计算机组装与维护PPT课件.pptx
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1、计算机组装与维护,理论课,第1章计算机概述 (3课时)第2章CPU (3课时)第3章内存 (2课时)第4章主板 (2课时)第5章硬盘 (2课时)第6章光驱 (2课时)第7章显卡和显示器 (3课时),2,第8章键盘和鼠标 第9章声卡第10章调制解调器第11章机箱和电源第12章移动存储设备第13章组装一台计算机第14章BIOS设置,(1学时)(2学时)(1学时)(1学时)(1学时)(3学时)(3学时),第15章硬盘分区和格式化 (3学时)第16章 操作系统和常用软件安装 (3学时)第17章注册表的维护 (3学时)第18章 计算机病毒及防范 (3学时)第19章常见故障分析与排除 (3学时),第1章计
2、算机概述,主要知识点:一、计算机的发展史 (掌握)二、计算机的特点 (掌握)三、计算机系统的组成 (掌握)四、计算机的种类 (了解) 五、计算晶组成部分 (掌握)六、计算机系统 (了解),5,一、计算机的发展史1、1946年,第一台计算机ENIAC诞生在美国的宾夕法尼亚大学。 特点:体积大(30吨,167平方米)、费用高、不适合个人使用( 300多人同时工作)2、70年代,第一台微型计算机“北极星”诞生在美国。1980年IBM开辟了计算机的新纪元。3、从第一台计算机的诞生到现在PC的飞速发展,共经历了四个阶段(以计算机的核心器件的更新来 划分):,6,第一代:电子管计算机时代(19461958
3、年)特点:体积大,可靠性不高。程序语言以机器语言和汇编语言为主。第二代:晶体管计算机时代(19591965年)特点:由晶体管分立电路构成,体积变了很多,运算速度得到了提高,出现了一些 高级程序设计语言,使程序设计效率提高。第三代:中小规模集成电路时代(19651975年),特点:体积和重量进一步缩小,性能得到了提高,此时出现了计算机网络和数据库。,7,第四代:大规模、超大规模集成电路时代(1975年至今)特点:体积和重量空前的缩小,互联网得 到了广泛的运用。4、发展趋势巨型化:速度快,容量大,计算能力强,其发展体现 了计算机科学技术的发展水平。微型化:指高集成度的计算机特点:体积小、功耗低、灵
4、活性大网络化:使计算机之间可以相互通讯和资源共享。智能化:通过程序设计让计算机模拟人的感觉和思维,8,二、计算机的特点,1、运算速度快,遵循摩尔定律,计算机的运算速度几乎每18个月就提升一倍,高速计算机的运算速度每秒可运算,上千亿次。,2、通用性强不同配置的计算机可运行相同的特定的程序;编 译好的程序也可以在不同的计算机上运行。,9,3、存储容量大存储器可以存储大量的程序和数据。(存储的单位为:byte, 1KB=1024B)4、工作自动化计算机可按照编写的程序实现工作的自动化。,10,三、计算机系统的组成,主机硬件系统,中央处理内存储器,控制器运算器,外存储器,外部设备 输入设备,计算机系统
5、,输出设备 操作系统 系统软件 语言处理系统软件系统 服务型程序 套装软件 应用软件 应用软件包 用户程序,四、计算机的种类,不同的分类方法可以得到不同的种类,目前常用 的划分方法是按计算机的功能和规模进行划分:1、巨型机目前运行速度最快、存储容量最大、通道速 度最快、处理能力最强、工业技术最为先进的计 算机。主要用于科学计算和工程设计,其发展代 表了一个国家科学技术的发展水平。,12,2、小型机,其体积较小,结构也较简单,价格相对便宜,通用性强,维护和使用方便,适合对计算机功能,要求不是很高的工业、,商业等方面的应用,3、微型机常用的计算机,也称为PC机或微机,其采 用了超大规模集成电路,具
6、有体积小、功耗低、灵活性大等特点。,13,五、计算机组成部分,微型机结构如下图:,软硬盘存储器 、,光盘存储器r CPUr主机主机板J内存条,主机箱扩展卡I稳压电源 J,微型计算机叫显示器键盘鼠标 r打印机绘图仪I其他外设音响、扫描仪,14,1、微型计算机存储的后援外存储器 外存储器主要有:磁盘存储器和光盘存储器(1)磁盘存储器可分为软磁盘和硬磁盘,由磁盘片、磁盘驱动器和驱动器接口组成,统称为:磁盘机。(2)光盘存储器:由光盘、光盘驱动器和接口电路组成。 按其功能分可分为:只读型、一次写入型、可重复写入型。,15,2、微型计算机的主体,主机,主机板又称为系统主板简称主板或母板,主 板上装有:C
