第二节 计算机系统概述

导 言：
本节主要对计算机系统组装过程进行简要介绍，以引导读者学习本章后面的内容，希望读者看完本节后能抓住本章主要线索——计算机组装过程。
新课内容：
一、计算机组装设备
自己组装计算机的用户，在组装前要先将所装计算机系统中的硬件部分准备齐全，这些硬件系统可以分为三个大的部分。
1、主机系统
2、输入设备
3、输出设备
二、计算机系统组装步骤简介
有了装机用的组件，下面可以自已动手组装调试计算机，其大致过程是：
1、硬件系统的组装
2、CMOS设置
3、硬盘规划
4、操作系统安装
5、系统调试
以上对计算机系统安装进行了一个整体介绍，下面的几节将要对以上几个步骤进行详细介绍。希望读者认真阅读以下详细安装过程。
三、计算机硬件安装过程简介
1、准备工作
2、安装CPU和CPU散热风扇
3、跳线设置
4、安装内存条
5、连接主板电源
6、在机箱底板上固定主板
7、安装各种接口卡
8、安装软盘驱动器
9、安装硬盘驱动器
10、安装光盘驱动器
11、连接主板与机箱面板上开关、指示灯、电源开关等连线
12、连接外设
13、通电测试基本系统
四、准备工作
安装前的准备工作主要有以下几个：
1、阅读各个部件的用户使用说明书，并对照实物熟悉部件。
2、准备好安装工具。
3、释放身体静电。
五、安装CPU和CPU散热风扇
1、Socket型
⑴.在Socket插座上安装CPU
⑵.安装CPU风扇
⑶.连接CPU风扇电源线
2、Slot1型
　 ⑴.安装CPU支架
⑵.安装CPU
⑶.安装风扇电源
六、跳线设置
1、CPU电压设置
2、CPU工作频率设置
3、内存电压选择跳线设置
七、安装内存条
安装168线内存条时，内存条底部金手指上的两凹部用于安装时正确对位，两侧的凹部用于安装就位后的卡位。将168线内存条底部金手指上的两凹部对应168线内存插槽中的两凸部，对准方位后将内存条垂直向下压入插槽中，听到内存插槽两侧的弹性卡发出“咔”的声响后，内存条即安装就位。此时内存插槽两侧的弹性卡已向上直立并卡住内存条两侧的缺口。
八、连接主板电源
1、连接普通电源
2、连接ATX电源
九、在机箱底板上固定主板
在完成了CPU和内存条的安装之后，就可以把主板装入机箱了。在主板边缘和中间有一些圆孔，这些圆孔和机箱底板上的圆孔相对应，利用这些定位圆孔可将主板固定在机箱底板上。
定位金属螺柱和塑料定位卡是在机箱底板上固定主板的紧固件，定位金属螺柱和塑料定位卡，由机箱供应商与机箱配套提供。
十、安装各种接口卡
电脑主板上根据需要可安装各种接口卡，通过这些接口卡完成相应功能。如显示卡、声卡、网卡、内置Modem等等。
目前586主板采用的I/O总线插槽有ISA、PCI、AGP三类（中、低档主板一般没有AGP总线），相应的接口卡也分为ISA卡、PCI卡和AGP卡。
机箱后面板处有一个竖直条形窗口，可把接口卡尾部的金属接口挡板用螺丝固定在条形窗口顶部的螺丝孔上，通过挡板上的接口与外部设备相联。
安装ISA、PCI、AGP卡的方法大致相同，只是各自均应安装在相应的扩展槽中，以下以安装PCI显示卡为例。
十一、安装软盘驱动器
连接软盘驱动器与主板软驱接口之间的数据线是一条34线扁平电缆。数据电缆线共有5个插头，其中右端电缆较长的一端连接主板软驱接口；左边的一大一小两个插头分别用于连接5英寸软驱和3英寸软驱,但仅使用其中的一个插头。与这个插头连接的软盘驱动器的编号是“A”。中部两只插头用于连接驱动器“B”。
十二、安装硬盘驱动器
1、硬盘的主从跳线及设置
2、安装硬盘
安装方法：
⑴．设置跳线
⑵．连接硬盘数据电缆：
⑶．固定硬盘：
十三、安装光盘驱动器
1、光驱的主从跳线设置
2、安装光驱
⑴．设置跳线
⑵．连接光驱数据电缆
⑶．固定光驱：
十四、连接主板与机箱面板上开关、指示灯、电源开关等连线
1、插接主板与机箱面板的连线
2、连接普通机箱电源开关
3、安装接口连接器
十五、连接外设
1、连接显示器
⑴.连接显示器：
⑵.连接显示器电源线：
2、连接键盘
