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1、1第1章 计算机基础知识 1.1 计算机组成 计算机硬件的结构 计算机主要硬件 计算机软件1.2 计算机配件选购常识 计算机性能参数 配件选购常识1.3 如何制定配机方案1.4 兼容机及品牌机的选择 兼容机及品牌机的差异 如何选择品牌机1.5 计算机组装和维修的基本常识2第1章 计算机硬件基础知识总体要求:掌握计算机的组成掌握计算机分类了解计算机发展历史了解计算机配件选购常识和组装维修的基本常识核心技能点:计算机硬件的识别能力扩展技能点: 计算机外部线缆的连接能力相关知识点:计算机的硬件组成计算机发展历史学习重点:掌握计算机的组成3 1.1计算机的组成 计算机系统由两大部分组成,即硬件系统和软

2、件系统。计算机硬件和软件既相互依存,又互为补充。硬件是计算机系统的物质基础,软件是计算机应用的灵魂,只有将这两者有效地结合起来,计算机系统才能成为有生命、有活力的系统。 计算机系统的硬件由五个单元结构组成,即输入设备、算术逻辑运算单元、存储单元、输出设备和控制单元,这是计算机最基本的单元结构。4 1.1计算机的组成 主机外设中央处理器(CPU)内存储器(RAM、ROM)外存储器运算器控制器软盘硬盘光盘磁带输入设备输出设备通信设备键盘鼠标扫描仪光笔网卡调制解调器传真卡多媒体设备声卡与音箱电视卡数字相机与摄像机显示器打印机绘图仪硬件系统5 1.1计算机的组成计算机的主要硬件 计算机的硬件是指由各种

3、电子线路、器件、机械装置组成的看得见摸得着的物理实体。 主机是计算机最重要的部件,它是由CPU、主板、内存、显卡、硬盘、光驱、声卡、网卡和软驱等硬件构成。6 1.1计算机的组成7 1.1计算机的组成1.中央处理器CPU CPU即Central Processing Unit (中央处理器) 的简称,它是计算机的心脏,是计算机中最重要的组件,它决定计算机的基本性能。8 1.1计算机的组成2.主板 主板是承载计算机所有硬件设备运行的平台。它既是连接各个部件的物理通路,也是各部件之间数据传输的逻辑通路。 9 1.1计算机的组成3.内存条 内存的作用是为硬盘与CPU传递数据,当退出程序或关闭计算机后,

4、其数据信息就会丢失。因此,内存的性能和容量,在整个系统中起着举足轻重的作用。10 1.1计算机的组成4.显卡 显卡和显示器构成个人计算机的显示系统,显卡是显示器与主机通信的控制电路和接口。它们是个人计算机操作中实现人机交互的重要设备。11 1.1计算机的组成5.硬盘和软驱 硬盘,是计算机各种软件、数据和文件存放的大容量存储器。 而软驱设备是一种直接存取保存的设备,它的优点就是方便携带,缺点是单个软盘的容量小。12 1.1计算机的组成6.光驱 光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(Combo)和刻录机等。光驱一直是计算机中必备的配件。13 1.1计算机的组成7.声卡

5、声卡是多媒体计算机重要组件之一,各种游戏、视频播放、CD音乐效果都是通过声卡来实现的。8.网卡 网卡是网络接口卡的简称,它的作用是向网络发送数据、控制数据、接收并转换数据。它安装在计算机的扩展槽中,充当计算机和网络之间的物理接口。14 1.1计算机的组成9.机箱和电源 机箱是安装和保护主机内各种配件的外壳。计算机里所有的配件都靠电源来供电。因此,电源质量的好坏对计算机整体稳定性有很大的影响,质量低劣的话,还可能会损坏机器中的配件。15 1.1计算机的组成10.显示器 显示器是主要的输出设备,它通过电缆与主机的显卡相连,以便将计算机中的内容显示给用户。16 1.1计算机的组成11.键盘和鼠标 键

6、盘是计算机中最重要的输入设备之一,键盘的安装是通过一个PS/2接口与主板上的键盘接口相连。鼠标是随着Windows图形操作界面流行起来的一种输入设备,很多情况下不需用键盘输入命令,只要通过鼠标点击相应的菜单命令或选择即可。17 1.1计算机的组成12.音箱 音箱是多媒体计算机必备的部件,声音通过声卡传到音箱,再由它传播出来。此外,也可以用耳机代替音箱。18 1.1计算机的组成 13.打印机和扫描仪 打印机和扫描仪虽然不属于计算机的必需设备,但跟它们关系很紧密。打印机与显示器一样,是一种常用的输出设备,而扫描仪则属于输入设备。它们都可以通过一根电缆与主机后面的接口相连。19 1.1计算机的组成1

7、4.调制解调器 调制解调器(Modem)的主要功能是进行数字信号和模拟信号的互相转换,是计算机通过电话线上网的一种设备。 20 1.1计算机的组成 除了上面介绍的硬件之外,计算机的可选外设还有摄像头、数码相机和手写板等,添加不同的硬件则增加了相应的功能。21 1.1计算机的组成计算机的软件 计算机软件系统包括系统软件和应用软件。 系统软件是指与计算机的硬件紧密地结合在一起,使计算机系统的各个部件、相关的程序和数据协调高效地工作的软件。 应用软件实际上是一组具有通用的程序,由于计算机的应用已经渗透到各个领域,所以应用软件也是多种多样的。 22 1.2 计算机配件的选购常识计算机的性能参数 在组装

