关 键 词：

佟伟光-微型机组装与维护实用教程(第2版) 佟伟光 微型机 组装 维护 实用教程

资源描述：

佟伟光-微型机组装与维护实用教程(第2版),佟伟光-微型机组装与维护实用教程(第2版),佟伟光,微型机,组装,维护,实用教程

内容简介：

微型机组装与维护实用教程 第2版 佟伟光主编高等教育出版社 目录 第1章微型机系统概述第2章CPU第3章主板第4章内存第5章显卡与显示器第6章外部存储设备 第7章机箱 电源 键盘与鼠标第8章常用多媒体部件与网络连接部件第9章打印机第10章微型机的组装第11章常用系统维护工具软件第12章微型机系统的维护与维修 目录 第1章微型机系统概述 主要知识点微型计算机的发展微型机系统的基本组成微型机系统的硬件资源管理微型机配置的一般原则 1 1微型计算机的发展 早期微型计算机4位微处理器8位微处理器IBM PC机及各种兼容机16位微处理器32位微处理器高性能微型机64位微处理器多核心化 1 2微型机系统的基本组成 硬件 主机系统 各种板卡 外部设备软件 操作系统等系统软件 工具软件 应用软件 微型机系统的组成 一台配有CRT显示器的微型机 主机系统 主机系统通常包括机箱 电源 主机板 软盘驱动器 硬盘驱动器 光盘驱动器等 各种板卡是插接在主机的扩展槽上 以解决各种数据的输入输出问题 常用的板卡有声卡 显卡和视频卡等 机箱 作为计算机主机的外壳 既是微型机系统部件安装架 还是整个系统的散热和保护设施 立式机箱 卧式机箱 电源 电源是计算机主机的动力核心 担负着向计算机中所有部件提供电能的重任 主板 安装在机箱内最大的一块多层印刷电路板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 CPU 也称为微处理器 是整个微型机系统的核心 内存 内存是指中央处理器 CPU 能够直接访问的存储器 显卡 主要作用是将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 声卡 是微型机系统中用于声音媒体的输入 输出 编辑处理的专用的扩展卡 视频卡 是微型机系统中用于对视频进行采集 播放处理的部件 软盘驱动器 是计算机的外部存贮器由于其盘片的可换性和可携带性 可以用来传递 备份一些比较小文件越来越不适应微型机的需要 硬盘驱动器 是微型机最重要的外部存贮部件 操作系统及安装在微型机中的各种软件和数据都保存在硬盘上 光盘驱动器 采用光学方式的读出装置 外部设备 常用的人 机交互设备显示器 打印机 键盘 鼠标 扫描仪视频输入设备摄像机音频输入输出设备话筒 音箱 MIDI设备 显示器 是微型机与用户沟通的窗口 是微型机必备的外部设备 CRT显示器 液晶显示器 打印机 可以把在计算机上设计的文档实实在在地打印成令人赏心悦目的印刷品 针式打印机 喷墨打印机 激光打印机 键盘 人们使用键盘向微型机输入各种指令和数据 微型机的键盘是从打字机演变而来的 鼠标 一种辅助输入设备 可增强或代替键盘上的光标移动键和其他键 如回车键 的功能使用鼠标可在屏幕上更快速 更准确地移动和定位光标 并可点击相应的命令使其执行 扫描仪 使用光源照射被扫描物 利用光电转换原理 将被扫描物上的图形转换成为数字信号输入微型机 音箱 声卡只提供对音频信号的处理能力 而要让微型机能输出声音 音箱则是关键设备 上网设备 调制解调器是将电话线路的模拟信号转为数字信号的设备ADSL是一种在普通电话线上进行宽带通信的接入技术 软件系统 系统软件操作系统 是微型机系统的核心 是微型机系统的基本软件平台设备驱动程序 微型机中直接和硬件打交道的软件应用软件 1 3微型机系统的硬件资源管理 微型机系统中往往要使用多种板卡和I O设备 要使这些板卡和设备能正常工作 必须通过一定的系统资源与主机进行通信当新的板卡和设备接入计算机后 往往会与原有的板卡和设备发生资源冲突而不能正常工作最常见的硬件资源冲突有IRQ中断 DMA通道和I O端口 中断请求 中断是一种使CPU中止正在执行的程序而转去处理其他事件的操作 是计算机与外部设备通信的一般方式在微型机上一般有16个IRQ地址 即IRQ0 IRQ15如果两台设备共用一个IRQ地址 那么 微型机系统的重要部分必然要停止工作 IRQ分配情况 DMA通道 DMA DirectMemoryAccess 直接内存访问 是指在外部设备和内存之间高速的直接读写数据的操作整个数据传输操作是在 DMA控制器 的控制下进行的CPU和输入输出可实现并行处理微型机一般有8个DMA通道 DMA通道分配情况 I O地址 又称为设备地址 口地址系统板卡和外部设备与CPU之间的通信 就是通过这个地址来实现的连接到微型机系统的每一块板卡和每一种外部设备都要设置I O地址代码 而且不能用同一个地址代码分配给不同设备I O地址代码用3位16进制数表示 一般写成XXXH或0 xXXX形式 I O地址分配情况 查询设备的硬件资源使用情况 右击 我的电脑 图标 从弹出菜单选择 属性 选项在弹出 系统属性 窗口 单击 硬件 标签项单击 设备管理器 出现各种设备的树形图 点击 可查看下一级设备情况双击要查看的设备 查询设备的硬件资源使用情况 1 4微型机配置的一般原则 配置与用途相适应总体配置的先进性和合理性兼容性或可扩充性性能价格比售后服务 第2章CPU 主要知识点CPU的基本组成CPU的发展CPU的性能指标CPU的封装和接口 