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第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。
从1965年到1970年,集成电路被应用到计算机中来,因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。
集成电路是做在晶片上的一个完整的电子电路,这个晶片比手指甲还小,却包含了几千个晶体管元件。
第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。
第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM360系列。
从1971年到现在,被称之为“大规模集成电路计算机时代”。
第四代计算机使用的元件依然是集成电路,不过,这种集成电路已经大大改善,它包含着几十万到上百万个晶体管,人们称之为大规模集成电路和超大规模集成电路。
1975年,美国1BM公司推出了个人计算机PC,从此,人们对计算机不再陌生,计算机开始深入到人类生活的各个方面。
当今计算机科学发展趋势,可以把它分为三维考虑。
一维是是向”高”的方向。
性能越来越高,速度越来越快,主要表现在计算机的主频越来越高。
另一个方向就是向“广”度方向发展,计算机发展的趋势就是无处不在,以至于像“没有计算机一样”。
第三个方向是向”深”度方向发展,即向信息的智能化发展。
具体说来计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化,量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力,使计算机进入人工智能时代。
二、计算机系统的组成
一个完整的计算机系统,是由硬件系统和软件系统两大部分成
的。
A.计算机的硬件系统
所谓硬件,就是用手能摸得着的实物。
由5部分构成:
中央处理器(CPU),输入/输出(I/O)设备,主存储器(内存储器),辅助存储器(外存储器)和总线。
一、主机各个部件的功能和特点
主机从外观看是一个整体,但打开机箱后,会发现它的内部由多种独立的部件组合而成。
1、主板结构
主板
(1)主板板型分类
AT标准尺寸的主板,IBMPC/A机首先使用而得名,有的486、586主板也采用AT结构布局。
BabyAT袖珍尺寸的主板,比AT主板小,因而得名。
很多原装机的一体化主板首先采用此主板结构。
ATX&
127;
改进型的AT主板,对主板上元件布局作了优化,有更好的散热性和集成度,需要配合专门的ATX机箱使用。
一体化主板上集成了声音,显示等多种电路,一般不需再插卡就能工作,具有高集成度和节省空间的优点,但也有维修不便和升级困难的缺点。
在原装品牌机中采用较多。
NLXIntel最新的主板结构,最大特点是主板、CPU的升级灵活方便有效,不再需要每推出一种CPU就必须更新主板设计此外还有一些上述主板的变形结构。
(2)电源
电源是电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220V交流转换为电脑中使用的5V,12V,3.3V直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。
电源CPU插座
(3)CPU插座
我们知道,CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。
CPU经过这么多年的发展,采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。
而目前CPU的接口都是针脚式接口,对应到主板上就有相应的插槽类型。
不同类型的CPU具有不同的CPU插槽,因此选择CPU,就必须选择带有与之对应插槽类型的主板。
主板CPU插槽类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。
(4)芯片组
北桥芯片:
是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥。
一般来说,北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP,PCI-E数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、AGP插槽、PCI-E插槽,ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。
通常在主板上靠近CPU插槽的位置。
北桥芯片南桥芯片
南桥芯片:
也是主板芯片组的重要组成部分。
主要负责I/O总线之间的通信以及IDE设备的控制等。
