計算機組裝與維修01.ppt

計算機維護與維修教程 （電子版初稿）,2002年4月,第1章 微型計算機系統(tǒng)簡介,本章簡要介紹了微機系統(tǒng)的軟硬件構成、維護與維修的概念、微機機房環(huán)境和IBM-PC兼容機的歷史。 1.1 微型計算機系統(tǒng)功能與構成 1.2 計算機系統(tǒng)維護與維修 1.3 微機系統(tǒng)的工作環(huán)境 1.4 IBM-PC兼容機的歷史,退出,1.1 微型計算機系統(tǒng)功能與構成,1.1.1 微型計算機的功能與應用 計算機可以分為多用戶的大型計算機系統(tǒng)和單用戶的PC機兩大類，它們的硬件和軟件系統(tǒng)結構有著很大的不同，就系統(tǒng)維護和維修而言，也有著很大的區(qū)別。 大型計算機系統(tǒng)按其規(guī)模又可以分為小型、中型、大型、巨型等計算機系統(tǒng)。,PC機即個人計算機（Personal Computer），按其規(guī)模也叫做微型計算機，它分為臺式機、便攜式機（也叫筆記本電腦）和掌上型機等多種類型。臺式PC機系統(tǒng)如圖1-1所示，它在整個計算機應用領域最為普及和數量最多，它的維護和維修也最具普遍和典型意義。,圖1-1 臺式PC機系統(tǒng),微型計算機產生于70年代末。相對于當時的大型計算機，它有著操作容易、結構簡單、環(huán)境要求低和性能價格比高等特點，特別是多媒體技術和網絡技術與PC機的結合，使它已經成為大多數人工作、學習、娛樂和生活的必不可少的工具。 微型計算機的應用十分廣泛，它的用途主要表現(xiàn)在電子辦公、信息管理、娛樂、輔助學習、輔助設計、工業(yè)控制、人工智能和網絡等許多方面。,1.1.2 微機的系統(tǒng)構成 微型計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分構成的。 1.1.2.1 微機的硬件系統(tǒng) 如圖1-1所示，我們一般看到的是微機硬件系統(tǒng)的外觀，它包括主機箱、顯示器（Display/Monitor）、鍵盤（KeyBoard）和鼠標（Mouse）。,如圖1-2，主機箱里面還包括主板（Main Board/System Board/Mother Board）、電源（Power Supply）、軟盤驅動器（Floppy Disk Driver）、硬盤驅動器（Hard Disk Driver）、光盤驅動器（CD-ROM Driver）和插在主板總線擴展槽（Input/Output BUS Expanded Slots）上的各種系統(tǒng)功能擴展卡。,圖1-2 微機主機箱內部結構,主板也稱為系統(tǒng)板，它是微機系統(tǒng)的最重要部件，也稱為計算機的主機，是整個系統(tǒng)的控制和運算中心。它由中央處理器CPU、外圍芯片組CHIPset、內存條（RAM）、系統(tǒng)總線（I/O BUS）和通信接口等組成。主板的外形見圖1-3。,圖1-3 微型計算機的主板,軟盤驅動器（FDD）和軟盤一起構成微機最早的外部存儲器（簡稱為外存）。軟盤的作用是以磁記錄的方式永久保存微機的大量軟件資料，軟驅的作用就是對軟盤進行讀寫。軟盤驅動器的外形見圖1-4。,圖1-4 軟盤和軟盤驅動器,硬盤驅動器（HDD）也是微機的外部磁盤存儲器，它與軟驅的主要區(qū)別在于其內部固定安裝了幾片硬質金屬磁盤，因此也被稱為固定盤（Fixed Disk）或硬盤驅動器（Hard Disk Driver），也因此它的存儲容量要比軟盤大得多。硬盤的外形見圖1-5。,圖1-5 硬盤,光盤驅動器CD-ROM（Compact Disk-Read Only Memory Driver）和光盤一起構成微機的外存，光盤是依據光學原理來永久保存微機的大量軟件資料。作為活動盤，它的可靠性和存儲容量都高于軟盤。目前微機基本配置的光驅和光盤是只讀（RO）的，這一點不如軟盤和硬盤方便。PC機也可以配備可讀寫（RW）的光驅，但目前價格尚高。光驅的外形見圖1-6。,圖1-6 光盤和光盤驅動器,系統(tǒng)功能擴展卡也稱為適配器（Adaptor），它們是一些專用的電路板，用來增強和擴充微機系統(tǒng)的功能，使之性能更卓越、用途更廣泛。