8、计算机之前,必须了解计算机的有关性能指标,这样,便于我们明确装机目标,制定配件选购策略。1.运算速度:运算速度一般用每秒能够执行多少条指令来衡量。2.主频:主频指的是计算机的总线时钟脉冲频率。3.存储容量:计算机的存储容量主要包括计算机的内存容量和硬盘的存储容量。4.多媒体性能:多媒体性能主要指计算机的视频和音频加速性能。5.安全性能:计算机的安全性能指的是计算机的自我保护能力。23 1.2计算机配件的选购常识配件选购常识 1.购买计算机切忌着急。 2.购买时要注意最好在要购买的某产品的代理公司购买,如果是地区或省市的总代理就更好了。 3.由于不同的公司有不同的进货渠道,所以,即使有的公司不是

9、某产品在该地区的总代理,它也能以低价进到货。 4.在购买时最好去大公司,大公司的售后服务有保证。 5.最后就是要结账开收据和发票,让商家写清楚硬件的型号和主要技术参数,然后还要写上价格,以作保修凭证。 6.在购买时不要过度压价。24如何制定配机方案 要选购组装一台称心如意的计算机绝不是一件简单的事情,不仅要考虑到计算机的用途,还要考虑整体的预算,兼容性问题以及整机的性能等因素。 1. 购买者的资金预算 2. 购买计算机的目的 3. 确定资金消费的重点 251.4 兼容机及品牌机的选择兼容机及品牌机的差异 1. 价格 2. 配置 3. 服务 4. 外观26 如何选择品牌机1. 看品牌2. 看配置

10、3. 看价格4. 看包装5看服务27 1.5组装和维修的基本常识 一般来说,组装和维修计算机的工作流程主要包括准备工作,如工具、需要的配件,有时也需要用到系统软件和一些常用软件。 1.预备知识 2.准备工具:通常有螺丝刀 、尖嘴钳 、镊子、散热硅胶 。如果有条件的话,还需要万用表、试电笔、逻辑笔、逻辑分析仪和示波器等。 3.安装的准备环境:在安装计算机前,对室内环境要有一定的准备。 4.组装和维修注意事项 28第1章 计算机硬件基础知识 本章小节 本章主要介绍计算机的组成、如何制定配机方案、兼容机及品牌机的选择、计算机配件选购常识和组装维修的基本常识。通过本章的学习要求了解计算机的组成和维修常

11、识,掌握如何制定配机方案和兼容机及品牌机的选择。29第2章 中央处理器 2.1 CPU发展历程 2.2 CPU分类和结构2.3 CPU的主要性能指标2.4 CPU的指令集2.5 市场主流CPU2.6 CPU散热器2.7 CPU的选购30第2章 中央处理器总体要求: 了解计算机CPU的发展历史掌握CPU的分类、结构和主要性能指标掌握常见CPU的型号和CPU散热器掌握CPU选购的基本常识核心技能点:计算机型号、结构和主要性能指标CPU选购的能力CPU的安装检测能力31第2章 中央处理器相关知识点:计算机CPU的发展历史计算机CPU的工作原理扩展技能点:各种CPU架构的安装能力CPU散热器和风扇的安

12、装能力学习重点:掌握CPU的分类、结构和主要性能指标掌握CPU的常见型号掌握CPU的安装方法32 2.1CPU发展历程 CPU (Central Processing Unit), 即中央处理单元,也称中央处理器,是整个计算机系统的核心,也是整个计算机系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行、数学和逻辑运算、数据存储、传送以及输入输出的控制。因为CPU是决定计算机性能的核心部件,它决定计算机的档次,于是就有了386、486、奔腾之分。 CPU从最初发展至今已经有30多年的历史,这期间,按照处理信息的字长,CPU可以分为4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器、64位微处理

13、器等。33 2.1CPU发展历程以Intel公司为主线,介绍CPU的发展历史。 14位处理器Intel 4004 1971年,Intel公司成功地把传统的运算器和控制器集成在一块大规模集成电路芯片上,发布了第一款微处理器芯片4004,这是第一个用于个人计算机的4位微处理器。 34 2.1CPU发展历程28位处理器Intel 800880808085 1972年,Intel公司研制出8008处理器和8080、8085处理器。加上Motorola公司的MC6800处理器和Zilog公司的Z80处理器,一起组成了8位处理器家族。 35 2.1CPU发展历程3. 16位处理器Intel 8086808

14、880286 16位微处理器的典型产品是Intel公司的8086处理器,以及同时生产出的数字协处理器,即8087。 1979年,Intel公司开发出8088处理器,8086和8088内部数据总线的位宽均为16位,而8088的外部数据总线的位宽为8位。1982年,Intel推出了80286处理器。 36 2.1CPU发展历程4. 32位处理器Intel 8038680486 1985年,Intel发布80386DX处理器。其内部包含27.5万个晶体管,工作频率为12.5 MHz。 1989年,Intel推出了80486芯片。80486为32位微处理器,集成了120万个晶体管。 1993年,Int

