标准ATX主板的区别是Micro-ATX主板减少了部分扩展插槽,尺寸减小,降低了生产成本,见上右图。3.BTX结构 BTX是英特尔提出的新型主板架构Balanced Technology Extended的简称,是ATX结构的替代者。,12,二、主板的芯片 1.主芯片组 芯片组是主板的核心部件,起着协调和控制数据在CPU、内存和各部件之间的传输作用。分为北桥芯片和南桥芯片 北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和
6、最大容量、ISA/PCI/PCI-E插槽、ECC纠错等支持 南桥芯片主要用来与I/O及ISA设备相连,并负责管理中断及DMA通道,让设备工作得更顺畅 2.BIOS 系统 BIOS(Basic Input/output system)是基本输入/输出系统。存放自诊断程序、CMOS设置程序、系统自举装程序、主要I/O设备的驱动程序和中断服务。三、主板插槽 1.内存插槽 2.PCI-E和PCI扩展槽 扩展槽是用于扩展微型机功能的插槽。目前扩展槽主要有PCI插槽、AGP 插槽和PCI-E插槽等。,13,3.CPU插座 4.硬盘接口 IDE接口、SATA接口和软驱接口四、主板外部接口 接口一般是指外部设
7、备的适配电路。现在各种I/O接口大多直接集成在主板上,这些接口主要有并行接口、串行接口、EIDE接口、软驱接口、USB接口、IEEE1394接口、AGP接口等。1.并行接口 2.串行接口 3.软驱接口 4.IDE接口 5.USB接口 6.1394接口 7.AGP接口,14,2.2 认识CPU,一、CPU的性能指标 CPU内部结构可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时序电路等几个主要部分。运算单元是计算机对数据进行加工处理的中心,它主要由算术逻辑部件(ALU:Arithmetic and Logic Unit)、寄存器组和状态寄存器组成。控制单元是计算机的控制中心,它不仅要保证指令的正确执行,
8、而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。CPU控制整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储和传送、以及对内对外输入输出的控制,是整个系统的核心。通常CPU的主要性能指标如下:1.主频 CPU主频又称为CPU工作频率,即CPU内核运行时的时钟频率。,15,2.外频:CPU外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率,也称为系统总线频率。3.前端总线(FSBFront System Bus)指的是CPU和北桥芯片间数据传输的总线。4.倍频系数:CPU内部的时钟信号是由外部输入的,在CPU内部采用了时钟倍频技术。按一定比例提高输入时钟
9、信号的频率,这个提高时钟频率的比例称为倍频系数。主频=外频倍频 L1/L2 高速缓存 L1是第一层高速缓存 L2是CPU性能表现的关键之一,16,二、CPU的扩展指令集(1)MMX指令集(2)3DNOW!指令集(3)SSE指令集:(4)SSE2指令集:(5)SSE3指令集:(6)X8664指令集:三、CPU的适用类型 嵌入式:用于运行面向特定领域的专用程序,配备轻量级操作系统 微控制式:用于汽车空调、自动机械等自控设备领域 通用式:追求高性能、主要用于高性能个人计算机系统、服务器及笔记本,17,四、CPU的封装方式 目前CPU按其安装插座规范可分为Socket x和 Slot x 两大架构。1
10、.Socket 370 Intel为P的简化版本Celeron(赛扬)系列微处理器而开发的。2.Socket 423 Intel最初推出P4时,重新开发的一种Socket 423架构。3.Socket 478 Intel推出第二种架构Socket 478架构的P4。4.Socket 775 2004年,Intel推出了Socket 775架构的CPU。5.Socket 462(Socket A)2000年7月,AMD推出了Socket 462-Socket A。6.Socket 754、Socket 939 和Socket 940 2003年,AMD公司推出的Athlon 64系列和部分Sem
11、pron处理器分别采用上述三种架构。,18,五.超线程技术(Hyper-Threading Technology)5.多核心处理器技术 6.新型材料技术的应用 7.变频节能技术 8.硬件病毒防护技术,19,2.3 认识内存,一、内存的作用和分类 内存是指中央处理器(CPU)能够直接访问的存储器,又称为主存储器、主存。内存根据其存储信息的特点,主要有两种基本类型:一种是只读存储器ROM(Read Only Memory)。另一种是随机存取存储器RAM(Random Access Memory)。在微型机系统中,主存储器和高速缓冲存储器主要都采用随机存取存储器。1、只读存储器ROM2、随机存取存储
