计算机组装、维护与维修项目教程01初识计算机组装

了解计算机系统的组成和了解计算机系统的组成和分类分类了解计算机基本了解计算机基本硬件硬件计算机由硬件和软件组成，其中，计算机的硬件系统由中央处理器、存储器、输入设备和输出设备等组成。输入设备是可以将外部信息传送给计算机的设备，包括键盘、鼠标和扫描仪等；输出设备是将计算机的处理结果显示出来的外部设备，包括显示器和打印机等。中央处理器是英文Central Processing Unit的缩写，即CPU。CPU是计算机中的核心配件，它由控制器和运算器组成，是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU存储器是计算机系统中的记忆设备，是用来存储数据的装置。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。外存通常是磁性介质（如硬盘）或光盘等，能长期保存信息。内存主要是指安装主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据就会丢失。硬盘 光盘输入设备是指向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁，用于把原始数据和处理这些数据的指令输入到计算机中。键盘、鼠标、摄像机、扫描仪、手写板和语音输入装置等都属于输入设备。计算机的输入设备按功能可分为下列几类。字符输入设备：键盘。光学阅读设备：光学标记阅读机、光学字符阅读机等。图形输入设备：鼠标、操纵杆、光笔和手写板等。图像输入设备：摄像机、照相机、扫描仪和传真机等。模拟输入设备：语言模数转换识别系统等。键盘和鼠标 扫描仪摄像机 照相机输出设备与输入设备对称，也是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出。它把计算机的各种计算结果或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、打印机、绘图仪、投影仪、语音输出系统、磁记录设备等。显示器 打印机软件是指为计算机运行工作服务的各种程序、数据及相关资料。软件是电脑的灵魂，是电脑具体功能的体现，要让电脑为我们工作，必须在电脑中安装相应的软件。计算机软件主要分为系统软件和应用软件两大类，下面分别介绍。系统软件是管理和控制计算机软、硬件资源的软件，它的功能是使计算机能够正常工作或具备解决某些问题的能力。系统软件包括操作系统、数据库管理系统和各种程序设计语言。其中，操作系统是控制和管理计算机软、硬件资源的平台。它在计算机系统中占有特殊的地位，计算机需要安装操作系统才能正常工作。这是因为，一方面，用户需要通过操作系统去操作计算机，合理、有效地利用各种资源，而不必去直接操作计算机的硬件；另一方面，计算机中所有其他软件都建立在操作系统的基础上，并得到它的支持与服务。常见的操作系统有Windows、Linux、Unix和Android（安卓）等。其中，Windows是计算机最常用的操作系统，包括Windows XP、Windows 2003、Windows 2008、Windows 7和Windows 8等版本。左图和右图所示为Windows XP和Windows 7操作系统的运行界面。Android（安卓）系统主要应用于手机和平板电脑等设备。Windows XP操作系统 Windows 7操作系统应用软件是专为解决一些具体的问题而设计的软件，根据软件的用途不同，可以将其分为通用软件和专用软件。其中通用软件包括办公软件和图形图像处理软件等，如Office办公软件和Photoshop图像处理软件；专用软件包括常用的辅助工具软件，如杀毒软件、上传和下载工具等。左图和右图所示分别为Photoshop软件和迅雷软件主界面。Photoshop主界面 迅雷主界面根据计算机的特点和使用情况，可以把计算机分为：服务器、工作站、台式机、便携机、一体计算机、手持机和平板电脑几大类。简单来说，服务器是指在网络环境中能为其他计算机提供服务的高性能计算机系统。服务器的硬件构成与普通计算机相似，但这些硬件是针对具体的网络应用特别制定的。