15、el公司发布了Pentium(奔腾)处理器。Pentium处理器集成了310万个晶体管。 1997年,Intel公司发布了Pentium处理器,集成了750万个晶体管,采用Slot l处理器架构。 1999年,Intel公司发布了Pentium III处理器。它采用0.25 um工艺制造,采用Slot 1架构。 Intel公司在2000年11月发布了Pentium 4处理器。它是基于全新的Socket 423架构,采用Willamette核心,0.18 um制造工艺。37 2.1CPU发展历程5. 64位处理器AMD Athlon 64 2003年4月,AMD公司发布了面向服务器与工作站的AM

16、D Opteron 64位处理器。2003年9月,AMD公司发布了面向台式机的64位处理器: Athlon 64和Athlon 64 FX。它们的核心频率为2.4 GHz,PR值为4800+,晶体管数目为1.059亿个,采用90 nm制造工艺,外频200 MHz,接口采用Socket 939,一级缓存128KB, 二级缓存1024 KB,超线程技术为1000 MHz。38 2.2CPU分类和结构CPU的分类 1. 按CPU的生产厂家分,CPU可分为;Intel CPU、AMD CPU等。 2. 按CPU的接口分,Intel系列分为:Socket 7、Socket 370、Socket 478、

17、LGA 775等。AMD系列分为:Socket 7、Socket A(462)、Socket 754、Socket 939等。 3按标识频率分,同一型号CPU按照其标称频率又可分为不同档次,如Pentium 4有1.6 GHz,2.0 GHz,2.4 GHz,3.2 GHz等。 4按CPU的内核,同一档次的CPU,按其制造内核技术的不同,又分为多种类型或版本。不同的内核采用不同的制造技术,将直接影响到CPU的性能。39 2.2CPU分类和结构CPU的外部结构 从外部看CPU的结构,主要由两个部分组成:一个是内核,另一个是基板。1.CPU的内核:CPU中间凸起部分是内核芯片或CPU内核,是CPU

18、集成电路所在的地方。目前,绝大多数CPU都采用了一种翻转内核的封装形式 。2CPU的基板:是承载CPU内核用的电路板,它负责内核芯片和外界的数据传输。在它上面常焊接有电容、电阻,还有决定CPU时钟频率的桥接电路。在基板的背面或者下沿,有用于与主板连接的针脚或者卡式接口。 40 2.2CPU分类和结构41 2.2CPU分类和结构3CPU的编码:在CPU编码中,都会注明CPU的名称、时钟频率、二级缓存、前端总线、内核电压、封装方式、产地、生产日期等信息。4CPU的接口:CPU的封装形式主要分为两大类:一类是针脚式的Socket类型,另一类是插卡式的Slot类型。PC从486时代开始普遍使用Sock

19、et插座来安装CPU。Socket插座是方形多针脚孔ZIF(Zero lnsert Force,零插拔力)插座,插座上有一根拉杆,在安装和更换CPU时只要将拉杆向上拉出,就可以轻易地插进或取出CPU芯片。42 2.3CPU主要性能指标1主频:也叫时钟频率(CPU Clock Speed),单位是 MHz、GHz,是CPU内数字脉冲信号振荡的速度,用来表示CPU的工作频率。一直以来,人们最关心的就是CPU的主频了,例如,Pentium 4 2.4GHz、Athlon XP 2700+等。主频无疑是显示CPU性能的最根本的指标。CPU的主频一般标记在CPU芯片上。一般说来,一个时钟周期完成的指令数

20、是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。 2外频:又称外部时钟频率,单位是 MHz,是由主板提供的系统总线的工作频率,是CPU与主板之间同步运行的时钟频率。实际运行过程中的主板系统总线速度、内存数据总线速度不但由CPU的速度决定,而且还受到主板和内存速度的限制。 43 2.3CPU主要性能指标3倍频系数:由于CPU主频不断提高,渐渐地提高到其他设备无法承受的速度,因此出现了分频技术 (主板北桥芯片的功能)。分频技术就是通过主板的北桥芯片将CPU主频降低,然后再提供给各插卡、硬盘等设备。倍频就是CPU的运行频率与系统外频之间的倍数,也就是降低CPU主频的倍数。三者的关系为:CPU的主频 =

21、 外频 倍频系数4前端总线(Front Side Bus,FSB)频率:指CPU与内存数据总线直接交换数据的速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,内存带宽必须要满足CPU的带宽需求:CPU需求带宽=CPU前端总线位宽 CPU前端总线频率8。44 2.3CPU主要性能指标5高速缓存(Cache):是一种速度比主存更快的存储器,其功能是减少CPU因等待低速主存所导致的延迟,以改进系统的性能。Cache在CPU和主存之间起缓冲作用,Cache可以减少CPU等待数据传输的时间。CPU需要访问主存中的数据时,首先访问速度很快的Cache,当Cache中有CPU所需的数据时,CP

22、U将不用等待,直接从Cache中读取。因此Cache技术直接关系到CPU的整体性能。 6内核(Core)电压和IO工作电压:CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种。其中内核电压的大小是根据CPU的制造工艺而定的,一般制造工艺数值越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.23 V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。 45 2.3CPU主要性能指标7制造工艺:是指在硅材料上生产CPU时内部各元器件的连接线宽度,一般用微米(um)表示。制造工艺可以极大地影响CPU的集成度和工作频率,um值越小制造工艺越先进,CPU可以达到的频率越高,集成的晶体管就可以更多。 8字长:CPU在单位时间内

