第一章 微机硬件与组装
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第一章 微机硬件与组装. 第二章 磁盘. 第三章 内存及内存管理. 第四章 BOIS. 第五章 Windows 95/98 操作系统. 第六章 实用工具软件. 第七章 微机软件维护. 内 容 简 介. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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第一章 微机硬件与组装第二章 磁 盘第三章 内存及内存管理第四章 BOIS 第五章 Windows 95/98 操作系统 第六章 实用工具软件第七章 微机软件维护
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内 容 简 介内 容 简 介《计算机软件维护原理及技术》课程。以底
层软件为主,硬件为辅的原则取材,全面论述 586 微机的结构与部件,深入微机底层,如磁盘结构、 BIOS 、中断、端口及引导记录等,并有机地将这些理论知识与占微机故障 80% 的软件故障的分析结合起来,从软维护的角度出发,剖析常见微机软故障,提供简便实用的因配置错误、误操作、病毒感染等引起的软故障的维护方法,特别是对硬盘重要数据的维护。
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本课程从 586 微机组装入手,讲述微机软维护的原理和实用软维护技术。全面介绍586 微机的硬件结构、磁盘系统、内存管理、总线、 BIOS 、 WINDOWS 95/98 系统结构与管理机制、病毒防治及系统和数据维护等内容。
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本课程的特点是以微机系统的低层软、硬件为基础,并有机地与微机软件故障相结合,通过学习,既能弥补技能教育的不足,又能在更深层次理解和掌握计算机原理及应用。本课分七章讲授,学时数 20 。其实践部份配有动画演示。
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微机数据破坏的种种故障所产生的机理,以及数据维护、数据恢复的方法都涉及到微机的硬件、软件底层理论基础知识,包括微机硬件资源、磁盘结构,微机引导重要数据、文件管理系统等内容。
前 言前 言
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任何计算机系统都是由计算机硬件和软件组成。硬件是计算机系统中实际存在的物理实体,物理上由电子器件、印刷电路、插件、引线等组成。
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微机硬件结构的主要部分包括处理器 ( 又称CPU) 、存储器 ( 内存 ) 、输入/输出系统 ( 简称 I / O) 和数据存储系统四大部分。
常见的微机有三大部件:主机、键盘和显示器。在主机箱内,装有主板、电源、软盘驱动器、硬盘、光驱、适配卡;而主板上有 CPU 、内存、周边控制芯片、扩展槽、键盘接口、串并口、 USB 接口等。
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第一节 微处理器第一节 微处理器一、微处理器概述
CPU 是计算机系统的运算核心。传统的定义为: CPU 由控制单元 CU 、算术逻辑运算单元 AL
U 与存储单元 MU 组成。上述部分在早期的中、大型计算机中以设计复杂的电子线路板构成,后以集成电路芯片的形式出现,这种芯片称微处理器。
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微处理器执行最底层的计算机指令,从内存中读取指令和数据,按要求自动完成加、减及逻辑运算,控制和协调微机一步一步地执行程序,并输出结果。
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二、微处理器简介公布日期 CPU 型号 寄存器
宽度 ( 位 )外部数据线( 位 )
时钟频率(MHz)
可导址内存
地址总线 ( 位 )
含晶体管数 ( 万 )
71.1178.682.2
85.1089.897.595.497.197.599.298.400.11
4004808680286
80386DX80486DXPertiumPertium proP55cPIIPIII赛扬P4
41616
323232323232323232
41616
323264646464646464
0.1084.776~20
12.4, 20, 25, 33
25, 33, 5050, 60, 66 150~260166~266233~450533~1G266~1G
800~2.5G
640B1M
16M
4G4G4G4G4G4G4G4G4G
20 24
323232323232323232
2.32.9
13.4
27.5
120
3800450750950
<1900
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CPU 最初是从 4 位微处理器 4004 开始,发展到 8 位的 8086 , 16 位的 80286 和 32 位的 80386 、 80486 、 Pentium 系列,及最新的 64 位的 CPU 。除上述 Intel 公司的产品外,非 Intel公司如 AMD 公司和威盛( Cyrix )公司, 推出了 K 系列和 M 系列等奔腾级 CPU 芯片,从而形成目前市场上 CPU 芯片的三大主流。
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Pentium CPU 的性能指标:微处理器的主要指标有主频、数据总线
宽度、寻址总线宽度、超标量结构等。
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主频又称内核频率。相对而言微机还有外频(也称系统时钟),它是微机系统的基本时钟,外频是主板时钟发生器为 CPU 及其它总线产生的标准时钟信号。
CPU 的主频是指 CPU工作时的时钟频率。微处理器时钟频率以 MHz(兆赫兹 )来计量。
1. 主频
