XXXX西科大第2学期常用电子产品使用与维护参考答案

1、.：.；2021/2021学年第2学期参考答案一、大作业( 大作业三选二，第一题必选。)第一题：模拟演练自行购买计算机笔记本电脑或台式电脑一台，要详细引见计算机配置及各硬件参数-要引见计算机用途及配置理由。答：略。第二题： 参阅相关书籍及中外文资料，了解计算机选择台式或笔记本主板几大电路模块任务原理。答： 台式电脑主板普通由接口电路键盘、鼠标接口电路，串口、并口接口电路，USB接口电路，电源接口电路、硬盘接口电路，CMOS电路和BIOS电路，开机电路，供电电路CPU供电电路、内存供电电路、南北桥芯片组供电电路、AGP和PCI-E供电电路，时钟电路，复位电路等组成。其电路组成及原理： 普通由接口

2、电路 键盘、鼠标接口电路-键盘、鼠标的PS/2接口是一种6针的圆形接口也可以用USB接口，见USB接口电路，其中4针用于传输数据和供电，2针为空脚。主板中键盘、鼠标的接口主要采用PS/2通讯协议串行通讯协议，进展通讯的两端经过时钟脚CLOCK同步，并经过数据脚DATA交换数据，键盘、鼠标接口电路主要由电容、电感、排阻、跳线、南桥芯片或I/O芯片等组成。主板键盘、鼠标接口电路的时钟信号和数据信号普通由南桥芯片或I/O芯片控制。其原理是，电源经过跳线和保险电阻将供电电流加给排阻，再由排阻分给键盘接口和鼠标接口与南桥芯片之间的数据通讯线路，同时又经过电感，为键盘和鼠标接口供电。其中，电阻起到提升信号

3、的作用，电感起到供电、数据传输时的抗干扰作用，电容起滤波作用并改善数据传输质量。 串口、并口接口电路-串口、并口是主板的外部接口。a. 串口又称为RS232口、COM口，串口主要用来衔接外置的调制解调器和工控设备。主板串口接口电路主要由串口插座、滤波电容和电感、稳压二极管、串口管理芯片、南桥芯片或I/O芯片等组成。串口接口电路可以由I/O芯片控制或南桥芯片控制。其原理是，电源经过稳压二极管向串口芯片供电，经过南桥芯片或I/O芯片来控制串口芯片的数据传输，电容在数据传输时起到提高抗干扰作用。b. 并口是主板的外部设备接口，常用来衔接打印机、扫描仪等设备。并口是一个25针空的接口，其中8根是地线，

4、剩下的17根中数据线占8根，可进展数据输出，形状线占5根，用来输入形状信号，控制线占4根，用来输出控制信号。并口接口电路主要由并口插座、排阻、排容和电感、并口管理芯片、南桥芯片或I/O芯片等组成。其原理是，电源经过电阻，把电流分配给并口插座与南桥芯片或I/O芯片之间的传输通路，进展数据传输控制。此时，电路中的电阻起到提升信号，电容起到滤波和防止静电的作用。 USB接口电路-USBUniversal Serial Bus是“通用串行总线，是计算机中运用非常广泛的一种主流接口，目前运用USB接口的外设非常多，主要有打印机、扫描仪、数码产品等。USB接口电路主要由USB接口插座、电感、排阻、滤波电容

5、、保险电阻、南桥芯片等组成。其原理是，USB接口电路中的保险电阻用来防止USB设备发生短路时烧坏ATX电源，贴片电阻、贴片电感是在数据传输时起到缓冲和滤波的作用，同时可改善数据传输质量(可参见简答题中，U盘的组成构造及任务原理)。 电源接口电路-目前主板中运用的电源插座都是ATX电源插座，ATX电源插座是一个20针或24针双排长方形电源接口。20针或24针也有4针、8针CPU辅助电源ATX电源接口主要输出5V、12V、3.3V等几种任务电压。3.3V主要用在给南桥、北桥、内存和部分CPU外核电压供电。12V主要用在给CPU、场效应管、风扇、串口管理芯片供电。5V主要用在CMOS电路、开机电路、