7、PU、内存、主板和扩展卡等。(1) CPU (中央处理器,Central Processing Unit)CPU是计算机的核心部件,是一块包 括运算器和控制器的大规模集成电路芯片, 其插在主板上的CPU插座上(有Socket和 Slot两种结构)。,16,(2)内存,内存插在主板的内存插槽中(SIMM、 DIMM、RIMM),可被CPU直接访问,常 用的内存为DDRSDRAM,容量一般为 64MB、128MB、256MB、512MB。(3)扩展卡扩展卡安装在主板的扩展槽上。在购买 主板时应注意它的总线标准和数量,前者 反映了主板的速度,后者反映了主板的扩 展能力总线标准有:ISA (工业标准体
8、系结 构)和PCI (外部设备互联)。,17,3、稳压电源稳压电源直接影响主机能否正常工作,其功 率应在250W以上,现在常用的电源功率都在 300W以上。4、微机常用输出设备显示器和打印机(1)显示器,其通过显示卡连接到系统总线上 (或与内存相连),两者一起构成了显示系 统。其参数包括:屏幕尺寸、宽高比、点 距、像素、分辨率等。,18,(2)显示卡,插在主板的PCI或AGP上,是连 接CPU和显示器的接口电路,其控制和实 现计算机数据与视频信息之间的转换。(3)打印机,最常用的输出设备之一,有点阵 式、激光式和喷墨式打印机,其技术指标 有:打印速度、打印分辨率、打印纸的尺 寸和打印的噪音等。
9、,19,5、机箱,机箱分卧式和立式两种立式机箱内部空间 大,散热方便,有利于扩充设备;卧式,放在显,示器的下面,占面积小。,优质机箱:厚度应在1mm以上的优质钢板。电,源功率应在300W以上;驱动器托架要多,散热,合理,面板采用ABS阻燃塑料,有防灰尘进入的,滑动门,拆装方便。,20,w,机箱各组件实物图,机箱各组件实物图,22,六、计算机系统,(一)硬件系统,1、硬件系统指计算机的实体,是构成计算机系统的,所有实际装置的总称(看得见,摸得着的具体物,理设备),2、例如:,23,(二)软件系统,1、软件系统是指为计算机运行提供服务的各种计算 机程序和全部技术资料。2、它是保证计算机硬件的功能得
10、以充分发挥,并为 用户提供一个直观、方便的工作环境。它包括系 统软件和应用软件两部分。,3、,例如:,4、,软硬件之间的关系:,硬件是基础,软件是灵魂,两者相辅相成缺一不可。,24,(三)计算机组成部分1、控制器,控制器是整个系统的指挥中心,由它从存储器取 出程序控制信息,分析后向其他部分发出控制信 号,使多个部分协调一致的工作(控制系统的输 入、输出、运算、存取等)。2、运算需八八八m rlccin mm运算器是计算机的“信息加工厂”,大量数据的 运算和处理工作都是在这里完成的。,其运算包括两类:基本算术运算和基本逻辑运算,25,3、存储器存储器是计算机中用来存放程序和数据的地方, 并根据指
11、令要求供给有关部分使用。存储器是由主存储器(内存)、辅存储器(外 存)和高速缓冲存储器组成的存储器系统,三者 按照存取速度、存储容量和价格的优劣组成层次 结构,以适应CPU越来越高的速度要求。,CPU,内存,Cache,外存,26,4、输入设备将程序和数据等信息转换成计算机所能识别的编 码,并按顺序送往内存,渝 、,5、输出设备将计算机处理过的数 一 一为部信息按照人们要求的形式第,27,七作业,1、熟悉计算机的发展史2、计算机硬件系统由哪些部件组成?3、微型计算机软件系统分为哪些类?并举例。,28,第2章,主要知识点:一、认识CPU二、CPU的发展三、CPU的工作原理四、CPU的技术参数五、
12、CPU的分类六、CPU的型号和品牌 七、CPU的超频,CPU,(掌握) (掌握) (掌握) (了解) (掌握) (了解) (了解),29,认识CPU ( Central Processing Unit,中 央处理器),1、中央处理器CPU又叫作微处理器,它由控制器, 运算器和存储单元三部分组成。2、CPU是整个系统的核心,也是整个系统最高的执 行与控制单位,其执行算数和逻辑运算及控制整 个系统指令的算数与逻辑运算,数据存储和输送, 以及输入输出的控制!,30,二CPU的发展,1、Intel 4004,(2),2、Intel,(1 ) 1971年Intel将算数运算器和逻辑控制 电路集成了,发明
13、了世界上第一片微处 理器。,其参数为4位处理器,含有2300个晶体 管,108KHz的时钟频率。086/8088说明:1978年和1979年先后推出参数:16位微处理器,含有1.9万个晶体管, 4.77MHz时钟频率,地址总线为20位,可 使用1MB内存,(1)(2),31,(3) 1981年, IBM首次将8088芯片用于PC机器 中,开创了全新的个人电脑时代。(8086的 内部总线和外部总线都是16位,而8088的内 部总线是16位,外部总线是8位),3、Intel的 80286,(1)说明:1982年推出。有两种工作模式:实模式和保护模式;其中,实模式被限制在 访问1M内存而保护模式可访
