计算机组装与维护教程

计算机组装与维护教程---盐城市上元教育计算机组装与维护教程1.1计算机系统的组成1.2微型计算机的发展1.3多媒体PC的组成第1章绪论本章主要内容：1.4计算机的性能指标本章导读：基础知识重点知识提高知识微型计算机的基础知识多媒体计算机计算机硬件系统组成计算机的性能指标第1章绪论计算机系统硬件软件主机外部设备CPU内存储器运算器ALU控制器(CU)ROMRAM外存储器输入设备、输出设备存储器系统软件应用软件操作系统语言处理程序服务性程序数据库管理系统1.1计算机系统的组成1.1.1硬件系统1.冯·诺依曼体系结构主要思想采用二进制数表示数据和指令硬件系统由五大基本部件组成采用存储程序和程序控制的工作方式1.1计算机系统的组成控制器运算器存储器输入设备输出设备数据流控制流输入设备输出设备运算器控制器存储器2.计算机硬件系统的结构及工作原理1.1计算机系统的组成2.计算机硬件系统五大基本部件功能说明运算器：用于加工、处理数据的部件，主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。控制器：是计算机的控制部件，通过对指令的分析和执行控制其他部件协调统一的工作。1.1计算机系统的组成随着集成电路制作工艺的不断提高，出现了大规模和超大规模集成电路，于是可以把控制器和运算器集成在一块集成电路芯片上，构成中央处理器，简称为CPU，是计算机的核心部件。存储器：是计算机的记忆装置，主要是存放程序和数据。输入设备：是从计算机外部向计算机内部传送信息的装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换为计算机能够识别和处理的形式输入到计算机内部。常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。输出设备：输出设备是将计算机的处理结果传送到计算机外部供计算机用户使用的装置。其功能是将计算机内部二进制形式的数据信息转换成人们所需要的或其他设备能接受和识别的信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。1.1计算机系统的组成1.1.2软件系统1.软件的概念：为了运行、管理和维护计算机硬件而编写的程序和各种的文档的总和。按其功能不同可分为系统软件和应用软件两大类。2.系统软件：指管理、控制、监视、维护计算机正常运行的种类程序。主要包括：①操作系统：是计算机软件中最重要的程序，用来管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源的大型程序。②语言处理程序：必须和计算机语言及计算机程序设计结合起来。③服务性程序：是指为了帮助用户使用与维护计算机，提供服务性手段，支持其他软件开发，而编制的一类程序。主要有以下几种：工具软件、编辑程序、调试程序、诊断程序。④数据库管理系统：是对计算机中所存放的大量数据进行组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。3.应用软件：专门为某一问题或特定用户而编制的面向具体问题和具体用户的软件。如文字处理程序、电子表格处理程序、软件开发程序、用户应用程序等。1.1计算机系统的组成计算机软件和硬件是相辅相成缺一不可的，它们的组成关系如图所示1.1计算机系统的组成系统软件裸机系统软件各种语言程序应用软件微型计算机硬件基本结构图1.2微型计算机的发展CPU微处理器只读存储器(ROM)随机存储器(RAM)输入/输出(I/O)接口(I/O)设备外存储器AB地址总线DB数据总线CB控制总线1.2微型计算机的发展微型计算机的发展阶段发展阶段典型微处理器第一阶段（1971～1973年）是4位和8位低档微处理器时代，典型微处理器有Intel4004和Intel8008第二阶段（1974～1977年）是8位中高档微处理器时代，典型微处理器有Intel8080/8085、Motorola公司的MC6800、Zilog公司的Z80等。第三阶段（1978～1984年）是16微处理器时代，典型微处理器有Intel公司的8086/8088、80286，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微处理器第四阶段（1985～1992年）是32位微处理器时代，典型微处理器有Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M68030/68040等第五阶段（1993～1998年）是奔腾（Pentium）系列微处理器时代，典型微处理器有Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片第六阶段（1998年以后）典型微处理器有PentiumⅡ、Celeron、PentiumⅢ以及2001年Intel公司推出的PentiumⅣ。1.3多媒体PC的组成一、有关多媒体的基本概念媒体(Medium)在计算机领域中有两种含义：一是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等；另一个是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像。多媒体计算机技术中的多媒体是指后者。多媒体技术：是指利用计算机将文本、声音、图形、以及视频等多媒体综合一体化，使之建立起逻辑联系，并且能够进行加工处理（如录入、压缩、解压缩、存储、显示以及传播等）的技术。1.3多媒体PC的组成1.4计算机的性能指标1.字长：计算机处理数据时运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数。一般情况下，字长越长，容纳的位数越多，内存可配置的容量就越大，运算速度也越快，计算精度也越高。2.速度①主频：时钟频率，即CPU在单位时间内发出的脉冲数，等于CPU在1秒钟内能够完成的工作周期数。单位为兆赫兹（MHz）。主频越高，CPU的运算速度就越快。②运算速度：衡量计算机进行数值计算或信息处理的快慢程度，常用单位时间执行多少条指令来表示（如MIPS即表示每秒钟百万条指令）。1.4计算机的性能指标3.存储容量：衡量存储器所能容纳信息量多少的指标。