CPU新技术简介主流CPU简介CPU的选用与安装CPU的常见故障处理 2 1概述 CPU的基本组成控制单元运算单元存储单元时序电路 CPU的发展 从8086到80486Pentium PentiumMMX和PentiumProPentiumII和PentiumIIIPentium4双核与多核CPU CPU的性能指标 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CPU性能的高低直接决定了微型机系统的档次 性能指标1 主频 外频 倍频 主频又称为CPU工作频率 即CPU内核运行时的时钟频率外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率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信号的频率 这个比例称为倍频系数前端总线频率是CPU与主板芯片组 内存交换数据的频率 性能指标2 字长 字长是指在算术逻辑单元中采用运算的基本位数 即CPU能一次处理的二进制位数称为字长对于不同的CPU字长也不一样 通常将能处理字长为8位数据的CPU称为8位CPU 同理一次能处理32位数据的CPU就称为32位CPU 性能指标3 工作电压 工作电压指的是指CPU正常工作时需要提供的电压值为了降低能耗 减小发热以适应更高的工作频率 现在的CPU都采用了较低的工作电压CPU工作电压越低表示CPU制造工艺越先进 也表示CPU运行时耗电功率越小 性能指标4 L1 L2高速缓存 L1Cache是CPU芯片内内置的高速缓存 它对提高CPU的性能有显著作用L1高速缓存的容量不可能做得太大L2Cache弥补了L1Cache容量的不足 以最大限度地减小主存对CPU运行造成的延缓L2Cache的容量对CPU性能的影响很大 原则上越大越好 性能指标5 支持的扩展指令集 X86扩展指令SSE2扩展指令集SSE3指令集X86 64指令集 CPU的封装和接口 CPU封装技术是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术封装起着安放 固定 密封 保护芯片和增强导热性能的作用是沟通芯片内部与外部电路的桥梁 即芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上 这些引脚又通过主板上的CPU插座与其他器件建立连接 PGA封装 目前最常见的是PGA Pin GridArray 针栅阵列 封装通常这种封装是正方形的或者是长方形的 在CPU的边缘周围均匀的分布着三 四排甚至更多排的引脚 引脚能插入主板CPU插座上对应的插孔 从而实现与主板的连接演化出了SPGA StaggeredPin GridArray 交错针栅阵列 PPGA PlasticPin GridArray 塑料针栅阵列 等封装方式 安装插座规范 Socketx架构 是采用Socket插座来安装的CPUZIF ZeroInsertionForceSocket 零插拔力的插座 的CPU插座LGA775 LandGridArray 处理器插座Slotx架构 采用单边接触卡盒封装 2 2CPU新技术简介 双总线模式的CPU内部结构CPU的生产工艺技术超线程技术流水线技术 超标量技术多核心处理器技术新型材料技术的应用硬件病毒防护技术 2 3主流CPU简介 Intel系列 Pentium4CPU Intel系列 CeleronCPU Intel系列 双核CPU PentiumD820 PentiumD930 全新的Core 酷睿 微架构CPU具有流水线级数少 执行效率高 性能强大以及功耗低等等优点 Intel系列 AMD系列 低端的sempron系列Socket754接口Socket939接口中端的athlon64系列Socket754Socket939双核的athlon64x2系列 2 4CPU的选用与安装 CPU的选用按微机的用途来选用CPU综合考虑微型机的总体性能均衡性注意RemarkCPU CPU的安装 1 安装前的注意事项 应当确保所选用的主板完全支持该型号的微处理器2 安装微处理器 CPU的安装 3 安装散热风扇 CPU的安装 4 微处理器的拆卸 2 5CPU的常见故障处理 使用不当因插拔不当造成CPU接脚歪斜 接脚折断 接脚因环境不良而腐蚀 生绣或CPU没有插好与插座造成接触不良 只要查明原因 排除后重新安装即可CPU过热 往往由于CPU风扇故障所致 可打开机箱 加电压后仔细检查CPU上的小风扇是否转 CPU的常见故障处理 设置故障CPU电压设置不对 造成CPU电压过高 导致CPU过热甚至烧毁或电压过低CPU不能正常工作频率设置不对 内 外频调整不对或超频过高造成死机或无法启动对以上情况可仔细查看CPU的说明书 正确设置CPU的电压 外频和倍频 CPU的常见故障处理 匹配故障CPU与主机板芯片组互相不匹配 互相挑剔CPU与内存不匹配 即CPU与内存的速度特性不匹配CPU与外围接口的速度特性不匹配原因一是选用部件特性相互不匹配 也可能因使用一段时间元件老化 造成系统不稳定 可使用测试软件仔细测试 即可找到故障原因 第3章主板 主要知识点主板的结构 组成与主板的参数主板的芯片组 总线和接口主板的选用主板的故障诊断 3 1主板的结构 组成与参数 主板的结构ATX结构标准ATX主板的尺寸为12英寸 9 6英寸 305mm 244mm 