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2 .数据总线宽度微处理器的运算数据位数分为 8 位、 16 位、
32 位和 64 位等。一般而言,微处理器位数越多,运行能力越强,工作速度越快。3 .地址总线宽度
地址总线宽度决定了 CPU 可以访问的内存地址空间,由微处理器的地址线数决定。
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4 .工作电压工作电压是指 CPU正常工作所需的电压。
5 .超标量结构超标量是指 1个时钟周期内 CPU 可以执行
1条以上的指令。
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1.流水技术Pentium CPU 采用的新技术:
2.分支预测3.寄存器重名4. 乱序执行5. 双重分离式高速缓存6.简易指令集
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提示 CPU 速度的因素:1. 先进的制造工艺及技术先进的制造工艺可减小晶园的尺寸,其措施
是采用更细的印刷电路制线(即用小的 μm 制造工艺)。2 .更小的芯片面积和功耗
电信号传输的快慢依赖于芯片制造商使用的技术和硅片工作温度,改进的措施是采用多层金属技术。
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3 .更长的流水线• 在 1个时钟周期做更少的工作;• 更小的时钟周期内执行确定的几条指令;• 更多的流水线。
4 .采用简易指令集( RISC )
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(( 一一 )Intel Pentium P54C)Intel Pentium P54C 系列系列
Intel 公司最早推出的 Pentium CPU 为 P5 ,时钟频率为 50 、 55 、 60 、 66 MHz 。
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(( 二二 )Pentium Pro)Pentium Pro 处理器处理器中文名为“ 高能奔腾”,俗称 686 ,是第一个基于RISC 内核和 32 位软件的微处理器。
Pentium Pro CPU 按双腔结构制作,含 CPU 和二级 Cache ,使用 Socket 8 插座。主频 150260 MHz。该主频很容易采用多处理器结构,适用于服务器。该芯片设计上注重了 32 位代码的优化,在网络服务器系统上能充分发挥其性能;
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(三)(三) Pentium P55CPentium P55C 系列系列 CCPU PU 中文名为“多能奔腾”。它是为改善 PC
图形、音响,加速多媒体视听和为通信应用软件开发的新型处理器,实际上是带有多媒体扩展结构 MMX(Multi Media eXtension) 的奔腾 CPU 芯片。采用多媒体 CPU 的微机在进行视频、音频处理时,具有很平滑的视频播放能力、清晰逼真的画面、完美的音响效果。
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(四)(四) Pentium ⅡPentium Ⅱ 处理器处理器PⅡ系列微处理器是在 Pentium Pro CPU 基础
上融入 MMX技术,优化 16 位代码。 PⅡ系列CPU采用双重独立总线技术,芯片设计上把 2 级高速缓存移至微处理芯片外,将 CPU 与 L2 装在同 1块基块上,然后封装在黑色卡匣里,构成 1个完整的处理器插件, L2 容量为 512KB ,并以CPU 主频的一半速度运行,在结构上,采用 Solt 1 接口标准和单边接触盒( SECC )封装技术,用新型 Slot 1 插头与主板相连。
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(五)赛扬处理器(五)赛扬处理器
赛扬系列 CPU 最先是采用 Slot 1架构,后又多数采用 Socket 370 结构,
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Pentium Ⅲ 处理器新增加增强音频、视频和3D图形效果的 SSE(Streaming SIMD Extensions Instructions) 指令集(最早称 KNI ),内含 70条新指令,全面增强 3D几何运算,增强了动画、图像、音效、网络、语言识别功能,
(六)(六) Pentium ⅢPentium Ⅲ 处理器处理器采用 P6 微架构,起始主频 450MHz,设计
时针对 32 位应用程序进行优化,采用双重独立总路线、动态执行等技术。
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(七)(七) P4P42000.11 Intel 推出 P4 采用 Willamett 核心。主频 1GHz ,核心电压 1.75V ,采用 0.1
8m铝布线工艺, L2 为 256KB ,引脚数 423 ,使用 RDRAM 。
20021.1.8 推出 Northwood 核心的 P4 ,主频 2.0GHz ,核心电压 1.45V ,采用 0.13m铜布线工艺, L2 为 512KB ,引脚数 478 ,采用 DDRAM 。
已推出 3.5GHz 的 P4 。
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(八)(八) AMDAMD 奔腾级芯片奔腾级芯片1.K5系列2.K6 系列
⑵ K6 — II首款采用 3DNOW!指令集的 K6-2 芯片,
用新型的 3D 指令集来增强 CPU 性能,结合超标量 MMS 功能,可产生高质量的影像和图形效果。
⑴ K6
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⑶ K6 — III采用 Super 7插座, K6-3 最大的变化
是内部集成了 256KB 的二级缓存。3.K7系列
K7芯片插座为 Slot A架构 , 采用 Slot A架构 ,芯片采用 Alpha 总线协议 EV6 ,比 Inter 的P6 GTL+ 总线协议有许多结构上的革新,支持200MHz外频 .
