DIY计算机硬件基础.doc

西安华西大学 DIY 协会专用教程 1 计算机的组成计算机的组成 1 1 计算机系统的组成计算机系统的组成 一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统组成 1 硬件系统 什么是计算机硬件 硬件系统结构的五大部件 加上这些部件的总线 BUS 和电源 就构成了计算机的 硬件系统 计算机硬件系统的基本组成 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备 总线 BUS 是系统部件之间传送信息的公共通道 各部件由总线相互通信 总线按连 接部件的不同可以分为内部总线 系统总线 和扩展总线 2 软件系统 什么是计算机软件 计算机软件根据其用途可以分为两大类 系统软件和应用软件 1 系统软件 2 应用软件 1 2 电脑的外观组成电脑的外观组成 一台完整的电脑从外观上看 主要分为主机 显示器 鼠标 键盘 对于多功能多媒 体电脑而言还有音箱 话筒 摄像头 打印机 扫描仪等必要的设备 在计算机外部设备中 显示器和音箱属于输出设备 显示器用于输出文字和图像信息 音箱则用于输出声音信息 键盘和鼠标属于输入设备 用于在电脑中输入信息以及对电脑 进行各种控制 1 主机中的部件 电脑主机箱用于安装和保护电脑中的核心硬件 在一台配置完整的电脑主机中 主要 包括 CPU 主板 内存 硬盘 显卡 声卡 网卡 光驱 和电源等部件 CPU主板内存硬盘光驱显卡网卡声卡电源 2 计算机外设 与电脑主机外部接口进行连接的设备 一般都称之为外部设备 用户通过外部设 备 和计算机交流 其中 显示器 鼠标 键盘是必不可少的 除此之外可以连接打印机 扫描仪等设备 1 3 计算机主要配件的主流品牌计算机主要配件的主流品牌 1 主要配件的流行品牌列表 CPU 品牌列表 INTEL AMD 主板品牌列表 华硕 ASUS 技嘉 GIGABYTE 精英 ECS 微星 MSI 升技 ABIT 昂达 ONDATA 杰微 JETWAY 富士康 FOXCONN 斯巴达克 spark 西安华西大学 DIY 协会专用教程 2 双敏 UNIKA 等等 内存品牌列表 金士顿 Kingston 现代 Hyundai 宇瞻 Apacer 金邦 Geil 黑金刚 Kingbox 金士泰 Kingstek 硬盘品牌列表 希捷 日立 三星 迈拓 西数 显卡品牌列表 盈通 YESTON 昂达 ondata 华硕 ASUS 七彩虹 Colorful 技嘉 GIGABYTE 蓝宝石 SAPPHIRE 磐正 EPOX 双敏 UNIKA 微星 MSI 翔升 ASL 讯景 XFX 铭瑄 MAXSUN 2 计算机的主要性能指标 常见的计算机评价指标有下列几种 1 字长 2 运算速度 3 存储系统容量 4 可靠性 5 可维护性 6 性价比 附录附录 1 计算机的组装 计算机的组装 首先检查完所有的电脑配件是否齐备 检查完毕后 就开始做准备工作 首先要准备 好组装所需的几种工具 其次还要了解组装电脑时的一些注意事项 只有这样才能保证组 装顺利地进行 组装前的准备工作组装前的准备工作 1 组装所需工具 螺丝刀 磁性 镊子 尖嘴钳 万用表等 其中十字螺丝刀和镊子必备 尖嘴钳用于 矫正机箱的变形等 万用表是检测工具 2 组装前的注意事项 1 防止静电 2 部件要轻拿轻放 3 安装主板要稳固防止变形 4 注意插头插座的方向 5 插头 插座一定要完全插入确保接触良好 6 不能抓住线拔插头 以免损伤线缆 3 计算机组装的流程 安装的时候必须按照正确的顺序来进行 电脑的组装顺序大致如下 1 将 CPU 风扇和内存安装到主板上 2 将主板安装到机箱内 并用螺丝固定 3 硬盘和光驱安装到机箱中 连接相应的数据线和电源 4 显卡网卡声卡等设备插入对应的插槽 5 把鼠标键盘显示器等外部设备与主板的外部接口连接 6 连接显示器和电源开机测试 注 注 有些步骤可根据具体的主板结构布局调整安装顺序 西安华西大学 DIY 协会专用教程 3 中央处理器中央处理器 CPU 2 1 认识认识 CPU CPU 是英语 Central Processing Unit 的缩写 又称为中央处理器 是电脑最重要的核 心部件 在电脑中进行的任何操作 都是通过 CPU 来完成的 CPU 的性能也成为衡量一 台电脑的整体档次最重要的评判标准 CPU 的推陈出新也是电脑更新换代的标志 CPU 主要由运算器和控制器组成 它的内部结构分为逻辑运算单元 控制单元和存储 单元三大部分 