14、问16M内存。 (2)参数:16位处理器,24位地址总线,含有13.4万个晶体管,时钟频率为,6MHz20MHz。,32,4、Intel80386,(1)(2),(3),(4),1985年推出。参数:32位处理器,含有27.5万个晶体管, 最高频率为33MH力也址总线为32位。注:其工作模式除了实模式和保护模式之外 还增加了 一个虚拟86的工作模式,其可以模 拟多个8086处理器,提供处理多任务能力。 说明:要运行浮点运算须购80387协处理器 芯片,此时Intel设计了 Cache控制器82385,33,5、Intel 80486,(1 ) 1989年推出(2)参数:32位处理器,含有120
15、万个晶体管,频,率从25MHz步提高到了 100MHz,集成了协,处理器和8KB的Cache,首次采用了 RISC,(精简指令集)技术,可以在一个时钟内执行,一条指令。,6、Intel Pentium(1)说明:1993年推出,被称为P5。(2)参数:32位微处理器,含有550万个晶体管, 时钟频率为133MHz, 025微米和035微米制 造工艺,Cache为16KB。,34,(3)注:首次将二级缓存整合到CPU中,使其频 率与CPU同步,第一次使用独立双总线结构 (一条连接Cache另一条负责主存)7、Intel Pentium Pro(1 ) 1995年11月,Intel推出的第一块第六
16、代微 处理器。(2)参数:32位微处理器,含有550万个晶体管,时钟频率为133MHz, 0.25微米和0.35 微米制造工艺,Cache为16KB。(3)首次将二级缓存整合到CPU中,使其频率与 CPU同步,第一次使用独立双总线结构(一 条连接Cache另一条负责主存),35,、Intel Pentium MMX,(1 ) 1997年初,在Pentium和Pentium Pro基础上加了 57条多媒体指令,构成了 Pentium MMX,其采用了双电压设计,内核电压为2.8v,系统DO电压为:3.3vo(2)参数:32位处理器,采用0.35微米制造工 艺,集成32KB Cache。9、Pen
17、tium II(1)说明:pn第一次采用了 sioti接口,处理器 采用了 sec (单边插接)与主板相连。,36,(2)参数:32位处理器,采用035微米制造工艺 和025微米制造工艺,集成了32KB的一级 缓存,以及512KB的二级缓存,含有880万 个集体管。(3)此时,第一块Celeron ( 1998年)推出,去掉 了二级Cache并简化了封装,加了散热片。10 Intel Pentium III(1 ) 1999年2月推出,其继空采用00tl架构,10 月 份推出了 Socket 370接口的Pentium HI处 理器。(2)在以往的MMX基础上,增加了70条多媒体 指令SSE技
18、术,提高了专业运行速度采 用了 025微米和018微米制造工艺,工作频 率在500MHz以上,此时Celeron II代产生。,38,11、Intel Pentium 4(1 ) 2000年11月21日 参数:首批P4主频为: l.5GHz和1.4GHz,工作电压为L7v。(2 ) 2002年Pentium4制作工艺为0.13微米, L2 cache加大为 512KB。关于CPU的命名:A: Pentium4处理器有Willamette, Northwood和 Prescott三种不同芯片,其中w,核心术语最早产 品,采用0.18微米工艺,发热大,频率提升困难, 二级缓存256kb,性能不佳,
19、很快被n,核心的取 代,n工艺为0.13微米工艺,二级缓存512kb,为了 与只有256kb的二级缓存P4区别,Intel在其型号 后面加了 一个大写字母“A”,,39,B:市场上出现了 533MHZ, FSB的845E主板,便 又出现533MHz的外频CPU,为了与主频同而FSB 为400的P4 CPU区别开,Intel又给把他们加上了字 母 “B”。C:继533MHz FSB的产品之后)推出了800MHz 的P4,便给他用了字母“C”。D: Intel将p rescott核 心的Celeron处理器命名为 u Celeron D”。Celeron D采用了 90纳米的工艺,但 他只拥有53
