電腦組裝與維護教程

電腦組裝與維護教程第1頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月本章導讀--了解電腦的發(fā)展史掌握電腦的組成原理認識電腦的基本結構課時安排：2學時第2頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月學習目標在組裝電腦之前，應首先了解組裝一臺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。本章將對電腦的基本組成和結構進行講解，剖析電腦的基本結構，讓讀者對電腦有一個初步的認識，了解一些關于電腦的基礎知識，邁出組裝電腦的第一步。第3頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月本章要點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)電腦的基本結構第4頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1電腦的發(fā)展史電腦是20世紀最偉大的發(fā)明之一，可以說電腦是當代社會、科學和經濟發(fā)展的奠基石。電腦的發(fā)明帶動了20世紀下半葉的信息技術革命，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中解放了出來，這使得人類社會近50年來的發(fā)展速度比此前任何一個時期都快，生產總值比此前幾千年來的總和還要多。電腦為什么會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，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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電腦的未來展望第6頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1電腦的誕生電腦是人們對電子計算機的俗稱，第一臺電腦是1946年2月15日由美國賓夕法尼亞大學研制的，名為“ENIAC”。后來，由天才數學大師、美籍匈牙利數學家馮·諾伊曼對其進行了改進，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·諾伊曼被西方科學家尊稱為“電子計算機之父”。第7頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1電腦的誕生在電子計算機之前，還有具有歷史意義的一臺計算器，那就是由法國數學家帕斯卡于1642年發(fā)明的。在帕斯卡小時候，其父親在稅務局上班，為了減輕父親計算稅務的麻煩，他發(fā)明了一種可以計算的小機器。這個計算器是一個不大的黃銅盒子，盒子里面并排裝著一些齒輪，這些齒輪上標有0～910個數字，每個齒輪代表一位數，當低位齒輪轉動10圈時，高位齒輪轉動1圈，這樣就實現(xiàn)了自動進位，這和機械鐘表極其相似。第8頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.1電腦的誕生后來，德國數學家萊布尼茲在帕斯卡計算器的基礎上，于1694年發(fā)明了世界上第一臺能進行加減乘除法運算的機械計算機。萊布尼茲還有一項重大發(fā)明，那便是當今所有電腦使用的二進制。二進制只有0和1這兩個數字，遇到比1大的數就進位。第9頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2電腦的發(fā)展自1946年第一臺真正意義上的電腦被發(fā)明以來，電腦已經走過了近60個年頭了。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，電腦主要經歷了4個階段和3次重大的技術革新。第10頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.2電腦的發(fā)展1.電子管時代2.晶體管時代3.集成電路時代4.超大規(guī)模集成電路時代第11頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.電子管時代1946年研發(fā)的第一代ENIAC電腦使用了17468個真空電子管，耗電量達174千瓦，占地170平方米，重達30噸。由于這個時期的電腦以電子管作為基本電子元件，用磁鼓作為主存儲器，因而稱為“電子管時代”。此時的電腦和我們現(xiàn)在使用的電腦還差得很遠，它采用的十進制的計數方式，由馮·諾伊曼改進后，電腦才開始采用二進制的計數方式，并且在電腦內加入存儲器，把程序和數據一起存貯在電腦內，讓電腦自動完成運算過程，這便是我們今天使用的電腦的雛型。第12頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.電子管時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、價格昂貴，運行速度較低，并且可靠性較差，使得電腦的應用范圍只局限于科研、軍事等少數幾個領域。第13頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月2.晶體管時代1956年誕生了世界上第一臺晶體管電腦Lepreachaun，它是由美國貝爾實驗室研制而成的，以晶體管代替電子管作為基本電子元件，該時期便稱為電腦的“晶體管時代”。這時的體積、重量、功耗都大大地減少了，而其計算速度卻達到了每秒300萬次。第14頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3.