计算机组装与维修(第2版)

新书信息表

第1章

【知识目标】

1. 掌握计算机系统的组成。

2. 掌握多媒体计算机的硬件组成。

3. 熟悉计算机中各部件的分类。

4. 熟悉计算机中常见的英文缩写的含义。

5. 掌握计算机各部件的功能和性能指标。

6. 了解主流计算机部件及选购方法。

7. 了解软件系统的组成。

【技能目标】

1. 能够识别多媒体计算机的各组成部件。

2. 能够识别计算机各部件的接口。

3. 能够初步了解市场行情，分清计算机各部件的档次。

4. 能够结合计算机各部件的基本性能指标选购合适的计算机部件。

【重点与难点】

1. 多媒体计算机的硬件组成及各部件的功能。

2. 计算机各部件的基本性能指标及选购技巧。

3. 计算机中各部件的主流产品。

4. 主板的组成。

随着计算机技术的迅猛发展，计算机已逐步渗透到人们工作与生活的方方面面。新的技术、新的产品层出不穷。计算机的用途不同，所需要的计算机软、硬件的配置也有所不同。为适应不同用户的需求，几乎每种计算机配件都有从低端到高端的一系列产品。因此，无论准备自己动手组装计算机还是购买品牌机，都应对计算机的系统组成及市场行情有一定的了解。以便能够根据自己的需要进行选择，合理配置出适合自己要求的个人计算机。通过本章的学习，掌握计算机硬件的基本知识，为学习后面的内容打下基础。

1.1 计算机的硬件系统 计算机的系统组成

计算机系统是一个有机的整体，它由许多部件协同工作。一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，二者缺一不可。

1.1.1 计算机的硬件系统

计算机的硬件系统是指构成计算机的各种电子元器件和机电装置，是看得见摸得着的有形实物，是程序运行的物质基础。计算机的硬件系统由主机和外部设备两大部分组成，如图

1.1所示为多媒体计算机的外观示意图。

图 1.1 多媒体计算机的外观

1. 主机

主机是指主机箱内的所有部件，包括CPU、主板、内存、电源、主机箱、硬盘、软驱、光驱、显卡、声卡、网卡、Modem卡等各种系统功能扩展卡，如表1.1所示。主机是计算机的核心，计算机的所有操作都通过主机完成。

表1.1 主机箱内的主要部件及作用

2. 外部设备

计算机的外部设备是用户与计算机间进行信息交换的桥梁，按功能分为输入设备和输出

设备。输入设备用来接收用户输入的外部信息，并将其转换为计算机能够识别的二进制数存放到内存中。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、数码相机、数字摄像头等。输出设备将计算机处理后的数据以人们可视、可听的形式输出给用户。常见的输出设备有显示器、音箱、打印机和绘图仪等。计算机的主要外部设备如表1.2所示。

表1.2 计算机的主要外部设备

1.1.2 计算机的软件系统

只有硬件而没安装任何软件的计算机称为“裸机”，它本身并不能正常工作。只有在“裸机”中安装相应软件后计算机才能发挥其作用。计算机软件是为了运行、管理和维护计算机的硬件系统而编制的各种程序的集合，它通常分为系统软件和应用软件两大类。

1. 系统软件

系统软件是为了计算机能够正常、高效地工作所配备的各种管理、监控和维护计算机的软、硬件资源的程序。系统软件主要包括操作系统和程序设计软件。操作系统是最基础的软件，是计算机软件系统的核心，主要为其它应用软件构筑一个平台，负责管理计算机的硬件资源，如经常使用的Windows98、Windows 2000/XP、Unix及Linux等。程序设计软件则是在操作系统的支持下，用户可以二次开发计算机软、硬件资源的程序，如C语言等。

2. 应用软件

应用软件是为了完成某项特定的任务而开发的一组程序，是针对各种实际问题而编制的具有某种特定功能的软件，如Office2003、Photoshop、Flash等，它们一般都运行在操作系统之上，由专业人员来开发。计算机防病毒毒软件、游戏软件等均为应用软件。计算机之所以具有无比强大的功能，最根本的原因就是计算机能够运行各种各样的应用程序。

