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第一台ENIAC于1946年美国;
第一代电子管,用定点数、低级语言;
第二代晶体管,第三代集成电路(LSI),半导体作内存,出现高级语言,操作系统,出现ARPANET;
第四代大规模和超大规模集成电路(VLSI),出现数据库、分布式操作系统、网络软件。
趋势:
巨型、微型、网络、智能
2.微机发展:
1971年INTEL4004问世(4位),经历8088(准16位)、80286(16位)、80386(32位)、80486(32位)、Pentium(32位)、奔四进入64位
3.计算机特点:
运算速度快,计算精度高,具有记忆功能和逻辑判断功能,具有数据传输和通信能力,具有自动控制能力
4.计算机工作原理:
存储程序控制,由冯.诺依曼提出,也是与其他计算工具的不同之处。
程序运行的过程由取指令、分析指令和执行指令组成。
5.按功能计算机分为通用和专用,按原理分为数字、模拟、混合,按规模分为巨、大、中、小、微、单
6.计算机应用:
科学计算(最早)、数据处理(最广泛,也称信息处理)、过程控制(实时控制)、计算机辅助系统(CAD计算机辅助设计,CAM计算机辅助制造,CAI计算机辅助教学,CAT计算机辅助测试,CAE计算机辅助工程,CIMS计算机/现代集成制造系统。
)、智能模拟
7.计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备组成。
硬件系统也可以说是由主机和外设两部分组成,主机由CPU和内存储器组成。
软件是实现算法的程序和相关文档,由系统软件和应用软件组成。
系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务程序等。
计算机资源含硬件、软件、数据三类
8.微机性能指标:
①字长(内部数据总线的宽度)、②速度(主频:
CPU时钟频率,单位为MHz;
存取速度:
用存取周期和存取时间描述;
运算速度MIPS即每秒百万条指令)、③内存容量、④可靠性(平均无故障时间MTBF)、⑤可维护性(平均故障修复时间MTTR)
9.计算机启动:
加电自检自举引导运行操作系统,自检自举程序在ROM-BIOS
第三章中央处理器
1.中央处理器也称CPU,主要有控制器和运算器组成。
若从功能上看,CPU功能有指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。
2.控制器是计算机指令的执行部件,主要包括:
指令指针寄存器(也称程序计数器PC,存待取指令地址,有自动加1功能)、指令寄存器IR(存正在执行指令)、指令译码器ID(分析解释操作码并产生控制信号)、时序控制信号形成部件(接受译码产生控制信号并按一定时间顺序发出)
3.运算器是计算机中负责算术运算(加ADD、减SUB、乘MUL、除DIV)和逻辑运算(与AND、或OR、非NOT、异或XOR)的部件,主要包括:
算术逻辑单元ALU(算术、逻辑、移位、求补)、累加器(暂存操作数和运算结果的寄存器,无累加功能)、状态寄存器(又称标志寄存器,存放状态信息如进位等,每一位均可单独使用)
移位常用的有逻辑移位和算术移位,左移时,两种移位都在右边用0补充;
右移时,算术移位用符号位补充,而逻辑移位用0补充。
4.寄存器分成:
数据寄存器、地址寄存器、控制寄存器、状态寄存器和其他寄存器
5.指令:
计算机能够识别和执行的操作命令,由操作码和地址码组成。
指令的执行分为取指阶段和执行阶段,取指过程包括取指令、分析指令及产生控制信号,指令执行过程是指令经译码器分析译码后,产生相应控制信号并由时序控制信号形成部件发出,在该信号控制下完成相应操作。
6.时序:
计算机的时间控制。
时序的产生:
同步(统一的时钟信号)和异步(应答)
7.时钟周期:
主频的倒数,最基本的时间周期,也是计算机中最小的时间单位。
机器周期:
完成一个基本操作所需时间,也称总线周期或CPU周期。
指令周期:
CPU执行一条指令所需时间。
一个指令周期由若干机器周期组成,一个机器周期由若干时钟周期组成。
8.指令从内存取出,经数据总线、数据寄存器、指令寄存器、指令译码器,发出控制信号。
产生控制信号的方法:
组合逻辑电路实现法、微程序控制法。
9.一条指令的执行分成若干机器周期,一个机器周期定义为一条微指令,微指令由控制部分和下址组成,微指令的有序集合称为微程序,一段微程序对应一条指令,微程序存于ROM