12、器RAM(1).SDRAM(Synchronous DRAM)(2).DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)(3).RDRAM(Rambus DRAM)(4).高速缓冲存储器(Cache),20,二、内存的主要性能指标1.存储容量2.接口类型3.系统时钟周期(Tck)、最大延迟时间(tAC)和CAS延迟时间(CL)4.内存的带宽总量5.电压6.错误检查与校正(ECC)7.奇偶校验8.SPD,21,三、内存的规范 1.SDRAM 规范(1)PC-100 SDRAM 规范(2)PC-133 SDRAM 规范 2.DDR SDRAM 规范 目前常用的DDR标准有以下四个:
13、(1)DDR 200/PC 1600(2)DDR 266/PC 2100(3)DDR 333/PC 2700(4)DDR 400/PC3200 3.RDRAM 规范 RDRAM 内存的命名方式和DDR内存非常相似,统一命名采用 PCXXX的格式,而其中的XXX 就接近于内存实际工作频率。,22,2.4 认识硬盘,一、硬盘的结构 硬盘在结构上可以分为三大部分:1外部结构:(1)接口(2)控制电路板(3)固定面板 2.内部结构:(1)浮动磁头组件(2)磁头驱动机构(3)盘片和主轴组件(4)置控制电路 3.控制电路,23,二、硬盘的引导原理 目前,国内常见的硬盘品牌主要有日立、迈拓、希捷、三星和西部
14、数据。1.日立硬盘 2.迈拓(Maxtor)硬盘 3.希捷(Seagate)硬盘 4.西部数据(Wsetern Digital)硬盘 5.三星硬盘 选用硬盘,除了注意品牌,还应考虑以下几个问题:(1)发热问题(2)质保时间,24,三、硬盘的性能指标 1.硬盘容量 2.平均寻道时间、平均潜伏时间和平均访问时间 3.转速 4.最大内部数据传输率 5.外部数据传输率 6.数据缓存 7.硬盘接口 8.连续无故障时间(MTBF)5.1.4 硬盘的新技术 目前新型硬盘技术主要有以下方面:1.新型磁头技术 2.RML(Partial Response Maximum Likelyhood,部分响应完全匹配)
15、读取通道技术 3.接口技术 4.S.M.A.R.T技术 5.RAID技术 6.噪音与防震技术,25,2.5 显 卡,4.1.1 概述 显卡的主要作用是负责将 CPU 送来的影像数据,处理成显示器可以接受的格式,再送到显示屏上形成影像。4.1.2 显卡的结构 显卡的主要部件有:显示芯片、RAMDAC、显示内存、BIOS、VGA插座、特性连接器、散热风扇等。1.显示芯片 2.显存 3.RAMDAC 4.显卡BIOS 5.总线接口 6.VGA接口 7.数字显示接口DVI 8.其它部件,26,4.1.3 显卡的工作原理 微型机中的数据从形成到显示出来要大致要经历三个过程:CPU的运算、总线的传输、图形
16、卡的处理和输出。其中最后一步,就是显卡的工作。4.1.4 显卡的主要性能指标 1.显卡的基本性能指标(1)最大分辩率(2)色深(3)刷新频率 2.3D显示卡的技术指标及其意义 常见3D显卡的技术指标有:(1)AGP纹理(2)三角形生成数量(3)象素填充率和纹理贴图量(4)支持的各种图形处理技术(5)32位彩色渲染(6)32位Z缓冲(7)支持的API,27,4.1.5 显卡的安装、设置与测试 1.显卡的安装、设置 现在显卡的接口是AGP或PCIE接口。安装显卡时,应确认拔掉主机电源,然后打开机箱,将显卡垂直标入相应的扩展槽中,并用螺丝将显卡的档板固定在机箱上,以免松动。2.显卡的性能测试:目前,
17、对显卡的测试通常是采用专用测试软件和游戏软件进行。4.1.6显卡的选用 微机配件的选用原则是按需而定,不追求性能最好,一步到位。根据具体的用途,显卡选用可以分为以下几种具体情况:1微机的用途都是作一些简单的文字处理、办公、上网、学习与编程等工作,对显卡的要求不高,可以选用整合了显示芯片的芯片组的整合型主板。2如果要求显卡具有一定的3D性能,而且价格不能太高,可选用整体性能较强的显卡产品。,28,3如果主要用于玩游戏或做视频设计,要求高档显示卡。4对于专业的绘图需求来说,对于应用软件的支持程度和稳定可靠的表现也同样的重要。目前,主要的专业图形卡厂商有丽台、3Dlabs和Elsa等。5主流显卡简介
18、(1)华硕V9180 SE/T显卡(2)华硕A9550GE/TD显卡(3)华硕 Extreme AX300/TD显卡(4)华硕 Extreme EN6200显卡(5)华硕Extreme AX700PRO/TVD显卡,29,26 显示器,4.2.1概述 显示器是微型机必备的外部设备。目前,最常见的显示器就是阴极射线(CRT)显示器平板显示器。4.2.2 CRT显示器 1.CRT显示器的发展 2.CRT显示器的结构和工作原理 4.2.3 CRT显示器的性能参数 1屏幕尺寸 2屏幕的外形 3显示器点距和栅矩 4.显示器分辨率 5.显示器行频、场频与带宽 6.涂层 7.调节方式 8.显示器辐射和环保标
