计算机维修技术计算机维修技术 第第2版版教学课件教学课件易建勋易建勋 编著编著清华大学出版社清华大学出版社2009年年9月月 课件制作人声明课件制作人声明本课件随教材免费赠送免费赠送给读者，读者可自由播放、复制、分发本课件，也可对课件内容进行修改。课件版权属于作者和清华大学出版社，其他任何单位和个人都不得对本课件进行销售或修改后销售。课件下载：http:/www.tup.tsinghua.edu.cn/教学资源：http:/222.240.210.171/wlkt课件制作人：易建勋2009 年8月主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第4页 共54页第第1章章 微机类型与结构微机类型与结构1.1 微机发展的历史1.2 微机的定义与类型1.3 计算机系统结构【重点重点】1.4 微机的基本组成1.5 微机设计规范1.6 微机主要技术指标【重点重点】主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第5页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.1 微型计算机的诞生微机的研制起始于20世纪70年代。1975年推出的Altair 8800（牛郎星）微机，是第一台现代意义上的通用型微机。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第6页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.1 微型计算机的诞生主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第7页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.2 苹果微机的发展1977年苹果公司推出了经典机型Apple II，微机从此进入发展史上的黄金时代。1984年苹果公司推出的Macintosh微机是第一台具备多媒体功能的微机。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第8页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.2 苹果微机的发展苹果微机设计目标是：时尚苹果微机与PC在软件和硬件上不兼容 。苹果微机主要采用Power PC芯片作为系统核心，少量微机采用Intel CPU芯片。2008年推出的iMac Pro微机，采用2个64位4核的Power PC G5处理器，工作频率为2.8GHz、2GB内存、320GB硬盘、20英寸液晶显示器，配备先进的水冷系统。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第9页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.2 苹果微机的发展 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第10页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.2 苹果微机的发展 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第11页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.3 个人计算机的发展1981年IBM公司推出个人计算机IBM PC 5150 CPUCPU：Intel 8088Intel 8088（1616位）位） 频率：频率：4.77MHz4.77MHz 内存：内存：16KB16KB 软驱：软驱：160KB 5.25160KB 5.25英寸英寸 显示器：单色显示器：单色11.511.5英寸英寸 操作系统：操作系统：MS-DOS 1.0MS-DOS 1.0 微机价格：微机价格：30453045美元美元主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第12页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.3 个人计算机的发展ISA总线8088 CPU电源插座键盘插座16KB内存ROM BIOSROM BASIC 时钟逻辑电路主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第13页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.3 个人计算机的发展IBM PC最成功之处是继承了开放式系统的设计思想，IBM公司公开了除BIOS之外的全部技术资料。IBM PC采用总线扩充技术，并且IBM公司放弃了总线专利权。1982年康柏公司推出第一台IBM PC兼容机。1983年IBM公司发布IBM PC/XT微机。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第14页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.3 个人计算机的发展1984年IBM公司推出IBM PC/AT微机。1985年长城0520微机研制成功，这是中国大陆第一台自行研制的PC兼容机。 1986年康柏公司推出第一台386微机。1987年IBM公司推出IBM PS/2微机。进入Pentium微机时代后，微机的领导权落到了英特尔公司和微软公司手中。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第15页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.4 微机典型技术的应用摩尔定律：微芯片上集成的晶体管数量每18个月翻一番。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第16页 共54页1.1 微机发展的历史1.1.4 微机典型技术的应用微机主流应用技术：2003年止已售出10亿多台微机。2007年中国计算机产量达到了1.21亿台。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第17页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.1 微机的定义早期微机概念：MCS-4微型计算机系统以机器尺寸大小定义微机以计算能力定义微机以计算机结构的观点定义微机以CPU类型定义微机主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第18页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.1 微机的定义本教材定义的微机：采用与英特尔x86系列兼容的CPU，并且可以运行DOS或Windows操作系统的个人计算机（PC）。