计算机组装与维修第二章硬件讲解
计算机组装与维 修技术 东华理工学院长江学院 信息工程系 主讲教师 谌洪茂 第 2 章 计算机硬件详解 学习目标 应知 计算机各硬件的主要功能 计算机各主要部件的工作原理 计算机硬件设备的规格型号 应会 能够掌握计算机中各主要部件的工作原理 各部 件在微机系统中的作用 能够识别出各硬件设备的主要参数指标及主要生 产厂商 主要内容 2 1 主板 2 2CPU 2 3 内存系统 2 4 外存 2 5 显示卡和显示器 2 6 键盘与鼠标 2 7 其他扩展卡 主板的主要组成部分 含芯片 插槽 接口 芯片组 南桥 北桥 BIOS 芯片 其他板载设备芯片 音频 Codec 网卡芯片等 CPU 插槽 内存插槽 总线扩展槽 ISA PCI AGP PCI E 等 主机内部 I O 接口 IDE SATA Floppy 主机外部 I O 接口 PS 2 USB 串并口等 其他 2 1 1 主板芯片组 1 概述 多数芯片组由北桥芯片 North Bridge Chip 和 南 桥 芯 片 South Bridge Chip 组成的南 北桥架构 两块芯片就 像桥梁或纽带一样将电 脑系统中各个独立的器 件和设备连接起来形成 整体 VIAApolloPro133A 芯片组 2 技术规格 北桥芯片 1 CPU 规格 支持 CPU 类型 PentiumIII Pentium4 Athlon Athlon64 支持前端总线频率 PentiumIII 100MHz 133MHz Pentium4 400MHz 1066MHz Athlon 200MHz 400MHz Athlon64 800MHz 2 技术规格 北桥芯片 2 内存规格 支持内存类型 SDRAM DDR SDRAM DDRII SDRAM RDRAM 支持内存工作频率 SDRAM 66MHz 133MHz DDR SDRAM 200MHz 400MHz DDRII SDRAM 400MHz 800MHz RDRAM 400MHz 533MHz 异步内存频率 是否支持 CPU 和内存以不同的工作频率运行 最大内存插槽数 一般为 2 3 或 4 最大内存容量 一般为 512MB 到 4GB 之间 双通道技术 适用于 DDR DDRII 和 RDRAM 能够有效提高内存系 统吞吐量 2 技术规格 北桥芯片 3 系统总线规格 支持总线类型 ISA PCI AGP PCI E 支持最大 PCI 插槽数 一般为 4 5 6 AGP 是否支持 AGP1X 2X 4X 8X 是否集成图形控制器 4 图形系统规格 2 技术规格 南桥芯片 1 硬盘接口规格 接口类型 PATA 并行 ATA 即标准 IDE 接口 SCSI SATA 串行 ATA Ultra ATA 是否支持 Ultra ATA33 66 100 133 类型 USB IEEE1394 USB 规格 USB1 1 USB2 0 最多 USB 口数 一般为 2 到 8 个 2 外设总线规格 2 技术规格 南桥芯片 3 其他整合资源 AC97 声效控制器 MODEM 控制器 以太网控制器 ACPI 一般有 S1 POS CPU 停止工作 S3 STR 除了内存外的部件都停止工作 两种模式 4 电源管理 2 1 2BIOS 1 概述 BIOS Basic Input Output System 基 本 输入 输出系统 是 被固化在计算机 ROM 上 的一组程序 为计算机 提供最低级 最直接的 硬件控制与支持 更形象地说 BIOS 就是 硬件与软件程序之间的 一个 桥梁 或者说是 接口 BIOS 芯片 32PINDIP PLCC 2BIOS 的功能和作用 BIOS 中断调用 POST 加电自检 BIOS 系统设置程序 2 1 3 总线与局部总线 1 概述 总 线 就 是 各 种 信 号 线 的 集 合 是 计 算 机 各 部 件 之 间 传 送 数 据 地 址 和 控 制 信息的公共通路 PC 上的常见总线扩展槽 2PC 上的常见总线标准 ISA IndustryStandardArchitecture 是 IBM 公 司为 286 AT 电脑制定的总线工业标准 也称为 AT 总线 PCI PeripheralComponentInterconnect 是 SIG SpecialInterestGroup 集团推出的总线结 构 1992 年起 先后有 Intel HP IBM Apple DEC Compaq NEC 等著名的厂商加盟重新组建 AGP AcceleratedGraphicsPort 即加速图形 端口 它是一种为了提高视频带宽而设计的接口规 范 严格说来 AGP 是一种接口标准 2PC 上的常见总线标准 PCIExpress 由英特尔提出 采用点对点串行连接 比起 PCI 的总线共享并行架构 每个设备都有自己的专用连接 不需要向整个总线请求带宽 可以把数据传输率提高到一 个很高的频率 达到 PCI 所不能提供的高带宽 IEEE1394 原型是运行在 AppleMac 电脑上的 FireWire 火线 由 IEEE 采用并且重新进行了规范 是一种串行接 口标准 这种接口标准允许把电脑 电脑外部设备 各种 家电简单地连接在一起 USB UniversalSerialBus 通用串行总线 由 Compaq DEC IBM Intel Microsoft NEC 和 NorthenTelecom 等 公司为简化 PC 与外设之间的互连而共同研究开发的一种免 费的标准化连接器 它支持各种 PC 与外设之间的连接 还 可实现数字多媒体集成 2 1 4CPU 插槽和内存插槽 1 Socket370 Socket 370 架构是英 特 尔 开 发 出 来 代 替 SLOT 架构 也采用 零插拔力插槽 对应 Pentium III 系 列 CPU Socket370 插槽 2 Socket478 Socket 478 插 槽 