俗称 大板 主要特点是将串口 并口 鼠标和键盘接口都固定在主板上 其上扩展插槽较多必须使用ATX结构的机箱电源 Micro ATX结构 又称MiniATX 是ATX结构的简化版 它在结构布局上和标准ATX主板相同 就是常说的 小板 扩展插槽较少 PCI插槽数量在3个或3个以下 这样尺寸也就减小了不少 降低了生产成本 多用于品牌机并配备小型机箱 主板结构示意图 ATX Micro ATX NLX结构 NLX Newlowprofileextention新型小尺寸结构扩展 主板是一种新型低侧面主板支持各类微处理器技术 AGP接口 高内存技术 把外围设备进行了重新组合 提供了更多的系统级设计和灵活的集成能力 甚至不必拆卸一个螺丝钉就能完成主板组装的全过程 有效地降低了系统的成本和装机效率 BTX结构 是ATX的替代者 具有如下特点支持Low profile 即窄板设计 系统结构将更加紧凑针对散热和气流的运动 对主板的线路布局进行了优化设计主板的安装将更加简便 机械性能也将经过最优化设计 主板的组成 目前主流的主板多数都是使用ATX结构 都是由相同的几个部分组成 IntelPentium4主板 主板的组成 1 CPU插座 主板上CPU插座的结构取决于CPU的封装形式2 内存插槽 主板上提供的内存条专用插槽3 扩展槽 用于扩展微型机功能的插槽 可用来插接各种板卡PCI插槽AGP插槽PCIExpress插槽 主板的组成 4 芯片组 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北桥芯片南桥芯片5 BIOS系统 基本输入 输出系统包含一组例行程序 由它们完成系统与外设之间的输入 输出工作包含诊断程序和实用程序 在开机后 对系统的各个部件进行检测和初始化 主板的组成 6 ATA SATA接口和软驱接口7 I O接口 用于连接各种输入 输出设备的接口串行接口并行接口USB接口PS 2接口 主板的组成 8 CPU电源插座 是Pentium4所特有的 由于Pentium4的功耗增大 新增加了一个4芯的电源连接器专门为处理器供电9 电池 电池是用来保持CMOS中的数据和时钟的运转而设置的 一般采用NI ID纽扣电池 主板的组成 10 电源插座 主板是经由电源插座供电而工作的早期AT主板上使用的AT电源插座新型的ATX主板上使用ATX电源插座11 跳线开关 主板上一般有多组跳线开关 大部分用于CPU的设置 一般还有一组跳线用于清除CMOS内容 主板的各项参数指标 3 2主板的芯片组 总线和接口 主板的芯片组 把各种控制电路集成到一片或多片集成电路芯片中芯片组已逐步成为系统的几何核心和逻辑核心 所有的信息交换都通过芯片组来完成的一块主板的性能主要取决于它采用的芯片组 支持Intel的芯片组 1 支持IntelSockt478接口的芯片组2 支持IntelLGA775接口Pentium4和Celeron处理器的芯片组Inteli915系列芯片组VIAPT894芯片组SiS665系列芯片组3 支持Intel双核处理器的芯片4 支持Conroe处理器的芯片组 Inteli915P芯片组结构框图 支持AMD的芯片组 1 支持AMDSocket754处理器的芯片组nVIDIA公司的nForce3系列ViaK8T800芯片组2 支持AMDSocket939处理器的芯片组nVIDIA公司的nForce系列芯片组VIAK8T890系列芯片组ATIRX200芯片组 3 支持AMD双核处理器的芯片组4 支持AM2接口的芯片组nForce590SLinForce570nForce550 支持AMD的芯片组 主板的总线 总线就是各种信号线的集合 是计算机各部件之间传递数据 地址和控制信息的公共通路总线按功能可分为 地址总线 ABUS 数据总线 DBUS 和控制总线 CBUS 通常所说的总线都包括上面三个组成部分 称为三总线结构 内部总线 指在CPU内部 寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线外部总线 是CPU与内存 缓存控制芯片和输入 输出设备接口之间的数据通道扩展总线 在控制芯片和扩展槽之间还有数据通道 称作扩展总线或系统总线 主板的总线 总线的带宽 指在一定时间内总线上可传送的数据量 即最大稳态数据传输率 单位为MB S总线的位宽 它指的是总线能同时传送数据的位数 如32位 64位总线位宽总线的工作频率 即总线工作的时钟频率 以MHz为单位 工作频率越高 则总线工作速度越快 总线的主要参数 PCI PERIPHERALCOMPONENTINTERCONNECT 外围部件互连PCI总线是一种不依附于任何实体处理器的局部总线从结构上看 PCI总线是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线 并由一个桥接电路实现对这一层的管理 协调上下数据的传送 PCI总线标准 PCIExpress PCIExpress是最新的总线和接口标准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采用了目前流行的点对点串行连接 主板的接口 接口一般是指外部设备的适配电路由于计算机的外部设备种类繁多 而且大多都是机电传动设备 这样CPU在与I O设备进行数据交换时 往往存在速度不匹配 时序不匹配 信息格式不匹配等问题 