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1、笔记本的工作原理 内容 笔记本各部件的组成及工作原理简介 日期 2009 03 制作人 刘坤 笔记本各部件的组成 LENOVOThinkPadX300笔记本电脑可见部分 指点杆鼠标 指纹识别 触摸板鼠标 摄像头 显示屏 键盘 光驱 外壳 CPUCPU的工作原理其实很简单 它的内部元件主要包括 控制单元 逻辑单元 存储单元三大部分 指令由控制单元分配到逻辑运算单元 经过加工处理后 再送到存储单元里等待应用程序的使用 笔记本各部件的组成 笔记本各部件的组成 笔记本电脑的主板 笔记本各部件的组成 主板工作原理 主板的主要芯片组由NorthBridge 北桥 芯片和SouthBridge 南桥 芯片组
2、成 北桥是CPU与外部设备之间的联系纽带 PCI E DDRAM PCI插槽和南桥等设备通过不同的总线与它相连 北桥的功能已越来越强 速度越来越快 集成的晶体管也就越来越多 南桥 SouthBridge 与北桥共同组成了芯片组 主要连接IDE设备 SATA设备和I O设备 南桥芯片负责管理中断及DMA通道 其作用是让所有的资料都能有效传递 主板还有一个重要的功能 就是为各部件提供电力 在电源接口和CPU插槽的周围有一些整齐排列的大电容和大功率的稳压管 再加上滤波线圈和稳压控制集成电路 共同组成了主板的电源部分 设计合理的电源电路可以让计算机各部件工作更稳定 减少死机等不稳定现象 笔记本各部件的
3、组成 内存CPU会通过地址总线 AddressBus 将数据地址送到内存 然后数据总线 DataBus 就会把对应的正确数据送往微处理器 传回去给CPU使用 内存从CPU获得查找某个数据的指令 然后找出存取资料的位置 这个动作称为 寻址 它先定出横坐标 也就是 列地址 再定出纵坐标 也就是 行地址 这就好像在地图上画个十字标记一样 非常准确地定出这个地方 最后再进行读或写的动作 笔记本各部件的组成 显卡 独立显卡 集成显卡 独立芯片集成显存显卡 显示卡 videocard 是系统必备的装置 它负责将CPU送来的影像资料 data 处理成显示器 monitor 可以了解的格式 再送到显示屏 sc
4、reen 上形成影像 它是我们从电脑获取资讯最重要的管道 因此显示卡及显示器是电脑最重要的部份之一 笔记本各部件的组成 液晶显示屏液晶显示屏的工作原理是利用液晶的物理特性 在通电时导通 使液晶排列变得有秩序 使光线容易通过 不通电时 排列则变得混乱 阻止光线通过 光线通过时 通过驱动液晶的旋转角度不同从而显示出不同的色彩 笔记本各部件的组成 声卡麦克风和喇叭所用的都是模拟信号 而电脑所能处理的都是数字信号 两者不能混用 声卡的作用就是实现两者的转换 笔记本各部件的组成 光驱工作原理 激光头读取盘片上的数据时 从激光发生器发出的激光透过半反射棱镜 汇聚在物镜上 物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并
5、打到光盘上 此时 光盘上的反射物质就会将照射过来的光线反射回去 透过物镜 再照射到半反射棱镜上 此时 由于棱镜是半反射结构 因此不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上 而是经过反射 穿过透镜 到达了光电二极管上面 由于光盘表面是以突起不平的点来记录数据 所以反射回来的光线就会射向不同的方向 人们将射向不同方向的信号定义为 0 或者 1 发光二极管接受到的是那些以 0 1 排列的数据 并最终将它们解析成为我们所需要的数据 笔记本各部件的组成 硬盘工作原理 硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据 磁头在读取数据时 将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号 再利用数据转换器将这些原始信号变
6、成电脑可以使用的数据 写入数据的操作正好与此相反 硬盘的发展趋势 SSD硬盘是新的发展趋势 优点 不怕震动 耗电量低 速度快 读写出错率低 保存数据更安全 笔记本各部件的组成 网卡网卡的主要工作原理是整理计算机上发往网线上的数据 并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去 有线网卡通过网线传输数据无线局域网网卡通过无线频率的电波传输数据 笔记本各部件的组成 散热器设计现阶段笔记本采用的主要主动散热方式为 热导管散热系统 如图 热管一般是由管壳 吸液芯和端盖三个部分组成 将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体 使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封 热管有两端 分别为
7、蒸发端 加热端 和冷凝端 散热端 两端之间根据需要采取绝热措施 当热管的一端受热时 即两端出现温差时 吸热芯中的液体蒸发汽化 蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体 液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端 如此循环不已 热量得以沿热管迅速传递 笔记本各部件的组成 键盘工作原理目前PC机键盘按键一直沿用IBM发明的行列矩阵方式布局排列 称为扫描矩阵 其内部电路结构的核心是8048单片机微处理器 根据单片机微处理器特定的I O 即Input Output输入 输出 电路 IBM将键盘按键的行列矩阵定义为8行 16列 128键 笔记本各部件的组成 触摸板鼠标触摸板借由电容感应来获知您的手指移动