在逻辑运算和控制单元中包括一些 寄存器 这些寄存器用于 CPU 在处理 数据过程中数据的暂时保存 CPU 的生产厂商 目前 CPU 的生产商主要有 INTER AMD 和 VIA 威胜 三家 其中 INTER 和 AMD 是市场的主流产品 1 INTER INTER 公司是全球最大的半导体芯片制造商 实力雄厚 成立于 1948 年 领导产品 创新和市场达 35 年 其产品以技术领先 稳定性好著称 2 AMD AMD 公司于 1969 年在美国加利福尼亚成立 全球集成电路供应商 制造厂遍及欧亚 其产品素以低价著称 有极高的性价比 2000 年后基本足以和 INTER 正面抗衡了 CPU 的接口标准 CPU 从封装形式上主要分为两大类 一种是传统针脚式的 Socket 类型 另一种是插 卡式的 Slot 类型 现行市场上 CPU 的接口基本都是针脚接口 最新的接口标准 LGA775 接口是一种全新的 CPU 与主板的连接规范 接口采用 775 个触点 传统是连接采用 478 个针 脚 这种变革可以有效克服针脚接触造成的信号干扰 2 2 CPU 主要的性能指标主要的性能指标 1 主频 CPU 主频就是指 CPU 工作时时钟频率的时钟频率 CPU Clock Speed 即 CPU 内数 字脉冲信号震荡的速度 频率的基本单位是 Hz 赫兹 还有 MHz GHz 2 外频 CPU 的实际工作频率与外频和倍频有关 其关系为 主频 外频 倍频 注意外频和前端总线 FSB 频率 Front Side Bus 的缩写 的区别 3 CPU 的核心 种类很多 双核心类型如 INTEL 酷睿 Conroe 核心 AMD Windsor 核心 4 CPU 的缓存 一级缓存和二级缓存 5 CPU 的指令集 6 制造工艺和封装 2 3 当前当前 CPU 的主流技术的主流技术 1 超线程技术 采用超线程技术可以让应用程序在同一时间里使用芯片的不同部分 可以使芯片同时 进行多线程处理 从而使芯片性能和效率得到提升 2 64 位技术 采用 64 位技术 处理器一次可以运行 64bit 数据 64 位 CPU 可以在一个时钟周期中 传输更多的数据并且更加有效的处理数据 3 双核心技术 西安华西大学 DIY 协会专用教程 4 2 4 如何进行如何进行 CPU 的选购的选购 内内 存存 3 1 内存的概念内存的概念 在计算机的组成结构中 有一个很重要的部分 就是存储器 存储器是用来存储程序 和数据的部件 对于计算机来说 有了存储器 才有记忆功能 才能保证正常工作 电脑存储设备分为内存储器和外存储器 内存储器又称主存储器 简称内存 外存储器又称辅助存储器 简称外存 外存通 常是磁性介质或光盘 像硬盘 软盘 磁带 CD 等 能长期保存信息 并且不依赖于电 来保存信息 但是由机械部件带动 速度与 CPU 相比就显得慢的多 而内存的物理实质就 是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路 内存只用于暂时存放程序和 数据 一旦关闭电源或发生断电 其中的程序和数据就会丢失 外存储器分为很多 例如硬盘 光盘 软盘 U 盘都属于外部存储设备 3 2 内存的分类和性能参数内存的分类和性能参数 现在电脑中使用的内存主要有 SDRAM DDR SDRAM 与 DDR2 SDRAM 三种类型 其 中 SDRAM 基本已经被淘汰 难觅踪影 只能在老旧的计算机中看到 DDR 和 DDR2 是目 前市场的主流 DDR3 代内存已经出现 还在实践测试阶段 无大批量生产 相信不久的 将来就会上市 内存的性能怎么来衡量呢 1 内存的容量 内存的容量表示可以存放数据的空间大小 内存的容量对电脑的速度有着较大的影响 目前市场上主要有 256M 512M 1G 2G 这几种 另外 电脑中可以安装多条内存 安 装的情况要视主板的支持程度决定 2 内存的频率和速度 内存运行频率用来表示内存的速度 代表着该内存所能达到的最高工作频率 如 DDR400 DDR2 533 其中 400 和 533 就是代表着内存的最高运行频率 其实内存的实际运行频率有时不是由内存本身决定 而是由主板和 CPU 决定 如果 CPU 只支持 333MHZ 的内存频率 那么即使搭配 DDR400 也只能工作在 333MHZ 之下 内存的速度单位用纳秒 ns 1 秒 10 亿纳秒 ns 越小表示存取越短 速度就越快 现 在 DDR 内存一般为 5ns 3 颗粒封装 颗粒封装就是内存芯片所采用的封装技术类型 