電腦組裝與維護(hù)教程

1、電腦組裝與維護(hù)教程第1頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五本 章 導(dǎo) 讀 -了解電腦的發(fā)展史掌握電腦的組成原理認(rèn)識(shí)電腦的基本結(jié)構(gòu)課時(shí)安排： 2學(xué)時(shí)第2頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五學(xué)習(xí)目標(biāo) 在組裝電腦之前，應(yīng)首先了解組裝一臺(tái)電腦至少需要哪些基本部件，各部件的大致功能等基本常識(shí)。本章將對(duì)電腦的基本組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解，剖析電腦的基本結(jié)構(gòu)，讓讀者對(duì)電腦有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，了解一些關(guān)于電腦的基礎(chǔ)知識(shí)，邁出組裝電腦的第一步。 第3頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五本章要點(diǎn) 電腦的誕生電腦的發(fā)展電腦的軟件系統(tǒng)電腦的硬件系統(tǒng)電腦的基本結(jié)構(gòu)第4

2、頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1 電腦的發(fā)展史 電腦是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，可以說電腦是當(dāng)代社會(huì)、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的奠基石。電腦的發(fā)明帶動(dòng)了20世紀(jì)下半葉的信息技術(shù)革命，和以往的工業(yè)革命不同的是電腦將人類從繁雜的腦力和體力勞動(dòng)中解放了出來，這使得人類社會(huì)近50年來的發(fā)展速度比此前任何一個(gè)時(shí)期都快，生產(chǎn)總值比此前幾千年來的總和還要多。電腦為什么會(huì)有如此神奇的力量呢？它究竟是什么樣子呢？它又是如何被發(fā)明的？下面就來了解一下電腦的歷史。第5頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1 電腦的發(fā)展史1.1.1 電腦的誕生1.1.2 電腦的發(fā)展1.1.3

3、 電腦的未來展望 第6頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.1 電腦的誕生 電腦是人們對(duì)電子計(jì)算機(jī)的俗稱，第一臺(tái)電腦是1946年2月15日由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制的，名為“ENIAC”。后來，由天才數(shù)學(xué)大師、美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾伊曼對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，并命名為“馮諾伊曼”體系電腦，現(xiàn)在的電腦都由“馮諾伊曼”體系電腦發(fā)展而來，因此馮諾伊曼被西方科學(xué)家尊稱為“電子計(jì)算機(jī)之父”。第7頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.1 電腦的誕生在電子計(jì)算機(jī)之前，還有具有歷史意義的一臺(tái)計(jì)算器，那就是由法國數(shù)學(xué)家帕斯卡于1642年發(fā)明的。在帕斯卡小時(shí)候，其父親在稅務(wù)

4、局上班，為了減輕父親計(jì)算稅務(wù)的麻煩，他發(fā)明了一種可以計(jì)算的小機(jī)器。這個(gè)計(jì)算器是一個(gè)不大的黃銅盒子，盒子里面并排裝著一些齒輪，這些齒輪上標(biāo)有0910個(gè)數(shù)字，每個(gè)齒輪代表一位數(shù)，當(dāng)?shù)臀积X輪轉(zhuǎn)動(dòng)10圈時(shí)，高位齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，這樣就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)進(jìn)位，這和機(jī)械鐘表極其相似。第8頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.1 電腦的誕生后來，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲在帕斯卡計(jì)算器的基礎(chǔ)上，于1694年發(fā)明了世界上第一臺(tái)能進(jìn)行加減乘除法運(yùn)算的機(jī)械計(jì)算機(jī)。萊布尼茲還有一項(xiàng)重大發(fā)明，那便是當(dāng)今所有電腦使用的二進(jìn)制。二進(jìn)制只有0和1這兩個(gè)數(shù)字，遇到比1大的數(shù)就進(jìn)位。第9頁，共53頁，2022年，5月20

5、日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.2 電腦的發(fā)展 自1946年第一臺(tái)真正意義上的電腦被發(fā)明以來，電腦已經(jīng)走過了近60個(gè)年頭了。從最初采用電子管的龐大電腦到今天超大規(guī)模集成電路的微型電腦，電腦主要經(jīng)歷了4個(gè)階段和3次重大的技術(shù)革新。第10頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.2 電腦的發(fā)展1. 電子管時(shí)代2. 晶體管時(shí)代 3. 集成電路時(shí)代 4. 超大規(guī)模集成電路時(shí)代 第11頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1. 電子管時(shí)代 1946年研發(fā)的第一代ENIAC電腦使用了17468個(gè)真空電子管，耗電量達(dá)174千瓦，占地170平方米，重達(dá)30噸。由于這個(gè)時(shí)期

