第一章電腦的組成與原理(6小時(shí)課程)

電腦組裝與維護(hù)

主講:牟宏偉電話Q：272947978第一章：電腦的組成與原理

一臺(tái)電腦有硬件和軟件組成。硬件主要包含：處理器，運(yùn)算器，存儲(chǔ)器，輸入輸出設(shè)備。軟件包含：操作系統(tǒng)，與應(yīng)用軟件。具體硬件：cpu，內(nèi)存，硬盤，主板，顯卡，聲卡，網(wǎng)卡，光驅(qū)，電源，鍵盤鼠標(biāo)，顯示器等。

電腦基本發(fā)展史至少春秋戰(zhàn)國(guó)之前（具體已不可考）中國(guó)古代的計(jì)算工具：算籌中國(guó)的計(jì)算工具：算盤公元600年左右歐洲的計(jì)算工具：機(jī)械式計(jì)算尺公元17世紀(jì)1946年2月世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：ENIAC1981年8月12日IBM第一臺(tái)個(gè)人電腦：51501985年世界上第一臺(tái)筆記本電腦：東芝T1000筆記本電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電腦外觀視圖筆記本電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電腦內(nèi)部視圖筆記本電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要功能部件拆解視圖Lenovo3000

G450筆記本部件視圖臺(tái)式電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電腦外觀視圖啟天E4100ThinkCentreM8000tIdeaCentreK310(鋒行KING豪華版)臺(tái)式電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電腦內(nèi)部視圖臺(tái)式電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要功能部件拆解視圖一體電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電腦外觀視圖IdeaCentreA600旗艦型IdeaCentreB505終結(jié)者III型LenovoC305經(jīng)濟(jì)型一體電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)電腦內(nèi)部視圖IdeaCentreA600內(nèi)部局部視圖一體電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要功能部件拆解視圖IdeaCentreA600一體機(jī)部件視圖電腦的組成與原理CPU具體介紹瀏覽

CPU主要介紹cpu的最新命名，AMD與INTEL。主頻，外頻，倍頻重要性。架構(gòu)，與封裝，CPU散熱。

最新的cpu架構(gòu)與型號(hào):intel家族：系統(tǒng)主要功能模塊中央處理器（CPU）使用了陶瓷PGA封裝的Intel80486DX2中央處理器IntelPentium

4

2.4G中央處理器近影，從中可以看出主頻、二級(jí)緩存、FSB、產(chǎn)地等基本信息IntelT6400中央處理器，配合Intel

45系列移動(dòng)芯片組，用于筆記本電腦系統(tǒng)主要功能模塊中央處理器（CPU）IntelT6400中央處理器主要性能參數(shù)主頻：2.00GHzFSB：800MHz一級(jí)緩存：64KB二級(jí)緩存：2MB總線寬度：64位封裝形式：Socket

P（478）使用CPU-Z軟件測(cè)試T6400

CPU的結(jié)果截圖電腦的組成與原理CPU具體介紹瀏覽最新的cpu架構(gòu)與型號(hào):AMD家族：AMDPhenom（羿龍）?AMDAthlon（速龍）?AMDSempron（閃龍）?電腦的組成與原理主板與總線具體介紹瀏覽主要介紹主板個(gè)接口，主板結(jié)構(gòu),主板芯片組電腦的組成與原理典型系統(tǒng)架構(gòu)框圖主流臺(tái)式電腦系統(tǒng)架構(gòu)框圖MCHICHDMI光驅(qū)（ODD）硬盤（HDD）鍵盤（Keyboard）顯卡（GPU）顯存（VRAM）內(nèi)存（RAM）時(shí)鐘（Clock）中央處理器（CPU）鼠標(biāo)（Mouse）網(wǎng)卡（Lan）聲卡（Codec）BIOSCPU風(fēng)扇ATX電源LPCFSBDDRPCI-E