为了实现计算机硬件与软件的连接，在计算机中有一个叫做基本输入/输出的软件系统，英文名称为Basic Input Output System，简称BIOS，它是最接近计算机硬件的底层程序，存放在主板上的BIOS芯片中。在BIOS的外面是操作系统，应用软件运行在操作系统之上。图1.3是计算机硬件和软件系统的关系示意图。

图1.2 计算机硬件和软件系统的示意图

1.2 主板

主板是位于主机箱底部的一块多层印刷电路板，是主机中最大的一块电路板，它上面布满了各种插座、接口和电子元件，其主要作用是为CPU、内存、显卡、声卡、网卡、软驱、硬盘及光驱等设备提供稳定的运行平台。主板是计算机硬件系统的灵魂，计算机系统的运行速度及整体稳定性与兼容性在很大程度上取决于主板。如图1.3所示为主板的外观。

（a）标准ATX结构的Pentium EE主板 （b）标准ATX结构的AMD主板

图1.3 标准ATX结构的主板

1.2.1 主板的构成

作为CPU、内存条、显卡及各种扩展卡等计算机的其它硬件在主机箱内的“家”，主板上安装了组成计算机硬件系统的主要电路。目前市场上销售的主板类型多种多样，大小尺寸也各不相同，虽然不同的主板结构不完全一致、集成的芯片也有所不同，但其基本组成却大同小异，主板上大都包含CPU插座、内存插槽、AGP插槽、外设扩充插槽、驱动器数据接口、主板芯片组、BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘接口、面板控制开关接口、指示灯插接件、电源插座等主要部件，下面分别介绍主板的各个组成部分。

1. CPU插座（或插槽）

CPU插座（或插槽）是用来安装CPU的专用接口。CPU只有正确地安装在CPU插座（插槽）上，才可以正常工作。不同型号的CPU需要搭配不同的主板。不同架构的CPU与主板连接的插座（或插槽）类型各不相同，主要分为Socket插座和Slot插槽。

Socket插座

Socket插座是主板上的一个正方形的插座，插座四周分布着数量不等的管脚，是目前较为流行的CPU接口。目前常见的Socket插座有支持Intel系列CPU的Socket 775(或LGA775)、Socket 478插座和支持AMD系列CPU的Socket AM2、Socket 939、Socket 754插座等，如图1.4所示，它们互不兼容。Socket后面的数字775表示插座上有775个信号。

（a）Socket 478 （b）

Socket775(LGA775)

（c） Socket AM2 （d）Socket 754

图 1.4 目前常见的Socket插座

Slot插槽

Slot插槽是主板上的一条细长的插槽，主要有支持Intel PII、PIII CPU的Slot 1和Slot 2插槽，以及支持AMD CPU的Slot A插槽，它们互不兼容。如图1.5所示为支持PII/PIII CPU的Slot 1插槽。目前Slot架构的主板在计算机配件市场上基本消失。

图 1.5 Slot 1 插槽

知识拓展 CPU安装形式的变迁

8086、80286、80386等早期的PC机中，CPU直接焊在主板上，用户不便拆卸。对普通用户来说，一旦购买了计算机基本上没有升级的余地。到了80486 CPU以后，处理器厂商为了增强用户购买计算机的灵活性和方便计算机升级，采用插座或插槽安装CPU。

最早的Socket插座为486 Socket插座，随着时间推移，相继出现了Socket1、Socket2、Socket3、Socket4、Socket5、Socket6、Socket7、

Socket8、Socket370、Socket A（Socket462）、Socket423、Socket478、Socket775、Socket754、Socket939、Socket940和SocketAM2插座。