例如，服务器通常具有大容量的内、外储存器和快速的输入/输出通道，以及强大的信息处理能力和联网能力。从应用上看，服务器主要分为网络服务器、打印服务器、磁盘服务器和文件服务器等。下图所示为长城至翔服务器。长城至翔服务器工作站是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及大容量的内、外存储器，并且具有强大的信息处理功能。工作站通常面向专业应用领域，如工程设计、动画制作和软件开发等。下图所示为XASUN T5图形工作站。XASUN T5图形工作站台式机也称桌面机。它由主机、显示器、键盘和鼠标等设备组成，是我们日常使用最多的计算机。根据配置和用途的不同，台式机又分为商用微机、家用微机和多媒体微机。下图所示为联想台式机。联想台式机台式机主要由主机、显示器、键盘和鼠标等设备组成。主机是台式机硬件系统的核心，它的外部是机箱，机箱里面的配件决定了计算机的性能。要组装一台计算机并让其稳定运行，机箱内需要的基本硬件有：主板、CPU、散热器、内存、硬盘、显卡、电源，以及各种连接线，如下图所示。我们将在后面详细讲解这些设备的作用、选购和安装方法。机箱内部的配件配置电源电源引出线CPU与风扇显卡主板光驱连接IDE光驱的信号电缆内存条与机箱面板电源指示灯、复位按钮、电源开关相连的信号电缆硬盘连接串口硬盘的信号电缆便携机也称笔记本式计算机。它的功能与台式机不相上下，其特点是体积小、重量轻。它就像一个笔记本，打开后，一面是LCD（液晶显示器），另一面则是键盘以及当做鼠标使用的触摸板或轨迹球等。下图所示为华硕记本式计算机。华硕笔记本式计算机随着计算机集成度的增强，计算机厂商开始把主机集成到显示器中，从而形成一体计算机（all-in-one，AIO）。AIO较传统台式机的优势在于：连线少、体积小；集成度更高，价格却无明显变化；可塑性更强，厂商可以设计出极具个性的产品。下图为苹果一体计算机。苹果一体机手持机又称为掌上计算机或“亚笔记本”。它比笔记本式计算机更小、更轻，是辅助个人工作的数字工具，主要提供记事、通讯录、名片交换及行程安排等功能。下图所示为惠普掌上计算机。惠普掌声计算机平板电脑（Tablet Personal Computer，简称Tablet PC、Flat PC、Tablet或Slates），是一种小型、方便携带的个人电脑，它以触摸屏作为基本的输入设备，具有普通计算机的所有功能。下图所示为海信平板电脑。海信平板电脑对于各硬件生产厂家来说，都需要为自己的产品命名一个型号，以利于产品的管理与销售，以及让消费者能根据产品型号识别其特性。例如，型号为技嘉GA-B85-HD3的主板，其中GA代表生产厂商技嘉，B85代表主板采用Intel B85芯片组，H表示主板有高清接口，多指HDMI，D表示主板采用了全固态日系电容，3表示主板支持DDR3内存。此外，计算机包含了主板、硬盘、内存和显卡等多种部件，而每种部件又有很多厂家在生产。因此，要使这些产品能够彼此连接和使用，这些产品必须遵循一定的规范，这就是所谓的规格。用于电脑产品的规格有很多，但一般用户没有必要去一一了解。对于一般电脑产品来说，比较重要的规格是接口规格。各电脑部件只有采用相同的接口规格，才能将其相互连接。例如，如果电脑主板上提供的是DDR3内存插槽，则必须选用DDR3内存条；再比如，如果电脑主板提供的CPU插槽是Intel LGA 1155类型的，则必须选用Intel LGA 1155针脚的CPU。简单了解计算机后，下面我们来认识一下计算机的各种外设插口和机箱内部的各个部件。台式计算机主机正面和反面1.在主机箱的前面板上通常会配置一些按钮、设备接口和指示灯。虽然主机箱的外观样式不同，但这些按钮、设备接口和指示灯的功能是完全相同的。此外，计算机的电源线、键盘、鼠标、显示器、打印机、网线都连接在主机背面的插孔中，下面我们观察一下这些插孔，了解它们的作用。主机内部图2.观察完主机外部后，拧开机箱侧面挡板的螺丝，向后推动机箱侧面挡板将其取出，然后辨认主板、CPU、CPU风扇、内存、显卡、硬盘、电源等设备，以及查看主板之外的硬件是如何与主板连接在一起的。