16XUSBHDASATASuper

I/OLPCPS/2AC

220V并口（ParallelPort）串口（

Serialport）端口VGA（或DVI）DDR典型系統(tǒng)架構(gòu)框圖筆記本電腦主要功能模塊識(shí)別PCIExpress1×LPCMEMPCIEFSB時(shí)鐘/Clock內(nèi)存/RAMDMI顯存/VRAM處理器/CPU北橋/MCH南橋/ICH顯卡/GPU硬盤/HDD光驅(qū)/ODD電源管理/EC藍(lán)牙/BTUSB鼠標(biāo)鍵盤/KBBIOS紅外/IR觸控板/TPSATAPC卡/PCMCIA讀卡器/CardreaderIEEE1394網(wǎng)卡/LAN無(wú)線網(wǎng)卡/WirelessS-Video&TV-OutUSBAzalia聲卡/CodecSPDIF&MIC&JACK&VolumeDC/DC電源模塊NewCard風(fēng)扇/FAN擴(kuò)展塢/DockingMEM16×X-BUSPCIBUSIDEUSBUSBUSB&PCIE①④②③時(shí)鐘模塊：包括時(shí)鐘芯片，及紅色箭頭所傳遞的不同類型、不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。系統(tǒng)模塊：指構(gòu)成系統(tǒng)的所有功能模塊，包括北橋、南橋、顯卡、EC和BIOS等，每個(gè)功能模塊之間，都有相應(yīng)的總線（BUS）連接，圖中以藍(lán)色線表示。電源模塊：包括EC、3V/5V電源芯片、CPU電壓模塊、芯片組電壓模塊、內(nèi)存電壓模塊和電池充電模塊,主要負(fù)責(zé)將電源的直流電壓轉(zhuǎn)換成各系統(tǒng)芯片所需的工作電壓，BIOS和EC負(fù)責(zé)分配電源模塊對(duì)系統(tǒng)芯片的供電。顯示模塊包括顯示芯片和顯存，負(fù)責(zé)提供顯示器所需的信號(hào)，顯示芯片由北橋PCIExpress16X總線直接控制，集成顯卡機(jī)型的顯示芯片集成在北橋。擴(kuò)展塢：各個(gè)芯片上一些冗余的功能端口，通過主板上的導(dǎo)線匯合到一個(gè)的統(tǒng)一端口。系統(tǒng)主要功能模塊北橋（GMCH或MCH）北橋（GMCH或MCH）北橋局部控制示意北橋主要控制CPU、內(nèi)存、顯卡等高速設(shè)備，還負(fù)責(zé)與南橋的協(xié)同工作。南橋（ICH）DMICPU顯卡（GPU）FSBPCI-E

16X內(nèi)存（RAM）DDRIntelP915G北橋

芯片近影系統(tǒng)主要功能模塊南橋（ICH）南橋（ICH）南橋局部控制示意（以筆記本為例）南橋主要控制I/O總線、周邊設(shè)備、多媒體控制其和通訊端口等相對(duì)低速的設(shè)備。電源管理芯片（EC）LPC北橋（MCH）本地網(wǎng)卡（LAN）DMIPCI-E

1X無(wú)線網(wǎng)卡（Wlan）SATASATA硬盤（HDD）光驅(qū)（ODD）USB

2.0聲卡（Codec）HDASIS966南橋芯片近影系統(tǒng)主要功能模塊南橋（ICH）Intel

82801JIR南橋芯片（ICH

10R）主要性能參數(shù)芯片封裝類型：1254倒裝芯片球柵格陣列（FCBGA）PCI支持規(guī)格：PCI-E

1X

PCI支持?jǐn)?shù)量：6存儲(chǔ)接口支持：SATA（3Gbps）存儲(chǔ)接口數(shù)量：6存儲(chǔ)技術(shù)：SATA

RAID

0，1，5，10，Matrix

RAIDUSB支持類型：USB

2.0USB端口數(shù)量：12Lan支持：Intel

10/100/1000

MAC聲卡：Intel

HD

Audio芯片組定義常見芯片組廠商1、Intel（英特爾）2、AMD（超微）3、VIA（威盛）4、SiS（硅統(tǒng)）5、nVIDIA（英偉達(dá)）6、ALi（揚(yáng)智）-原為宏碁旗下半導(dǎo)體設(shè)計(jì)部門，已退出市場(chǎng)7、ATi（冶天）-由超微購(gòu)并8、Micron（美光）-已退出市場(chǎng)9、ULi（宇力）-自揚(yáng)智分離出的廠商，由nVIDIA購(gòu)并Intel