集成電路時代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采用中小規(guī)模集成電路的電腦。當時的電腦大都以集成電路為最基本電子元件，其體積、功耗都進一步減少，可靠性進一步提高，運算速度達到了每秒4000萬次，這個時期便被稱為“集成電路時代”。由于電腦采用了中小規(guī)模集成電路，因而集成度較高、功能增強、價格卻更便宜，使電腦的應用范圍變得更為廣闊。第15頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月4.超大規(guī)模集成電路時代隨著科學技術突飛猛進地發(fā)展，70年代后，各種先進的生產技術廣泛應用于電腦制造，這使得電子元器件的集成度進一步加大，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，價格更便宜，為電腦的普及鋪平了道路。這時微型機應運而生，為電腦的普及以及網絡化創(chuàng)造了條件。第16頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3電腦的未來展望戈登·摩爾是Intel公司創(chuàng)始人之一，1965年，他預言了電腦集成技術的發(fā)展規(guī)律，那就是每18個月在同樣面積的芯片中集成的晶體管數將翻一番，而成本將下降一半。幾十年來，電腦芯片的集成度嚴格按照摩爾定律進行發(fā)展，不過它已經走到了盡頭，由于電腦采用的是電流作為數據傳輸的信號，而電流主要靠電子的遷移而產生，電子最基本的通路是原子，一個原子的直徑大約等于1nm，目前芯片的制造工藝已經達到了90nm甚至更小，也就是說一條傳輸電流的導線的直徑即為90個原子并排的長度，照這樣發(fā)展下去，最終一條導線的直徑可以達到一個原子的直徑長度，但是這樣的電路是極不穩(wěn)定的，因為電流極易造成原子遷移，那么電路也就斷路了。第17頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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候就開始了各種非晶體管電腦的研究，如“夢幻式”的超導電腦、生物電腦、光學電腦等，其中研究成果最為顯著的是光學電腦。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數字處理器問世，它的運算速度達到了8萬億次/秒，是普通數字信號處理器的1000倍。第18頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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，并在某些方面超過人的智能。目前，電腦還在向以下4個方面發(fā)展。第19頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1.3電腦的未來展望1）巨型化2）微型化3）網絡化4）智能化第20頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2電腦的組成原理一臺電腦系統(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體，如CPU、主板、內存等；軟件是指運行于硬件之上具有一定功能，并能夠對硬件進行操作、管理及控制的電腦程序，它依附于硬件。第21頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.1硬件系統(tǒng)微型電腦和大型電腦都是以“電子計算機之父”馮·諾依曼所設計的體系結構為基礎的，馮·諾依曼體系結構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·諾依曼體系結構規(guī)定電腦主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備等幾部分組成。第23頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月硬件系統(tǒng)第24頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.1硬件系統(tǒng)1.運算器和控制器2.存儲器3.輸入設備4.輸出設備第25頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.運算器和控制器運算器，顧名思義即進行計算的機器，它被集成在CPU中，用來進行數據處理，即完成數據的算術運算和邏輯運算?？刂破魇侵高M行控制的機器，它也被集成在CPU中，用來對電腦的運算器等部件進行控制，控制器可以發(fā)出各種指令，以控制整個電腦的運行，指揮和協(xié)調電腦各部件的工作。運算器和控制器合稱為中央處理單元，英文名為CentralProcessingUnit，簡稱CPU。CPU是整個電腦的中樞，通過各部分的協(xié)同工作，實現(xiàn)數據的分析、判斷和計算等處理，以完成程序所指定的任務。第26頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月2.存儲器存儲器是電腦存放數據的倉庫，存儲器分為內存儲器和外存儲器。內存儲器又叫內存或主存，其容量較小，但速度快，用于存放臨時數據；外存儲器是輔助存儲器，簡稱外存，其容量較大，但速度較慢，用于存放電腦暫時不用的數據和程序。內存和外存的關系就像大米口袋和糧倉的關系，大米口袋用于存放要吃的大米，糧倉則存放暫時不吃的糧食。