主板又称主机板、系统板和母板，是安装在主机中最大的一块电路板，计算机中的其他硬件设备都安装在主板中，通过主板上的线路可以协调计算机中各个部件的工作。主板主要由CPU插槽、内存插槽、总线及总线扩展槽（如PCI-E扩展槽）、输入输出（I/O）接口、缓存、电池及各种集成电路等组成。主板总线和总线扩展插槽：总线用于在电脑的各个部件之间传输信息；总线扩展槽用来连接电脑的显卡等部件。总线按传输信息的不同分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来在设备之间传输数据、地址和控制信息。输入输出（I/O）接口：输入输出接口主要用来连接电脑的各种外设，包括PS/2接口（用来连接鼠标和键盘）和USB接口等。其中，USB接口是电脑中最常用的接口，可以用来连接键盘、鼠标、打印机、扫描仪、摄像机、数码相机、优盘等设备，具有传输数据的速度快，可在开机状态下插拔（即热插拔）设备等优点。CPU也称中央处理器，是计算机的指挥和运算中心，如图1-16所示，其重要性好比大脑对于人一样，负责整个系统的协调、控制及运算。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组、内部总线等组成，下面分别予以介绍。CPU正面和反面运算器：是计算机中执行算术和逻辑运算的部件，由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器和通用寄存器组等组成，其中算术逻辑单元的主要功能为进行加、减、乘、除、与、或、非、异或等算术和逻辑运算等。控制器：是计算机的指挥中心，用于决定执行程序的顺序，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成。寄存器组：是CPU重要的数据存储资源，主要用来保存程序计算的中间结果，以便快速进行计算。内部总线：用于将CPU中的所有结构单元内部相连，常见的内部总线技术包括I2C总线、SPI总线和SCI总线等。内存储器也称为主存储器，它是CPU直接读取信息的地方，程序和数据必须先调入内存储器才能由CPU处理。根据内存储器作用的不同，其又分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。我们通常说的内存便是随机存储器（RAM），它的特点是可读可写，主要用于临时存储程序和数据，关机后在其中存储的信息会自动消失。计算机在执行各种程序时，首先要把程序与数据调入内存（如从硬盘调入），这样才能由CPU处理。显然，内存容量越大，频率越高，CPU在同一时间处理的信息量就越多，计算机的性能越好。内存硬盘是电脑中主要的辅助存储部件，如下图所示，它固定在计算机的机箱内，并通过主板的IDE或SATA接口与主板连接，具有容量大、可靠性高、断电后其中的数据也不会丢失等特点。硬盘硬盘的核心部分包括盘体、主轴电机、读写磁头、寻道电机等部件，打开密封的外壳即可看到其内部构造。硬盘内部结构硬盘的盘体由单个或多个盘片重叠在一起组成，是存储数据的载体，也就是保存文件的地方。由多个盘片组成的盘体，各盘片之间都用垫圈隔开。这些盘片是一些表面极为平整光滑的金属圆片，并涂有记录数据的磁性物质。盘体从物理的角度可以分为磁面（Side）、磁道（Track）、柱面（Cylinder）和扇区（Sector）。磁面：也就是组成盘体各盘片的上下两个盘面，第一个盘片的第一面为0磁面，另一面为1磁面；第二个盘片的第一面为2磁面，依次类推。磁道：也就是在低级格式化硬盘时在盘片上划分出来的许多同心圆。最外层的磁道为0道，并向着磁面中心增长。柱面：是指所有盘片上半径相同的磁道构成一个圆筒。扇区：是磁盘存取数据的最基本单位，也就是将每个磁道等分后相邻两个半径之间的区域，每个磁道包含的扇区数目相等。主轴电机是带动盘体做高速旋转的装置。主轴电机能够达到的转速也是评测硬盘档次的一个重要指标。读写磁头与盘片表面的磁性物质发生作用，从而读取或写入数据；寻道电机负责带动磁头寻道，两者由驱动臂连接在一起，构成一个整体装置。显卡也称显示适配器，是电脑中专门用于处理显示数据、图像信息的设备，显卡由显示芯片、显示内存和RAMDAC（数字/模拟转换器）等