比如3D圖形加速卡、聲效卡、調制解調器和網卡等，它們的安裝可以分別使微機具有高質量三維圖形顯示、音響和連網等功能。圖1-7所示是一個3D圖形卡。,圖1-7 3D圖形卡,鍵盤是微機最基本和最重要的輸入設備，即使今天大量的圖形界面操作用鼠標器更為方便，但至少文本的輸入還離不開鍵盤。微機標準鍵盤有101個按鍵，Windows 9x專用鍵盤又新增加了3個窗口專用鍵。圖1-8所示是一個鍵盤。,圖1-8 微機鍵盤,顯示器也稱為監(jiān)視器，它是微機最基本和最重要的輸出設備，微機運行的情況和用戶操作的結果等都通過顯示器進行人機交互。顯示器能顯示十分精美的畫面，它的圖像質量遠高于電視機。圖1-9所示是一個顯示器。,圖1-9 顯示器,鼠標器也是微機的最基本和最重要的輸入設備。目前PC機的大多數軟件都采用圖形界面，使用鼠標器直接點擊操作比使用鍵盤命令操作簡單直觀得多。圖1-10所示是一個鼠標器。,圖1-10 鼠標器,微機電源也可以稱為PC電源部件，它不同于其它電器如電視機、音響和錄音機等的電源，大多數電器的電源都只是整個電路板的一部分電路，而微機電源是一個獨立部件。PC電源的電路板安裝在標準的外殼中，它與系統(tǒng)其它部分的連接插頭也是標準的，拆裝更換十分方便。PC電源的作用是把輸入的220伏交流電轉換為微機系統(tǒng)所需的幾種高質量直流電壓，以保證主機箱內所有部件的供電。PC電源部件的外形見圖1-11。,圖1-11 電源部件,1.1.2.2 微機的軟件系統(tǒng) 任何一臺計算機都是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的。沒有安裝軟件的計算機只是一臺“裸機”，即使打開它的開關，它也無法工作。 微機的軟件系統(tǒng)可以大致分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類，這是按軟件的主要功能劃分的。實際使用的軟件不必硬性劃分，比如我們熟悉的PC機操作系統(tǒng)Windows 98，它是系統(tǒng)軟件，但它也包含著大量的應用程序，如畫板、寫字板和瀏覽器等。按照上面對計算機系統(tǒng)構成的描述，我們常常以圖1-12來簡明形象地表示。,圖1-12 計算機系統(tǒng)構成,系統(tǒng)軟件是指那些保障計算機系統(tǒng)正常運行的系統(tǒng)基礎環(huán)境軟件，還有那些用來開發(fā)新的應用程序的系統(tǒng)基本工具軟件，如微機的基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）和操作系統(tǒng)（DOS、Unix、Linux和Windows等），又如用來進行程序設計的各種高級語言（Basic、Fortran和C等）。系統(tǒng)軟件的設計、開發(fā)和維護是計算機專業(yè)人員的事。 應用軟件是指那些建立在系統(tǒng)軟件之上的專門用于解決某類應用的軟件，也叫實用程序。隨著微機應用領域的日益擴展，應用軟件也越來越多，例如用于辦公業(yè)務的Office，用于繪圖的Photoshop和AutoCAD等。,1.2 計算機系統(tǒng)維護與維修,1.2.1 計算機系統(tǒng)維護與維修的含義 計算機系統(tǒng)維護與維修不但針對硬件組成設備、部件、電路板、元器件，還針對系統(tǒng)和主要應用軟件。維護通常是指對硬件進行保養(yǎng)和對軟件進行參數的優(yōu)化設置，以保證系統(tǒng)正常高效地運行。而維修通常是指當軟硬件損壞無法工作，要進行修復、更換和重新安裝等處理。 本書所謂的“計算機系統(tǒng)維護與維修”，主要涉及如下幾個含義： 1定位在學習計算機維護與維修的最基本的知識和技能。,2“計算機”是指微型計算機中的主流，即PC兼容的臺式微機。 3“系統(tǒng)”是指單臺使用的個人微機。 4“維護”是指組成PC機的基本硬件的日常保養(yǎng)和DOS、Windows操作系統(tǒng)的運行維護。 5“維修”是指對PC機硬件和軟件損傷造成的常見故障進行排除，恢復系統(tǒng)正常運行。 