P965芯片組，用于臺(tái)式機(jī)主板。什么是芯片組系統(tǒng)主要功能模塊電源管理芯片（EC）ITE（聯(lián)陽(yáng)）IT8510E型號(hào)的EC，曾用于聯(lián)想昭陽(yáng)S650&天逸F20機(jī)型。電源管理芯片（EC/KBC）EC局部控制示意EC主要控制電源管理、鍵盤、觸控板、風(fēng)扇、電池等，此外還負(fù)責(zé)開機(jī)加電等的時(shí)序控制?；据斎胼敵鱿到y(tǒng)（BIOS）LPC南橋（ICH）LPCPS/2鍵盤（Keyboard）觸控板（TouchPad）風(fēng)扇（Fan）SM

BusPS/2電池（Battery）紅外（CIR）DC

in筆記本電源模塊狀態(tài)指示燈（LED）無(wú)線開關(guān)（Wlan

RF）媒體播放開關(guān)（DJ）系統(tǒng)主要功能模塊電源管理芯片（EC）Winbond（華邦）W83697HF型號(hào)的ECNS（美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體）

PC87591L型號(hào)的ECHitachi（日立）

H8型號(hào)的ECNS

PC87591L型號(hào)EC主要性能參數(shù)HOST界面接口：－可以同南橋芯片直接相連接－基于IntelLPC

1.1版本電源管理：－兼容PC011.0版本－兼容ACPI2.0版本芯片核心部分：－16位精簡(jiǎn)指令（RISC）內(nèi)核－2MB尋址空間，工作頻率可達(dá)20MHz可編程端口：－最多可以支持92個(gè)通用I/O口編程－支持不同喚醒模式存儲(chǔ)器技術(shù)：－支持共享外部BIOS芯片的FlashROM空間：－內(nèi)部分別包含4KB的ROM和RAM存儲(chǔ)空間芯片封裝形式：－176PIN的LQFP封裝系統(tǒng)主要功能模塊BIOSBIOSBIOS局部控制示意BIOS由EC控制以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制與調(diào)度。電源管理芯片（EC/KBC）LPCIdeaPad

Y450筆記本電腦BIOS

Setup界面Phoenix

D686BIOS芯片CMOS元件一種我們平時(shí)所說的BIOS、CMOS和BIOS芯片的具體含義各是什么？系統(tǒng)主要功能模塊時(shí)鐘芯片南橋（ICH）Intel

965PM天逸F31部分時(shí)鐘控制示意南橋ICH-8MDMIMeromNVDIANB8MFSBPCI-E

16X內(nèi)存（RAM）DDR2時(shí)鐘芯片ICS

9LPRS365AGLFT系統(tǒng)主要功能模塊時(shí)鐘模塊ICS

9LPRS914EKLF型號(hào)的時(shí)鐘芯片。IDT

CV110JPV型號(hào)的時(shí)鐘芯片。IDTCVT125PAG時(shí)鐘芯片控制CPU時(shí)鐘頻率和FSB示意表格，此芯片曾用于昭陽(yáng)E390/旭日420機(jī)型。電腦的組成與原理鍵盤鼠標(biāo)PS/2接口：LPT接口也就是并口：COM接口也就是串口：USB接口：E-SATA接口：集成聲卡接口：VGA接口：DVI接口：網(wǎng)絡(luò)接口：S端子：HDMI：