Socket插座是专为CPU设计的带开关扳手的插座形式，其特点是通过提起或按下插座旁边的一个小杠杆，可方便灵活地将CPU从插座上取出或将CPU卡紧在插座上。

Slot插槽的外型类似电视游戏机卡匣的插槽。在Slot插槽上安装CPU时，将CPU及其相关控制电路集中到CPU子卡上，按照特定的方向均匀地插入Slot插槽中。

2. 内存插槽

内存插槽是主板上一条狭长的条状槽口，专门用来插放内存条。主板上一般提供2～4条内存插槽。

由于主板芯片组的不同，其支持的内存条的类型也不相同，主板上内存插槽的类型也就不同。内存条与内存插槽间接触点的数量称为内存插槽的线数。根据内存插槽的线数不同，内存插槽主要分为30线的内存插槽、72线的内存插槽、168线的SDRAM内存插槽、184线的DDR SDRAM内存插槽、184线的RDRAM内存插槽和240线的DDRⅡ SDRAM内存

插槽。由于184线的 RDRAM内存条的价格及兼容性的问题，在台式计算机中不常见，而168线的SDRAM在前几年的计算机中较常见，目前基本退出市场。目前台式计算机中常用的是184线DDR SDRAM内存插槽和240线DDRⅡ SDRAM内存插槽，如图1.6和图1.7所示。

图 1.6 184线的 DDR SDRAM的内存插槽（上）和内存条（下）

图 1.7 240线的DDRⅡ SDRAM的内存插槽（上）和内存条（下）

特别提示

不同类型的内存条只能和与之匹配的内存插槽配合使用。

3. AGP插槽和PCI-E插槽

AGP是Accelerated Graphics Port的缩写，是图形加速端口。AGP插槽是显卡与内存进行数据交换的桥梁，主要有AGP 1 、AGP 2 、AGP 4 、AGP 8 等规格。AGP后面的数字越大，表明AGP插槽的工作频率越高。如图1.8所示为带防脱落装置的AGP插槽示意图。

图 1.8 带防脱落装置的AGP显卡插槽

随着计算机硬件的飞速发展，AGP插槽已无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求，目前的主板一般采用PCI Express 16 插槽用于插接显卡。

PCI Express插槽（以下简称PCI-E插槽）采用点对点的串行连接，能够支持热拔插，具有较高的数据传输带宽。根据总线位宽不同，PCI-E的接口主要分为PCI-E 1 、PCI-E 4 、PCI-E 8 及PCI-E 16 等。PCI-E 1 的传输速度为250MB/s，可满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。 因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口应为PCI-E 16 插槽，它能够提供5GB/s的带宽，图

1.9所示为PCI-E插槽的示意图。

图 1.9 PCI-E 16 显卡插槽（长）和PCI-E 1 扩展插槽（短）

4. PCI插槽

PCI插槽是目前个人计算机中用得最多的一种插槽，用来安装声卡、网卡等使用PCI接口的设备。根据主板的板型不同，主板上PCI插槽的数量也不相同。扩充性较好的“大”板，一般有5～6根PCI插槽；而有些“小”板只提供了2～3根PCI插槽。PCI插槽一般为白色或乳白色，也有的PCI插槽的颜色为蓝色，如图1.10所示。

图 1.10 主板上的PCI插槽

知识拓展 主板上的其它类型扩展插槽

除了PCI插槽外，主板上还先后出现了AMR插槽、CNR插槽、ACR插槽等。AMR插槽是音频/调制解调器插槽，常见于整合主板，用以实现低成本音频卡或Modem功能的扩展卡。现在的主板一般不用AMR接口的设备。CNR插槽是通讯网络插卡，是AMR的升级产品，从外观上看,它比AMR稍长一些，而且两者的针脚也不相同，两者不兼容。ACR插槽从外形来看酷似一个倒转的PCI插槽，是由AMD、VIA、ALi等公司支持的AMR的替代产品，它在支持网络和声卡的基础上又增加了有线电视数据传输的功能。它的前部完全和AMR接口兼容，因此也可以支持AMR接口的各类扩展卡。