6、的電腦以電子管作為基本電子元件，用磁鼓作為主存儲(chǔ)器，因而稱為“電子管時(shí)代”。此時(shí)的電腦和我們現(xiàn)在使用的電腦還差得很遠(yuǎn)，它采用的十進(jìn)制的計(jì)數(shù)方式，由馮諾伊曼改進(jìn)后，電腦才開始采用二進(jìn)制的計(jì)數(shù)方式，并且在電腦內(nèi)加入存儲(chǔ)器，把程序和數(shù)據(jù)一起存貯在電腦內(nèi)，讓電腦自動(dòng)完成運(yùn)算過程，這便是我們今天使用的電腦的雛型。第12頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1. 電子管時(shí)代人類就是利用這些電子管電腦將人造衛(wèi)星送上了天。但是這一代的電腦體積大、耗電量多、價(jià)格昂貴，運(yùn)行速度較低，并且可靠性較差，使得電腦的應(yīng)用范圍只局限于科研、軍事等少數(shù)幾個(gè)領(lǐng)域。第13頁，共53頁，2022年，5月20日，7

7、點(diǎn)18分，星期五2. 晶體管時(shí)代 1956年誕生了世界上第一臺(tái)晶體管電腦Lepreachaun，它是由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室研制而成的，以晶體管代替電子管作為基本電子元件，該時(shí)期便稱為電腦的“晶體管時(shí)代”。這時(shí)的體積、重量、功耗都大大地減少了，而其計(jì)算速度卻達(dá)到了每秒300萬次。第14頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五3. 集成電路時(shí)代 1962年，由美國得克薩斯公司與美國空軍共同研制出了第一臺(tái)采用中小規(guī)模集成電路的電腦。當(dāng)時(shí)的電腦大都以集成電路為最基本電子元件，其體積、功耗都進(jìn)一步減少，可靠性進(jìn)一步提高，運(yùn)算速度達(dá)到了每秒4000萬次，這個(gè)時(shí)期便被稱為“集成電路時(shí)代”。由于電腦

8、采用了中小規(guī)模集成電路，因而集成度較高、功能增強(qiáng)、價(jià)格卻更便宜，使電腦的應(yīng)用范圍變得更為廣闊。第15頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五4. 超大規(guī)模集成電路時(shí)代 隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，70年代后，各種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于電腦制造，這使得電子元器件的集成度進(jìn)一步加大，出現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。電腦以大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路作為基本電子元件后，使得體積更加小型化，功耗更低，價(jià)格更便宜，為電腦的普及鋪平了道路。這時(shí)微型機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，為電腦的普及以及網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)造了條件。 第16頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.3 電腦的未來展望 戈登摩爾

9、是Intel公司創(chuàng)始人之一，1965年，他預(yù)言了電腦集成技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，那就是每18個(gè)月在同樣面積的芯片中集成的晶體管數(shù)將翻一番，而成本將下降一半。幾十年來，電腦芯片的集成度嚴(yán)格按照摩爾定律進(jìn)行發(fā)展，不過它已經(jīng)走到了盡頭，由于電腦采用的是電流作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)，而電流主要靠電子的遷移而產(chǎn)生，電子最基本的通路是原子，一個(gè)原子的直徑大約等于1nm，目前芯片的制造工藝已經(jīng)達(dá)到了90nm甚至更小，也就是說一條傳輸電流的導(dǎo)線的直徑即為90個(gè)原子并排的長(zhǎng)度，照這樣發(fā)展下去，最終一條導(dǎo)線的直徑可以達(dá)到一個(gè)原子的直徑長(zhǎng)度，但是這樣的電路是極不穩(wěn)定的，因?yàn)殡娏鳂O易造成原子遷移，那么電路也就斷路了。第17頁，共5

10、3頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.3 電腦的未來展望由于晶體管電腦存在上述的物理極限，因而人類在較早的時(shí)候就開始了各種非晶體管電腦的研究，如“夢(mèng)幻式”的超導(dǎo)電腦、生物電腦、光學(xué)電腦等，其中研究成果最為顯著的是光學(xué)電腦。2003年10月底，以色列Lenslet公司研發(fā)的Enlight全球首枚嵌入光核心的商用向量光學(xué)數(shù)字處理器問世，它的運(yùn)算速度達(dá)到了8萬億次/秒，是普通數(shù)字信號(hào)處理器的1000倍。 第18頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.3 電腦的未來展望這些電腦被稱為第五代電腦，其速度將達(dá)到每秒萬億次，能在更大程度上仿真人的智能，并在某些方面超