6、键盘鼠标接口电路供电。其原理是，20针或24针ATX电源中第14针或16针主要用来控制电源的开启与封锁。当此脚的电压为低电平常，ATX电源的各个针脚开场输出各种任务电压，为主板及其他设备供电；当此脚为高电平常，电源各个针脚停顿输出电压，电脑被封锁。 硬盘接口电路-主板硬盘接口主要包括IDE接口、SATA接口、USB接口、IEEE4接口等，其中IDE接口、SATA接口运用比较广泛，目前大部分主板都同时支持IDE40个针脚接口和SATA7个针脚接口，特别是SATA接口硬盘曾经逐渐成为市场主流。其原理是，都经过南桥芯片控制。 CMOS电路和BIOS电路 CMOS电路-主要由CMOS随机存储器、实时时

7、钟电路振荡电路、晶振、谐振电容等、跳线、南桥芯片、电池及供电电路等几部分构成。其原理是，当ATX电源接电后，ATX输出5V待机电压，此电压经过三端稳压器后，转换成3.3V电压，此电压经过三端稳压二极管分别加到南桥芯片和跳线的第一针脚。由于三端稳压器输出电压高于电池3.0V电压，使三端稳压二极管内置的二极管的负极电压高于正极电压，处于截止形状。此时CMOS电路有ATX电源供电，CMOS电路同样处于任务形状，并随时预备参与唤醒义务。当主板开场任务后，CMOS电路会根据CPU的恳求向CPU发送开机自检程序，预备开机。当ATX电源断电瞬间，使三端稳压二极管内置的二极管的负极电压低于正极电池电压，恢复使

8、电池向南桥供电，保证CMOS电路正常任务，CMOS存储器中的信息不丧失。 BIOS电路-BIOS全名为 Basic Intput Output System，即根本输入/输出系统，是电脑中最根底而又最重要的程序。这一段程序存放在一个不需求电源的记忆芯片中，就是平常所说的BIOS。它为计算机提供最低级的、最直接的硬件控制，计算机的原始操作都是按照固化在BIOS里的程序来完成的。BIOS是硬件与软件之间的一个“转换器或是接口，它担任开机时对系统的各种硬件进展初始化设置和测试，以确保系统可以正常任务。其原理是，当主机电源开场供电，CPU接纳到电压调理系统发出的一个电压信号，经过一系列的逻辑单元确认C

9、PU运转电压后，主板芯片接纳到发出“启动“任务的指令，让CPU复位并接着CPU发出寻址信息寻觅自检程序，寻址信息经过前段总线发向北桥芯片，北桥芯片接到寻址信息后，再发给南桥芯片，南桥芯片收到寻址信息后，经过PCI总线传输到ISA总线，再由ISA总线控制器和译码器向BIOS芯片传输16位地址信号。BIOS接到地址信号后再经过ISA总线、PCI总线、南桥、北桥、前端总线向CPU输出自检程序，CPU收到自检程序后开场自检并启动计算机。 开机电路-主板开机电路是主板中的重要单元电路，主要由ATX电源插座、南桥芯片、I/O、门电路、开机键PW-ON、开机芯片和一些电阻、电容、三极管、二级管等元件组成。其

10、原理是，主板开机电路经过开关PW-ON触发主板开机电路，开机电路中的南桥芯片或I/O芯片对触发信号进展处置后，发出控制信号，控制开关控制三极管或门电路将ATX电源相应针脚的高电位拉低，以触发ATX电源主电源电路开场任务，使ATX电源各针脚输出相应任务电压，为主板等设备提供任务电压。 供电电路-主板供电电路是主板重要的单元电路，其作用是将ATX电源输出的电压进展转换处置，使其满足不同设备的需求。主板供电电路主要由以下电路构成。 CPU供电电路-主板的CPU供电电路主要由电源管理芯片、电感线圈、场效应管MOSFET管和电解电容等元件组成。CPU供电电路通常采用PWM开关电源方式供电，即由电源管理芯