23、能一次同时处理的二进制数的位数叫字长或位宽。所以能处理32位字长的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据 。字长的增加是CPU发展的一个趋势。9x86指令集:是Intel公司为其第一块16位CPU i8086专门开发的指令集,其简化版i8088使用的也是x86指令,同时为提高浮点数据处理能力而增加了x87芯片,以后就将x86指令集和x87指令集统称为x86指令集。 46 2.3CPU主要性能指标10流水线与超流水线:在CPU中,由56个不同功能的 电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条x86指令分成56步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期内完成一条指令

24、,因此提高了CPU的运算速度。超流水线(Super Pipeline)是指某种CPU内部的流水线的步数超过通常的56步。流水线设计的步数越多,其完成一条指令的速度就越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。 11CPU扩展指令集:是CPU增加的多媒体或者3D处理指 令。47 2.3CPU主要性能指标12超线程技术(Hyper-Threading,简称HT):是让CPU可以同时执行两个线程的技术,在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源,理论上能像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程,这样,处理器需要多加入一个逻辑处理单元,而

25、其余部分如整数运算单元(ALU)、浮点运算单元(FPU)、二级缓存(L2 Cache)则保持不变,这些部分是被分享的。 13双核技术和多核技术:双核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。换句话说,将两个物理处理器核心整合入一个核中。双内核处理器因为具有两个完整的内核,所以同时可以进行两个整数或者两个浮点运算,这样极大的提高了系统的利用效率,从而推动了系统性能的提升,是一种突破主频限制、提高性能的技术。48 2.4CPU指令集MMX指令集:MMX即Multi Media extension,是多媒体扩展指令集的缩写。MMX指令集是Intel公司于1996年推出的一项

26、多媒体(在音像、图形和通信应用方面)增强技术。 SSE指令集:SSE(Streaming SIMD Extensions,单指令多数据流扩展)指令集是Intel公司在PentiumI处理器中率先推出的。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点处理、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。 3DNOW! 指令集:主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维应用场合,在软件的配合下,可以大幅度提高3D处理性能。X86-64 指令集:EM64T 指令集:49 2.5市场主流CPU目前市场上主要有Intel公司和AMD公司生产的各类型号CPU。 50 Intel系列CPU 英特尔

27、公司是全球最大的半导体芯片制造商,它成立于1968年,具有41年产品创新和市场领导的历史。1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了整个世界。目前Intel系列的处理器仍然占据了市场主流,主要分为Celeron、Pentium4以及酷睿(Core2)系列。其中,Celeron系列主攻CPU入门级市场,而Pentium4系列与酷睿系列主攻CPU主流市场。 511. Celeron D系列2.Pentium D双核系列3. Core 2系列4. 酷睿i系列52 AMD系列CPU AMD公司成立于1969 年,总部位于美国加利福尼亚州桑尼维尔。多年来,AM

28、D系列CPU一直是Intel系列CPU的强劲对手。为了能与Intel争夺CPU市场,AMD也不断推出性能更加强大的CPU。目前,市场上主要流通的AMD CPU为面向低端的闪龙(Sempron)系列,面向中端主流市场的速龙(Athlon 64)系列,面向高端主流市场的多核速龙64(Athlon 64 X2)和羿龙(Phenom II X6)系列。53AMD系列CPU AMD公司CPU的Sempron系列、Athlon 64系列和Athlon 64 x2系列标志。 54AMD系列CPU 1. Sempron系列2. Athlon 64系列3. Athlon 64 X 2系列4. AMD羿龙系列55

29、 2.6CPU散热器 CPU散热器根据工作原理不同可以分为:风冷式、热管散热式、水冷式、半导体制冷和液态氮制冷等几种,但常用的散热器仍然是风冷式。风冷散热方式的工作原理是:CPU产生的热量通过热传导传递到散热片,风扇高速转动将绝大部分热量通过对流(强制对流和自然对流)的方式带走,只有极少部分的热量通过辐射方式直接散发。风冷散热器的制造成本低,可操作性强,使用起来也方便安全,所以成为现在最常用的散热方式。 56 2.6CPU散热器 风冷散热器主要由散热片、风扇和扣具构成。风冷式散热器的主要配件介绍如下。 1散热片 散热片由底座和鳍片(或称鳃片)两个部分组成。CPU的内核面积通常不到2 cm2,但

30、功耗却达到几十瓦。通过散热片的底座把CPU内核处的热量传导到巨大面积的鳍片上,最终将热量散发到空气中。散热效果与散热片的底座表面积、鳍片与空气的接触面积有关,热交换面积越大,散热效果就越好。尽管设计者都想方设法地改进设计以增大散热面积,但这种做法会受到散热片制造工艺的制约。57 2.6CPU散热器2风扇 对于风冷散热器,要通过风扇的强制对流来加快热量的散失,因此,风扇对整个散热效果起到了决定性的作用,它的质量好坏往往决定了散热器效果和使用寿命。评价一款风扇的好坏主要通过考察风量、噪声、风压大小,采用何种轴承,使用寿命长短等因素。58 2.6CPU散热器3.扣具 扣具是固定散热器与CPU接口的工

31、具,它的好坏直接影响到安装的难易、散热的效果。CPU的封装不同,对散热器扣具力量也有不同要求,扣具设计是随CPU类型而定的。一般来说,扣具扣得越紧,向下的压力就越大,散热片与CPU内核的接触面积就越大,热阻就越小,最终影响到散热效果。目前,主流扣具是根据Intel Socket 478架构及AMD SocketA462架构设计而成的,后者又可分为单孔、三孔两种。 59 2.6CPU散热器 选购一款好的散热器时要全面考虑,从用料到电机再到扣具,一个都不能少。在诸多厂商中,Foxconn、Coolermaster、AVC、ADDA等大厂的产品经过CPU厂家认证,做工精良,散热效果好,厂家拥有自主研