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(九)(九) CyrixCyrix 奔腾级芯片奔腾级芯片
1.Cyrix 6X86 CPU 系列2.Cyrix 6X86 MX&MⅡ CPU 系列3.威盛 Cyrix III 系列
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三、 CPU 的性能指标 IBM 、 Cyrix 、 AMD 、 SGS-Thomson 联合制定了 P+Rating (Performace Equivalecy Rating) ,即“ 额定性能”标准。为客观评价兼容芯片与 Intel Pentium 芯片的性能,提供了比较依据。 P+Rating 指数是以 Winstone 96 为测试依据,将 AMD 、 Cyrix 等非 Intel CPU 与 Intel 奔腾系列 CPU进行比较来评定其性能,而无需关心本身的名称和主频。
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真实性能标准:由 AMD 公司提出的全新的、精确测评处
理器运行应用程序性能的标准。主频 * IPC值 = CPU 的性能
注: IPC值为一个时钟周期内运行的指令数。
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四、 CPU 展望
下一代处理器中将采用 VLIW(Very Long Instruction Word,即极长指令 )技术且带 MMX 技术的 64 位微处理器,
微机 CPU 的快速更新带动了微机技术的发展。 Intel 、 AMD 、 Cyrix 公司推出 P4 、K7和 MⅡ以后,将不断推出主频更快、性能更好的 32 位 CPU 及 64 位 CPU 芯片。
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64 位 CPU 简介Intel 公司的 X86 指令集, 限制了 CPU
性能的进一步提高,为此推出了“显性并行指令集( EPIC )。
Intel 公司的 Merced
Apple 公司的 PowerPC
Sun 公司的 Ultra SPARCIII
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新 的 IA-64 ( 64 位架构 )首款处 理 器Merced具有 64 位寻址能力和 64 位宽的寄存器,有 100 万 TB 的地址空间,足以运算企业级任务。具有比 X86CPU更多的执行单元,可大大增加并行处理工作。
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五、 Pentium CPU 插座各代 CPU 中对总线信号的定义和封装方
式都有具差异,因而都会重新设计不同的插座与主板上的其它组件连接,即会有不同的插座形式的插槽和插座。
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微机 CPU 插座有两大类,即 Socket X和 Slot X。Socket 3/4/5/7Super 7Socket 8Socket 370FC-PGA 370Socket 423 、 462 、 478Socket A
slot 1 、 slot 2 、 slot 3slot A
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第二节 存储器第二节 存储器存储器有外存和内存之分。外存指软、
硬盘、光盘、磁带等;微机的内存包括只读存储器 ROM 、随机存储器 RAM 。微机的内存通指动态RAM 存储器。
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一、存储器分类 1.ROM (只读存储器)2.EPROM 、 EEPROM (可擦除 ROM )和 Flash ROM (闪速存储器)。
3.RAM随机存储器
RAM(Random Access Memory) 是在加电的情况下用来存储数据,既可读出也可写入,使用时,还必须定期刷新。静态 RAM(Static RAM)不需要定期刷新,作高速暂存用。
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二、 DRAM (动态内存芯片)动态内存芯片从外形结构上分两大类:
一是双列直插式 (Dual In- line Package ,简称 DIP) ;另一类是条形直插式存储器模块。
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内存条分三种接口形式,一种是单边接触内存模组( Single-In Line Memory Module ,简称 SIMM )接口,有 30针和 72针两种;另一种是双边接触内存模组( Dual Line Memory Module ,简称 DIMM )接口,常为 168针。 DRAM内存常为 72 线, EDO RAM 有 72 线和 168 线,SDRAM 为 168 线 ,新的 DDR为 184.230 。 RDRAM采用RIMM 接口。主板上的内存的“ 体” (Bank)
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三、 SRAM (静态存储器) 静态存储器 (Static RAM) 又指主板上安
装的外部高速缓存 (External Cache) 。作为CPU 与 DRAM之间的缓冲区, CPU 存数据时,先送入 SRAM 的缓冲区,然后再以较慢的速度,适时地送入 DRAM ,以克服慢速内存在传输中的瓶颈现象,从而提高整机的运行速度。
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四、新型高速存储器(一) EDO RAM ( 扩展数据输出 RAM)(二) SDRAM (同步 RAM ) SDRAM 可和外频同步运行,采用 3.3V 工