11、片根据CPU任务电压需求，向衔接的场效应管发出脉冲信号，然后控制场效应管的导通与截止，将电能储存在电感中，然后再经过电容滤波后向CPU输出任务电压。其原理是，当电脑开机后，电源管理芯片在获得ATX电源输出+5V或+12V供电后，为CPU提供电压，接着CPU电压自动识别引脚发出电压识别信号VID给电源管理芯片。电源管理芯片再根据CPU的VID电压，发出驱动控制信号，控制两个场效应管导通的顺序和频率，使其输出的电压与电流到达CPU 中心供电要求，为CPU提供任务需求的供电。 内存供电电路-目前主板向DDR2(或DDR3)内存提供的电压为1.8V和0.9V上拉电压，它是一种开关电源组成的供电方式，采

12、用这种方式的供电电路主要由专业的电源管理芯片、电感、场效应管、滤波电容等部件组成。其任务原理与DDR供电电路的原理类似请参考DDR供电电路的原理的相关书籍和资料。略 南北桥芯片组供电电路-主板中南北桥芯片组需求的电压主要有3.3V电压、2.5V、电压1.8V电压、1.5V电压、1.2V电压。由于芯片组需求的任务电压较多，主板普通都设有专门的南北桥供电电路为南北桥组供电。其供电方式和内存供电电路根本一样。略 AGP和PCI-E供电电路-其供电方式和内存供电电路根本一样。略 时钟电路-主板时钟电路主要由时钟发生器芯片、14.318MHz晶振、电容、电阻和电感等组成。主板上多数部件的时钟信号由时钟发

13、生器提供不同的时钟频率。时钟发生器是主板时钟电路的中心，好像主板的心脏。其原理是，当开机时，南桥收到PG信号后，发送复位信号给时钟电路中的时钟发生器芯片，同时电源的3.3V经过二极管和电感进入时钟发生器芯片，为时钟电路供电。此时时钟发生器芯片内部的分频器开场任务，和晶振一同震荡，将晶振产生的频率按照需求放大和减少后，保送给主板的各个部件。 复位电路-主板复位电路主要由ATX电源第8脚、复位开关、74门电路、南桥、电阻和电容等元件组成。ATX电源第8脚经过门电路芯片74HC14D分别衔接到南桥芯片、北桥芯BIOS芯片、时钟发生器芯片、电源管理芯片。其原理是，当ATX电源开场任务是，电源第8脚PG

14、信号在电源的任务瞬间会有一个延时的过程，延时的时间100ms500 ms。此瞬间变化的01电平信号经过门电路芯片74HC14D后被分成了5路，一路经过PWORK端口进入南桥芯片内部的系统复位控制模块，使南桥复位；一路经过PWORK端口进入北桥芯片，为北桥提供PWORK信号；一路经过WPJ端口进入BIOS芯片，为BIOS电路提供复位信号；一路经过PG#端口进入时钟发生器芯片，为时钟电路提供复位信号；最后一路经过PG#端口进入电源管理芯片，为供电电路提供复位信号。复位信号进入这几个芯片后，首先使它们复位开场任务，为主板提供供电、时钟频率等。 笔记本电脑主板普通由上电时序与开机电路、 电源切换控制电

15、路和充电控制电路、系统供电电路、CPU供电电路、其他供电电路 内存供电电路、芯片组供电电路、显卡/PC卡供电电路、PC卡插槽供电电路、时钟电路、复位电路、CMOS电路和接口电路、电源适配器和高压板供电电路构成。虽然台式电脑和笔记本电脑外形差别很大，但其根本架构和原理还是一样的。故，各电路的构成与任务原理引见参阅台式电脑相关电路。略第三题：了解怎样看无线电电路图，简述一种常用电子产品电路原理如稳压电源、收音机等。答： 单片调频调幅收音机任务原理。见图1所示。收音机是用“电磁感应原理接纳 图1调频调幅收音机电原理图电磁波信号，其任务过程简述如下。 调幅收音机任务原理过程：经过图2，可看出，其任务过