例如英特尔的P35芯片组所搭配的南桥芯片就是ICH9系列,根据不同需要和定位南桥规格略有不同。
BIOS:
全称是ROM-BIOS,是只读存储器基本输入/输出系统的简写,它实际是一组被固化到电脑中,为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序,它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽,通俗地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口,负责解决硬件的即时要求,并按软件对硬件的操作要求具体执行。
BIOS芯片
(5)扩展槽
内存插槽:
是主板上用来安装内存的地方。
需要注意的是不同类型的内存插槽它们的引脚,电压,性能功能都是不尽相同的,不同的内存在不同的内存插槽上不能互相兼容。
PCI插槽:
是基于PCI局部总线的扩展插槽。
其位宽为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。
可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSLModem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
AGP插槽:
是在PCI总线基础上发展起来的,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于图形显示卡。
AGP标准也经过了几年的发展,从最初的AGP1.0、AGP2.0,发展到现在的AGP3.0,如果按倍速来区分的话,主要经历了AGP1X、AGP2X、AGP4X、AGPPRO,目前最新片版本就是AGP3.0,即AGP8X。
AGP8X的传输速率可达到2.1GB/s,是AGP4X传输速度的两倍。
AGP插槽通常都是棕色(以上三种接口用不同颜色区分的目的就是为了便于用户识别),还有一点需要注意的是它不与PCI、ISA插槽处于同一水平位置,而是内进一些,这使得PCI、ISA卡不可能插得进去当然AGP插槽结构也与PCI、ISA完全不同,根本不可能插错的。
PCI-Express插槽:
是最新的总线和接口标准,它原来的名称为“3GIO”,是由Intel提出的,很明显Intel的意思是它代表着下一代I/O接口标准。
交由PCI-SIG(PCI特殊兴趣组织)认证发布后才改名为“PCI-Express”。
这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP,最终实现总线标准的统一。
它的主要优势就是数据传输速率高,目前最高可达到10GB/s以上,而且还有相当大的发展潜力。
PCIExpress也有多种规格,从PCIExpress1X到PCIExpress16X,能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。
能支持PCIExpress的主要是Intel的i915和i925系列芯片组。
ISA插槽:
是基于ISA总线的扩展插槽,其颜色一般为黑色,比PCI接口插槽要长些,位于主板的最下端。
其工作频率为8MHz左右,为16位插槽,最大传输率8MB/sec,可插接显卡,声卡,网卡以及所谓的多功能接口卡等扩展插卡。
其缺点是CPU资源占用太高,数据传输带宽太小,是已经被淘汰的插槽接口。
目前还能在许多老主板上看到ISA插槽,现在新出品的主板上已经几乎看不到ISA插槽的身影了。
(6)对外接口
硬盘接口:
分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种,IDE接口硬盘多用于家用产品中,SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场,而光纤通道只在高端服务器上,价格昂贵。
SATA主要应用于家用市场,有SATA、SATAΙΙ、SATAΙΙΙ,是现在的主流。
IDE接口是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。
IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断的提高,其拥有的价格低廉、兼容性强的特点。
SATA口的硬盘又叫串口硬盘,采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。
串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
IDE接口SATA接口
PS/2接口:
是目前最常见的鼠标接口,俗称“小口”。
这是一种鼠标和键盘的专用接口,是一种6针的圆型接口。
但鼠标只使用其中的4针传输数据和供电,其余2个为空脚。
PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,而且是ATX主板的标准接口,是目前应用最为广泛的鼠标接口之一,但不支持热插拔。
COM接口:
是微软定义的标准接口。
现在的PC一般有两个串行口COM1和COM2。
串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。
虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此若要进行较长距离的通信时,应使用串行口。
通常COM1使用的是9针D形连接器,也称之为RS-232接口,而COM2有的使用的是老式的DB25针连接器,也称之为RS-422接口,这种接口目前已经很少使用。
下图为9针COM接口和25针COM接口:
USB是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。
USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。
可用于连接多达127种外设,如鼠标、调制解调器和键盘等。
USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的,自1996年推出后,已成功替代串口和并口,并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。
支持设备的即插即用和热插拔功能。
VGA接口是一种D型接口,上面共有15针空,分成三排,每排五个。
其中,除了2根NC信号、3根显示数据总线和5个GND信号,比较重要的是3根RGB彩色分量信号和2根扫描同步信号HSYNC和VSYNC针。
其中彩色分量采用RS343电平标准。
RS343电平标准的峰峰值电压为1V。
它是显卡上应用最为广泛的接口类型,多数的显卡都带有此种接口。
2、CPU
中央处理器,是电子计算机的主要设备之一。
其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。
CPUCPU针脚图CPU风扇图
CPU是计算机中的核心配件,是一台计算机的运算核心和控制核心。
计算机中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。
CPU性能指标包括:
频率、前端总线、内部缓存、外部缓存、工作电压、地址总线宽度、超标量、生产工艺、多线程技术、多核心、字长、指令集。
3、内存储器:
又称内存,分为只读存储器和随机存储器。
内存的结构有PCB板、金手指、内存芯片、内存芯片空位、内存固定卡缺口、内存叫缺口、SPD芯片。
内存的分类:
FPMRAM内存、EDORAM内存、SDRAMD内存、RDRAM内存、DDR内存、DDRⅡ内存。
4、外存储器:
常见的外存储器有硬盘、光驱和移动存储设备等。
硬盘是高容量、高存取速度、不易磨损的计算机外部设备,是电脑主要的存储媒介之一,是计算机系统中保存信息资源的重要外部设备。
硬盘其核心部分包括盘体、主轴部件、读写磁头机构部件。
另外,在硬盘的一侧提供了硬盘的跳线接口、电源线接口和数据线接口。
硬盘常见的技术指标有:
每分钟转速、平均寻道时间、平均潜伏期、平均访问时间、数据传输率、缓冲区容量。
光驱:
光驱是用来读取光盘中的设备。
光盘为只读外部存储设备,其容量为650MB左右。
光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器、康宝和刻录机等。
软驱:
软驱用来读取软盘中的数据。
软盘为可读写外部存储设备。
常见的移动设备有移动硬盘、U盘和各类记忆棒(卡)。
5、显卡:
又称为显示适配器卡,是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件。
显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,承担输出显示图形的任务,对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。
显卡的基本结构:
GPU(类似于主板的CPU),显存(类似于主板的内存),显卡BIOS(类似于主板的BIOS),显卡PCB板(类似于主板的PCB板)。
显卡的分类:
集成显卡、独立显卡,其中独立显卡接口标准:
PCI接口、AGP接口、PCIExpress接口。
6、声卡:
它的作用是让计算机系统发出声音,实现多媒体功能。
电脑声卡一般通过PCI接口与主板上的PCI插槽相连,数字CD音频输入接口通过音频线与光驱的音频输出接口相连,声卡上有很多外部接口,包括传声器插口(MI(:
)、立体声输出插口(SPEAKER)、线性输入(LINEIN)、输出插口(LINEOUT)和MIDI插口等。
绿----音频输出(音箱、耳机)红——音频输入(麦克风)