6硬件要求根據故障現(xiàn)象，判斷故障原因，定位到一個可拆卸的部件，然后以新?lián)Q舊，排除故障。 7為此，必須掌握各種硬件部件的原理、功能、性能、種類和指標等，此外還要了解它們的系統(tǒng)兼容性和性能價格比。,8軟件要求保證單機操作系統(tǒng)（DOS和Windows）的正常啟動和運行。要求根據系統(tǒng)引導故障的現(xiàn)象，判斷不能正常啟動的原因，排除故障，恢復系統(tǒng)的正常啟動和運行。 9由于各應用軟件的故障有時也會影響到系統(tǒng)的運行甚至啟動，所以也應有所了解。 10由于外部設備的使用不當和故障也會影響PC機主系統(tǒng)運行，所以也應有所了解。,1.2.2 微機系統(tǒng)維護與維修的特點 1硬件和軟件的系統(tǒng)維護與維修： 由于微機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分構成的，因此微機系統(tǒng)的維護與維修也可以大致分為硬件和軟件兩大類。早先的微機系統(tǒng)的硬件和軟件都比較簡單，而硬件的故障率又很高，所以微機維修主要偏重于硬件維修，并且是做到元器件一級。 隨著計算機技術和產品的飛速發(fā)展，目前的微機系統(tǒng)的硬件集成度和可靠性都大大增強，故障率大大下降，或者說是硬件極少損壞。反之，由于操作系統(tǒng)的大型化和復雜化，加之一個微機中安裝的應用軟件成千上萬，因此軟件的故障率大為增加。目前一說到“計算機壞了”，究其原因十有八九是軟件故障所致。,2每個微機的使用者都應學習微機系統(tǒng)的維護與維修： 早先大的計算機用戶的維修大都是由經過專門培訓的計算機硬件技術人員承擔，而小的計算機用戶的機器大都是送到專門的計算機維修部門。因此計算機維護和維修是計算機應用的一個重要的技術分工。目前，大的計算機用戶和大型計算機系統(tǒng)仍然需要有專門知識和經驗的維護和維修技術人員。對于小單位的微機使用者和一般用戶，也非常需要并且完全可能自己學習和掌握微機系統(tǒng)的簡單維護和維修，以便保證工作的順利進行。,3硬件的板級維修和元件級維修： 也是由于上面提到的原因，微機硬件的維修已經從早先普遍的元件級維修轉變?yōu)槟壳捌毡榈陌寮壘S修。 元件級維修是指必須將故障原因最終確定到一個損壞的元器件，如電阻、電容、晶體管、集成電路、導線和焊點等，然后更換和焊接元件，通常還要對相關電路重新調試和檢測。承擔元件級維修要求具備計算機電路的專門知識和維修操作技能，還要有設備的電路圖、維修手冊和專門的測試設備等，因此實現(xiàn)起來成本和難度都比較高。目前有必要進行到元件級維修的微機設備主要是顯示器、微機電源部件和部分外部設備。,板級維修也叫部件級維修，它是指只需將故障定位到一塊電路板或一個便于拆卸的獨立部件，然后加以更換即可。比如主板、軟驅、硬盤、顯示卡等的損壞都是直接更換。但要注意，目前的微機之所以可以進行板級維修，原因是PC機有著普遍的兼容性，它們的板卡和零部件有著充分的互換性。另外零部件故障率和價格都很低，而元件級維修的技術條件和人工成本太高，使得元件級維修失去了必要性。,4維修的基本方法： 在硬件維修中，除了電源和顯示器等少數部件可以維修到元件級外，多數都是板級維修。因此，維修的基本方法就是首先要熟悉系統(tǒng)軟硬件基本知識、安裝設置、操作和正常運行的狀態(tài)，善于發(fā)現(xiàn)和分析故障現(xiàn)象，能夠準確定位故障點。 在確定和排除硬件故障時常用的方法是“代換法”，即以好的部件與懷疑損壞的部件彼此交換安裝來觀察和確認故障。 在計算機維修中還有大量的工具軟件可以利用，比如NORTON、DM、QAPLUS和SYSCHEK等。,1.3 微機系統(tǒng)的工作環(huán)境,微機可以在一般的辦公室和家庭環(huán)境中使用，沒有什么特別苛刻的要求。但是不要因此而忽略了環(huán)境條件對微機系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性、故障率和使用壽命的影響，特別不能忽略多臺微機集中放置使用的辦公室和計算機房的環(huán)境保障。 