10.流水线技术:
将执行指令的若干子操作并行处理,首次在486使用,实现一个时钟周期完成一条指令。
超流水线(级数5-6步以上):
流水线周期短,时钟频率高,时间换空间。
超标量(一条以上流水线):
重点设置大量的处理单元,空间换时间
11.复杂指令系统CISC(兼容,指令只加不减,如Petium系列),精简指令系统RISC的特点有:
指令数目少,指令长度固定、种类少、寻址方式少,大多在一个机器周期完成,通用寄存器数量多
12.其他CPU技术:
分支预测技术,MMX(多媒体扩展指令集),3DNOW,SSE,多CPU技术等
第四章指令系统
1.指令是计算机硬件能够直接识别和执行的命令。
一台计算机所能执行的所有指令的全体集合称为指令系统。
指令系统属于硬件范畴。
指令包括操作码和地址码(操作数)。
操作码标明该条指令操作的性质及功能,地址码表明参加操作的操作数地址和结果地址。
操作码的长度决定了操作的种类,地址码的长度决定了寻址空间的大小。
一条指令可以没有地址码但必须要有操作码。
指令格式:
零地址、一地址、二地址、三地址
2.指令寻址方式:
顺序执行(PC+1)、改变执行顺序(直接寻址,间接寻址,相对寻址,中断寻址)
操作数寻址方式:
立即寻址(指令中直接给出操作数),直接寻址(指令中给出操作数所存放的内存地址),寄存器寻址(指令中给出存放操作数的寄存器,操作数在寄存器中),间接寻址(指令中给出存放操作数地址的地址,操作数在内存中,需要2次访问内存),寄存器间接寻址(指令中给出寄存器号,寄存器中存放的是操作数的地址,操作数在内存中),变址寻址,页面寻址,基址寻址,其他寻址(位寻址、块寻址、堆栈寻址)
3.指令操作码的编码格式:
固定式(操作码长度不变,用于大、中型机)和可变式(根据使用频率变化,适于微型机)
4.指令按功能分为四类:
数据传送指令(传送MOV、堆栈PUSH和POP、输入输出I/O),数据处理指令(算术、逻辑、移位),程序控制指令(转移、子程序调用和返回),处理器控制指令(空操作、停机)。
其中停机是转入下一任务而非关机,特权指令用于系统资源的分配和管理,应用于多任务、多用户计算机,单任务不必要
第五章存储系统
1.按存储介质,存储器可分为半导体(双极型、MOS型)、磁表面、光盘。
按存取方式可分为RAM(随机存取、易失)和ROM(只读、非易失)
2.主存的指标:
存储容量、存取速度(存取周期、存取时间),容量=末地址-起始地址+1
3.RAM所用元件有双极型和MOS。
MOS型有静态SRAM和动态DRAM,SRAM由双稳态触发器组成,不断电信息不丢失,电路较复杂,集成度低,价格高,常用作高速缓存(CACHE);
DRAM根据电容的电荷量存储信息,需动态刷新(集中刷新、分散刷新、异步刷新),是内存的构成。
4.ROM的基本存储单元是一个固定的开关电路,分为掩膜ROM、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程存储器)。
5.CACHE采取双极型存储器组成,实现CPU与主存速度上的匹配,基本操作有读、写(直写或回写),特点是:
容量小、速度快,其内容是主存的副本,地址映像和替换算法由硬件实现
6.ROM-BIOS采用EEPROM(FLASHMEMORY),存放CMOS参数的芯片属于RAM
7.CACHE-主存层次结构解决速度与成本的矛盾。
主存-辅存层次结构解决大容量与低成本矛盾,扩大了编程空间,称为虚拟存储器。
8.半导体存储芯片容量计算:
地址线n决定了寻址空间的大小,数据总线决定了字长,容量=2n*数据线/8(字节)。
存储容量的扩展有位扩展(加大字长)、字扩展(增加芯片数量)、字位扩展;
位扩展并联、字扩展串联。
第六章总线系统
1.总线是一种在多于二个模块间传送信息的公共通路,分时共享是总线的主要特征。
2.按连接部件总线分为内部总线(同一部件内)、系统总线(部件之间)、外部总线(通信总线,与外设之间)。
按信息传送格式分为并行、串行(成本低、速度慢)。
按信息传送方式分为单向总线、双向总线
3.常见总线结构有单总线(系统总线)、双总线(+存储总线(CPU和主存之间))、多总线(+I/O总线(DMA总线))
4.系统总线由数据总线、地址总线、控制总线组成。
数据总线用于传送数据(含指令),双向,并行,同步,其位数为计算机字长。