蓝----音频输入(特殊设备)黄——游戏柄接口
7、调制解调器:
所谓调制,就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号;
解调,即把模拟信号转换成数字信号,合称调制解调器,它的作用是模拟信号和数字信号的“翻译员”。
8、网卡:
最终是要与网络进行连接,所以也就必须有一个接口使网线通过它与其它计算机网络设备连接起来。
不同的网络接口适用于不同的网络类型,目前常见的接口主要有以太网的RJ-45接口、细同轴电缆的BNC接口和粗同轴电AUI接口、FDDI接口、ATM接口等。
而且有的网卡为了适用于更广泛的应用环境,提供了两种或多种类型的接口,如有的网卡会同时提供RJ-45、BNC接口或AUI接口。
二、显示器:
显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把电脑处理完的结果显示出来。
它是一个输出设备,是电脑必不可缺少的部件之一。
三、键盘:
键盘是主要的输入设备,用于把文字,数字等输到电脑上。
四、鼠标:
当人们移到鼠标时,电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动,并可以很准确切指到想指的们位置,快速地在屏幕上定位,它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。
五、音箱:
通过它可以把电脑中的声音播放出来。
六、打印机:
通过它可以把电脑中的文件打印到纸上,它是重要的输出设备之一。
B、计算机的软件系统
软件是指程序运行所需的数据以及与程序相关的文档资料的集合。
可分为:
1、操作系统软件:
人们知道,电脑完成许多非常复杂的工作,但是它却“听不懂”人们的语言,要想让电脑完成相关的工作,必须由一个翻译把人们的语言翻译给电脑。
此时,操作系统软件就充当这里的“翻译官”,负责把人们的意思“翻译”给电脑。
由电脑完成人们想做的工作。
2、应用软件:
应用软件是用于解决各种实际问题以及实现特定功能的程序。
常用工具软件有CPU检测、硬件检测、密码破解、数据恢复等。
3、程序设计软件:
程序设计软件是由专门的软件公司编制,用来进行编程的电脑语言。
程序设计软件主要包括语言,汇编语言和高级语言。
不过这些软件一般人是不使用的。
◆安装前的准备:
在动手组装电脑前,应先学习电脑的基本知识,包括硬件结构、日常使用的维护知识、常见故障处理、操作系统和常用软件安装等。
组装电脑时,应按照下述的步骤有条不紊地进行:
(1)机箱的安装,主要是对机箱进行拆封,并且将电源安装在机箱里。
(2)主板的安装,将主板安装在机箱主板上。
(3)CPU的安装,在主板处理器插座上插入安装所需的CPU,并且安装上散热风扇。
(4)内存条的安装,将内存条插入主板内存插槽中。
(5)显卡的安装,根据显卡总线选择合适的插槽。
(6)声卡的安装,现在市场主流声卡多为PCI插槽的声卡。
(7)驱动器的安装,主要针对硬盘、光驱和软驱进行安装。
(8)机箱与主板间的连线,即各种指示灯、电源开关线。
PC喇叭的连接,以及
硬盘、光驱和软驱电源线和数据线的连接。
(9)盖上机箱盖(理论上在安装完主机后,是可以盖上机箱盖了,但为了此后出问题的检查,最好先不加盖,而等系统安装完毕后再盖)。
(10)输入设备的安装,连接键盘鼠标与主机一体化。
(11)输出设备的安装,即显示器的安装。
(12)再重新检查各个接线,准备进行测试。
(13)给机器加电,若显示器能够正常显示,表明初装已经正确,此时进入BIOS进行系统初始设置。
◆具体安装过程如下:
(1)打开机箱的外包装,会看见很多附件,例如螺丝、挡片等。
(2)然后取下机箱的外壳,我们可以看到用来安装电源、光驱、软驱的驱动器托架。
许多机箱没有提供硬盘专用的托架,通常可安装在软驱的托架上。
机箱的整个机架由金属构成,它包括五寸固定架(可安装光驱和五寸硬盘等)、三寸固定架(可用来安装软驱、三寸硬盘等)、电源固定架(用来固定电源)、底板(用来安装主板的)、槽口(用来安装各种插卡)、PC喇叭(可用来发出简单的报警声音)、接线(用来连接各信号指示灯以及开关电源)和塑料垫脚等。
(3)机箱后的挡片:
机箱后面的挡片,也就是机箱后面板卡口,主板的键盘口、鼠标口、串并口、USB接口等都要从这个挡片上的孔与外设连接。
(4)信号线:
在驱动器托架下面,我们可以看到从机箱面板引出Power键和Reset键以及一些指示灯的引线。
除此之外还有一个小型喇叭称之为PCSpeaker,用来发出提示音和报警,主板上都有相应的插座。
(5)电源的安装:
机箱中放置电源的位置通常位于机箱尾部的上端。
电源末端四个角上各有一个螺丝孔,它们通常呈梯形排列,所以安装时要注意方向性。
可先将电源放置在电源托架上,并将4个螺丝孔对齐,然后再拧上螺丝。
把电源装上机箱时,要注意电源一般都是反过来安装,即上下颠倒。