32、发能力,且测试设备齐全,值得用户考虑。此外,这些大厂的散热器标称都很客观,按照其指标即可方便选购,并且售后服务完善。60 2.7CPU的选择 市场上CPU的型号很多,低端的是赛扬D和Athlon XP、闪龙,高端的有Pentium 4和Athlon 64。CPU的选购策略:确定CPU制造商。目前计算机CPU不是Intel就是AMD。如果追求性价比,AMD较适合,Intel稳定性较好。确定使用计算机的目的。要以够用为度,综合考虑性价比。不要盲目追求高频率。购买CPU不要有一步到位的心里,更不要盲目追求潮流。不要购买Remark的CPU。Remark是一些不法经销商用低主频的CPU冒充高主频的CP

33、U,然后重新贴上新的标签来高价出售。可以用观察、刮磨、揉搓、软件测试等方法判断。61主流CPU推荐 1. Intel酷睿 i7 980X2. AMD羿龙 II X6 1090T62第2章 中央处理器本章小结 本章内容主要介绍了CPU的发展历史、CPU的分类、结构和主要性能指标,常见CPU的型号(Intel系列CPU、AMD系列CPU)、CPU散热器,CPU的选购。通过本章的学习要求了解CPU的发展历史,掌握CPU的分类、结构和主要性能指标、常见CPU的型号,熟练掌握CPU的安装方法。63第3章 主板 3.1 主板概述 3.2 主板结构 3.3 主板技术性能 3.4 主板典型芯片组3.5 主流主

34、板3.6 主板选择64第3章 主板总体要求:掌握计算机主板的作用掌握主板的分类掌握主板的组成掌握典型主板芯片组掌握主板的安装和拆卸方法掌握主板的选购方法核心技能点:计算机主板的型号、结构和芯片组的识别能力主板的选购的能力主板的安装检测能力65第3章 主板扩展技能点: 各种主板的安装和拆卸能力主板的驱动程序的安装能力相关知识点:计算机总线原理计算机的工作原理学习重点:掌握主板的组成掌握典型主板芯片组掌握主板的安装和拆卸方法66 3.1主板概述 主板(Main board)也叫母板(Mother Board)或者系统板(System Board)。对于计算机来说,主板是计算机一切部件的基础,它既是

35、连接计算机各个部件的物理通路,也是各部件之间数据传输的逻辑通路。主板是整个计算机各个部件的物理平台。67 3.1主板概述主板的作用 主板是电脑系统中最重要的器件之一,它为CPU、内存和各种功能(声音、图形、通信、网络、TV、SCSI等卡)提供安装插座,为各种磁、光存储设备、打印机和键盘等IO设备以及数码相机、摄像头、Modem等多媒体通信设备提供接口,实际上电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。电脑在正常运行时对系统内存、存储设备和其他IO设备的操作控制都必须通过主板来完成,因此电脑的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。68 3.1主板概述主板

36、的类型 按CPU来分类可分为386主板、486主板、奔腾主板。若按IO总线类型分类则可分为以下几种:(1)ISA 工业标准体系结构总线。(2)EISA 扩展标准体系结构总线。(3)MCA 微通道总线。(4)PCI 是一种局部总线,意思是外部设备接口。(5)AGP 是新一代的显示卡专用接口标准。(6)PCIE 是第三代输入/输出总线标准,是取代AGP的新一代显卡接口。(7)USB 通用串行总线。69 3.1主板概述3. 按照逻辑控制芯片组分类 在586以上主板的芯片组中,集成了对CPU、Cache、IO和总线的控制。分别是Intel出产的主流芯片组,常见的包括:i845、i865、i915、i9

37、25、i945、i955等。4. 按主板结构分类 主板按其结构可分为AT主板、Baby AT主板、ATX主板、一体化(All in one)主板和NLX主板等类型。 (1) AT主板:包括标准AT和Baby AT两种类型,它们都配合使用AT电源。AT电源是通过两条形状相似的排线与主板相连,根据线的颜色来决定安装位置。AT主板上联结外设的接口只有键盘口、串口和并口,部分AT主板也支持USB接口。除键盘口外,都通过连线附加在机箱后面板上。 70 3.1主板概述(2)Baby AT主板:袖珍尺寸的主板,比AT主板小,因而得名。很多原装机的一体化主板都采用此结构。(3)ATX主板:ATX规范是由Int

38、el公司提出的,它更合理地考虑了主板上的CPU、内存及各种长短卡的位置,改变了原AT架构中的外接接口,配合新型的ATX机箱与电源。在CPU周围没有其他板卡,CPU风扇可以同时吹到主板上散热较大的芯片,改善了CPU和主板芯片组的通风情况,达到加强散热的目的。同时合理的布局为安装、扩展硬件提供了方便。71 3.1主板概述(4)一体化(All in one)主板:主板上集成了声音、显示、调制解调器等多种电路,不需要再插卡就能工作,具有高集成度和节省空间的优点,但也有维修不便和升级困难的缺点。多采用在原装品牌机中。(5)NLX主板:是Intel提出的一种新型主板架构。其最大的特点在于其ADD-IN卡,