11、過人的智能。目前，電腦還在向以下4個(gè)方面發(fā)展。 第19頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.1.3 電腦的未來展望1） 巨型化2） 微型化3） 網(wǎng)絡(luò)化4） 智能化第20頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.2 電腦的組成原理 一臺(tái)電腦系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩大部分組成，硬件是指組成電腦的物理實(shí)體，如CPU、主板、內(nèi)存等；軟件是指運(yùn)行于硬件之上具有一定功能，并能夠?qū)τ布M(jìn)行操作、管理及控制的電腦程序，它依附于硬件。第21頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.2 電腦的組成原理1.2.1 硬件系統(tǒng)1.2.2 軟件系統(tǒng)第22頁，共53頁

12、，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.2.1 硬件系統(tǒng) 微型電腦和大型電腦都是以“電子計(jì)算機(jī)之父”馮諾依曼所設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)就像一本書的目錄一樣，使得電腦的發(fā)展變化從未越出其規(guī)定和約束。馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)規(guī)定電腦主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等幾部分組成。第23頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五硬件系統(tǒng)第24頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.2.1 硬件系統(tǒng)1. 運(yùn)算器和控制器2. 存儲(chǔ)器 3. 輸入設(shè)備 4. 輸出設(shè)備 第25頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1. 運(yùn)算器和

13、控制器 運(yùn)算器，顧名思義即進(jìn)行計(jì)算的機(jī)器，它被集成在CPU中，用來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即完成數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器是指進(jìn)行控制的機(jī)器，它也被集成在CPU中，用來對(duì)電腦的運(yùn)算器等部件進(jìn)行控制，控制器可以發(fā)出各種指令，以控制整個(gè)電腦的運(yùn)行，指揮和協(xié)調(diào)電腦各部件的工作。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理單元，英文名為Central Processing Unit，簡(jiǎn)稱CPU。CPU是整個(gè)電腦的中樞，通過各部分的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析、判斷和計(jì)算等處理，以完成程序所指定的任務(wù)。第26頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五2. 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是電腦存放數(shù)據(jù)的倉庫，存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外

14、存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器又叫內(nèi)存或主存，其容量較小，但速度快，用于存放臨時(shí)數(shù)據(jù)；外存儲(chǔ)器是輔助存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱外存，其容量較大，但速度較慢，用于存放電腦暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)和程序。內(nèi)存和外存的關(guān)系就像大米口袋和糧倉的關(guān)系，大米口袋用于存放要吃的大米，糧倉則存放暫時(shí)不吃的糧食。第27頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五3. 輸入設(shè)備 輸入設(shè)備是指將數(shù)據(jù)輸入到電腦中的設(shè)備，在早期，輸入設(shè)備是一臺(tái)讀孔的機(jī)器，它只能輸入“0”和“1”兩種數(shù)字。隨著高級(jí)語言的出現(xiàn)，人們逐漸發(fā)明了鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀和手寫板等人性化的輸入設(shè)備，從而使電腦不再只是科學(xué)家能夠操作的工具，一般人也可以輕松駕馭。 第28頁，共5

15、3頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五4. 輸出設(shè)備 在電腦中，輸出設(shè)備負(fù)責(zé)將電腦處理數(shù)據(jù)時(shí)的中間過程和結(jié)果告知人們，讓人們以此來判斷計(jì)算的正確性。最初電腦的輸出結(jié)果是一長(zhǎng)串由0和1組成的機(jī)器數(shù)，人們很難對(duì)其進(jìn)行判斷，后來為了方便，便在電腦中加入各種轉(zhuǎn)換設(shè)備，將機(jī)器數(shù)轉(zhuǎn)換成人們能夠輕松識(shí)別的數(shù)字、字符、表格、圖形等。最常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)和繪圖儀等，現(xiàn)在顯示器已成為每臺(tái)電腦的必配輸出設(shè)備。 第29頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.2.2 軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)運(yùn)行在電腦硬件系統(tǒng)上，其作用是運(yùn)行、管理和維護(hù)電腦系統(tǒng)，并充分發(fā)揮電腦性能。電腦軟件都是由電腦

16、語言編制而成的程序，由于軟件的功能各有不同，因此可將其分為系統(tǒng)軟件、程序設(shè)計(jì)語言和應(yīng)用軟件3大類。系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)語言應(yīng)用軟件第30頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3 電腦的基本結(jié)構(gòu) 從外觀上看，電腦由主機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤和音箱等設(shè)備組成。為了更好地了解認(rèn)識(shí)電腦，這里將電腦細(xì)分為主機(jī)中的CPU（中央處理器）、主板、內(nèi)存條、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、顯卡、聲卡、機(jī)箱，以及顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音箱、打印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)和游戲手柄等。第31頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五電腦的基本結(jié)構(gòu)第32頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.