微機存放和工作的環(huán)境條件包括空氣清潔度、溫度、濕度、通風、靜電、電磁干擾、供電系統(tǒng)、系統(tǒng)接地、噪音、照明、防火、防震和防水等等。 1環(huán)境溫度和濕度： 存放：0-40，相對濕度10-80%。工作：夏季21-25，冬季18-22，相對濕度45-65%。,2室內空氣潔凈： 元器件、電路板和接插件都要求干凈無污染的環(huán)境。 3防靜電和電磁干擾： 過量的靜電和電磁輻射都會干擾微機的正常工作，造成系統(tǒng)運行出錯，甚至毀壞系統(tǒng)電路元器件。 4供電電源系統(tǒng)： 微機系統(tǒng)對電源的要求不高，但良好的市電供電對微機系統(tǒng)的正常工作和使用壽命卻有很大的影響。因此要求系統(tǒng)供電功率大、電壓穩(wěn)定、電源干擾小、沒有意外斷電、接地良好等。,5系統(tǒng)接地： 系統(tǒng)接地線分為安全地、交流地和直流地。 安全地是指將帶電設備的機殼和安全裝置連接到大地上，使之與大地等電位。 交流地是指交流市電本身的地線。 直流地是指計算機設備的直流電源接地線，也是整個電路系統(tǒng)的地線。 6機房應安裝空調系統(tǒng)，以調節(jié)機房內的溫度、濕度和潔凈度。 7安裝市電穩(wěn)壓和凈化設備，如不間斷電源（UPS）。 8計算機房要求良好的照明系統(tǒng)，照度在400Lx左右，光線要均勻柔和。,1.4 IBM-PC兼容機的歷史,了解微機的歷史，主要是IBM-PC兼容機的歷史，對于專門從事微機維護與維修的人來說是非常重要的。微機維修面對的常常是一些老機器，必須了解老機器的部件特點和老軟件的安裝使用，還要了解一代代產品的兼容性、互換性，才能知道如何更換部件、安裝軟件和適當進行更新升級。,1.4.1 Intel微處理器及兼容的CPU 微機的核心部件是主板，而主板的核心是中央處理器（CPU），它的性能基本決定了主板的性能，從而也基本決定了微機系統(tǒng)的性能。 PC兼容機采用的CPU芯片主要是由美國Intel公司設計生產的自成系列的產品，不斷推出的新的CPU產品總是在硬件和軟件兩方面加以改進，但無論在硬件和軟件上又都是與原有的產品相容的，以便于系統(tǒng)的不斷升級，這叫做CPU的向上兼容性。各種CPU的外形如圖1-13所示。,圖1-13 微機使用的各種CPU,Intel的第一個微機用微處理器是Intel 8086，1978年6月推出，主頻有5、8和10MHz三種，是16位CPU。它的數據線為16位，地址線為20位。僅用于便攜機。 Intel 8088于79年6月推出，有5和8MHz兩種，準16位CPU。內部數據線16位，外部數據線8位，地址線20位。用于IBM的第一代微機IBM-PC和IBM PC/XT。 80286，82年2月推出，有6、10和12MHz三種，16位CPU。數據線16位，地址線24位。用于IBM PC/AT及兼容機。 80386，85年10月推出386 DX-16MHz，92年10月推出386 SX-33MHz。有386 DX-16、20、25和33MHz，是32位CPU，DX數據線和地址線均為32位。有386 SX-16、20、25和33MHz，是準32位CPU，數據線為16位，地址線為24位。,80486，89年4月推出486 DX-25MHz，92年8月推出486 DX2-66MHz。有486 DX-25、33和50MHz，有486 SX-16、20和25MHz，還有486 DX2-50和66MHz，都是32位CPU。DX內部開始包含高速緩存Cache和浮點處理器FPU。 Pentium（P54C），93年3月22日推出第一個60MHz產品，96年6月10日推出200MHz產品，有60、66、75直到200MHz等品種，是32位CPU。外部數據線64位，內部數據線32位，地址線32位。 Pentium Pro，P6級CPU，95年11月推出，有150、166、180和200MHz等品種。芯片內開始集成L1和L2二級Cache。,Pentium MMX（P55C），97年1月推出，有166、200和233MHz等。采用了MMX多媒體指令技術，與P54C有互換性。 