19、准,30,4.2.5 LCD液晶显示器 液晶显示器因为使用液晶制造也就称为LCD(Liquid Crystal Display)。1.LCD液晶显示器工作原理 2.LCD液晶显示器的基本参数(1)点距和可视面积(2)最佳分辨率(真实分辨率)(3)亮度和对比度(4)响应时间(5)视角(6)最大显示色彩数(7)接口标准 3.液晶显示器的优缺点(1)低辐射,低能耗,散热小(2)重量轻、体积小(3)精确还原图像(4)显示品质高(5)屏幕调节方便 相对于CRT显示器,液晶显示器主要存在以下几点不足:首先是亮度和对比度的问题。其次,是色彩数量无法在硬件上达到32位色。最后,是液晶屏幕的“点缺陷”问题。,3
20、1,4.2.6显示器的选用 1.CRT显示器的选用 选购CRT显示器,首先我们要注意显示器的显像管。一台显示器的好坏,很大程度上就是看它所使用的显像管。2.液晶显示器的选用 液晶显示器因其显示原理不同于CRT显示器,因此选用时要注意以下几点:(1)要正确认识液晶显示器的尺寸问题(2)要看可视角度的大小(3)是否有DVI接口(4)要明确液晶显示器的点距与显示分辨率的合理搭配(5)亮度和对比度(6)在外观上应注意:1)机身是否纤薄及轻巧;2)显示屏有否亮点、暗点和坏点。,32,2.7 电 源,目前,微型机中所使用的电源均为开关电源(Switching Power Supply)。2.8.1 微型机
21、开关电源的标准 电源有AT和ATX(AT Extend,AT 扩展)结构之分,AT结构趋于淘汰,我们将重点放在ATX电源。一、ATX电源标准 ATX结构是包括机箱、电源、主机板在内的一整套体系,目前形成标准化文件的有ATX 1.0、ATX 1.1、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03、ATX 12V等多个版本。,33,2.7.2 微型机开关电源的基本原理,微型机上使用的电源是将交流电转换为PC电脑工作所需要的直流电的转换器,就是电气行业上所说的开关电源(又称交换式电源)。ATX电源电路结构较复杂,各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透,且各电路参数设置非常严格,稍有不当则电路
22、不能正常工作。下面简单介绍一下各组成部分的工作原理:(1)EMI滤波部分(2)整流部分和高压滤波部分(3)PFC电路(4)开关晶体管(5)变压器(6)PWM脉宽调制电路(7)保护电路,34,2.7.3 电源的性能指标,1输入电压范围2输出电压稳定性3输出功率和电流转换效率输出纹波 磁兼容标准与安全认证 2.4.4 电源的选用(1)外观检查(2)散热片的材质(3)电源安全和电磁方面的认证(4)关于电源功率的选择(5)注意电源所支持的ATX标准,35,2.8 机 箱,一、机箱的分类 机箱从结构上可以分为AT、ATX、NLX、Micro ATX等四种分类。机箱从型状上来分,可分成立式、卧式机箱。二、
23、机箱的结构 1前面板 后背板 电源安装位 5.25英寸固定架 3.5英寸固定架 固定架数量三、机箱的选用 选购机箱,首先是考虑机箱的结构。第二考虑机箱的质地。第三考察机箱的设计和工艺。第四步是考虑电源的品质。一般说,机箱品质好,配套的电源品质也比较好。,36,2.9 微型机常用的输入设备,知识点:l CPU散热器l 声卡、网卡l 音箱l 鼠标 键盘l 扫描仪l 光驱l 数字摄像头本章导读:本章较详细地介绍了键盘、鼠标、扫描仪、数码相机和数码摄像机以及数字摄像头等常用微型机外部输入设备的主要类型、工作原理、性能指标和选用这些外部输入设备的基本知识。,37,一、CPU散热器散热方式分两类:液体散热
24、 风冷散热液体散热:水冷,但不安全风冷散热:散热片和散热风扇,传导、对流、辐射方式传递热量二、声卡 声卡的主要技术指标及相关术语 1.采样位数与采样频率 2.声道数 3.复音数 4.动态范围 5.Wave音效与MIDI音乐 6.输出信噪比 7.API接口 8.S/PDIF 9.AC-3 10.DLS技术 11.SB1394标准,38,三 网卡网卡(Network Interface Card,NIC),也叫“网络适配器”,是计算机网络中最基本的部件之一。1.网卡的种类 网卡如果按接口类型来分,可分为ISA、PCI和USB等。网卡按其连接的插口类型来分,可分为RJ-45、BNC、AUI三类及综合
25、了这几种插口类型于一身的2合1,3合1网卡。2.网卡的选用 网卡起着向网络发送数据、控制数据接收并转换数据的作用,是计算机与网络之间的物理接口,因此,网卡的性能和稳定性对网络的正常运转起着重要作用。,39,四 音箱音箱 1.音箱的组成 多媒体音箱由放大器、接口部分、扬声器单元与箱体四部分组成。2.音箱的主要性能指标 衡量音箱性能的技术指标通常有以下几项:(1)功率(2)频响范围(3)灵敏度(4)信噪比(5)失真 3.音箱的分类 4.产品介绍,40,五、键 盘,键盘是微型机最重要的外部输入设备之一。人们使用键盘向微型机输入各种指令和数据。PC键盘是从打字机演变而来的,最初的键盘为84键,目前经常
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