为此CPU与外部设备之间的数据交换 必须通过接口来实现 接口的功能 设置数据的寄存或缓冲逻辑 以适应CPU与外设之间的速度差异进行信息格式的转换协调CPU与外设之间的电平差异和信息类型差异协调时序差异实现地址译码和设备选择功能设置中断和DMA控制逻辑 以保证在中断和DMA允许时 产生中断和DMA请求信号 并在接到中断和DMA应答之后 完成中断处理和DMA传输 接口的种类 1 并行接口 指8位数据同时通过并行线进行传送2 串行接口 数据和控制信息是一位接一位串行地传输的3 软驱接口 几乎所有的主板上都集成了一个软驱接口 取代了以前的多功能I O卡的作用 接口的种类 4 IDE接口 最大特点是把控制器集成到驱动器内UltraATA接口SerialATA接口 主板上的SATA接口 接口的种类 5 USB接口 UNIVERSALSERIALBUS 通用串行总线具有热即插即用功能具有更高的带宽采用 级联 方式支持多设备连结可为USB设备提供电源 接口的种类 6 1394接口 IEEE 1394具有众多的优点支持热拔插和即插即用 提供点对点的传输功能同时可支持同步与异步传输模式1394a支持100M 200M和400Mb s的数据传输率 1394b将传输率提升到800M 1G 1 6G 甚至3 2Gb s适用于大多数需要高速数据传输的产品最多可支持63个节点的1394设备串联允许两结点间的距离最大为4 5米 接口的种类 7 AGP接口 AccelerateGraphicalPort 加速图形接口 3 3主板的选用 注重功能和稳定性注意对芯片组的选择注意主板的设计 制造工艺注意价格和售后服务 主流主板简介 华硕P5LD2SE 华硕Deluxe版P965主板 映泰TForce570U主板 七彩虹NF5 DHVer1 4主板 微星975XPlatinum主板 3 4主板的故障诊断 设置故障兼容故障接触不良 短路故障运行环境不良造成的故障与主板驱动有关的故障 第4章内存 主要知识点内存的类型内存的性能指标和规范内存的技术发展内存的安装与选用内存常见故障的处理 4 1内存的类型 内存是一组 或多组具有数据输入 输出和数据存储功能的集成电路根据其存储信息的特点 主要有两种基本类型 只读存储器和随机存取存储器在微型机系统中 主存储器和高速缓冲存储器主要都采用随机存取存储器 只读存储器ROM 存储在ROM中的数据理论上是永久的 既使在关机后 保存在ROM中的数据也不会丢失1 ROM 这是标准ROM 用于存储不随外界的因素变化而永久性保存的数据2 PROM 可编程ROM 允许一次性地写入其中的数据 一旦信息被写入后 数据也将被永久性地融刻其中了 3 EPROM 可擦写 可编程ROM 可以通过特殊的装置反复擦除 并重写其中的信息4 EEPROM 电可擦写 可编程ROM 可以使用电信号来对其进行擦写5 FlashMemory 闪存存储器 采用一种非挥发性存储技术 若不对其施加大电压进行擦除 可一直保持其状态 只读存储器ROM 随机存取存储器RAM 随机存储器RAM主要用来存放系统中正在运行的程序 数据和中间结果 以及用于与外部设备交换的信息它的存储单元根据需要可以读出 也可以写入 但它只能用于暂时存放信息 一旦关闭电源 或发生断电 其中的数据就会丢失 分为静态RAM SRAM 和动态RAM DRAM 两大类静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的 动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的主内存通常采用动态RAM 而高速缓存 Cache 则普遍使用静态RAM 随机存取存储器RAM 1 SDRAM 同步动态随机存储器 与系统时钟同步 以相同的速度同步工作 即在一个CPU周期内来完成数据的访问和刷新2 DDRSDRAM DDR就是双倍数据传输率 DDRSDRAM的数据线有特殊的电路 可以让它在时钟的上下沿都传输数据 随机存取存储器RAM 184pinDDRSDRAM内存条 随机存取存储器RAM 3 DDR SDRAM 性能上有很大提高采用了4bitPrefect架构更低的延迟时间更低的工作电压改进针脚设计更小的封装 240pinDDR SDRAM内存条 4 DDR 点对点连接是DDR 与DDR II的一个关键区别5 RDRAM 具有系统带宽 芯片到芯片接口设计的新型DRAM 随机存取存储器RAM Rambus内存条 6 高速缓冲存储器 Cache 位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很高的存储器CPU一般设有一级缓存和二级缓存 在主板上可以设置第三级缓存由于Cache加快了CPU访问主存的速度 所以Cache的大小对系统整体速度的提高十分显著 随机存取存储器RAM 4 2内存的性能指标和规范 内存的性能指标1 存储容量 存储容量是内存的一项重要指标 因为它将直接制约系统的整体性能2 接口类型 主要接口类型是240 184线的DIMM类型接口3 系统时钟周期 代表内存所能运行的最大频率4 位宽和带宽 位宽是指内存在一个时钟周期内所能传送数据的位数 带宽是指内存在单位时间内的数据传输速率 内存的性能指标 5 延迟时间 是内存的一个重要指标CL CASLatency 行地址控制器延迟时间tRCD RAS to CASDelay 从内存行地址转到列地址的延迟时间tRP