39、它位于主板的右边缘,通过一个带定位隔板的长插槽与主板连接。ADD-IN卡上有PCI和ISA的扩展插槽,以及软驱、硬盘接口,为整个主板供电的电源插座也在ADD-IN卡的前端。 现在NLX主板还仅用于原装机、品牌机上,在零售市场上几乎见不到。 72 3.2主板结构 从外观上看,主板是一块矩形的四层或六层印刷电路板,各层之间连接的非常紧密。主板上有集成电路芯片、各种插槽、在电路板上分布着各种电容、电阻等元器件等,相互之间有板上的印刷电路相连接。主板上主要集成了:主板芯片组、BIOS芯片、IO控制芯片、CPU插槽、板卡扩充插槽、内存插槽、IDE接口、软驱接口、串行接口、并行接口、键盘接口、面板控制开关

40、接口、跳线开关、主板电源插座等部件,有的集成主板上还集成了音效芯片或显示芯片等。73 3.2主板结构74 3.2主板结构75 3.2主板结构主板结构 1CPU插座 CPU插座根据CPU厂商来分,主要分为Intel和AMD两大类。Intel专用的CPU插槽类型主要有Socket 478和Socket 775。其中Socket 478插槽类型可用于Intel Pentium 4上,它是目前最常用的CPU插槽。AMD的CPU插槽类型主要有Socket 462、Socket 754、Socket 939和Socket 940这几种,目前比较多用的还是Socket 462插槽,而此后的发展方向应该是So

41、cket 939的插槽类型。76 3.2主板结构2内存插槽 目前常见的内存插槽有DDR(184线)和DDR2内存,它们的插槽引脚数量、额定电压和性能也不相同,因此它们要与对应的内存使用。3板卡扩展槽 板卡扩展槽是用来接插各种板卡的,如显卡、声卡、调制解调器卡以及网卡等。板卡插槽目前尚在使用的有PCI、ISA和AGP这几种。PCI插槽用于PCI总线的插卡,一般有2-5个PCI插槽。ISA插槽一般是黑色的,长度明显超过PCI插槽,一般现在主板上有1个ISA插槽,目前新型的主板上面已经没有了。AGP插槽是褐色的插槽,长度比PCI插槽短一点,每块主板只有一个,专门用于接插AGP显卡。 77 3.2主板

42、结构4主板芯片组 主板芯片组是主板的核心部件,起到协调和控制数据在CPU、内存和各种应用插卡之间流通的作用。5BIOS芯片 BIOS芯片实际上是指段程序,这段程序在开机后首先运行,对系统的各个部件进行 监测和初始化。BIOS程序保存在可擦除的只读储存器(EEPROM或者Flash ROM)中,系统断电后靠一个锂电池来维持数据。6IO接口 IO接口是用于连接各种输入输出设备的接口。 78 3.2主板结构7IDE接口和软驱接口 IDE接口和软驱接口在主板上分别是两个40针和一个28针排线插座,IDE设备和软驱通过排线与之相连,每一个IDE插座可以接两个IDE设备,两个总共可以接4个设备。IDE设备

43、主要指硬盘、光驱以及使用IDE标准的其他设备等。 8电源插槽 要使主板和主板上的其他硬件工作,就要给它们提供电能。在计算机的内部硬件中,一般除了光驱、硬盘、软驱直接由电源供电外,其他设备是由主板供电。 79 3.2主板结构 主板CPU插槽 主板上的CPU插槽类型非常之多,CPU从封装形式来看主要分为两大类:一种是传统针脚式的Socket类型(包括Socket 478、Socket 775),另一种是插卡式的Slot类型(包括Slot l和Slot A)。 1.Socket 7 PC机从386开始普遍采用Socket插座来安装CPU,从Socket4、Socket 5一直延续到现在最为普及的So

44、cket7。Socket7是方形多针脚ZIF(零插拔力)插座,插座上有一根拉杆,在安装和更换CPU时只要将拉杆向上拉出,就可以轻易地插进或取出CPU芯片了。80 3.2主板结构2.Super 7 与Socket 7相比主要有两点改进,将总线频率提高到100 MHz(最高到133 MHz)以上,提供了AGP插槽,可以使用AGP显卡。3.Socket 370系列 新型的Celeron处理器具有370条针状引线,与296针的Socket7插座不兼容。4.Slot 1 Slot l是一个狭长的242引脚的插槽,与采用SEC(单边接触)封装技术制造的Pentium II处理器紧密吻合。81 3.2主板结

45、构5.Slot A AMD K7所用的Slot接口被称为“Slot A”,从外观上看,Slot A接口与Intel的Slot l接口完全相同,但两者在电气性能上完全不兼容,为K7所设计的芯片组或主板将不能使用Intel的CPU。6.Socket423和Socket478 Socket423和Socket478是Intel Pentium 4专用的两种CPU插槽类型。7LGA 775 Intel 2005年推出的新一代CPU插槽类型为LGA 775,该类主板采用i915/925芯片组,采用DDR2技术的内存规格和采用全新的PCI一E接口技术。82 3.2主板结构8Socket F (LGA 12