不同的封装方式在制造工艺方面也存在 着较大的差异 DDR 通常使用 TSOP 芯片封装形式 而 DDR2 则采用 FBGA 封装形式 提供了更好的电气性能和散热性 为 DDR2 内存高频工作打下基础 3 3 内存的工作原理内存的工作原理 既然内存是用来存放当前正在使用的 即执行中 的数据和程序 那么它是怎么工作 的呢 我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存 动态内存中所谓的 动态 指的 是当我们将数据写入内存后 经过一段时间 数据会丢失 因此需要一个电路对内存进行 刷新操作 具体过程是这样的 一个内存的存储单元存储的是 0 还是 1 取决于电容是否有 电荷 有电荷代表 1 无电荷代表 0 但时间一长 代表 1 的电容会放电 代表 0 的电容 会吸收电荷 这就是数据丢失的原因 刷新操作定期对电容进行检查 若电量大于满电量 的 1 2 则认为其代表 1 并把电容充满电 若电量小于 1 2 则认为其代表 0 并把电 容放电 藉此来保持数据的连续性和准确性 3 4 内存的选购内存的选购 西安华西大学 DIY 协会专用教程 5 1 需求 2 做工 3 盒装 散装 4 品牌 硬硬 盘盘 4 1 硬盘的分类硬盘的分类 硬盘是电脑中最主要的存储设备 用于存放电脑中各种数据文件 比如电脑运行时必 须的操作系统 用户所使用的应用软件等所有程序都是存储在硬盘中的 根据硬盘的使用环境分为三类 笔记本硬盘 台式机硬盘 工作站硬盘 笔记本硬盘 尺寸较小 而工作站硬盘多采用 SCSI 接口 按照硬盘内部尺寸 可以将硬盘分为 3 5 英寸 2 5 英寸 1 8 英寸 3 个种类 2 5 英寸和 1 8 英寸主要用于笔记本硬盘或者部分移动硬盘 精密仪器等 而 3 5 寸硬盘则广泛应用于台式机中 按照接口分类也可以将硬盘分为三种 1 IDE 接口硬盘 目前电脑中使用最为广泛的硬盘 采用 40 针的数据线接口 通过专用的数据线与主板 的 IDE 接口相连接 SATA 接口硬盘品种 目前看来将来很可能要取代 IDE 硬盘的地位 但是在一段时间内 IDE 硬盘还很难被淘汰 2 SCSI 接口硬盘 SCSI 接口是一种高速数据传输技术 这种接口具有应用范围广 带宽大 CPU 占用 少 可多任务 可热插拔等优点 看它的特点很吸引人 但较高的价格使其只能应用 于服务器 工作站等较重要的设备中 SCSI 通过 SCSI 扩展卡与电脑连接 4 2 硬盘的性能参数硬盘的性能参数 1 单碟容量 单碟容量就是一个存储碟片所能存储的最大数据量 单碟容量就是一个存储碟片所能存储的最大数据量 硬盘重要参数之一 一定程度上 决定硬盘性能档次高低 一个硬盘是由多个存储碟片组合而成 硬盘的容量等于单碟容量 之和 目前主流硬盘容量一般为 80GB 160GB 200GB 较大的容量达到 500GB 甚至 1TB 2 硬盘转速 转速是指硬盘内电机主轴的旋转速度 也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转 数 转速的快慢是决定硬盘内部传输率的关键因素之一 转速越快硬盘数据传输也就越快 寻找和读取文件的速度就越快 市场主流产品以 5400 转和 7200 转为主 3 缓存容量 缓存是集成在硬盘控制器上的一块内存芯片 用于缓存硬盘内部和外界接口之间的交 换数据 缓存的大小和速度也关系着硬盘的传输速度 较大的缓存可以大幅度的提高硬盘 的整体性能 现在市场上的硬盘缓存容量有 2M 8M 以及 16M 一些高档次的甚至达到了 64M 但是整体的性价比考虑 个人在配机器时建议选择 8M 缓存 4 传输速率 硬盘接口用于和主板连接 从而在硬盘缓存和内存之间传输数据不同的接口传输速度 也不相同 硬盘的 IDE 接口 ATA 66 ATA 100 ATA 133 等规格 在理论上他们的最大 传输率分别就是 66MB S 100MB S 133MB S Serial ATA 硬盘采用了点对点的方式实现 分组传输数据 SATA 1 0 传输速率为 150MB S SATA2 0 则达到了 300MB S 未来的 3 0 据说可以达到 600MB S 显然串口硬盘相对于 IDE 硬盘传输速度更快 5平均寻道时间 4 3 硬盘的工作原理硬盘的工作原理 西安华西大学 DIY 协会专用教程 6 4 4 硬盘的品牌和选购硬盘的品牌和选购 希捷 迈拓 西部数据 三星 日立等等 几个选购的原则 首先要考虑自己电脑的用途 然后按需要进行能够选择 在保