作电压,高工作频率可达 100MHz( 10ns),已提升到 133 MHz( 7ns)。
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(三) DDRSDRAMⅡ (同步内存)184 引脚的 DDR( Double Data Rate ,双
数据速率) SDRAM ,是目前 SDRAM 的改进产品。
DDR II :工作电压 1.8V,工作频率 100MHz时,每
根 DDR II 引脚带宽 400MB/s, 150MHz时。每根 DDR II 引脚带宽 600MB/s。
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(四) RDRAM (存储器总线式动态 RAM ) 存储器总线式动态RAM, 它能在 300MHz
频率下工作。 RDRAM 的工作电压为 2.5V。RDRAM 芯片引脚数为 184 。
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五、内存规范1.PC100规范
PC100规范是 Intel 公司配合 BX芯片组推出的一套内存标准,使计算机各部件能在 100MHz总线速度下稳定且有效工作而制定的内存标准。
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PC133规范延用了 PC100 的大部分规范,可采用 168 线的 SDRAM或 184 线的 DDRAM ,3.3V 工作电压,要求内存带 SPD 芯片。
133MHz外频、 AGP 4X与 PC133 内存是一种最佳的配合。
2.PC133规范
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闪速存储器 (Flash Memory) 又称快擦写存储器。六、闪速 ROM
微机主板 BIOS 由 Firmware 和 ROM 芯片组成。 Firmware 是软件,是固化在集成电路内部的程序代码。 Flash ROM 的最大特点是它的 Firmware 可更新操作。
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第三节 微机主板第三节 微机主板一、主板概述
主板是负责处理器、内存、显卡与外部接口联系的电路板。
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主板是一块矩形的多层印刷电路板,在其上安装必要的芯片、电阻、电容、相关组件及各种连接器。微机中 CPU 、内存、显卡等装置,通过连接器跟主板相连,以构成最小可运行的计算机系统硬件环境。
主板分为两大类: AT主板 (Baby-AT) 和 ATX( 扩展 AT) 主板。
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ATX主板是 AT主板结构标准的扩展,其英文名为 External AT。
二、 ATX 结构微机主板
1.ATX 主板
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三、主板的总线速度
CPU 的速度只是决定微机性能的一个重要因素,而系统总线速度更具有决定性的作用。
586 微机初期的 Pentium 60 和 66 CPU的内部时钟频率与总线频率是相同的。 Intel 公司目前已公布的 CPU 总线频率为 60 、 66 、100 、 133MHz等以及 150MHz和 166MHz。
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四、 100MHz 系统总线频率
随着 CPU 主频的不断提升,主板的 66MHz总线频率迫使高速的 CPU 处于更多的等待状态,这势必成为微机系统的瓶颈。
100MHz系统总线的主板,除设计和制造的困难外,它对内存和 PCI 外围设备提出了更苛刻的要求,这也是影响系统稳定工作的关键。
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五、 133MHz 系统总线频率
实际上 VIA 公司的 VIA Applo Pro 133是最早正式支持 PC133 SDRAM 的芯片组,该芯片组非常适合 133MHz外频,在这一领域 VIA已领先于 Intel ,最早进入 PC133 的时代。
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七、微机电源
微机采用直流开关电源,把交流 220V电压整流稳压后,主板、硬盘、光驱等配件提供所需的直流低压电源。微机采用 AT、 ATX和Micro ATX三种规格的电源。
1.AT电源
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2. ATX电源 ATX( AT-eXtended)电源是一种新型的微
机开关电源,配合 ATX主板使用,以满足高档多媒体微机的特殊要求。主要是增加了 +3.3V和辅助 +5V输出电压( +5V Standby ,简称 +5SB ),增加了一个 Power on (简称 PS-ON)信号,主板电源的输出线为带 20 芯的矩形插头,有别于 AT电源的单排式 12 芯插座 ( 配 P8 、 P9插头 ) 。
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ATX电源盒接入市电时,主板上部分芯片则始终处于工作状态。未开机时主板维持弱电流供电状态,用于检测各种开机、关机命令。
3.Micro ATX电源
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第四节 主板控制芯片组与第四节 主板控制芯片组与 I/OI/O 接口接口一、主板控制芯片组概述
早期计算机主板采用各种类型小规模集成电路芯片、电容、电阻等多达上百个的组件,各种组件之间的连接与协调极为复杂,成本高,故障率亦高;随着集成电路技术的飞跃发展,主板上的许多线路改用几个大规模的 IC 芯片,既简化了设计,又降低成本,这些大型 IC 芯片称为系统芯片组。