ATX规范取消了普通的AT键盘接口使用了PS/2接口，这两种键盘接口在外型和引脚功能上是不同的，因此传统的键盘不能用在ATX机上。如果要在ATX机上使用传统的AT键盘，可以通过接口转换器连接。这种转换器在电脑公司可以买到。
十六、通电测试基本系统
完成上述十二个步骤之后，你的基本系统就安装完成了。进一步检查连线无误之后，可以通电测试基本系统。连接主机电源，若一切正常，系统将进行自检并向你报告显示卡型号、CPU型号、内存数量和系统初始情况等。如果开机之后不能正常显示、死机。说明基本系统不能正常工作，不能进行下一步安装。应根据故障现象查找故障原因：
1．电源风扇不转，电源指示灯不亮，可能是电源开关未打开或电源线未接通。
2．电源指示灯亮，但是无声无显示，说明主板电源接通，自检初始化未通过。需检查各连线是否连接正确，显示卡、内存条是否接触良好。
3．电源指示灯亮、喇叭鸣声，可能出现的故障有键盘错误、显示卡错误、内存错误、主板错误等等，若有显示可根据提示处理，若无显示则主要检查内存和显示卡。
4．电源风扇一转即停，说明机内有短路现象，应立即关闭电源，拔去电源插头。可能造成的原因有：
⑴．主板电源线插接错误。
⑵．主板和机箱短路。
⑶．主板、内存质量不佳。
⑷．显示卡安装不当等等。
此类故障属严重故障，一定要小心、仔细的检查，查到故障原因并排除后方能继续通电，否则会损坏设备。

第三节 主板的结构与功能
导 言：
主板又叫主机板（Main Board）、系统板(System board )或母板(Mother Board)，它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一，因为主板是整个微机内部结构的基础，不管是CPU、内存、显示卡还是硬盘、键盘、声卡、网卡等均插在主板上靠主板来协调工作，主板不好，则其他一切插在它上面的部件的性能都不能充分发挥出来。
新课内容：
一、主板的作用
主板实际上就是一块电路板，上面安装了各式各样的电子零件并布满了大量电子线路。当微机工作时由输入设备输入数据，由CPU来完成大量的数据运算，再由主板负责组织输送到各个设备，{zh1}经输出设备反映到我们的感官。这个过程看上去很简单，输入设备就是键盘、鼠标等，输出设备就是显示器、打印机之类，可是CPU的运算结果哪个先送去，哪个后送走，这些就要靠主板上的系统芯片来控制。而且主板上还不止系统芯片一个部件，由此看来，主板的地位相当重要。
二、主板的组成
主板是一块安装有各种插件和控制芯片的电路板，其电路结构和工作原理比较复杂。大致说来，主板由CPU插槽（或插座）、内存插槽、总线扩展槽、控制芯片组、外设接口、COMS和BIOS控制芯片等几个部分组成。
1、系统总线
在计算机工作的过程中，各部件之间要快速传递各种各样的信息，而这些信息是通过微型计算机中的信息高速公路——系统总线实现的。
⑴、数据总线DB（Data Bus）
数据总线用于CPU与主存储器、CPU与I/O接口之间传送数据。数据总线的宽度等于计算机的字长。
⑵、地址总线AB（Address Bus）
地址总线用于CPU访问主存储器或外部设备时，传送相关的地址。地址总线的宽度决定了CPU的寻址能力。
⑶、控制总线CB（Control Bus）
控制总线用于传送CPU对主存储器和外部设备的控制信号。
2、CPU插槽
CPU插槽是CPU在主板上的落脚之地，CPU需要通过CPU插槽与主板连接才能进行工作，CPU插槽可以分为Socket构架（针脚式）和Slot构架（插卡式）两种。
⑴、Socket构架
Socket在英文里就是插槽的意思，也称之为零插拨力（ZIF）插槽，特点是通过一个小杠杆将CPU卡紧，安装拆卸CPU都很方便。它有以下几种：
Socket 7、Super 7（Socket7+AGP+100MHz外频）、Socket 370（主要支持的CPU有Celeron、CeleronⅡ、PentiumⅢ等）、Socket A（Socket 462）、Socket 423、Socket 478、Socket 775（Socket T）