46、07)接口 AMD推出的多核心Opteron的接口Socket F,将针脚设计在了主板插座上面,CPU本身不带针脚。Socket F拥有1207根针脚,这种LGA封装的好处我们已经从Intel处理器身上体验出来了,当更换散热器时再也不会担心CPU会被连根拔起,CPU也不会再出现针脚弄弯甚至不小心摔断的情况了。9Socket 939 Socket 939是AMD公司2004年6月才发布的64位桌面平台标准,是目前高端的Athlon 64以及Athlon 64 FX所对应的插槽标准,具有939个CPU针脚插孔,支持200MHz外频和1000MHz的HyperTransport总线频率,并且支持双通

47、道内存技术。83 3.3主板技术性能主板的基本功能 1.PnP功能,即Plus and play,也就是即插即用功能,可帮助用户自动配置主机外设的通道和端口等参数,现在所有的主板和BIOS都已经支持此功能。2.节能(绿色)功能:开机画面的右上角有一个能源之星(Energy Star)的标志,能在用户不使用主机时自动进入等待和休眠状态,在此期间降低CPU及各部件的功耗。现在所有电脑已经具备此功能了。 3.CMOS程序设置:CMOS是主板上一块可读写的RAM芯片,用于保存当前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数。CMOSRAM由主板上的电池供电,即使系统掉电,信息也不会丢失。对CMOS中各项参数

48、的设定和更新可通过开机时特定的按键实现(一般是Del键)。84 3.3主板技术性能4.免跳线主板:这是一种相当方便的主板,是对PnP功能的进一步改进。在这种主板上,连CPU的类型、工作电压等都无须用跳线开关,均可以自动识别,只需要用软件略作调整即可。5.Live BIOS技术:由著名的主板制造商MSI(微星)所设计,允许你在Windows中自动将BIOS刷新成最新版本,在线实时侦测你所用的微星主板是否有新的BIOS发布。进行升级方便多了。6.DMA:即“直接内存访问”,是计算机内的一种数据传输操作。整个数据传输操作过程在“DMA控制器”控制下进行,不通过CPU。数据传输过程中CPU只在数据传输

49、开始和结束时进行操作处理。DMA技术降低了CPU的占用时间,使计算机系统的效率大大捉高。85 3.3主板技术性能7.STD:是Suspend To Disk的缩写,意思是“挂起到硬盘”,其具体过程是将操作系统运行时的当前状态和相关系统信息保存到硬盘上。8.AMR:即AudioModem Riser(声音调制解调器插卡),是一套开放工业标准,它定义的扩展卡可同时支持声音及Modem功能。采用这种设计,可有效降低成本,同时解决主板集成声音与Modem后在功能上的一些限制。9.PC 99规范: 这是由微软、Intel等公司共同制订推广的一项业界标准。PC 99的认证规范项目很多, 如对总线设计发展的

50、规范,人体工程学和环保规范等。10.软跳线: 一般主板的CPU频率设置需要通过主板上的硬件跳线装置来实现。而软跳线则可在BIOS设置中方便地对CPU设置的各项参数进行操作,免去了打开机箱找跳线设置的烦琐操作,将使用步骤简化。目前多数先进主板均采用了软跳线功能。归根结底软跳线最大的用途还是CPU的超频。 86 3.3主板技术性能11.Cache:是位于CPU与内存间的一种容量较小但速度很高的存储器。一般来说,CPU的速度远高于内存,当CPU直接从内存中存取数据时要等待一定时间周期。而Cache则可以保存CPU刚胜过或循环使用的一部分数据,如果CPU需要再次使用该部分数据时可从Cache中直接调用

51、,这样就避免了重复存取数据,减少了CPU的等待时间,因而提高了系统的效率。12.电压可调:是指可以人为调整CPU核心电压和IO供电电压,在提高CPU的核心电压后,CPU功率增大,可以使超频CPU工作稳定,而提高IO电压也可以使内存、显示卡等超频后更加稳定。电压可调实际上并不是一项新技术,只是开放了主板的电源管理,来满足广大电脑爱好者们超频的愿望。13.温度控制:主板对CPU进行温度监控,板载指示灯是温控技术不可缺少的部分,可以随时监控系统情况,识别主板硬件故障,保证机器安全运行。 87 3.3主板技术性能主板的新技术 PCI Express(PCI一E)总线:是第三代输入/输出总线标准,在设备

52、间采用点对点串行连接,共有X1、X4、X8及X16四种接口,支持双向传输模式。PCIE的传输率较快,远高于133MB/S的速率,X1的传输速率为250MB/S,X16的双向传输速率可以达到8GB/S,是取代AGP的新一代显卡接口 新的主板机箱规范BTX :BTX规范可以显著提高系统的散热效能并降低噪声,并且在电磁辐射方面有了进一步的改进。BTX规范包括对PCI Express以及SATA等最新技术的优化。新架构对接口、总线以及设备有新的要求。当然,新架构仍然提供某种程度的向后兼容,以实现过渡。88 3.3主板技术性能3主板的频率:在计算机各部件之间传递数据信息的线路就叫做总线。总线的带宽越宽,

53、能传输的数据就越多。而总线速度越高,数据传输的速度就越快。总线频率实质上是时钟发生器指定给CPU的外频,其他存储器和外设接口的工作频率都与此相同。4HyperTransport:是由AMD主导的一种新型、高速的端对端总线技术。它可为内存控制器、硬盘控制器以及PCI总线控制器之间提供更大的带宽。89 3.4主板逻辑芯片组 芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,芯片组决定了主板的功能,进而影响到整个计算机系统性能的发挥。芯片组是主板的灵魂,芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,如果芯片组不能与CPU良好地协同工作,将严重影响计算机的整