是 Pentium 4 系列处理 器所采用的接口类型 之一 Socket 478 的 Pentium 4 处理器面 积很小 其针脚排列 极为紧密 Socket478 插槽 3 Socket775 Socket 775 又称为 Socket T 是 Intel LGA775 封装的 CPU 所对应的处理器插槽 能支 持 LGA775 封装的 Pentium 4 Pentium 4 EE Celeron D 等 CPU Socket 775 插槽与 Socket 478 插槽明显不同 没有 Socket 478 插槽那样的 CPU 针脚插孔 取而代之的 是 775 根有弹性的触须状针 脚 Socket775 插槽 4 内存插槽 用以插接内存条 右图是三种常见的 内存插槽 从上至 下依次为 内存 插槽 168 针 SDRAM 插槽 184 针 DDR 插槽 240 针 DDR2 插槽 2 1 5 输入 输出接口 1 概述 所谓接口是指连接总 线与外部设备的适配 电路 处于总线与外 部设备之间 起着连 接二者的桥梁作用 PC 机的标准输入 输出接口 2 IDE 接口和软驱接口 主板中一般都提供两个 IDE 接口 每个 IDE 接口 最多可以连接两个 IDE 设 备 如硬盘 光驱 磁带 机等 IDE 接口有被 SATA 取代的 趋势 软驱接口用于连接软驱 最多可连接两个软驱 IDE 接口和软驱接口 3 LPT 接口和 COM 接口 LPT 为并行接口 传输 速度相对较快 主要用 于连接打印机 COM 为串行接口 主要 用于连接鼠标 外置 Modem 属于传统接口 有被 USB 取代的趋势 串行接口和并行接口 4 PS 2 键盘接口和 PS 2 鼠标接口 用于连接 PS 2 键盘和鼠标 两种接口的结构是一样的 都是 6 pinMINIDIN 端子 一般的分寸是 在主板平置 的前提下 上面的接鼠标 下面的接键盘 对于符合 PC99 规范的主板 可以通过颜色区分 绿色的 接鼠标 紫色的接键盘 PS 2 键盘接口和鼠标接口 5 USB 端口 是一种通用外设总线接 口 可以用来连接各种 设备 包括打印机 Modem 鼠标 键盘 移动存储设备 扫描仪 音箱等 USB1 1 最大传输速率 12Mbps USB2 0 最大 传输速率 480Mbps USB 端口 主要内容 2 1 主板 2 2CPU 2 3 内存系统 2 4 外存 2 5 显示卡和显示器 2 6 键盘与鼠标 2 7 其他扩展卡 2 2 1CPU 简介 1 概述 CPU Central ProcessingUnit 中央 处理器 是计算机的核 心部件 从功能上看 CPU 将运算器和控制器 集成在一块芯片中 也 被称为 Microprocessor 微处理器 CPU 的运行速度和性能 很大程度上决定了计算 机的整体性能 Pentium4CPU 2 CPU 的主要性能指标 主频 外频 数据总线宽度 地址总线宽度 核心电压和输入 输出电压 3 世界上 CPU 主要生产厂商 Intel AMD VIA 2 2 2486 级 CPU 80486 是 32 位 CPU 与 80386 相比有如下 优点 i486CPU 更强大的多任务的功能 首次采用了 RISC 技术 采用了突发总线方式 将数学协处理器和高速 缓冲存储器一起集成到 芯片内 2 2 3PentiumCPU PentiumCPU 内部数据 总线为 32 位 外部数据 总线为 64 位 与 i486 相 比有如下优点 PentiumCPU 时钟频率提高 数据总线带宽增加 存储器页面大小任选 常用指令固化 对代码的改进 提高多媒体处理能力 2 2 4PentiumII PentiumIII Pentium4 1 PentiumII 在推出 PentiumPro 后 Intel 又推出了它的改进 型产品 PentiumII 特 点 PentiumIICPU 100MHz 前端总线 增添了 57 条 MMX 多媒体 指令 更大的 L1Cache CPU 上集成 512KBL2 Cache 采用 Slot1 插槽 2 PentiumIII 在 PentiumII 技术基 础上开发 特点 Tualatin 核心的 PentiumIII S 支持 100 133MHz 前端总线 增添了 SSE 多媒体指 令 采用 Slot1 Socket 370 插槽 3 Pentium4 Pentium4 引入了全 新的 NetBurst 结构 特点 Pentium4CPU 支持 400 533 800MHz 前端总线 增添了 SSE2 多媒体指令 采用 Socket478 SocketT 775 插槽 Pentium4 还有若干增 强型号 如采用大容量 L2Cache 的 PentiumEE 双核心的 PentiumD 等 LGA775 是一种新型的 无针脚 CPU 封装 多数 LGA775 支持 EMT64 指 令 可以进行 64 位运算 LGA775CPU 主要内容 2 1 主板 2 2CPU 2 3 内存系统 2 4 外存 2 5 显示卡和显示器 2 6 键盘与鼠标 2 7 其他扩展卡 2 3 1 存储器概述 存储器是计算机中广泛使用的部件之一 存储器有两 项重要指标 容量和速度 容量一般用比特 b 或字节 B 为单位 速度用存取时间 又称读写时间或读写周期 一般以纳秒 ns 为单位 按其存储的数据是否可改写 存储器可分为 ROM 和 RAM 两种 2 3 2DRAM 及 DRAM 控制技术的发展 1 概述 DRAM 比 SRAM 电路简单 集成度高 同样芯片面积上可作出 更多的存储单元 在需大量使用存储器的计算机中 DRAM 被 广泛使用 计算机的内存主要由 DRAM 组成 DRAM 的种类 FPDRAM FastPageModeDRAM 快页模式动态随机存储器 EDODRAM ExtendedDataOutputDRAM 扩充数据输出动态随机 存储器