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微机的主板要完成微机系统的管理和协调,支持 CPU 、内存、适配卡和各总线接口的正常运行,其关键就在系统逻辑控制管理芯片。控制芯片组几乎决定了主板的功能,从而影响到整个微机系统性能的发挥。因此,控制芯片组可以称得上是主板的灵魂。
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1. 整合芯片组传统的北桥芯片整合了 2D/3D绘图芯片的功能。传统的南桥芯片整合了 Super I/O 、 AC97 等线路。
芯片组分类
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2. 独立芯片组没有整合显示电路的芯片组(北桥芯片),还需外接 AGP 、 PCI 接口的显卡。
3. 整合单芯片:除整合了传统的北桥芯片、显示电路外,还整合了 X86 的 CPU (一块芯片或搭配少数 IC 芯片)。
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二、 430 系列
430FX、 HX、 VX、 TX、 GX芯片组。 430TX芯片组,该芯片组专门针对奔腾微处
理器的 MMX 技术进行改进和优化,配合 MMX CPU 的工作,实现了整机的性能优化。该芯片组首次采用“北桥芯片”和“南桥芯
片”分管机制。前者负责内存、 AGP 显卡、内存与 CPU之间的信息管理;后者负责 PCI 外围、软硬盘、 USB 装置、鼠标与键盘等的管理。
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三、 440 系列
440LX 芯片组是第一种成熟的 Slot 1 的控制芯片组。
1.440LX 芯片组:
440BX 芯片组支持 100MHz 的外频,可充分发挥 PⅡ处理器的性能,能支持 PⅢ,支持四个 PⅡ。
2.440BX 、 440ZX 芯片组
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四、 450 系列芯片组
五、 828XO 芯片组 Intel 828X0 芯片组已有 82810 、 815、 81
5E和 82820 、 801 、 820e 以及 840 等芯片组。自 810 芯片组起其构架抛弃了传统的南、北桥芯片组结构,采用中心体系结构,用内存控制中心( MCH)取代北桥芯片,用输入输出控制中心( ICH)取代南桥芯片。两块芯片不是通过 PCI 总线进行连接,而是通过专用总线。
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810 芯片不提供 AGP 接口、 8190E支持 133MHz 外频。815 采用 GMCH ,提供 AGP 4X 扩展槽。801 支持 Ultra ATA/66 。820 增加了一个固件中心( FWH ),支持 AGP2.
0 ,支持 RDRAM 。840 支持 133MHz 外频、双 RDRAM通道和 AGP4
x ,支持双 CPU 。845D 支持 DDR SDRAM ,有 3个 ATX 电源插头( 20 芯、 6 芯、 4 芯)850
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六、 MVP3 芯片组七、 MVP4 芯片组八、 VIA Apollo pro plus 芯片组
VIA Apollo pro 133A 芯片组
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四、 I/O 接口 外部设备通过接口和主板总线相连。 CPU
对外设的操作实际上是对各接口的读取操作。1. 多功能卡多功能卡实际为多 I/O端口适配卡,有软
盘驱动器端口、 IDE 端口、串行、并行端口和游戏端口, 586 机已将上述部件置入主板。
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Super I/O 芯片286至 486 初期的多功能卡含软 / 硬盘接口、
2 串 1 并口、操纵杆口等整合成 Super I/O 芯片。该芯片适用于中低速率接口。随后还涵盖红外线传线( IR 接口)。研发
的 Super I/O 新增硬件控制功能,包括 CPU温度检测、工作电压值检测及 CPU风扇转速检测等。
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LPC 接口( Low Pin Count )低脚位数( LPC )接口用于取代传统的 IS
A 总线的接口规格,以克服 ISA 总线与 PCI 总在电气特性、信号定义的差异而造成南桥芯片、Super 芯片引脚的较多闲置,使上述芯片体积微缩,从而主板设计简化。
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SM BUS
系统组件管理总线( System Management Bu
s )是一种遵循 I2C 协议所设计的有两组信号线的总线联系接口,属低速率接口( 80KHz~400KH
z ),供符合 SM Bus 的外围部件检测、定位、读写参数等设置之用。
新型主板的南桥芯片已内建 SM Bus 的控制电路。
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2. 串并口和键盘接口
USB ( Universal Serial Bus) 即通用串行总线,又称泛用序列总线。该接口提供中、低速外围设备的扩充能力,像键盘、鼠标、操作杆、喇叭、麦克风、调制解调器、摄影设备等。只要是 USB 接口设计的设备,就可以热拔
插。
3.USB 接口
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USB 1.0 版传输率为 1.5MB/S , 2.0版为 60MB/S 。