RASPrechargeTime 内存行地址控制器预充电时间tRAS RASActiveTime 内存行有效至预充电的最短周期 6 电压7 奇偶校验 为检验内存在存取过程中是否准确无误 每8位容量配备1位作为奇偶校验位 配合主板上的奇偶校验电路 对存取的数据进行正确校验8 SPD SerialPresenceDetect 串行存在检测 记录了该内存的许多重要信息 如内存的芯片及模组厂商 工作频率 工作电压 速度 容量 电压与行 列地址带宽等参数 内存的性能指标 内存的规范 1 SDRAM规范PC 100SDRAM规范PC 133SDRAM规范2 DDRSDRAM规范DDR200 PC1600DDR266 PC2100DDR333 PC2700DDR400 PC3200 3 DDR SDRAM规范4 RDRAM规范 内存的规范 4 3内存的技术发展 内存的技术发展1 DDRII技术双通道内存技术OCD ODT和PostCAS技术2 FB DIMM技术 内存封装技术的发展 传统的芯片封装技术TSOP封装技术BGA封装技术CSP封装技术 4 4内存的安装与选用 内存的安装目前主板上内存条的插槽主要是184针或240针的DIMM插槽 分别使用的是184线的DDR内存条或240线的DDR 内存条DIMM内存条的安装比较简单 但DIMM内存条很长 安装时要小心 不要太用力 以免损坏主板 内存的选用 内存选用的注意事项内存的容量根据主板芯片组选择内存内存的质量内存颗粒的质量PCB电路板的质量内存条的制造工艺注意辨认内存上的标识 当前主流DDR和DDR 内存 金士顿DDR400 三星金条DDR2 667 金邦DDR2 800白金条 4 5内存常见故障的处理 1 内存的速度与主板的速度不匹配 如果使用的内存条的速度较低 则会发生系统不稳定或死机现象 2 内存条特性不良3 不同容量 或不同速度的内存条插入同一个BANK中 造成内存特性不一致 而使系统工作不稳定 内存常见故障的处理 4 使用无奇偶检验的内存条 但未将CMOS中的奇偶校验设置关闭 或同时混合使用有奇偶校位和无奇偶校验位的内存条造成系统无法启动5 CMOS的设置与内存不一致6 内存存在兼容性问题7 内存条接触不良 可检查主板上内存插槽两端的弹簧卡子是否完好 内存条金属引脚是否有锈斑或其他异物 然后作相应的处理 第7章机箱 电源 键盘与鼠标 主要知识点机箱 机箱的分类 结构与选用 电源 标准 基本原理 性能指标 选用 常见故障与维护 不间断供电系统UPS键盘 分类 结构与基本工作原理 选用与维护 鼠标 种类 性能指标 选用与维护 7 1机箱 机箱作为微型机主机的外壳 除了外观的漂亮更应该注重的是机箱的结构和品质机箱既是PC的系统设备安装架 同时还是整个系统的散热设备和保护设施主板是机箱中最大的部件之一 它的构造直接影响到机箱的结构主板的制造与机箱 电源具有统一的结构规范约束 7 1 1机箱的分类 机箱从结构上可以分为AT ATX NLX MicroATX等四种分类机箱从型上来分 可分成超薄 半高 3 4高 全高和立式 卧式机箱 7 1 2机箱的结构 前面板后背板电源槽5 25英寸固定架3 5英寸固定架固定架数量 机箱的结构 7 1 3机箱的选用 机箱的结构机箱的质地机箱的设计和工艺电源的品质 7 2电源 电源是微型机主机的动力核心 它担负着向微型机中所有部件提供电能的重任电源性能 功率的大小 电压 电流的稳定度等 的好坏直接影响着微型机的工作性能和使用寿命目前 微型机中所使用的电源均为开关电源 SwitchingPowerSupply 7 2 1微型机开关电源的标准 AT电源和ATX电源之间的差别电源提供的主板电源线电源输出电压ATX电源对整体电源控制与AT电源也不同ATX电源内部风扇的风向依照不同版本也有不同 ATX标准的变化 ATX1 0与ATX2 0标准的区别ATX2 00与2 01标准的区别ATX2 01与2 02的区别ATX2 02与2 03的区别ATX12V与ATX2 03的区别 7 2 2微型机开关电源的基本原理 微型机开关电源的基本原理 1 交流输入回路 包括输入保护电路和抗干扰 即EMI电路 电路等2 整流电路 包括整流和滤波两部分电路 将交流电源进行整流滤波 为开关推挽电路提供纹波较小的直流电压3 辅助电源 一个完整的开关电源4 开关电路 把直流电压变换成高频交流电压 起着将输出部分与输入电网隔离的作用 微型机开关电源的基本原理 5 PWM脉宽调制电路 检测输出直流电压 与基准电压比较 进行放大 控制振荡器的脉冲宽度 从而控制推挽开关电路以保持输出电压的稳定6 PS ON控制电路 ATX电源最主要的特点就是采用 5VSB PS ON 的组合来实现电源的开启和关闭 只要控制 PS ON 信号电平的变化 就能控制电源的开启和关闭 微型机开关电源的基本原理 7 保护电路 发生故障时 保护电路启动 开关电源停止工作以保护负载和电源本身8 输出电路 输入整流滤波电路将交流电源进行整流滤波 为主变换电路提供纹波较小的直流电压9 P G信号的形成 微机开机自检启动信号10 3 3V电压二次稳压电路 ATX电源在T1的次级 3 3V电压的输出负载网络增设了二次自动稳压控制电路 7 2 3电源的性能指标 输入电压范围输出电压范围输出功率和电流转换效率输出纹波负载调整率线路调整率电磁兼容标准与安全认证 7 2 4电源的选用 外观检查散热片的材质如果能打开电源盒的话 