光纖音頻接口：IEEE1394接口：同軸音頻輸出接口：同軸音頻輸入接口：PCI-E插槽：

IDE插槽：

SATA插槽：聲卡芯片：

網(wǎng)卡芯片：

USB接口：

1、

USB電路圖:USB連接端口擴(kuò)充插座：前端控制面板接腳：在面板前在面板后的插頭在主板上插座硬盤指示燈-------->HDDLED------>HDDLED

電源指示燈------->PowerLED----->PLED或PWRLED

電源開關(guān)--------->PowerSW----->PWSW或PWRSW

復(fù)位開關(guān)-------->ResestSW----->ResestSW或RSTSWRST前置音頻端口擴(kuò)展插座：常見主板品牌:華碩(ASUS)、技嘉(GIGABYTE)、精英(ECS)、微星(MSI)、升技(ABIT)、磐正(EPOX)、雙敏(UNIKA)、映泰(BIOSTAR)、華擎(ASRock)、碩泰克(SOLTEK)、捷波(JETWAY)、頂星(Topstar)、昂達(dá)(ONDA)、富士康(FOXCONN)、斯巴達(dá)克(SPARK)、梅捷(SOYO)、小影霸、七彩虹(colorful)、冠盟、盈通(YESTON)、翔升、磐英(hasee)、天擎、雙捷、迪蘭恒進(jìn)（

PowerColor）、聯(lián)強(qiáng)(Lemel)

概述存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器芯片主要有四種類型：ROM有條件寫入、隨機(jī)讀取不需要刷新斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失FLASH隨機(jī)寫入、隨機(jī)讀取不需要刷新斷電后數(shù)據(jù)不會(huì)丟失DRAM隨機(jī)寫入、隨機(jī)讀取需要刷新斷電后數(shù)據(jù)丟失SRAM隨機(jī)寫入、隨機(jī)讀取不需要刷新斷電后數(shù)據(jù)丟失我們常說的內(nèi)存在狹義上是指系統(tǒng)主存，通常使用DRAM芯片內(nèi)存模塊與插槽內(nèi)存插槽

30針和72針SIMM插槽

SDRAM和DDRDIMM插槽

DDR和DDR2DIMM插槽

RIMM插槽

內(nèi)存模塊的SPD芯片從PC100標(biāo)準(zhǔn)開始內(nèi)存模塊上帶有SPD（SerialPresenceDetect，串行存在檢測(cè)）芯片SPD芯片一般位于內(nèi)存模塊正面右側(cè)，是一塊8針腳小芯片，容量為256字節(jié),里面保存著內(nèi)存的速度、時(shí)鐘頻率、容量、工作電壓、CAS、tRCD、tRP、tAC、SPD版本等信息SPD信息一般都是在出廠前，由內(nèi)存模塊制造商根據(jù)內(nèi)存芯片的實(shí)際性能寫入到芯片中當(dāng)開機(jī)時(shí)，支持SPD功能的主板BIOS就會(huì)讀取SPD中的信息，按照讀取的值來(lái)設(shè)置內(nèi)存的相關(guān)參數(shù)，從而可以充分發(fā)揮內(nèi)存條的性能。上述情況實(shí)現(xiàn)的前提條件是在BIOS設(shè)置界面中，將內(nèi)存設(shè)置選項(xiàng)設(shè)為“BySPD”當(dāng)主板BIOS從內(nèi)存模塊中不能檢測(cè)到SPD信息時(shí)，它就只能提供一個(gè)較為保守的配置我們可以借助SPDinfo這類工具軟件來(lái)查看SPD芯片中的信息電腦的組成與原理內(nèi)存

內(nèi)存掌握一代，二代，三代區(qū)別，記住頻率計(jì)算單位，133，266，333，400，533，667，800，1066.大小：128，256，512，1g電腦的組成與原理外存儲(chǔ)器硬盤，掌握廠商和兩種接口。按產(chǎn)量排名：