只要把电源上的螺丝位对准机箱上的孔位,再把螺丝上紧即可。
注意:
上螺丝的时候有个原则,就是先不要上紧,要等所有螺丝都到位后再逐一上紧。
安装其他某些配件,如硬盘、光驱、软驱等也是一样。
(6)主板的安装:
在机箱的侧面板上有不少孔,那是用来固定主板的。
而在主板周围和中间有一些安装孔,这些孔和机箱底部的一些圆孔相对应,是用来固定主机板的,安装主板的时候,要先在机箱底部孔里面装上定位螺丝,接着将机箱卧倒,在主板底板上安装铜质的膨胀螺钉,然后把主板放在底板上。
同时要注意把主板的I/O接口对准机箱后面相应的位置,ATX主板的外设接口要与机箱后面对应的挡板孔位对齐。
要让主板的键盘口、鼠标口、串并口和USB接口和机箱背面挡片的孔对齐,主板要与底板平行,决不能搭在一起,否则容易造成短路。
另外,主机板上的螺丝孔附近有信号线的印刷电路,在与机箱底板相连接时应注意主板不要与机箱短路。
如果主板安装孔未镀绝缘层,则必须用绝缘垫圈加以绝缘。
最好先在机箱上固定一至两颗螺柱,一般取机箱键盘插孔(AT主板)或I/O口(ATX主板)附近位置。
使用尖型塑料卡时,带尖的一头必须在主板的正面。
进入CMOS设置,在开机时,屏幕上常有这样的提示,它是说“按DEL键进入CMOS设置”,在这时候按键盘上的DEL键,就可以进入到CMOS设置的界面了。
常见的有AWARD、AMI、Phoenix等几种界面,界面形式虽然不同,但功能基本一样,所要设置的项目也差不多。
主要介绍AWARD界面的CMOS设置。
在主界面的下面有很多个参数需要设置,大部分项目本来就已经设置了正确的参数值,一般只要注意几个关键项就可以了。
只需做以下几步:
1、设置出厂设定值
有一项“LOADSETUPDEFAULTS”是“调入出厂设定值”的意思,实际上就是推荐设置,即在一般情况下的优化设置。
将光标用上下箭头移到这一项,然后回车,屏幕提示“是否载入默认值”。
输入“Y”表示“Yes,是”的意思,这样,以上几十项设置都是默认值了。
如果在这种设置下,电脑出现异常现象,可以用另外这项“LoadBIOSSetup”用来恢复BIOS默认值,它是最基本的也是最安全的设置,这种设置下不会出现设置问题,但有可能电脑性能就不能得到最充分的发挥。
2、自动检测硬盘
将光标移到IDEHDDAUTODETECTION(自动检测IDE硬盘系数),回车,电脑自动检测硬盘。
电脑检测到主硬盘,它可以以三种方式设置:
如果硬盘是6.4G的话,选NORMAL模式只能用到528M;
选LARGE模式,只能用到2.1GB;
实际使用中都选LBA模式,选“Y”这是电脑的推荐选项,这样主硬盘参数就设置好了。
一般电脑只有一个硬盘,就可以按ESC键,取消检测,就可回到主设置画面。
3、设置软驱
将光标移到第一项STANDARDCMOSSETUP上,按回车,可以看到DATE和TIME的设置,及日期、时间,可以调节它们,日期和时间下面有刚才检测到的硬盘参数,如果安装了多个硬盘,想去掉一个硬盘,可将光标移动到这里,然后按Pageup,将其选择为NONE即可。
再下面是软驱设置,及DRVIEA、DRIVEB的设置,例如电脑只有一个1.44M软驱,我们就把光标移到这一项,按“PageUp”和“PageDown”键来改变。
最后按ESC键退出这一项。
4、设置启动顺序
其实,设置完了硬盘和软驱,电脑就可以正常工作了。
但通常还要考虑从A盘启动还是C盘启动的问题。
将光标移到第二项“BIOSFEATURESETUP”,回车,BootSequence就是指电脑的启动顺序。
如果设置成C,A,也就是先用硬盘启动,就是电脑启动时从硬盘的引导区读取系统信息而使电脑开始工作,这时无论A盘上插没插系统盘,电脑都不予理会,只从C盘启动。
如果设置成A,C,则电脑启动时就会先检查A驱动器中插没插系统盘,如果插了的话,电脑就从软盘中读取DOS系统信息,启动电脑;
如果插入的不是系统盘,则电脑提示出错,需要插入正确的系统盘;
如果电脑发现A盘中没有插入软盘,则电脑从C盘启动。
如果设置先从A盘启动,给新电脑安装软件时就会发挥作用了。
例如,给一块新硬盘上安装软件,如果硬盘上还没有安装操作系统,从C盘电脑是无法启动的。
即使插了系统软盘在A驱中,如果电脑不去读A盘,也没有用,这时就要设置成从A盘启动了。
还有,有时硬盘上有了病毒,当要杀毒或查毒时,有时就要从A盘启动。
把操作系统安装完后,就改为从C盘启动,这样可以加快启动速度。
5、设置开机密码
在CMOS里有两个设置密码的地方。
一个是高级用户密码(SUPERVISORPASSWDRD),一个是一般用户密码(USERPASSWORD)。
电脑在启动时会询问一个密码,回答其中一个密码电脑就可以启动;
如果要进入CMOS设置则需要高级用户密码。
电脑将CMOS设置认为是高度机密,防止他人乱改,而高级密码
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