可以发现质量好的电源用料考究一个质量合格的电源应该通过安全和电磁方面的认证电源功率的选择 7 2 5常见故障与维护 电源的故障依据其在使用中的表征 可以分为显性和隐性两类显性故障 就是明显的电源故障 如机器无法启动 电源输出电压为零 或偏差较大等隐性故障是指表面上看电源没有问题 机器可以正常启动 但是运行不正常 如莫名其妙的死机 或重新起动等 常见故障与维护 1 辅助电源故障 ATX电源的辅助电源原理图 常见故障与维护 2 控制电路故障 TL494内部框图 常见故障与维护 3 保护电路故障保护电路本身出了故障 造成控制电路无开关控制信号输出外部故障造成保护电路动作 迫使控制电路停止工作4 开关管击穿 7 3不间断供电系统UPS 不间断电源主要是由整流器 逆变器和蓄电池构成的系统基本结构是一套将交流电变为直流电的整流 充电装置和一套把直流电再度转换为交流电的PWM逆变器蓄电池在交流电正常供电时储存能量 一旦市电供电中断时 蓄电池立即对逆变器供电 以保证不间断电源交流输出电压供电的连续性 不间断电源的类型 离线式不间断电源 又称后备式 在市电供电正常时 由市电直接向微型机提供电源 当市电供电异常时 蓄电池才对逆变器供电 并由不间断电源的逆变器向微型机等用电设备提供交流电源在线式不间断电源 平时采用市电 整流器 逆变器的方式向微型机等用电设备提供交流电源 一旦市电异常 即改由蓄电池 逆变器的方式提供交流电源 不间断电源的工作原理 离线式 市电正常时 市电经射频滤波和抗浪涌无源滤波电路后直接输送给负载 同时充电器给蓄电池充电 这时逆变器不工作 市电异常时 逆变器启动将电池的直流电转换为交流电 并输送给负载在线式 正常供电时 先将市电交流电源变为直流电源 然后 逆变器在机内的脉宽调制控制信号的作用下 将直流电源变成被功率放大的脉宽调制脉冲 经逆变器的输出滤波器 重新变成正弦波电源向负载提供 不间断电源的使用与维护 1 不间断电源的实际可带负载量与负载的功率因数密切相关2 在线式不间断电源使用中不宜 带载 开机和关机3 离线式不间断电源的前级不宜增添带有大电抗元件的交流稳压器 不间断电源的使用与维护 4 用户在不间断电源运行期间尽量减少开机和关机的次数5 当不间断电源中的蓄电池的可供使用的容量被大部分放掉 且又遇到市电供电中断而由电池供电时 不应让不间断电源继续处于重载条件下运行6 方波输出的离线式不间断电源不能带感性负载 7 4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 7 4 1键盘的分类 触点式键盘 击键响声大 手感较差 击键时用力较大 容易使手指疲劳 键盘磨损较快 故障率较高 但维修比较方便容易电容式键盘 击键声音小 手感较好 寿命较长 但维修起来稍感困难 7 4 2键盘的结构与基本工作原理 键盘的结构 分为外壳 按键和电路板三部分 键盘的结构 外壳 主要用来支撑电路板和给操作者一个方便的工作环境按键 印有符号标记的按键安装在电路板上电路板 整个微型机键盘的核心 主要由逻辑电路和控制电路所组成 键盘的工作原理 微型机键盘的功能就是及时发现被按下的键 并将该按键的信息送入微型机键盘中有发现下按键位置的键扫描电路 产生被按下键代码的编码电路 将产生代码送入微型机的接口电路 这些电路统称为键盘控制电路依据键盘工作原理 可以把微型机键盘分为编码键盘和非编码键盘 编码键盘的工作原理 键盘控制电路的功能完全依靠硬件自动完成 这种键盘称为编码键盘编码键盘主要依靠一块专用的大规模集成电路完成扫描 编码 传送之功能 它称为主IC一个完整的键盘控制电路由键位矩阵 时钟发生器及主IC组成 键位矩阵制作在电路板上 时钟发生器用来产生一系列有规律的脉冲 它决定主IC扫描键位矩阵的频率 键盘控制电路的一切工作步骤都要按时钟发生器送来的节律进行 主IC的工作过程 主IC按时钟发生器送来的不间断脉冲频率 向键位矩阵的行 列 逐行 列 送出扫描信号当某个键被按下 相应的扫描信号就会被与之交叉的行 列 方向的检测电路所发现而产生交连信号交连信号送入主IC 经过其内部编码电路后便产生该键的编码信息编码信息传送给位于主机内部的键盘接口电路键盘接口电路把键盘产生的编码信息通过数据线传送给主机 非编码键盘的工作原理 非编码键盘由软件 硬件配合完成键盘的工作利用软件驱动下的硬件来完成诸如扫描 编码 传送等功能 这个程序被称之为键盘处理程序整个键盘处理程序由查询程序 传送程序 译码程序三部分组成 键盘处理程序的工作过程 主程序调用查询程序 通过查询接口逐行扫描键位矩阵 同时检测行列输出 由行与列的交连信号确定某闭合键的坐标 即得到被按键的扫描码主程序调用传送程序将得到的扫描码传送给位于主机内的键盘接口电路主程序调用译码程序将键盘接口内的扫描码翻译为相应键的编码信息键盘接口电路把上述编码信息传送给主机 7 4 3键盘选用与维护 键盘的选用验看键盘的品质注意键盘的手感考虑按键的排列习惯检查键盘的插头类型 键盘的日常维护 不同机型的键盘不许随意更换 更换时必须在切断微型机电源的情况下进行操作键盘时 切勿用力过大注意保持键盘的清洁切忌将液体洒到键盘上注意防尘屑杂物当有必要拆卸微型机键盘时 应首先关闭电源 再拔下与主机连接的电缆插头 键盘故障的诊断与维修 键盘鼠标插反造成开机黑屏某些按键无法键入某些按键按下后不再弹起个别按键不太灵敏 7 5鼠标 通常作为微型机系统中的一种辅助输入设备使用它可增强或代替键盘上的光标移动键和其他键 