16、程是经过天线调谐回路和本机振荡混频后的差频得到固定的465KHz中频信号这样可获得最好的选择性.，经过 图2调幅收音机任务原理框图中频放大后，再经过检波器后取出低频音频信号，经送前置放大器进展放大，最后送到功率放大器进展放大输出我们需求的音频信号，完成了调幅高频载波的解调过程。 调频收音机任务原理过程：经过图3，可看出，其任务过程是经过天线调谐回路和本机振荡混频后，得到10.2MHz中频信号，经过二次一次鉴频，一次检波检波后低频信号，经送前置放大器进展放最后送到功率放大器进展放大输出我们需求的音频信号，完图3调频收音机任务原理框图成了调频高频载波的解调过程。 串联式稳压电源任务原理：见图4所示

17、。串联型稳压电路，除了变压、整流、图4串联式稳压电源电原理图滤波外，稳压部分普通有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压V0变化时，取样电路将输出电压V0的一部分馈送回比较放大器和基准电压进展比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改动调整管集射极间的电压，补偿V0的变化，从而维持输出电压根本不变。二、简答题 笔记本电脑主板与台式电脑的差别。答：台式电脑的主板可以包含系统平台的芯片组合48个规范插槽，即所谓的功能扩展槽。这些插槽可分别接入本地网卡、声卡和显卡等功能模块，用于满足不同的运用环境下的系统需求。此外，还需求一个专门的机箱

18、为电源，为主板提供3.3V、5V和12V等直流稳压电源。由于受空间体积限制较小，主板上的电子元件体积较笔记本电脑打，规划也相对稀疏。笔记本电脑那么是采用“All-In-One的单一主板设计理念，整机通常包含一块主板和相应的接口设备，如内置键盘、光驱等。主板上除了系统芯片组平台外，还集成了显卡、声卡、本地网卡等各功能模块。由于主板上的元器件安装密度很高，为减少发热量，集成电路芯片普通都采用CMOS芯片。此外，主板还集成了系统芯片任务的电压产生和管理的电源模块，担任整个电脑系统任务电压的产生及系统电池的充放电控制。 笔记本电脑显示记模组与台式电脑的差别。答：台式电脑需求将主机的视频信号经过VGAV

19、ideo Graphics Array模拟信号端口输出到外接的基于VGA视频端口的液晶显示屏，整个显示系统也会显得有些厚重。笔记本电脑采用的是基于LVDSLow Voltage Differential Signal数字视频传输界面的液晶显示屏模组Liquid Crystal Display, LCD.该视频界面具有任务电压低、差分信号抗干扰力强和数据传输带宽高等VGA接口无法比较的特点。LCD显示面板具有体积小、驱动电压低、功耗小的特点。其本身不发光的被动显示特性，是人的眼睛观看不易产生疲劳，有利于眼睛的安康的维护。同时，主板还预留VGA视频输出端口，一保证在外接显示设备接入时的视频信号输出

20、。 双核处置器和双处置器的区别。答：所谓双核处置器就是基于单个半导体的一个处置器上拥有两个一样功能的处置中心。简单的说就是在一块CPU基板上集成两个处置器中心，并经过并行总线将各处置器中心衔接起来，共同运用一份缓存等硬件配置。双处置器就是双芯片或两块CPU，也就是中心是两个外，其它缓存等硬件配置都是双份的。 运用数字万用表丈量场效应管的好坏。答：用数字万用表丈量场效应管的好坏：将数字万用表拨到二极管挡，然后先将场效应管的三只引脚短接，接着用两只表笔分别接触场效应管三只引脚中的两只，丈量三组数据。假设其中两组数据为1，另外一组数据在300800之间，阐明场效应管正常；假设其中有一组数据为0，那么场效应管被击穿。 U盘的组成构造及任务原理。答：当U盘衔接到电脑主机的USB接口中，电脑USB接口的5V电压经过U盘的USB接口的供电针脚为U盘供电电路提供供电，产生Vcc电压。接着USB接口电路中的USB插座的数据输入针脚为高电平，而数据输出引脚为低电平；当电脑主板中的USB模块检测到数据线上的一高一低电平信号后，就以为USB设备衔接好，向U