第27頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月3.輸入設備輸入設備是指將數據輸入到電腦中的設備，在早期，輸入設備是一臺讀孔的機器，它只能輸入“0”和“1”兩種數字。隨著高級語言的出現(xiàn)，人們逐漸發(fā)明了鍵盤、鼠標、掃描儀和手寫板等人性化的輸入設備，從而使電腦不再只是科學家能夠操作的工具，一般人也可以輕松駕馭。第28頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月4.輸出設備在電腦中，輸出設備負責將電腦處理數據時的中間過程和結果告知人們，讓人們以此來判斷計算的正確性。最初電腦的輸出結果是一長串由0和1組成的機器數，人們很難對其進行判斷，后來為了方便，便在電腦中加入各種轉換設備，將機器數轉換成人們能夠輕松識別的數字、字符、表格、圖形等。最常見的輸出設備有顯示器、打印機和繪圖儀等，現(xiàn)在顯示器已成為每臺電腦的必配輸出設備。第29頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.2軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)運行在電腦硬件系統(tǒng)上，其作用是運行、管理和維護電腦系統(tǒng)，并充分發(fā)揮電腦性能。電腦軟件都是由電腦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、程序設計語言和應用軟件3大類。系統(tǒng)軟件程序設計語言應用軟件第30頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3電腦的基本結構從外觀上看，電腦由主機、顯示器、鼠標、鍵盤和音箱等設備組成。為了更好地了解認識電腦，這里將電腦細分為主機中的CPU（中央處理器）、主板、內存條、硬盤、軟驅、光驅、顯卡、聲卡、機箱，以及顯示器、鍵盤、鼠標、音箱、打印機、掃描儀、傳真機和游戲手柄等。第31頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月電腦的基本結構第32頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3電腦的基本結構1.3.1中央處理器（CPU）1.3.2主板

1.3.3內存

1.3.4硬盤

1.3.5光驅1.3.6顯卡與顯示器1.3.7聲卡與音箱1.3.8鍵盤與鼠標1.3.9電源和主機箱1.3.10其他外設第33頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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Ⅱ、奔騰Ⅲ、奔騰Ⅳ、賽揚、速龍、毒龍、雷鳥等都是CPU的型號，而“奔騰Ⅳ2.8GHz”則是指該CPU的主頻，即運算速度，它是CPU較關鍵的一項性能指標。第34頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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，主機里面幾乎所有的設備都會和主板有關聯(lián)。從外觀上看，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、鼠標和鍵盤接口、電源插座等。第35頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月主板第36頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.3內存內存是馮·諾伊曼體系電腦中的關鍵部件，電腦沒有內存將無法運行。內存是電腦中各部件與CPU進行數據交換的中轉站，用于存儲CPU當前處理的信息，能直接和CPU交換數據。內存由半導體大規(guī)模集成電路制成，特點是存取速度快，但是容量較小、斷電后不能保存數據。第37頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月內存第38頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.4硬盤硬盤是電腦中較重要的存儲設備，在其中存放著電腦正常運行需要的操作系統(tǒng)和數據，它具有速度快、容量大、可靠性高等特點。第39頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3.5光驅光驅是電腦中最普遍的外部存儲設備。由于各種操作系統(tǒng)和軟件都是二進制數據，為了方便這些數據的存放和傳播，便將其刻在光盤上，為了電腦能夠直接讀取這些數據，就在電腦中增加了光驅這一外設。在早期的時候，這類數據的存放和傳播是采用類似錄音機磁帶的存儲介質，即磁帶機和磁盤（軟盤）。后來開始使用光盤來存放電腦程序、多媒體應用軟件以及文本、圖形圖像等。用光盤存放數據的特點是容量大、成本低，而且保存時間長。第40頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月光驅第41頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月顯卡與顯示器第43頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月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。聲卡還可用來進行聲音的輸入，多媒體音箱。第44頁，課件共53頁，創(chuàng)作于2023年2月聲卡與音箱第45頁，課件共53頁，創(chuàng)作于