如回车键 的功能 使用鼠标可在屏幕上更快速 更准确地移动和定位光标 7 5 1常见鼠标的种类 利用自身的移动 把移动距离及方向的信息变成脉冲送给微型机 再由微型机把脉冲转换成鼠标光标的坐标数据 从而达到指示位置的目的1 光电式鼠标 利用发光二极管与光敏晶体管的组合来测量位移 二者之间的夹角使LED发出的光照到光电板后 正好反射给后者 鼠标中的电路就将检测到的光的强弱变成表示位移的脉冲 光电式鼠标 常见鼠标的种类 2 光机式鼠标 也是用光敏半导体元件测量位移 但其工作方式与光电式有些不同 鼠标内置3个滚轴 其中1个是空轴 另2个分别是X方向滚轴和Y方向滚轴 这3个滚轴都与一个可以滚动的小球接触 当小球滚动时便带动了3个滚轴转动 当译码轮被带动时 LED发出的光时而照到光敏晶体管时而被阻断 从而产生表示位移的脉冲 常见鼠标的种类 3 机械式鼠标 其译码轮上没有小孔 而有一圈金属片 译码轮插在两组电刷对之间 当它旋转时 电刷接触到金属片就连接开关 从而产生脉冲 常见鼠标的种类 4 轨迹球 工作原理与机械式鼠标相同 内部结构也类似 所不同的是轨迹球工作时球在上面 直接用手拨动球工作 球座固定不动 7 5 2鼠标的性能指标 分辨率的大小手感硬件上扩展的功能支持鼠标的软件 7 5 3鼠标的选用与维护 鼠标的选用一般用户 如果对鼠标的要求不太高 普通的二键 三键鼠标的功能完全可以满足日常的工作需要对于经常上网的人来说 应当考虑选择一个网鼠手感是否舒适也很重要 鼠标的日常维护 机械式鼠标 清洗传动轴光电机械式鼠标 尽量避免摔碰鼠标 或是强力拉扯导线 点击鼠标按键时 也不要用力过度光电式鼠标 保持感光板的清洁和感光状态良好 鼠标的简单维修 断线故障按键故障X Y轴失灵触点开关损坏 第8章常用多媒体部件与网络连接部件 主要知识点声卡与音箱视频卡和数字摄像头扫描仪数码相机和数码摄像机网络连接部件 8 1声卡与音箱 声卡是实现音频信号 数字信号相互转换的硬件电路 8 1 1声卡的发展 早期 由简单的门电路合成80年代后期 Creative 创新 公司SoundBlaster九十年代初 Creative推出了具有16bit 44KHz采样率并支持立体声的SoundBlaster16系列PCI声卡独立声卡市场萎缩 主板整合的声卡已占了几乎95 的份额 8 1 2声卡的组成与工作原理 声卡的组成1 主芯片 声卡的主音频处理芯片承担着对声音信息 三维音效进行特殊过滤与处理 MIDI合成等重要的任务 声卡的组成 2 CODEC芯片 主要承担对原始声音信号的采样混音处理 即A D D A转换功能 Sigmatel公司生产的CODEC芯片 声卡的组成 3 辅助元件 晶振 电容 运放 功放等 晶振产生声卡数字电路的工作频率 电容起到隔直通交的作用 运放用来放大从主芯片输出 能量较小的标准电平信号 功放用来接无源音箱 进一步放大信号 声卡上的晶振 声卡的组成 4 外部输入输出口麦克风接口线性输入口音频输出口扬声器输出后置音箱输出口MIDI设备接口 游戏手柄接口同轴数码输出光纤数码输入 5 内部输入输出口CD音频输入数字CD音频输入辅助输入接口TAD接口 声卡的组成 声卡的工作原理 声卡对输入的声音信息基本处理流程是 从麦克风或Linein输入模拟声音信号 通过模数转换器 将声波振幅信号采样转换成数字信号后 通过主芯片处理 或者被录制成声音文件存储到微型机中 或者再通过D A转换放大输出声卡模拟通道输出声音的基本工作流程是 数字声音信号首先通过声卡主芯片进行处理和运算 随后被传输到一个数模转换器芯片进行D A转换 转换后的模拟音频信号再经过放大器的放大 通过多媒体音箱输出 声卡在工作时涉及到多种音频信号格式数字化波形音频 采用采样的方法把模拟信号转换成数字信号来记录MIDI合成音频 MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface的简称 即音乐设备数字接口 是用于电子乐器之间以及电子乐器与微型机之间的一种数据交换协议CD音频 利用CD唱片存储的音频数据形式 声卡的工作原理 声卡的基本功能 对音频信号的编辑 重放 输入 输出 放大等声音模拟信号与数字信号之间的转换MIDI音乐的合成提供话筒 音箱的接口 用于声音的输入与输出提供信号的功率放大与调节提供MIDI键盘 游戏杆 CD ROM的接口 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 声卡的主要技术指标及相关术语 7 API接口8 S PDIF9 IAS10 AC 311 DLS技术12 SB1394标准 8 1 4声卡的安装 硬件安装断微型机系统和所有外围设备的电源触摸接地良好的金属物体 释放身体所带的静电打开机箱外壳 选一未使用的PCI扩展槽 移去金属档片将声卡与PCI扩展槽对齐 将卡轻轻插入用螺丝钉固定声卡将CD ROM DVD ROM驱动器模拟音频接口引出的模拟CD音频线接至声卡的CD音频接口盖上机箱 连接音箱和麦克风等设备 安装驱动程序 声卡应安装相应的设备驱动程序才能工作在安装时应设定声卡的中断号 端口地址 通道号等参数对于一般声卡 在安装过程中 Windows系统会自动进行声卡参数的设置下面以SoundBlasterVIBRA128为例 介绍一下声卡驱动程序的安装过程 安装驱动程序 1 声卡安装完毕 打开微型机 