地址总线用于存储器操作和I/O操作,单向,并行,其位数决定可直接寻址的内存容量,地址线N与可直接寻址地址单元数M的关系:
M=2N。
控制总线用于传送各类控制/状态信号
5.常见的微机总线标准有ISA、VESA、PCI、PCI-EXPRESS等。
PCI局部总线与CPU异步工作,支持多主控设置,即插即用。
AGP是图形加速接口,图形内存与系统内存一体。
总线为33M时,32位系统PCI传输速率为132MB/s,AGP8x为133MB/s,PCI-EXPRESS现主要用于显卡。
6.IDE/EIDE接口主要用于硬盘及光驱等高速设备的连接。
SCSI接口(小型计算机系统接口)连接硬盘、扫描仪等。
USB(通用串行总线接口),USB2.0速度达480Mbps。
SATA接口(串行ATA接口),速度快、串行传输抗干扰能力强,同时支持热拔插,现已基本取代IDE接口用于与硬盘连接,速度达600MB/S。
第七章输入/输出系统
1.接口(I/O设备器)是把外围设备同计算机连接起来实现数据传送的控制电路,介于外设和系统总线之间
2.接口功能:
寻址、数据缓冲、预处理、控制功能。
3.根据接口与外设的数据传送格式,接口分为串行和并行。
目前广泛的接口标准有IDE/EIDE/SCSI(可连接7-15台设备为并行接口)接口、UltraATA接口(80针)IEEE1394(一种串行接口标准)/RS-232C(串行接口)、USB接口(4针可连接127台外设)、PCMCIA(广泛应用于笔记本的接口标准)等
4.端口是接口中的寄存器,分成数据端口、状态端口、控制端口
5.I/O设备的信息交换方式:
程序查询方式(软件为主、串行、效率低),程序中断方式(并行、高效),DMA方式(内存与外设建一条数据传输通道,由DMAC控制,与CPU无关,硬件实现),通道方式(有自己指令,在CPU指挥下工作),外围处理机方式(将I/0操作和外设管理权交给某一部件管理,适于大型机)
6.中断作用:
提高了CPU与I/O设备工作并行性、提高机器的可靠性、实现实时处理
7.中断分为硬中断(外中断)和软中断(内部中断,需要CPU必须及时予以响应)。
8.根据受理中断的方式,中断分成屏蔽中断和不可屏蔽中断,屏蔽为拒绝响应中断请求。
电源故障、内存和I/O总线的奇偶错等事件中断,属于非屏蔽中断;
9.中断系统的功能:
中断处理和中断控制。
中断处理包括发现中断请求、中断响应、中断处理与中断返回。
中断控制是实现中断优先级的排队和中断嵌套。
10.中断响应过程:
中断请求,中断响应,中断处理,中断返回。
中断处理是一个硬件线路和软件编程相结合的过程
11.DMA方式:
一种不需要CPU干预和软件介入的高速数据传送方式。
其基本过程为:
接受外设请求并响应同时向CPU发出DMA请求,CPU响应DMAC接管总线,数据传送,完成后DMAC通知CPU并由CPU接管总线
第八章外围设备
从功能上看,外设可分为输入设备、输出设备、外存储器、数据通信设备(如调制解调器和传输介质)、过程控制设备(如A/D转换器)
计算机组装与维修复习资料
第二章主板
1.主板MainBoard的类型和档次决定整个计算机的性能。
选购时考虑的因素有:
芯片组(有Intel系列和VIA系列),是否整合,速度,稳定性,兼容性(Intel的芯片组配Intel的CPU、VIA的配AMD),扩充升级能力(插槽数),品牌,制造工艺,售后服务。
2.微机主板上的芯片组有南北桥型和中心控制两大类,在南北桥芯片组中,北桥负责CPU、显卡、内存,南桥负责PCI总线、硬盘
3.主板上的接口有:
USB(1.1为12Mb/s、2.0为480Mb/s),PCI局部总线插槽(白色),AGP插槽(褐色),CPU插座,PS/2(6芯)接口,RS232接口,IDE接口(硬盘,光驱,一根可带两个设备,要设跳线,主设备为MASTER,从设备为SLAVE)
4.CPU的封装形式分为Socket架构(用零插拨力ZIF插座)和Slot架构(插卡式)。
Intel的Pentium4用Socket478,AMD的Althon用SocketA
5.CPU的技术指标有:
工作频率,制作工艺(如0.13um),工作电压(双电压的低压供CPU,高压供接口),前沿总线速度(CPU和L2Cache存数据到内存的速度),L1Cache(集成在CPU,由SRAM组成),L2Cache(有些集成在主板),cpu扩展指令集。
3DNOW!