17、3 電腦的基本結(jié)構(gòu)1.3.1 中央處理器（CPU）主板 內(nèi)存 硬盤 光驅(qū) 顯卡與顯示器 聲卡與音箱 鍵盤與鼠標(biāo) 電源和主機(jī)箱 其他外設(shè) 第33頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.1 中央處理器（CPU） CPU是電腦的大腦。日常所說的奔騰、奔騰、奔騰、奔騰、賽揚(yáng)、速龍、毒龍、雷鳥等都是CPU的型號(hào)，而“奔騰 2.8GHz”則是指該CPU的主頻，即運(yùn)算速度，它是CPU較關(guān)鍵的一項(xiàng)性能指標(biāo)。第34頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.2 主板 主板在電腦中起著舉足輕重的作用，是電腦最重要的部件之一，主機(jī)里面幾乎所有的設(shè)備都會(huì)和主板有關(guān)聯(lián)。從外觀

18、上看，一塊方形的電路板上布滿了各種電子元器件、插槽和各種外部接口，其中有北橋芯片、CPU插槽、顯卡插槽、鼠標(biāo)和鍵盤接口、電源插座等。第35頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五主板第36頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.3 內(nèi)存 內(nèi)存是馮諾伊曼體系電腦中的關(guān)鍵部件，電腦沒有內(nèi)存將無法運(yùn)行。內(nèi)存是電腦中各部件與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的中轉(zhuǎn)站，用于存儲(chǔ)CPU當(dāng)前處理的信息，能直接和CPU交換數(shù)據(jù)。內(nèi)存由半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制成，特點(diǎn)是存取速度快，但是容量較小、斷電后不能保存數(shù)據(jù)。第37頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五內(nèi)存第38頁，

19、共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.4 硬盤 硬盤是電腦中較重要的存儲(chǔ)設(shè)備，在其中存放著電腦正常運(yùn)行需要的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，它具有速度快、容量大、可靠性高等特點(diǎn)。第39頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.5 光驅(qū) 光驅(qū)是電腦中最普遍的外部存儲(chǔ)設(shè)備。由于各種操作系統(tǒng)和軟件都是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，為了方便這些數(shù)據(jù)的存放和傳播，便將其刻在光盤上，為了電腦能夠直接讀取這些數(shù)據(jù)，就在電腦中增加了光驅(qū)這一外設(shè)。在早期的時(shí)候，這類數(shù)據(jù)的存放和傳播是采用類似錄音機(jī)磁帶的存儲(chǔ)介質(zhì)，即磁帶機(jī)和磁盤（軟盤）。后來開始使用光盤來存放電腦程序、多媒體應(yīng)用軟件以及文本、圖形圖像等

20、。用光盤存放數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是容量大、成本低，而且保存時(shí)間長(zhǎng)。 第40頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五光驅(qū)第41頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.6 顯卡與顯示器 顯卡與顯示器共同組成了電腦的顯示系統(tǒng)，是電腦的輸出設(shè)備。顯卡又稱為顯示適配器，它主要用于電腦中的圖形處理和輸出。顯示器的重要作用是將顯卡傳送來的圖像信息在屏幕上顯示，它是用戶和電腦對(duì)話的窗口，它可以顯示用戶的輸入信息和電腦的輸出信息。第42頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五顯卡與顯示器第43頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.7 聲卡與音箱 聲卡與音箱組成了電腦的音效系統(tǒng)，它們也是電腦的輸出設(shè)備之一。聲卡的作用和顯卡類似，用于聲音信息的處理和輸出。聲卡還可用來進(jìn)行聲音的輸入，多媒體音箱。第44頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五聲卡與音箱第45頁，共53頁，2022年，5月20日，7點(diǎn)18分，星期五1.3.8 鍵盤與鼠標(biāo) 自從人們擺脫了手工的數(shù)字輸入后，鍵