USB 设备一般符合康柏公司的 Open HCI或英特尔公司的 Universal HCI规范。 USB 设备的驱动方式比较复杂,一般是进入操作系统后,加载适当的驱动程序来驱动。新型的 BIOS 有直接基本的 USB 装置驱动与读取功能,如用键盘、软硬盘和光盘开机。
USB 可连接多达 127个外设(会 Hub )。
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GP I/O ( General Purpose I/O )
由芯片组提供的通用 I/O 控制信号线(约十几组),作主板上某些组件的特殊控制,提供了新的附加功能,如键盘开机、网卡遥控开机等。
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AC97 ( Analog Component 97 )该规范是将声卡 / 调制解调器传输芯片等涉及 A/D变换电路集成,并分为模拟译码和数字组件两组件。前者设计为适配卡(又称 Riser Card ),由芯片组的 AC-Link信号线控制,传送,以降低主板高频信号干扰,提升音效芯片音质,此卡插入特殊的 AMR 槽。另一特性是可接入符合 AC97规范的低成本
的 Audio Code译码芯片,提高声卡的录放音效和MIDI音乐播放功能。
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CNR ( Communications & Network Riser )通信与网络插卡( CNR )是 AC97/AMR
的升级和改造型,提供 SM Bus 、 2 组 AC97
信号线控制, 1 组网卡联机装置、家用电话局域网和 USB 接口的扩展槽,增加 USB端口数。此扩展槽分两段,比 AMR 槽稍长,并兼容 A
MR 槽。
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ACR
ACR ( Advanced Communication Rise
r )是新型网络 / 数据 /音效卡规范。 ACR
插槽在主板上的放置与 PCI 槽倒置 180 。
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Legary Free PC
字译为颠覆、跳脱传统结构。废除 ISA 总线及插槽、支持新的自动检测 / 设定的总线与接口规格,没有传统的 I/O 接口,除采用 USB
外,顶多外加 PCI 和 AGP 总线以及 CNR/AC
R ,使计算机容易使用( Ease of Use, EOU )。
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总线是实现微机内部各器件的连接和信息传递的部件。严格地说,一条总线是按扩展方式定义其扩展槽各引脚的功能和信号之间的时序关系,一条总线就是一组信号线。定义了一条总线,也即定义了每根线的功能和信号之间的时序关系,故而总线是一个通信标准,一个设计微机标准线路的约定。
第五节 总线第五节 总线一、概述
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二、 ISA 总线三、局部总线
局部总线是直接与微处理器的数据和地址线路相连的总线,所谓局部意味着仅仅为处理器的一个邻近范围内的功能单元及部件服务,故得名为“ 局部总线”。
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目前标准局部总线有三种: VESA 总线(仅用于 486 微机)、 PCI 总线和 AGP 总线。(一) PCI 总线
由外部部件联合专门权益组织 (Peripheral Component Interconnect Special Interest Group,简称 PCI SIG) 制定及维护。
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(二) AGP 总线 加速图形总线 (Accelerated Graphics P
ort Bus,简称 AGP) 是 Intel 公司开发的一种新型图形卡专用总线,用于大幅度提高主机的图形功能,尤其是 3D图形的显示能力。
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AGP 总线的设计思想是开辟一个显示卡与内存的新接口,把显示卡芯片“直接”与周边控制芯片的内存控制器直接相连,即是把主存和显存直接连接起来,形成一个专用通道,获得比 PCI 总线更宽的带宽。
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第一代 AGP 的时钟为 66MHz。 AGP 总线采用的是“一对一”的端口连接,
只能连接 3D图形控制卡,无通用性和扩展性,也不可能代替 PCI 总线。已推出 AGP2X、 4X、 8X模式。其规范
有 AGP1.0 、 2.0 。
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四、 586 主板小结1. 使用不断地改进的控制芯片组2. 新型总线和接口3. 主板的绿色节能功能4. 增强免跳线设置技术5. 故障监控检测技术6. 更深层次的防病毒技术
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第六节 硬盘与光驱第六节 硬盘与光驱一、概述
目前用户绝大部分使用 3”软驱,容量1.44MB ;另一类是大容量的 ZIP 软驱,使用 ZIP 软盘。
硬盘接口分 ATA 和 SCSI两大类。
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二、 ATA/IDE 接口最早实用的硬盘接口是集成驱动器电子
接口 (Integrated Drive Electronics,简称 IDE接口 ) 。又称 ATA ,或称 ATA/IDE接口。
ATA/IDE接口具有信号芯线少、体积小、适用多磁头、大容量硬盘、成本低。