Windows检测到有新硬件 安装驱动程序 2 当系统提示安装设备驱动程序时 单击 取消 按钮 3 将声卡安装光盘放入光驱中 运行Setup安装程序 安装驱动程序 4 按照屏幕上的提示完成安装 安装驱动程序 5 如果提示重新启动微型机 请按照提示操作 8 1 5音箱 声卡只提供对音频信号的处理能力 而要让微型机发出声音 音箱则是关键设备 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放大器部分对音频信号加以放大 使之足以推动扬声器的正常发声接口部分用来连接微型机声卡 提供音频信号的输入扬声器单元用于把音频信号转换成声波箱体提供对整个音箱系统的保护及支持 音箱的组成 音箱的主要性能指标 功率频响范围灵敏度信噪比失真 音箱的分类 按音箱箱体的材质 塑体音箱与木质音箱按扬声器单元的数量 单扬声器单元音箱和双扬声器单元音箱按与微型机的接口 普通接口音箱与USB音箱按有无功率放大器 有源音箱与无源音箱按用途 普通用途 家庭影院及专业音箱扬声器材质 产品介绍 CreativeInspire2 12400 CreativeInspire5 15100 惠威M 200 8 2视频卡和数字摄像头 视频卡就是微型机系统中用于对视频进行采集 播放处理的部件微型机上通过视频卡可以接收来自视频输入端的模拟视频信号 对该信号进行采样 量化成数字信号 然后压缩编码成数字视频序列微型机系统的视频卡按功能主要有视频采集卡 压缩卡和电视卡两类 视频采集卡 压缩卡 视频采集卡也叫视频捕捉卡 它在微型机系统中用于对视频进行采集 处理 播放的部件按照其用途可以分为广播级视频采集卡 专业级视频采集卡 民用级视频采集卡 他们的区别主要是采集的图像指标不同 视频采集卡 压缩卡 电视卡 电视卡 通过高频头接收标准电视信号 然后进行图像和声音的解调 转换成标准的VGA图像信号输出到微型机显示器上 并通过音频端口提供电视伴音电视卡根据不同的结构分为内置和外置两种 8 2 2视频卡的选用 制式捕捉效果分辨率视频格式 产品介绍 品尼高StudioPCTV视频采集卡 ATiTVWonder视频采集卡 8 2 3数字摄像头 数字摄像头是一种数字视频的输入设备 利用光电技术采集影像 通过内部的电路把这些代表像素的 点电流 转换成为能够被微型机所处理的数字信号的0和1 摄像头的基本性能参数 镜头像素和分辨率接口规范视频捕捉速度调焦 快门 8 3扫描仪 扫描仪是一种光机电一体化的高科技产品 是把传统的模拟影像转化为数字影像的设备 8 3 1扫描仪的工作原理 扫描仪内部基本组成部件是光源 光学透镜 感光元件 还有一个或多个的模拟 数字转换电路从最基本的原理讲 扫描仪是把模拟数据转化为数字数据 平板扫描仪的工作原理图 8 3 2扫描仪的种类 按应用场合不同分类平台式扫描仪 平板式扫描仪 胶片扫描仪专业滚筒扫描仪手持扫描仪 扫描仪的种类 按接口不同分类SCSI接口方式EPP接口方式USB接口方式IEEE1394接口方式 分辨率 光学分辨率 插值分辨率和机械分辨率色彩深度灰度级锐利度扫描幅面扫描密度与动态范围信噪比 8 3 4扫描仪的选用 扫描幅面分辨率色彩位数灰度级接口软件 产品介绍 清华紫光Uniscan系列全友MICROTEK系列扫描仪爱克发AGFA系列 8 3 5扫描仪的安装与使用 USB接口扫描仪的安装安装前应先进入微型机的CMOS中 设定有关的USB参数取出USB连接线 将A类扁平口接往微型机的USB接口 B类梯形口接往扫描仪USB口安装相应的驱动程序安装光学识别软件 8 3 6扫描仪日常维护及故障处理 日常使用注意事项扫描头的保护预热工作环境的清洁网纹的去除扫描仪及扫描物的摆放 扫描仪常见故障及解决方法 开机后扫描仪指示灯为桔黄色在使用扫描仪过程中 出现 SCSIcardnotfound 提示故障在使用过程中找不到SCSI扫描仪扫描仪开机后Ready指示灯不亮输出图像色度不够扫描仪扫描的图像颜色模糊 局部颜色不正确 8 4数码相机和数码摄像机 数码相机 是一种能够进行拍摄 并通过内部处理把拍摄到的景物转换成以数字格式存放的图像的特殊照相机 数码相机的组成 镜头 汇集光线到CCD 电荷耦合器件 上CCD 把光信号转变为电信号ADC 把模拟电信号转换为数字信号DSP 数字信号做计算处理 得到图形格式的数据信息JPEG编码压缩器 把得到的图像信息按照JPEG格式进行压缩编码 存储器 使用闪存卡或微型硬盘驱动器存储拍摄到的图像LCD 通过LCD来取景或是查看拍摄到的图像端口 可以把相机连到电视机 PC机或打印机等电池或稳压电源 为数码相机提供电源闪光灯 与普通相机闪光灯的功能完全一样 数码相机的组成 数码相机的工作原理 当数码相机进行拍摄时 按下快门就激活了包含光敏栅格的电荷耦合器件传感器CCD CCD把光信号转换成电信号电信号由ADC进行量化采样被转换成数字信号 数字信号由DSP进行处理成为图形信息 并由JPEG编码压缩器进行压缩编码以减少图形数据所占用的存储空间最后 把得到的数字图像保存在存储器中 数码相机的主要性能指标与功能 分辨率焦距光圈与快门白平衡调整存储介质 8 4 2数码摄像机 优点 功能齐全 影像品质高 体积小 重量轻等 数码摄像机的主要性能指标 摄像机灵敏度水平分解力信噪比CCD的类型和规格制式存储介质 8 5网络连接部件 网卡 网络接口卡 又称网络识配器网卡插在计算机的扩展槽上 通过网线与网络上的其他计算机