⑵、Slot构架 （242个引脚）
它是一种插卡形式的接口，主要有以下几种：
Slot1、Slot2 、Slot A ：
3、BIOS和CMOS芯片
在主板上往往有一些不太起眼，但十分重要的芯片，就是存放BIOS信息的Flash EPROM芯片。
⑴、BIOS：
BIOS是英文“Basic Input Output System”的缩略语，直译过来后中文名称就是“基本输入输出系统”。形象地说，BIOS应该是连接软件程序与硬件设备的一座“桥梁”，负责解决硬件的即时要求。一块主板性能优越与否，很大程度上就取决于BIOS程序的管理功能是否合理、先进。
⑵、CMOS与BIOS关系
不少人容易混淆BIOS与CMOS，这里就讲讲CMOS及其与BIOS的关系。
CMOS是“Complementary Metal Oxide Semiconductor”的缩写，翻译出来的本意是互补金属氧化物半导体存储器，指一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料。但在这里CMOS的准确含义是指目前绝大多数计算机中都使用的一种用电池供电的可读写的RAM芯片。
⑶、BIOS的功能
A.开机引导；B.上电自检(POST)；C.I/O设备驱动程序；D.分配中断值；E.装入系统自举程序
4、后备电池
主板上有一个个亮晶晶的电池，只有钮扣大小。可别小看了这个东西，这可是主板的不间断电源啊，离开了它你的PC工作起来一定不正常。计算机的内部时钟不会因为断电而停止，系统CMOS中的硬件配置信息也不会因为断电而丢失，这一切的功劳都应该记在这颗小电池身上。
5、CACHE
Cache 叫做高速缓冲存储器。在早期486主板上，Cache大多是以独立芯片形式集成在主板上，一般是28个引脚的芯片共有4-8个，在486以后Cache是集成到CPU中的，叫L1即一级缓存（Internal Cache）和L2即二级缓存(External Cache)，现在的大多数主板上已经有了三级缓存，集成在北桥芯片中。
6、内存插槽
内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量。主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的。目前主要应用于主板上的内存插槽有：SIMM、DIMM、DDR和RIMM四种。
⑴、SIMM（Single Inline Memory Module，单列直插式存储器模式）
SIMM插槽是早期AT型主板上常见的内存插槽，主板的内存条里只有一则提供引角用来传输数据。SIMM可分为30Pin的16位内存插槽和72Pin的32位内存插槽（Pin为线）。
⑵、DIMM（Dual-Inline-Menory-Modules，双重在线存储器模式）
内存条通过金手指与主板连接，内存条正反两面都带有金手指。金手指可以在两面提供不同的信号，也可以提供相同的信号。在内存发展进入SDRAM时代后，SIMM逐渐被DIMM技术取代。
DIMM内存为168Pin（金手指每面为84Pin）的64位内存插槽支持PC100和PC133，DIMM上有两个卡口，用来避免因错误插入而导致内存条烧毁；笔记本所用的DIMM为144Pin。
⑶、RIMM
RIMM是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型，RIMM内存插槽的外型尺寸与DIMM差不多，金手指同样也是双面的。RIMM有184 Pin的针脚（金手指每面为92Pin），在金手指的中间部分有两个靠的很近的卡口。
⑷、DDR（Dual Data Rate SDRSM，双倍速率同步动态随机存储器）
DDR内存插槽是{zx1}的内存标准之一，DDR内存能够一个时钟周期内传输两次次数据，即在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此称为双倍速率同步动态随机存储器。
7、总线