20、3mhz, fsb和256kBL2 Cache,不支持 超线程技术。E:继north wood核心之后,Intel又推出了 90纳米 工艺的prescott核心的P4)它采用了 一级流水线设 计)配备16kb的一级数据缓存和1Mb的L2 cache, Intel又给她命名“E”.如:p4 2.8E,41,三CPU的工作原理,CPU执行三种基本操作,读出数据,处理数据和往内 存写数据,CPU是特别纯净的硅材料上制造的一个CPU芯 片包含上千万个晶体管,在这上面存储对应于0和1的电荷, 而0和1组成了计算机工作采用的二进制语言和数据,成组 的晶体管联合起来,可以存储数据,也可进行逻辑运算和 数字运
21、算,一条指令可包含按明确顺序执行的许多操作, CPU的工作就是执行指令,工作过程为:指令指针给指令 读取器,指示存放指令的内存地址,指令读取器从内存读 取指令,并送给指令译码器,而指令译码器分析指令,并 决定完成指令需多少步骤,如需处理,贝”ALU将按照指令 要求工作)做加减或其他运算,在CPU解释和执行指令后, 控制单元告诉指令读取器从内存中读取下一条指令,这个 过程不断重复,产生在显示器上所看到的结果。,42,CPU的技术参数,1、主频,CPU运行时的时钟频率。,主频直接影响CPU的,运行速度,主频越高速度越快,但主频相同的 CPU性能不一定相同。,2、外频CPU的基准频率,单位为MHz,
22、外频是CPU与主 板之间同步运行的速度,也是大部分电脑内存与 主板之间同步运行的速度,可理解为,CPU的外 频直接与内存相连通)实现两者间的同步运行状 态。,43,3、前端总线(FSB)频率(1)前端总线频率即总线频率。由于,数据总 线频率=总线频率*数据宽度/8,所以其直 接影响CPU和内存的数据交换速度。(2)前端总线频率与外频的区别:外频,通常为 系统总线的工作频率(系统时钟频率), CPU与周边设备传输数据的频率,具体是指 CPU到芯片组之间的总线速度。前端总线 的速度指的是数据传输的速度,外频是 CPU与主板之间同步运行的速度。,44,4、倍频系数:倍频系数是指CPU主频与外频之间的
23、相对比 例关系,在相同外频下,倍频越高CPU的频率越 高。但在实际上,在相同外频下,高倍频的CPU 本身意义并不大,因为,CPU与系统之间的数据 传输速度是有限的,CPU受其“瓶颈”的影响。5、高速缓存(Cache)(1)缓存是二种比主存更快的存储器(一般为 静态RAM组成),它优先于内存和CPU交 换数据。,45,(2) LI Cache集成在CPU内部,速度与CPU同 步,L2Cache在新款 CPU中也集成在了内 部,一般以1/2CPU的速度运行(与CPU同 步的L2Cache为全速二级高速缓存)。L1 为CPU内部指令集和数据的交换区,L2为 CPU与内存间的交换区。(3 )作用:为了
24、缓解高速设备和低速设备数据 传输的瓶颈。(4)工作过程:CPU需要数据时,首先查找 Cache,如果没有找到再查找内存,找到后 直接送到CPU并在Cache中做备份。,46,6、CPU扩展指令集(1)指令集就是CPU中所有指令的集合(CPU的 运行其实是一个个独立的指令(微指令) 执行的结果),基本上每个指令都可以在 一个执行周期内完成(如果,指令集中无 直接的单一指令,则需多个指令共同完 成,速度变慢)。(2)常见指令集有:MMX (多媒体扩展指令 集,Intel) , SSE (因特网数据流单指令扩 展,Intel)、3DNOW! ( AMD )7、内存总线速度,内存和L2之间的通讯速度,
25、47,8、CPU工作电压从586 CPU开始,CPU工作电压分成内核电压 和I/O电压两种,其中内核电压根据生产工艺而 定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低; DO电压一般都在L6V3”低电压能解决功耗和 发热大的问题。9、制造工艺指硅材料上生产CPU时内部各元器件的连接 宽度,一般用微米表示,微米值越小,制作工艺 越先进,CPU可达到的频率越高,集成的晶体管 的数量就越多,目前,Intel和AMD以达到013微 米,今年Intel将达到0.09微米的制造工艺。,48,10、封装(最后一道工序)(1)采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固 定在其中以防损坏,它是沟通芯片内部世界和 外部电路
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