5. IDE接口

IDE接口用来连接硬盘和光驱等IDE设备。主板上一般有两个40针的IDE接口，标注为IDE1、IDE2或Primary IDE 、Secondary IDE。IDE1或Primary IDE称为主IDE接口，一般用来连接硬盘；IDE2或 Secondary IDE称为从IDE接口，一般用来连接光驱或第二块硬盘。每个IDE接口可连接两个IDE设备，且设备有主、从之分，图1.11中略长一些的两个接口为IDE接口。

6. 软驱接口

软驱接口用来连接软驱。一般主板上有一个34针的软驱接口，可连接两个软驱，一般标注为Floopy FDC或FDD。软驱接口一般位于IDE接口的旁边，图1.11

中略短一些的接口是软驱接口。随着USB设备的普及，目前有些主板上已将软驱接口淘汰。

7. Serial ATA接口

Serial ATA(简称SATA)接口是最新的串行ATA标准，主要用于连接硬盘、光驱和IDE阵列等存储设备。Serial ATA接口是一个7针的串口，一般位于南桥芯片附近，如图1.12所示。与IDE接口相比，Serial ATA接口具有数据传输率高、连接方便、支持热插拔、连接线缆针脚较少、成本较低、可连接更多数量的硬盘等特点。随着SATA接口硬盘的流行，IDE接口已渐渐退出主导地位，现在有些主板上只配备了一个IDE接口。

图 1.11 IDE接口和软驱接口 图 1.12 Serial ATA接口

8. BIOS芯片和CMOS电池

BIOS是Basic Input Output System的缩写，是基本输入输出系统。BIOS芯片是主板上唯一贴有标签的芯片，它是一块Flash ROM芯片，里面固化了输入输出程序、CMOS设置程序、开机自检程序和部分启动自举程序等最基础而又最重要的程序。目前常用的BIOS主要有AWARD BIOS和AMI BIOS，如图1.13所示。

（a） AWARD BIOS （b） AMI BIOS

图 1.13 BIOS芯片

通过BIOS中的CMOS设置程序，可将当前系统中的硬件配置信息保存在CMOS RAM芯片中以备下次启动机器时完成硬件自检。由于CMOS RAM芯片具有掉电后存储内容丢失的特点，为保证存在CMOS RAM芯片中的有关参数保持不变，目前的主板在关机之后一般采用锂电池为其供电，如图1.14所示。

图 1.14 CMOS电池

9. 主板芯片组

主板芯片组又称为控制芯片组，是主板的灵魂和中枢，在很大程度上决定了主板的性能和价格。根据芯片组的作用不同，主板芯片组可分为北桥芯片和南桥芯片。

北桥芯片主要负责管理CPU、内存、AGP显卡等高速设备，在主板中起着主导性作用。北桥芯片大都靠近CPU插座。由于散热量较大，在北桥芯片上装有散热器或风扇，以免高速运行时因过热而损坏，图1.15（a）所示为北桥芯片。主板支持的CPU类型、内存条类型及容量、显卡类型等都由北桥芯片决定。由于北桥芯片影响的都是计算机中的核心部件，故人们习惯用北桥的型号作为主板的型号。如“965主板”是指使用Intel P965芯片做北桥的主板。

南桥芯片一般靠近PCI插槽附近，主要负责主板上的IDE接口、USB接口及PCI插槽、键盘接口、实时时钟等相对低速的部件，如图1.15（b）所示。

（a） 北桥芯片 （b） 南桥芯片

图 1.15 主板芯片组

10. 电源接口

主板电源接口用于连接主机电源电缆后为主板供电，有ATX和AT标准之分， AT电源已退出市场。如图1.16（a）所示为24针的ATX主板电源接口，另外还有一个4针12V的 CPU电源接口，专为CPU提供+12V的电压，如图1.16（b）所示。

（a）主板电源接口 （b） 4针CPU电源接口

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h7nm.html