总线是指CPU与外部设备之间进行数据交换的通道。如果把主板上流动的信息，包括数据和指令比喻做血液的话，那么总线就相当于一个人的血管，它的粗细决定着主板上的信息在单位时间内通过的流量，即信息传递的速率。
从PC诞生到今天已经出现了三代总线标准，它们分别是：这是{dy}代总ISA总线；第二代总线为现在使用广泛的PCI总线；第三代为近年来刚兴起显示卡专用总线PCIe。
⑴、ISA
ISA（Industry Standard architecture,标准工业结构总线），它是早期的IBM公司在PC机中最早推出的一种总线标准。在早期的AT型主板上常见，为黑色，具有24位地址线，8位或16位的数据线，时钟频率为8.33MHz，传输率为16.67MB/S。（注：{zd0}数据传输率=（时钟频率×数据线的宽度）÷8B/S）。
⑵、EISA
EISA（Enhanced Industry Standard Architecture,扩展标准工业结构总线）在早期AT型主板上最长的总线，为前黑后棕。具有32位地址总线和数据总线，时钟频率为8.33MHz，{zd0}传输率为33MB/S，是专门为486计算机所设计。
⑶、PCI
PCI总线使用最广泛的一种总线形式，为白色，具有32位地址总线和数据总线，{zg}为64位，时钟频率为33MHz，{zd0}传输率为133MB/S。PCI总线和CPU直接相连即外部设备可以直接和CPU进行数据交换。支持即插即用功能。
⑷、AMR、CNR、NCR
AMR：即声音/调制解调器接口，是Intel公司发展的一种扩展槽标准，用于声卡或调制解调器；
CNR：即网络通信接口，是Inter公司开发的开放式工业规范，支持声音、Modem和网络接口，用来代替AMR，比AMR略长，但与AMR卡不兼容；
NCR：即网络通信接口，是VIA和AMD等几个厂商推出的总线形式与AMR卡兼容。
8、I/O接口
计算机I/O接口是用来连接各种输入输出设备，即外部设备与主板之间进行数据交换的通道。它包括串口、并口、IDE接口、键盘接口等，它们都可以标准化。在计算机系统中采用标准接口技术，其目的是为了便于模块结构设计，可以得到更多厂商的广泛支持，便于"生产"与之兼容的外部设备和软件。不同类型的外设需要不同的接口，不同的接口是不通用的。
⑴、AGP
AGP总线只能安装AGP显示卡，它将显示卡同主板内存芯片组直接相连，大幅度提高了计算机对3D图形的处理速度，AGP扩展槽为棕色，其时钟频率为66MHz，传输率为256MB/S。目前的AGP工作模式有：AGP1X、AGP2X、AGP4X和AGP8X四种，其对应的数据传输率为266MB/S、532MB/S、1064MB/S和2GB/S。其中AGP4X的插槽和金手指与AGP1X、AGP2X都不一样。支持AGP4X的插槽中没有了原先的隔断，但金手指部分的缺口却多了一个。
⑵、IDE接口
在主板上IDE接口一般标有PRIMARY IDE 、SECONDARY 或IDE1 、IDE2。
⑶、软盘接口
主板上的软驱插座一般为一个34针双排针插座，标有FLOPPY、FDC或FDD。
⑷、SCSI接口
SCSI接口的原义是小型计算机系统接口。
⑸、串行接口
在早期的主板上串行接口为两个10针双排针式插座标有COM1和COM2。5
⑹、并行接口
在早期的主板为一个26针双排针式插座标有LPT或PRN。
⑺、PS/2
在586以后的主板上都做有PS/2接口以备扩充使用。现在所采用的PS/2接口是用来连接小口鼠标或小口键盘。
⑻、USB接口
USB意思是“通用串行线”这是一种新的接口标准，是电脑系统连接外围设备（如键盘、鼠标、打印机）的输入/输出接口标准。现在的ATX主板一般集成了两个--六个USB口或更多。
USB有如下主要特点：①.外设的安装十分简单；②.对一般外设有足够的带宽和连接距离；③.支持多设备连接；④.提供内置电源。
⑼、IEEE 1394接口
1394卡的全称是IEEE1394 Interface Card，Sony等视频设备厂商称它为iLink, 而创造了这一接口技术的Apple（公司名）称之为Firewire，火线。