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三、 ATA-2 接口ATA-2 标准,把最高传输率提高到 16.6
MB/S ,并加入 LBA 地址转换方式,突破老的 BIOS对硬盘 528MB 容量的限制。
为进一步提高 ATA-2 的可靠性和安全性,SFF委员会推出了 ATA-3 。新的 ATA-4 标准还未制定,但昆腾公司推出其过渡标准 Ultra ATA/33 (又称 Ultra DMA/33 ),随后又推出 Ultra-ATA/66 标准。
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目前的主板接口一般提供两个接口插座,称为主插座和辅插座,每个接口可连接主从两个 IDE 设备,故总共可连接四个 IDE 设备。主插座通常与高速的局部总线相连,供硬盘使用,而辅插座则与 ISA 总线相连,供磁带机或 CD-ROM 驱动器使用。
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支持支持 Ultra DMAUltra DMA 的四个条件:的四个条件:(1)需要支持 Ultra DMA 协议的主板和
兼容 Ultra DMA 协议的 PCI 插卡(2)支持 Ultra DMA 协议的 BIOS ;(3)支持 Ultra DMA 的 IDE设备。 97年后生产的昆腾、希捷、钻石硬盘都可以满足上述要求;(4)需要 Ultra DMA 驱动程序。
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六、 SCSI 接口小型计算机系统接口 (Small Computer
System Interface) 简称 SCSI 。SCSI 硬盘接口有三种,分别是 50针的
Cenfronics或 IDC ( A 式)接口,用窄模式传送数据; 68针的 IDC 式(又称 P 式)接口, 80针的 SCA-2 ( Single Connector Attachment )接口。
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七、 FC-AL 接口FC-AL接口 (Fibre Channel-Arbitrated
Loop 光纤通道 ) 是一种最新型的接口技术。
八、硬盘分类硬盘分两大类,即 ATA类和 SCSI类。
ATA类硬盘又有 Fast ATA 和 EIDE两大派系。
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九、硬盘采用的新技术1. 提高硬盘主轴转速
2. 超级数字信号处理器( Ultra DSP )
3. 高速缓存技术4.新的 Ultra DMA 接口技术
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5.MR磁头及 GMR磁头MR是 Magneto-Resistive Head的缩
写,即磁阻磁头,又称磁变阻磁头,它是一种具有磁阻效应的金属材料。6.PRML 技术
部分响应最大似然技术 (Partial Respone Maximum Likelihood) 简称 PRML。7.自动检测分析及报告技术 (S.M.A.R.T)
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十、其它类型硬盘。1. 活动硬盘2.磁光盘( M0 )3.磁盘阵列 (RAID)4.固态硬盘5.固体硬盘
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十一、 光盘与光盘驱动器光盘 ( 又称光碟 ) 有多种数据标准格式,
其中常用的有 CD-ROM(只读光盘存储器 ) 、CD-R(CD Recordabl ,又名 CD记录碟 ) 和DVD-ROM( 数据视频通用只读存储器 ) 三种。
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(二)光盘的数据格式标准1.ISO 9660 标准 (CD-ROM 文件标准 )2.V- CD (白皮书)3.DVD 标准
(一) CD-ROM 光盘结构
CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)意为高密度只读存储器,俗称光盘。
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( 三 )CD-ROM 光盘驱动器CD-ROM 驱动器简称光驱。
1.光驱的分类及原理光驱按安装方式分内置式和外置式两种。为了准确地读出数据,采用了三种伺服系统:(1)聚焦伺服系统(2)径向道跟踪伺服系统(3) 光盘转速控制系统
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2.光驱的主要技术指标(1) 光驱的数据传输率(2)缓冲存储器(3) 读取时间(4)误码率(5)平均无故障时间为 25000小时。
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3.光驱的有关问题(1) 光驱的速度a.恒线速技术
光驱的速度实际是指其光驱的数据传输率,用单倍速、二倍速、四倍速等表示。
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b.恒角速技术CAV(恒角速 )技术,即光驱内、外道
转速一致,还有一种为 CLV和 CAV 技术相结合的 PCAV(Partial-CAV ,部分恒角速度光驱 )技术。
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(2) 光驱速度的认识单倍速光驱是播放 CD唱片 (CD-A 标准 )
的标准速度,二倍数光驱是播放 V-CD 的标准速度。目前大多数多媒体产品也都是按二倍数光驱标准制作的。用 X倍速来表示光驱的速度是光驱本身所
具有的数据传输速度,但实际上光驱真正所能传输的数据速率与诸多的因素有关。