为AMD公司,其余为INTEL公司。
6.内存分类:
SDRAM(同步动态随机存储器),168线;
DDR(双数据率SDRAM),184线。
RDRAM(184线),DDR2(240线)
7.内存的性能指标:
内存容量、存取时间、CAS延迟时间、工作频率、奇偶校验、SPD
8.DDR与SDRAM的区别:
DDR意为双倍速率,比SD带宽提高一倍,
9.内存的安装:
将内存条放入内存插槽,两端同时均匀用力垂直下压内存条。
注意内存条引脚上的缺口和DIMM插槽上的凸出处对准,内存条和插槽要紧密接触。
10.数据带宽=工作频率*64(字长)/8。
第三章存储设备
1.软驱结构:
盘片驱动系统、磁头定位系统、数据读写系统和状态检测系统
2.软盘的技术指标:
面数、磁道、扇区、存储密度和存储容量。
磁盘容量(字节)=每扇区字节数(512)*每磁道扇区数*每面磁道数*面数。
软驱接口34针,扁平线有红色标记的为1号线
3.簇:
文件分配的最小单位,由一个或多个扇区组成。
簇是数据存放的逻辑单位,磁道和扇区是物理单位。
4.3.5英寸1.44MB软盘的0面0道1扇区是引导/保留扇区,前30个字节用于存操作系统版本号、扇区数、磁道扇区数;
软盘使用要远离磁场
5.硬盘格式化分为低级格式化(物理格式化,一般出厂时进行)、分区(将物理磁盘划分为多个逻辑磁盘)、高级格式化(为逻辑分区划分为引导区、文件分配表、根目录、数据区),分区命令FDISK,格式化命令FORMAT。
硬盘分区工具软件有:
DM、ADM、PM(partitionMagic)(硬盘分区魔术师,是实现硬盘动态分区和无损分区的最佳选择)
FDISK步骤分区的步骤:
建立主DOS分区---建立扩展分区---将扩展分区划分为多个逻辑盘---激活主DOS分区
6.硬盘接口:
ST506/412和ESDI接口、ATA接口(ATA-4又称UltraAta33,最高速度264MB/s;
UltraATA66用CRC校验80针线最高速率528MB/s、SCSI接口(多用于服务器,可同时挂7个设备,适应面广,多任务,宽带宽,少CPU占用)、SATA接口
7.硬盘的参数:
磁头数(Head)、柱面(Cylinder)、每磁道扇区数(Sector)、交错因子、容量。
容量=柱面数*扇区数*每扇区字节数*磁头数
8.硬盘性能指标:
容量、转速(RPM)(决定硬盘内部数据传输率的决定性因素之一)、平均访问时间(读写速度)、数据传输率(主要依赖于转速,衡量硬盘性能的真正标准)、连续无故障时间MTBF。
选购时还要注意单碟容量
9.硬盘工作模式:
NORMAL普通模式(最多识别524MB)、LBA逻辑块模式(8.4GB—128GB)、LARGE模式(最大1GB)目前最常用模式为:
LBA模式。
第四章多媒体和网络设备
1.光盘物理结构:
底层(塑料衬底)、中间层(铝反射层)、顶层(保护层)。
逻辑结构:
按螺旋形轨道方式存储数据,没有族的概念,一条光道分为三区(导入区,信息区,导出区)
2.DVD格式:
单面单层、单面双层、双面单层、双面双层,容量分别是4.7GB,8.5GB,9.4GB,17G
3.CD-ROM技术指标:
平均数据传输率、数据接口(专用和通用IDE/SCSI)、高速缓存、读取数据方式(恒定线速度(CLV)/恒定角速度(CAV)/局部恒定角速度(PCAV))、平均查找时间
3.声卡是实现声波/数字信号转换的硬件电路,采用脉冲调制技术(PCM),两个参数:
采样速率和样本量。
4.声卡的性能指标有:
ADC/DAC转换模式(8位和16位)、采样频率。
采样频率高,存储的数据越接近原始信息。
常用的16位声卡的频率有22.05KHz,44.1KHz,48KHz,多媒体计算机要求44.1KHz
5.音箱的性能指标:
功率、频率范围、失真度、信噪比。
视频卡主要有采集卡、电视接受卡、电视编码卡和解压卡
6.光驱和声卡是多媒体计算机必不可少部件,光驱分为CD-ROM(只读光驱)、CD-R/W(可刻录光盘驱动器)、DVD-ROM、DVD-RW。