Pentium II，97年5月推出233MHz，98年8月推出450MHz，有233、266直到450MHz等品種。開始支持AGP圖形加速接口和66、100、133MHz高速系統(tǒng)總線。 Pentium Celeron，從98年4月推出266MHz，到2001年6月推出900MHz，已有266、300直到900MHz等十幾個品種。早期賽揚是無內部L2 Cache的奔騰II簡版，以后的賽揚處理器在芯片內部也集成了L1和L2兩級Cache。,Pentium III，從99年2月推出450MHz，到2001年3月推出1.2GHz，已有450、500到1.2GHz等十幾個品種。 Pentium 4，2000年11月推出，有1.5、1.4和1.3GHz三個品種，到2001年8月又陸續(xù)推出1.6、1.7、1.8和2.0GHz等品種。采用400MHz總線。 用于PC兼容機上的CPU芯片還有AMD和Cyrix公司的386、486、586、686等產品。,1.4.2 IBM-PC系列微機及PC兼容機 我們現(xiàn)在常說的兼容機，指的是與IBM公司的IBM PC/AT微型計算機采用相同的基本技術標準設計生產，從而在硬件和軟件上具有相當的可互換性的所有微型機算機產品，如CPU和外圍芯片組Chipset、系統(tǒng)總線I/O BUS的擴展插槽標準、標準鍵盤接口、系統(tǒng)的基礎軟件ROM BIOS、系統(tǒng)輸入輸出口地址I/O Port（Input/Output Port Address）等的充分兼容性。,1981年IBM推出了它的第一種面向個人用戶的微型計算機，起名為IBM PC（Personal Computer）即個人計算機。它選用了Intel 8088 CPU和其它配套的一系列Intel集成電路制成系統(tǒng)板，采用了5.25英寸的軟盤驅動器和單面記錄的軟磁盤，每片軟盤的容量為160KB，它的顯示器類似于NTSC制式的彩色電視機，是低分辨率的CGA彩色顯示器。在當時是一種性能好、功能強、價格便宜的新型計算機。并且它的許多技術甚至核心技術都對外開放，因此很快便風靡世界。 83年推出IBM PC/XT，增加了比IBM PC的軟盤存儲容量大得多速度快得多的10MB硬盤，還把5.25英寸軟盤驅動器改進為雙面記錄的軟盤，每片軟盤的容量增加為360KB。,84年推出IBM PC/AT，改用新的Intel 80286 CPU為系統(tǒng)處理器芯片，并配置了目前仍在使用的5.25英寸高密度軟盤驅動器，每片軟盤的容量增加為1.2MB，硬盤容量增加到40MB，顯示器的分辨率也提高到EGA模式。AT機可謂是第二代PC，成為以后兼容機的樣板。 87年推出采用Intel 80386 CPU的IBM PS/2，它新增了一個3.5英寸的軟盤驅動器，每片軟盤的容量為1.44MB，硬盤容量也增大了，顯示器的分辨率也提高到VGA模式。 由于IBM PC的市場影響和共同利益的驅使，大多數公司的微機產品紛紛與之兼容，從而使IBM PC/AT機成為微型計算機的一種標準沿用至今，即目前所謂的PC兼容機。此后涌現(xiàn)出的各種386、486和586品牌PC機，多數是IBM兼容機。 全球各大計算機公司的微機產品的兼容化趨勢，使微機的應用得以迅速推廣普及，也使PC機軟件的發(fā)展出現(xiàn)了空前繁榮興旺的局面。,1.4.3 Microsoft操作系統(tǒng)軟件 微機系統(tǒng)的兼容性還基于系統(tǒng)軟件的兼容性，就是所有兼容機均可以使用同樣的系統(tǒng)軟件。PC兼容機的操作系統(tǒng)均采用美國微軟公司（MicroSoft）的MS-DOS和MS-Windows等產品，其它系統(tǒng)軟件和應用軟件均建立在與此兼容的基礎上。 MS-DOS是一個磁盤操作系統(tǒng)（Disk Operating System）軟件，它建立在ROM BIOS基礎上，負責管理微機的全部輸入輸出設備等硬件和整個文件系統(tǒng)等軟件資源，用戶對微機的操作命令也由它來理解和執(zhí)行，因此它被稱為微機與用戶的接口。,第一個MS-DOS產品于81年8月推出，叫做MS-DOS 1.0，數字表示其版本號，也就是PC-DOS 1