54、体性能。正因为如此,每当推出一款新规格的处理器时,必定会同步推出相应的主板芯片组。现在,主流的主板芯片组结构类型多数为由两片组成的“南、北桥”型,也有单独一片的芯片组。90 3.4主板典型芯片组 对于南、北桥型主板芯片组,北桥芯片负责支持和管理CPU、内存和图形系统器件;南桥芯片负责支持和管理IDE设备,以及各种高速串、并行接口及能源管理等部分。两片芯片之间的信息传递由专用总线完成。此时的芯片组就像桥梁或纽带一样,将系统中各个独立的器件和设备连接起来形成一个整体。91 3.4主板典型芯片组 目前基于Intel和AMD两家CPU厂商的主板,生产主板芯片组的厂商有Intel、AMD、NVIDIA、

55、VIA、SiS、Ali和ATI等几家,但生产主板的厂商却很多。市场上常见的主板品牌有:微星(MSI)、华硕(ASUS)、佰钰(Acorp)、建基(Aopen)、磐正(EPoX)、升技(Abit)、硕泰克(Solte)、捷波(Jetway)、技嘉(Gigabyte)、联想(QDI)等。92主板芯片组的构成 1北桥芯片 北桥芯片是主板芯片组中起主导作用的一块芯片,负责CPU、显卡和内存的数据传输,也称为主桥(Host Bridge )一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的。 2南桥芯片 南桥芯片主要负责对输入/输出设备的控制,如硬盘、声卡、网卡等,所以南桥芯片在主板上的位置靠近输入设备

56、较集中的地方,一般在PCI插槽附近。南桥芯片的发展方向主要是使主板拥有更多的功能。93支持Intel CPU芯片组 1Intel 915系列芯片组2Intel 945系列芯片组3Intel 965975系列芯片组4nForce系列芯片组5. VIA系列芯片组94支持AMD CPU芯片组 1AMD 690系列芯片组2nForce系列芯片组3.VIA系列芯片组953.5 主流主板目前市场上主板的品牌很多,如Intel、华硕、技嘉、微星、精英、技嘉、七彩虹、联想等。目前市场上的三大品牌为华硕、技嘉和微星。 1. 认识华硕主板 2. 认识技嘉主板 3.认识微星主板96 3.5主板选购无论选择什么样的主

57、板,自然都要精挑细选。 1观察外表,掂其分量 观察主板外表可以按照以下的原则: (1)看主板厚度,二者比较,厚者为宜。 (2)选择电路板为多层次的主板。 (3)布线是否合理流畅,也将影响整块主板的电气性能。 (4)仔细观察主板各芯片的生产日期和型号、品牌标识。97 3.5主板选购2. 主板电池 选购时,观察主板电池是否生锈、漏液。生锈或漏液,则有可能腐蚀整块主板而导致主板报废。3. 扩展槽插卡 一般PCI插槽的问题不多见,ISA插槽则要认真检查。4. 摇跳线 仔细观察各组跳线是否虚焊。开机后,轻微摇动跳线,看机子是否出错,若有出错信息,则说明跳线松动,性能不稳定,此主板必不在选购之列。5. 软

58、件测速 利用SPEED系列或别的测速软件对主板进行全面的检测,不同板间的横向比较会给你一个准确的结论。98第3章 主板本章小结 本章主要介绍了主板的分类、主板的组成、典型主板芯片组和主板中的新技术。通过本章的学习要求了解主板中的新技术。掌握主板的分类、主板的组成、典型主板芯片组,掌握主板的选购,掌握主板的安装和拆卸方法。 99第4章 内存 4.1 内存发展历程 4.2 内存结构和性能指标 内存条结构 内存性能指标 4.3 内存选择 内存选购 主流内存推荐100第4章 内存总体要求: 了解计算机内存的发展历史掌握内存的分类、单位、结构和主要技术参数掌握常见内存的型号掌握内存选购的基本常识核心技能

59、点:计算机内存的型号、结构和主要性能指标的识别能力内存的选购的能力内存的安装和检测能力101第4章 内存相关知识点:计算机内存的发展历史计算机内存的工作原理扩展技能点:各种内存架构的安装能力学习重点:掌握内存的分类、单位、结构和主要技术参数掌握常见内存的型号掌握内存选购的基本常识102第4章 内存 在计算机的组成结构中,存储器是非常重要的部分,是用于存储程序和数据的部件。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称外存)。 主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。其特点是速度快、价格高、容量小,负责直接与 CPU交换指令和

60、数据。随着CPU主频的提升,为了让微机发挥出最大的效能,内存的地位也越来越重要,内存的容量与性能已成为决定微机整体性能的决定性因素之一。广义的内存分为随机存储器RAM只读存储器ROM和Cache等。 这里介绍的是狭义的内存储器,也就是常说的内存条。103 4.1内存发展历程 作为PC不可缺少的重要核心部件内存,它伴随着DIY硬件走过了多年历程。内存从规格、技术、总线带宽等不断更新换代。不过我们有理由相信,内存的更新换代可谓万变不离其宗,其目的在于提高内存的带宽,以满足CPU不断升高的带宽要求、避免成为高速CPU运算的瓶颈。104 4.1内存发展历程1内存条概念在刚开始的时候,PC上所使用的内存

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