1、希捷(以前的昆騰、邁拓均已被其收購(gòu))2、西數(shù)（軍方背景）

3、三星4、日立（收購(gòu)了IBM的存儲(chǔ)事業(yè)部）5、富士通（幾乎不再做硬盤了）

ATA接口連接器一般采用40芯集管類型接口連接器接口連接器設(shè)置鍵控，防止數(shù)據(jù)線插反接口連接器上靠近電源連接器的針腳即是1針2.5英寸驅(qū)動(dòng)器一般使用小的50針頭部連接器，能插到該連接器的線纜有44個(gè)引腳，攜帶電源以及標(biāo)準(zhǔn)ATA的信號(hào)，其中40個(gè)主要引腳與標(biāo)準(zhǔn)ATA接口連接器的引腳相同（除了物理引腳間距不同）ATA數(shù)據(jù)線專門用于承載主板ATA適配器電路和ATA驅(qū)動(dòng)器接口連接器之間的信號(hào)。有兩種主要類型，一種是40線，另一種是80線。兩者都使用相同的40針ATA接口連接器，并且都將第1位線纜的顏色標(biāo)紅數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)度不能超過0.46米（18英寸）UDMA4或UDMA5的驅(qū)動(dòng)器必須使用80線數(shù)據(jù)線80線數(shù)據(jù)線的藍(lán)色接口連接主板ATA接口，黑色連接主驅(qū)動(dòng)器，灰色連接從驅(qū)動(dòng)器

雙驅(qū)動(dòng)器配置一個(gè)IDE通道上可以連接兩個(gè)ATA驅(qū)動(dòng)器，分別是主控制器和從控制器ATA驅(qū)動(dòng)器配置的可能設(shè)置：主驅(qū)動(dòng)器（單驅(qū)動(dòng)器）主驅(qū)動(dòng)器（雙驅(qū)動(dòng)器）從驅(qū)動(dòng)器（雙驅(qū)動(dòng)器）線纜選擇部分驅(qū)動(dòng)器被簡(jiǎn)化為三項(xiàng)設(shè)置：主、從和線纜選擇

SATA驅(qū)動(dòng)器連接器及線纜SATA驅(qū)動(dòng)器可以提供標(biāo)準(zhǔn)的D型大4針電源連接器，也可以提供新的15針電源連接器，或者兩者都有一個(gè)SATA驅(qū)動(dòng)器上同時(shí)提供兩種電源連接器時(shí)，不要同時(shí)都連接上接口連接器和電源連接器中地線信號(hào)針的長(zhǎng)度比數(shù)據(jù)信號(hào)針要長(zhǎng)出一小截，插接時(shí)總是地線針先接觸，然后才是信號(hào)針接觸，這一定程度上避免了熱拔插時(shí)損害設(shè)備問題的出現(xiàn)部件介紹硬盤驅(qū)動(dòng)器在典型系統(tǒng)架構(gòu)中，南橋通過SATA接口控制硬盤。典型筆記本硬盤，從盤體上可以看出其常用性能參數(shù)。部件介紹硬盤驅(qū)動(dòng)器臺(tái)式機(jī)硬盤電源線，白色的是D形4針電源接口，黑色的是SATA電源線。硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。筆記本1.8英寸硬盤電腦的組成與原理電源電源，各項(xiàng)輸出電壓值，與pg，po信號(hào)。電腦的組成與原理電腦的組成與原理9腳:

紫色5VSB待命電壓給主板開機(jī)觸發(fā)電路供電I/O門電路和SB14腳:

綠色PS-ON開機(jī)線未開機(jī)前為高電平開機(jī)后為低電平接I/O或SB3.3V:

橙色主要供給南橋北橋I/O時(shí)鐘ICBIOS聲卡ICPCI/AGP/PCI-E槽5V:

紅色主要供給I/OBIOS電源ICCPU核心供電上管D極COM口芯片

USB口PS/2口PCI/AGP槽12V:

黃色主要供給電源ICCOM口芯片CPU核心供電上管D極PCI/AGP/PCI-E槽風(fēng)扇接口-12V:

藍(lán)色主要供給COM口芯片和PCI槽PG:

灰色POWER