8、情况 对手指热量并不敏感 当您的手指接触到板面时 板面上的静电场会发生改变 触摸板传感器只是一个印在板表面上的手指轨迹传导线路 而在触摸板表面下的一个特殊集成电路板会不停地测量和报告出此轨迹 从而探知您手指的动作和位置 笔记本各部件的组成 外壳部分 各种常见外壳材料的优缺点 ABS工程塑料优点 高可塑性 价格便宜 缺点 质量重 导热性能欠佳 ABS还含有致癌的化学物 碳纤维结构 它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性 又有ABS工程塑料的高可塑性 优点 强度和导热能力优于普通的ABS塑料 碳纤维是一种导电材质 可以起到类似金属的屏蔽作用 碳纤维强韧性是铝镁合金的两倍 而且散热效果最好 缺点 成本较高
9、成型没有ABS外壳容易 着色也比较难 接地不好会有轻微的漏电感 其机壳上要覆盖一层绝缘涂层 镁铝合金结构 铝 大量的镁优点 质坚量轻 密度低 散热性较好 抗压性较强 抗摔撞及电磁屏蔽 硬度是传统塑料机壳的数倍 但重量仅为后者的三分之一 特点 可使产品更豪华 美观 而且易于上色 可以通过表面处理工艺变成个性化的粉蓝色和粉红色 钛合金目前 钛合金及其它钛复合材料是航空材料 结构 铝 碳纤维 加强型钛复合材料优点 抗撞击特性 使它成为赛车外壳和高尔夫球棒等体育器械的完美选择 钛合金材质的可以说是铝镁合金的加强版 所有特点的加强 关键性的突破是强韧性更强 而且变得更薄 就强韧性看 钛合金是镁合金的三至
10、四倍 能够支持大尺寸的显示器 而能做得更超薄 钛合金厚度只有0 5mm 是镁合金的一半 缺点 通过焊接等复杂的加工程序 才能做出结构复杂的笔记本电脑外壳 因此成本高 十分昂贵 笔记本各部件的组成 电池电池是因化学的电化反应产生的电子流动而形成电流的 外电路中 正电荷移动的方向为电流方向 内电路 也就是电源的内部 则反之 电流流过超导体产生电压 流进导体的一端为正电压 当化学物质反应完后 电池也就消耗完 就不能使用了 如果是充电电池就可以反复的使用 但使用前必须充电 CPU的分类 命名及各款CPU的参数规律 Cpu centeralprocessingunit 称为中央处理单元由运算器和控制器组
11、成是计算器的核心 在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器 这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存 1 主频主频 也就是CPU的时钟频率 简单地说也就是CPU的工作频率 例如我们常说的P4 奔四 1 8GHz 这个1 8GHz 1800MHz 就是CPU的主频 一般说来 一个时钟周期完成的指令数是固定的 所以主频越高 CPU的速度也就越快 主频 外频X倍频 2 制造工艺早期的处理器都是使用0 5微米工艺制造出来的 随着CPU频率的增加 原有的工艺已无法满足产品的要求 这样便出现了0 35微米以及0 25微米工艺 制作工艺越精细意味着单位体积内集成的电子元件越多 而现在 采用0 045微
12、米和0 065微米制造的处理器产品是市场上的主流 3 缓存缓存就是指可以进行高速数据交换的存储器 它先于内存与CPU交换数据 因此速度极快 所以又被称为高速缓存 与处理器相关的缓存一般分为两种 L1缓存 也称内部缓存 和L2缓存 也称外部缓存 L1Cache 一级缓存 是CPU第一层高速缓存 分为数据缓存和指令缓存 内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大 不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成 结构较复杂 在CPU管芯面积不能太大的情况下 L1级高速缓存的容量不可能做得太大 一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32 256KB L2Cache 二级缓存 是CPU的第二层高速缓存
13、分内部和外部两种芯片 内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同 而外部的二级缓存则只有主频的一半 L2高速缓存容量也会影响CPU的性能 原则是越大越好 现在家庭用CPU容量最大的是6MB 而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达6 16MB CPU的分类 命名及各款CPU的参数规律 CPU的分类 命名及各款CPU的参数规律 INTELCoreDuo和CoreSoloINTELCoreDuo和CoreSolo采用了全新的命名规则 由一个前缀字母加四位数字组成 形式是CoreDuo字母 xxxx 部分型号还会采用在数字后面增加字母后缀的形式 一般是E 代表不支持虚拟化技术IntelVT 例如Co
14、reDuoT2300E等等 前缀字母在编号里代表处理器TDP 热设计功耗 的范围 目前共有T L和U等三种类型 其中 T 代表处理器的TDP介于25W 49W之间 大部分主流的移动处理器均为T系列 L 代表处理器的TDP介于15W 24W之间 也就是低电压版本 U 代表处理器的TDP低于14W 也就是超低电压版本 在前缀字母后面的四位数字里 左起第一位数字代表产品的系列 也可以表示处理器的核心数量 其中1代表单核心的CoreSolo 2代表双核心的CoreDuo 后面的三位数字则表示具体的产品型号 其中第二位数字代表产品的具体规格 在前缀字母相同的情况下数字越大就表示产品的规格越高 第三位数字
15、代表前端总线频率 0代表系列中的正常FSB频率 而5则代表比0要低一级的FSB频率 例如CoreDuoL2400就是双核心的低电压版本 而CoreSoloT1350就是单核心的正常电压版本并且FSB频率要比普通的T系列 667MHzFSB 低一级 533MHzFSB 等等 CPU的分类 命名及各款CPU的参数规律 INTEL与AMD的各自优缺点 AMD炫龙64处理器的竞争优势AMD64技术 能够支持32 64位应用 使您的投资增值高主频 高带宽的64位处理器EVP增强病毒防护功能 更安全没烦恼低功耗设计 AMDPowerNow 技术 更长续航时间新增SSE3指令集 Rev E 3D性能更强兼容各种无线方案 无线更自由 ENHANCEDVIRUSPROTECTION 坚韧 激情 纪律严明 执行力 团队 创新 ThankYou