分内存容量和外存容量。存储容量的基本单位为字节（Byte）。1Byte＝8Bit（1Bit表示一个二进制位）常用的存储容量单位及换算关系如下：1KB=210B＝1024B1MB=220B＝210KB＝1024KB1GB=230B＝220KB＝210MB＝1024MB4.可靠性：一般用平均无故障运行时间来衡量。平均无故障运行时间是指在相当长的运作时间内，用机器的工作时间除以运行时间内的故障次数所得的结果。此值越大，说明计算机的可靠性越高。5.性能价格比：即机器的性能与价格的比值，此值越大越好。2.1CPU的发展历程和主要产品第2章CPU本章主要内容：2.2CPU的性能指标2.3散热2.4超频2.5CPU的选购本章导读：基础知识重点知识提高知识CPU的性能指标CPU的选购CPU产品和性能散热超频第2章CPU2.1CPU的发展历程和主要产品2.1.1Intel系列主要产品推出时间主要产品推出时间Intel40041971年PentiumMMX1996年Intel8086/80881978~1979年PentiumⅡ1997年Intel802861982年Celeron（赛扬）1998年Intel803861985年PentiumⅢ1999年Intel804861989年Pentium42000年Pentium1993年2.1CPU的发展历程和主要产品2.1.2AMD系列主要产品推出时间主要产品推出时间K51996年ThunderBird2000年K61997年DuronK6-21998年AthlonXPK6-Ⅲ1999年Sempron（闪龙）Athlon1999年2.2CPU的性能指标2.2.1CPU的时钟频率主频：时钟频率，即CPU在单位时间内发出的脉冲数，等于CPU在1秒钟内能够完成的工作周期数。单位为兆赫兹（MHz）。主频越高，CPU的运算速度就越快。外频和倍频：外频是指CPU的总线频率，也称系统频率。倍频是CPU的运行频率与整个系统外频之间的倍数。主频、外频和倍频之间的关系如下：主频=外频×倍频2.2CPU的性能指标2.2.2缓存（Cache）缓存（Cache）：是介于CPU与内存之间的规模较小但速度很快的存储器，它可以在高速的CPU和低速的内存之间起缓冲作用。一级缓存（L1Cache）：是集成在CPU芯片内部的高速缓冲存储器，又叫片内缓存。二级缓存（L2Cache）：一般是加在CPU芯片外部的高速缓冲存储器，又叫片外缓存，是CPU与主存之间的真正缓冲。CPU访问存储器的过程如图所示：CPU一级缓存二级缓存主内存首先访问再访问然后再访问2.2CPU的性能指标2.2.3CPU接口方式Socket方式：是方形多针零插拔力插座，主要与PGA封装的CPU相配套，适用范围很广。Slot方式：是狭长的242管脚的插槽，主要和采用S.E.C接口的CPU相配套。2.2CPU的性能指标2.2.4基本字长指CPU在处理数据时运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数。一般情况下，字长越长，容纳的位数越多，内存可配置的容量就越大，运算速度也越快，计算精度也越高。2.2CPU的性能指标2.2.5访问地址空间的能力CPU所能访问的内存单元数是由地址总线的倍数决定的，如地址总线为16位，则内存寻址能力为1MB；如地址总线为24位，则内存寻址能力16MB；如地址总线为32位，则内存寻址能力4GB。2.2CPU的性能指标2.2.6工艺水平1.集成度2.线宽3.工作电压4.半导体工艺2.2CPU的性能指标2.2.7扩展指令集1.MMX指令集（MultimediaExtensions，多媒体扩展指令集）：是Intel在1996年推出的一项多媒体指令增强技术，它使CPU处理图像、动画、多媒体通信、语音识别以及音频解压缩等方面的能力有了显著提高。2.3DNOW！指令集：是AMD公司开发的多媒体扩展指令集，主要针对三维建模、坐标变换、效果渲染等三维应用场合而设计。3.SSE指令集（InternetStreamingSIMDExtension）：被Intel公司首次应用于PentiumⅢ中，它包括了原MMX和3DNOW！指令集中的所有功能，特别加强了SIMD浮点处理能力，并针对Internet的发展，加强了处理3D网页的能力。4.SSE2指令集：是Intel公司在Pentium4中推出的扩展指令集，它将传统的MMX寄存器扩展成128位，还提供了128位SIMD整数运算操作和128位双精密度浮点运算操作。2.3散热2.3.1使用散热片和风扇降温散热原理：散热片负责传导热量，把集中的热量扩散到自己身上，风扇转动利用气流再把热量带走。散热片的散热能力主要由材质的导热性，散热片接触空气的面积决定。使用散热膏：在CPU和散热片之间填充硅脂，可以更平均；更彻底的传导热量。市场上销售的散热膏往往是纯白的，如果你有兴趣增加其导热性能，可以用刀挂下铅笔芯的细末，然后搅拌均匀，当然，最好是用石墨粉。2.3散热2.3.2软件降温散热原理：降低CPU温度的方法，但从本质上来说无非就是两大类——加强散热和减少发热。而降温软件则属于后者。绝大多数降温软件都是利用HLT指令让CPU在空闲时进入“睡眠”状态，以减少CPU的发热量。但随着Win98、Win2000以及WinXP等支持ACPI的操作系统出现，降温软件就显得不再重要了，尤其是Win2000和WinXP本身已经具有了降温软件的功能——让CPU空闲时进入暂停状态。常用降温软件：WaterfallProV2.99、KCPUCoolerV0.8.0、CPUCoolV6.1.52.4超频2.4.1理论基础1.超频的概念：就是通过人为的方式将CPU、显卡等硬件的工作频率提高，让它们在高于其额定的频率状态下稳定工作。以IntelP4C2.4GHz的CPU为例，它的额定工作频率是2.4GHz，如果将工作频率提高到2.6GHz，系统仍然可以稳定运行，那这次超频就成功了。2.CPU超频原理：CPU超频的主要目的是为了提高CPU的工作频率，也就是CPU的主频。而CPU的主频又是外频和倍频的乘积。例如一块CPU的外频为100MHz,倍频为8.5,可以计算得到它的主频＝外频×倍频＝100MHz×8.5=850MHz。提升CPU的主频可以通过改变CPU的倍频或者外频来实现。但如果使用的是IntelCPU，你尽可以忽略倍频，因为IntelCPU使用了特殊的制造工艺