计算机朝巨型化和微机化两个方向发展。电脑一词不规范，本教材不使用这一名称。从386微机开始，CPU成为微机分代的主要标志。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第19页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型台式微机（PC） 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第20页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型笔记本微机（NB） 1984年首台笔记本微机IBM 5140主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第21页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型超便携移动个人计算机（UMPC） 商用UMPC军用UMPC主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第22页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型个人数字助理和智能手机PDA智能手机主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第23页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型PDA正在逐步演化为智能手机智能手机功能 语音通话，收发短信； 开放性的操作系统，可安装和卸载软件； 支持3G无线接入互联网； 支持Wi-Fi无线局域网； 支持GPS（全球卫星定位）功能； 支持QWERTY标准键盘； 笔操作和触摸屏操作等。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第24页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型智能手机的操作系统 Symbian：诺基亚等； Linux：摩托罗拉等； Windows Mobile：多普达、夏新、联想等。智能手机存在的问题 硬件资源非常有限； 电池续航时间不足； 各种安全威胁。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第25页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型PC服务器机柜式PC服务器机架式PC服务器主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第26页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型工业控制微机（IPC）主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第27页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.2 微机的类型其他微机主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第28页 共54页1.2 微机的定义与类型1.2.3 关于兼容机兼容机是指仿造某一原型机、并且可以运行原型机软件的模仿机型。所有微机都有兼容机的问题。目前国内市场只有品牌机和组装机。品牌机有一定的质量保证和良好的售后服务；组装机有较好的性价比。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第29页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.1 计算机结构与组成 计算机结构指计算机系统的逻辑设计方案，它是以软件运行角度去看计算机系统信号的存储和处理过程。微机系统结构较少发生变化，一旦发生变化，必然造成微机硬件之间的不兼容。微机发展的一贯方向是保持最大兼容性。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第30页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.1 计算机结构与组成 计算机组成指计算机硬件的物理设计方案，组成的目的是实现系统结构规定的具体功能。计算机组成更关心实现功能的芯片单元，以及它们之间的连接总线。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第31页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.2 微机控制中心结构三总线结构 将微机部件和外部设备都挂接在一条ISA总线上。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第32页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.2 微机控制中心结构控制中心结构1-3-5-7结构结构 1个CPU 3大芯片 5大接口 7大总线主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第33页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.2 微机控制中心结构1个CPU：CPU控制系统运行，下面的数据必须逐级上传到CPU进行处理。3大芯片：MCH（北桥芯片）、ICH（南桥芯片）、FWH（BIOS芯片）等。 北桥北桥芯片的好坏决定了主板性能性能的高低。 南桥南桥芯片的接口越多，微机功能功能越强。 BIOS芯片解决硬件与软件的兼容性兼容性。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第34页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.2 微机控制中心结构5大接口：SATA、eSATA、IDE、SIO、LAN、HAD/AC97、TPM、VGA/DVI/HDMI等（不同产品有所增减）。7大总线：FSB、QPI、MB、DMI、 LPC、PCI-E、PCI、PCI-X、USB、IEEE 1394等（不同产品有所增减）。