9、跳线插针
跳线是在主板上可以进行各种硬件设置的设备，通过这些设置可以规定主板安装什么型号和规格的硬件。现在的主机板上，需要跳线的地方越来越少了，但是多多少少都有几个地方需要用到跳线。
10、机箱面板指示灯及控制按键插针
1、POWER LED 电源指示灯 2、SPEAKER 铃（扬声器）
3、HDD LED 硬盘指示灯 4、TURBO LED 跳频指示灯
5、TURBO SW 跳频控制按键插针 6、RESET SW Reset控制按键插针
7、POWER SW 电源控制按键插针 8、KEYLOCK 键盘锁
11、逻辑控制芯片组
芯片组是衡量主板不可缺少的指标。目前世界上能够生产PC机主板芯片组的厂商也只有4家公司，分别是INTEL、VIA（威盛）、ALI（扬智）、SIS（矽统）。除了INTEL一家是老外，其余的都是我国台湾的厂商，作为中国人我们的确应该感到骄傲。
1、北桥芯片组：
特征：离CPU较近并较大，和CPU密切通信，管理L2高速缓存。一般配有散热片或风扇；对CPU支持：决定着主板能安装何种档次的CPU及其频率，并决定是否支持AGP高速图型接口；对内存支持：决定了所使用的内存类型、{zd0}容量及ECC数据纠错等。
2、南桥芯片组：
特征：离CPU较远；提供标准的I/O芯片，用于管理计算机中各个设备的接口及总线、控制键盘控制器、时钟、电源管理等。
三、主板的分类
1、按主板上的CPU分类
按主板上能所使用CPU的型号可分为386、486、P2、P3、P4、赛扬、K5、K6等主板。
2、按主板上的CPU插槽
按主板上CPU的插槽形式可分为插座式和插槽式两种。
3、按主板的基本功能：
⑴、PNP主板，即插即用主板
⑵、节能主板
⑶、无跳线主板
⑷、智能主板
4、按主板的结构分类
⑴、AT主板：
13英寸×12英寸，主板上内存被安在一个狭小而又不通风的角落，影响了内存的安装和升级散热。
⑵、BABY AT 主板：
13.5英寸×8.5英寸，比AT主板长，但有些不负重荷一方面取消了主板上使用较少的零部件以压缩空间，另一方面将BABY AT 主板适当加宽，以增加使用面积。
⑶、ATX 主板：
ATX型主板比AT型主板的结构上有很大的区别。其优有主要有以下几点：
⑴.主板的长边紧贴机箱后部，使更多的外设接口可以集成到主板上；
⑵.优化了内存及CPU的位置有利于安装和散热；
⑶.标准的主板上有两个串行输出口、一个PS/2鼠标口、一个PS/2键盘口和一个并行输出口，有些主板还固化了声卡及游戏接口；
⑷.优化了软硬盘接口位置；
⑸.对主板上的元件高度作了规定，且增强了电源管理。
5、一体化主板
优点：减少了因接触不良而造成的故障整体设计合理
缺点：不利于升级，一个部件的损坏会造成整个主板的损坏
6、按逻辑控制芯片分类
⑴.INTER ：LX、BX、I810、I815EP、I845、I850、I865、I915
⑵.非 INTER： APOLLO 、SIS、ALI、OPTI
四、主板的选购
1、制造工艺
⑴、看主板做工是否精细；
电路板（PCB）的层数是否为多层，焊点是否整齐标准，走线是否简洁清晰。
⑵、看主板元件，如电熔电阻等；
⑶、看设计结构布局是否合理，是否有利于其它配件的散热；
⑷、看主板是否通过相应的安全标准认证；
⑸、看主板包装和相关配件。
各种连线、驱动盘、保修卡、合格证等等是否齐全。
2、品牌
华硕（ASUS）、微星、INTEL、精英（ECS）、技嘉（Gige-Byte） 联想（QDI）
3、升级和扩充
一般说来，买主板时都要考虑电脑和主板将来升级扩展的能力，比如扩充内存和增加扩展卡、升级CPU等方面的能力。主板插槽越多，扩展能力就越好，价格也更贵。
4、稳定性和可靠性
由于不同生产厂商其设计水平、制做工艺、元器件等的差距。因此很难xx测定。但可通过以下几方面来考虑。
⑴、负荷测试：指在主板上尽可能多地加入外部设备，如内存等
⑵、烧机测试：指长时间运行时是否能稳定运行，而不出现停顿或死机现象
⑶、物理环境测试：改变环境情况，如温度、湿度、震动等
5、售后服务