数据传输率是光驱主要指标,以KB/s为单位,通常是X倍速表示,CD的1倍速是150KB/s,DVD的1倍速是1350KB/s
7.常用光盘分为CD-ROM(只读光盘)、CD-R(一次写多次读)、CD-RW(多次读写)。
CD-R盘片分为金盘、蓝盘、绿盘,金盘质量最好。
DVD光盘用MPEG-2压缩技术,VCD用MPEG-1,康宝复合型光驱(COMBO)可读可写。
第五章输入输出设备
1.键盘接口:
AT接口(大口)、PS/2接口(小口)、USB接口。
键盘接触方式分类:
机械(有触点)、电容(无触点)
2.鼠标按原理分为机械式和光电式;
按接口分为串行接口(COM口)、总线式(USB口)、PS/2型,主要性能是分辨率dpi(每移动一英寸所检测的像素点)。
3.扫描仪是一种图形、图像的专用输入设备,有平板式和手持式,接口有EPP并口、USB接口和SCSI接口。
主要参数有:
光学分辨率DPI(每英寸的点数)(感光元件CCD分辨率)、最大分辨率、色彩分辨率(色阶或色深,单位为bit),感光器件(CCD)是扫描仪的关键部件。
4.数码相机由镜头、CCD图像传感器(核心部件)、ADC(模数转换)、DSP(数字信号处理)、JPEG编码压缩、存储器、LCD(液晶显示)、接口、闪光、电池等组成。
其主要性能标准有分辨率(即像素,首要因素)、彩色深度、存储介质(SM卡/CF卡/记忆棒)、数据压缩(一般为JPEG格式)、输出方式(串口、USB、存储卡适配器)
5.其他输入设备有语音输入、条形码读入器、磁卡、IC卡读入器、触摸屏、摄像机等
6.显示系统由显示器和显示卡组成。
显示器按色彩分为单色、彩色,按显示器件分为数码、液晶LCD、显像管CRT,按显示方式分为图形、字符。
显示器的主要参数:
点距(多媒体计算机一般不大于0.28mm)、分辨率、刷新频率(垂直刷新/水平刷新)、带宽(每秒显示点数=水平分辨*垂直分辨*声频)、水平扫描方式(隔行或逐行)。
显示卡的性能指标:
最大分辨率、色深(显存=分辨率*颜色位数/8)、刷新频率(RAMDAC的转换速度)。
显示卡的性能决定显示系统的性能,显卡的刷新率和分辨率不能超过显示器的最高刷新率和分辨率。
显示器的认证主要有TCO、MPRII(低辐射),EPA(能源之星、节能)、UL(安全性)、FCC(电磁干扰)。
7.打印机按打印方式分为串行、行式、页式。
按打印原理分为点阵(针式,可打印连续纸/多层纸/蜡纸,耗材是色带)、喷墨(可打印彩色,耗材是墨盒或墨水)、激光(可打印胶片,速度最快,耗材是硒鼓或碳粉)。
主要指标:
打印速度(PPM每分钟打印的页数,CPS每秒钟打印的字符数)、打印质量
第六章组装与调试
第七章系统设置和软件安装
1.BIOS:
基本输入输出系统,固化在主板上,BIOS芯片分为Award、AMI、Phoenix三种。
开机在屏幕显示Waiting时按Del键进入CMOS设置。
常用CMOS设置有:
时钟、启动顺序、硬盘参数、开机口令、启用USB、CPU频率等
2.硬盘分区有:
主分区、扩展分区和非DOS分区,分区软件有FDISK和PQMagic,格式化命令FORMAT。
常见的分区格式有FAT16/FAT32/NTFS/LINUX,FDISK只支持前两种
3.系统的优化包括硬盘的优化和操作系统的优化。
硬盘优化包括:
硬盘合理分区、磁盘碎片整理、磁盘清理、磁盘扫描、备份。
系统优化包括:
硬盘用途设为网络服务器等、升级驱动程序、通过优化注册表和优化工具进行
4.系统升级手段有:
超频、BIOS升级、硬件升级、软件升级。
5.国内比较权威的计算机电源认证是3C(强制性产品认证制度)认证。
ATX电源为20芯双排列插座,可以实现软件关机;
目前选购电源时,电源功率应在250W以上。
6.计算机的组装没有固定的程式,但要遵守方便、安全、可靠的原则。
(1)准备好机箱
(2)安装CPU、内存条到主板上
(3)在机箱上安装主板
(4)安装电源
(5)安装硬盘、软驱、光驱
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