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从理论上讲,光驱倍速越小,其读盘纠错能力就越高。
目前绝大多数软件光盘上的软件,其运行速度都没有超过四倍速的要求。因此,并非光驱的倍数越高越好。
光驱内置的高速缓存是一个相当重要的指标,但往往被人们忽视。
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4.VCD播放解压方法分硬件解压和软件解压两种。(1) 硬件解压(2) 软件解压
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第七节 显示系统第七节 显示系统显示系统包括显示器和显示器适配电路两部分。一、显示器
显示器按其显示的颜色分单色和彩色显示器;按控制调节方式分模拟和数字显示器两大类。
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显示模式目前彩的有:
1. 视频图形阵列 (VGA)2.扩展 VGA ( SVGA 、 TVGA )
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二、显示器性能参数1.扫描方式
显示器扫描方式分隔行扫描和逐行扫描两种。2. 水平扫描频率水平扫描频率即行频,是扫描一行所需时间
的倒数,单位为 KHz。
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3.刷新频率显示器是电子束轰击萤光屏上的萤光粉发光,
轰击后发光的时间较短,这就需要多次连续激活,此过程称为刷新,因此轰击同一发光点的频率称为刷新频率。
刷新频率有时称场频,代表显示器每秒内重复显示同一图像的次数。
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4.分辨率
显示器分辨率是指屏幕上显示的水平像素和垂直像素的数目,其表示方式为水平点数×垂直点数;人们也常用两个像素中心间的距离值表示分辨率。
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5. 色彩数 ( 又称色分辨率 )色分辨率指每个像素可具有的色彩数目,
一般的 VGA 显卡,只能显示 16 种颜色 (4位 ) ;标准的 VGA 显示模式,能显示 256色(8 位 ) ;高分彩显可显示 64K色 (16 位 ) ;而真彩色能显示出 16M色 (24 位 ) 。
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三、显卡四、图形加速卡
图形卡从某种意义上讲是 PC 机中的微型 PC ,和主机系统一样,图形卡上有自己的“ CPU”( 主显示芯片 ) ,该芯片决定图形卡的功能,有“ 内存” ( 显存 ) 以及连接这两部分之间传送数据位的内部总线,有图形卡控制器及与 VGA兼容的 BIOS ,当然还有软件驱动程序。图形加速卡的优劣常用 32 位、 64 位来说明。
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(二)图形加速卡的基本结构
3D图形卡由显示芯片、数模转换器、显存和 VGA BIOS 四个部分组成。
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1.显示芯片概述显卡的主芯片有两大系列,一种是专业
级显示芯片,另一种是娱乐级显示芯片。
3D 显示芯片具有 Z缓存、颜色内涵、纹理映射和多边形动画等功能。
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2.数模转换器 (RAMDAC)RAM Digital to Analog Converter , 简
称 RAMDAC ,主要是将显存中的数字信号转换为能在显示屏上显示的模拟信号。
3.显示内存 (Video RAM)4.显示 BIOS
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(三) 3D 芯片的基本特征3D 芯片具有 Z 缓存器 (Z-Buffering) 、
颜色内插、纹理映射和 3D 三角形、多边形动画等基本特征。
1.Z缓存定义像素显示时的纵深度 (即 Z轴坐标值 ) 。
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2.纹理映射在视频图像中,把图像、背景粘
贴在三维造型体表面上,称作纹理映射 (Texture Mapping) 。
3. 像素内插
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(四)显示芯片系列介绍1.专业级 3D 显示芯片2.娱乐级 3D 显示芯片
( 1 ) Voodoo系列( 2 ) RIVA 系列( 3 ) S3 系列( 4 ) Rage 系列
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第八节 多媒体微机组装第八节 多媒体微机组装组装前应认真阅读有关说明书,并对照
实物作好组装前的准备工作。
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一、多媒体微机的主要配件 ( 按实际要求配置 )
2.外部设备:显示器、硬盘、光盘驱动器、软盘驱动器、键盘、鼠标、打印机、音箱等。
1.主机:机箱、电源、主板、 CPU 、内存条。
3.适配卡:显卡、声卡、网卡等。
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二、主板的安装1.CPU 的安装2.内存条的安装3.主板的安装
三、电源的安装四、软驱的安装五、硬盘的安装
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六、光驱的安装七、适配卡的安装八、键盘的安装九、显示器的安装十、主机面板指示灯和开关引线连接