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第35页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.3 新型计算机系统的研究集群计算机神经网络计算机超导计算机量子计算机光子计算机生物计算机主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第36页 共54页1.3 计算机系统结构1.3.3 新型计算机系统的研究主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第37页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.1 微机系统的组成主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第38页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.1 微机系统的组成PC主机系统主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第39页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.1 微机系统的组成主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第40页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.1 微机系统的组成主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第41页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.1 微机系统的组成苹果主机系统主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第42页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.2 微机外部接口与连接微机系统的外部接口主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第43页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.2 微机外部接口与连接外部接口名称外部接口名称标注标注数量数量色彩色彩接口规格接口规格键盘PS/2 KB1紫紫紫紫圆形6孔鼠标PS/2 MS1绿绿绿绿圆形6孔通用串行接口USB4黑黑黑黑扁形4针串口COM1蓝蓝蓝蓝D形2排9针并口LPT1桃红桃红桃红桃红D形2排25孔音频输出SPK1绿绿绿绿圆形孔线性输出Line Out1天蓝天蓝天蓝天蓝圆形孔麦克风MIC1粉红粉红粉红粉红圆形孔游戏口MIDI/Game1黄黄黄黄D形15孔局域网接口LAN1黑黑黑黑梯形孔CRT显示器接口VGA1蓝蓝蓝蓝D形3排15孔LCD显示器接口DVI1白白白白矩形3排24孔主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第44页 共54页1.4 微机的基本组成1.4.3 微机常用外部设备传统外设定义 与CPU直接进行数据交换的设备为内部设备，不能与CPU直接进行数据交换的设备为外部设备，简称为“外设”。 本教材外设定义 内部设备是微机正常使用必不可少的设备正常使用必不可少的设备，其他为外部设备。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第45页 共54页1.5 微机设计规范常见微机设计主要规范设计规范设计规范主要制定组织主要制定组织说说 明明PC 2002微软、英特尔等公司微机总体设计要求PnP v1.0a微软、英特尔等公司操作系统、BIOS、设备即插即用规范ACPI v2.0英特尔等公司电源、操作系统电源管理规范ATX12V v2.31英特尔等公司ATX电源设计规范PCI v2.3英特尔等公司主板中内置板卡并行总线规范PCI-E v2.0英特尔等公司主板中内置板卡串行总线规范SATA v2.5英特尔等公司串行硬盘接口规范USB v3.0英特尔等公司高速串行总线规范DDR3/DDR2JEDEC标准化组织内存技术规范HDA/AC97英特尔等公司主板集成声卡设计规范主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第46页 共54页1.5 微机设计规范1.5.1 微机设计的基本思想微型化的设计方法 如：短、小、轻、薄OEM的生产方式 如：DIY开放式的设计思想 如：总线开放微机软件地开发主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第47页 共54页1.5 微机设计规范1.5.3 PnP设计规范PnP（即插即用）的作用是自动配置微机中硬件板卡和其他硬件设备。实现PnP的基本条件 符合PnP标准的BIOS、符合PnP标准的操作系操作系统统、符合PnP标准的设备设备和符合PnP标准的驱驱动程序动程序。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第48页 共54页1.5 微机设计规范1.5.3 PnP设计规范实现PnP的基本条件：符合PnP标准的BIOS、符合PnP标准的操作系统操作系统、符合PnP标准的设设备备和符合PnP标准的驱动程序驱动程序。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第49页 共54页1.5 微机设计规范1.5.3 PnP设计规范即插即用工作过程主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第50页 共54页1.6 微机主要技术指标 1.6.1 微机性能指标 性能主要指微机的速度与容量。基准测试 微机性能测试也称为基准测试。 办公效率性能 多媒体性能 3D/浮点性能 因特网性能主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第51页 共54页1.6 微机主要技术指标 1.6.2 微机功能指标 微机硬件是否支持某一特定的操作。硬件提供实现功能的基本环境，而微机功能的多少主要由软件实现。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第52页 共54页1.6 微机主要技术指标 1.6.3 微机可靠性指标可靠性指微机在规定工作环境下和恶劣工作环境下稳定运行的能力，一般用无故障工作时间来衡量。微机的稳定性和可靠性与设计水平、制作工艺、元器件质量等有非常密切地关系，它们很难进行精确测定。 主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第53页 共54页1.6 微机主要技术指标 1.6.4 微机兼容性指标兼容性指产品在预期环境中能正常工作，无性能降低或故障，并对使用环境中的其他部分不构成影响。微机硬件设备和软件产品都遵循向下兼容的设计原则。硬件产品兼容性不好，可以通过驱动程序或补丁程序解决；软件产品不兼容，一般通过软件修正包或产品升级解决。主讲：XX老师第1章 微机类型与结构第54页 共54页 课程讨论1. OEM生产方式有哪些优点与缺点。2. 讨论苹果微机成功与失败的经验。3. 嵌入式系统对微机今后发展有哪些影响。4. 兼容性出于商业利益考虑还是用户需求。5. PC会被智能手机取代吗。作业：1-2、1-3、1-8【本章结束本章结束】