《計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)》

教案

第一節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

教學(xué)目的：1、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展簡(jiǎn)史

2、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

3、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的基本要素

教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的基本要素

教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的基本要素

教學(xué)方法：講授法

教學(xué)用具：投影、多媒體計(jì)算機(jī)

授課時(shí)間：

課時(shí)計(jì)劃：3課時(shí)

教學(xué)過(guò)程：

導(dǎo)言：

計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，已不再是一種應(yīng)用工具，它已經(jīng)成為一種文化和潮流，并給各

各行'也帶來(lái)了巨大的沖擊和變化。同時(shí)，計(jì)算機(jī)文化也在改變著生活模式和思維模式，

從來(lái)沒(méi)有一種文化會(huì)像計(jì)算機(jī)文化一樣得到如此一致的認(rèn)同。

所為計(jì)算機(jī)是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，是一種自動(dòng)地、高速地進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算和信息

處理的電子設(shè)備。本章介紹計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、分類、應(yīng)用以及計(jì)算機(jī)的組成，并闡述硬件

和軟件之間的關(guān)系。

新課內(nèi)容：

IBM公司生產(chǎn)的PC機(jī)采用了“開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)”，即主板上大都有6-8個(gè)擴(kuò)展插

槽，供PC機(jī)外圍設(shè)備使用，通過(guò)更換板卡，對(duì)微機(jī)的相應(yīng)子系統(tǒng)進(jìn)行局部升級(jí)，使其具

有更大的靈活性和擴(kuò)充性，并且公開(kāi)了其技術(shù)資料，因此其它公司先后為IBM系列PC

機(jī)推出了不同版本的系統(tǒng)軟件和豐富多樣的應(yīng)用軟件，以及種類繁多的硬件配套產(chǎn)品。

因此當(dāng)今以IBMPC微型計(jì)算機(jī)中的主流產(chǎn)品。

一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1946年2月14日世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。

人類進(jìn)入科學(xué)計(jì)算的新紀(jì)元，進(jìn)入了信息時(shí)代。

1、第一代電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代

第一代計(jì)算機(jī)發(fā)展時(shí)間從1947年到1957年，近11年的時(shí)間。其主要采用電子管作

為主要的邏輯元件。主要特點(diǎn)：存儲(chǔ)量小，體積龐大，價(jià)格昂貴，功耗巨大，運(yùn)算速度

慢。應(yīng)用在科學(xué)計(jì)算和軍事等方面。

2、第二代晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代

第二代計(jì)算機(jī)發(fā)展時(shí)間從1958年到1964年，近7年的時(shí)間。其主要采用晶體管作

為主要的邏輯元件。主存儲(chǔ)器還是用磁芯，外存儲(chǔ)器開(kāi)始用磁盤。主要特點(diǎn)：存儲(chǔ)容量

增加，運(yùn)算速度得到了明顯的提高。

3、第三代集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代

第三代計(jì)算機(jī)發(fā)展時(shí)間從1965年到1970年，近6年的時(shí)間，用中、小集成電路晶

體代替分立元件晶體管。這時(shí)，計(jì)算機(jī)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)中的工業(yè)控制，數(shù)據(jù)處

理和科學(xué)計(jì)算等各個(gè)領(lǐng)域。

4、第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代

第四代計(jì)算機(jī)發(fā)展時(shí)間從1971年直到現(xiàn)在，其特點(diǎn)為：集成程度更高，計(jì)算機(jī)更加

微型化，運(yùn)算速度，達(dá)到每秒上億次，計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備向高性能、多樣化發(fā)展，軟盤

和硬盤得到推廣。

二、計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)

1、計(jì)算機(jī)的處理技術(shù)不斷提高

2、計(jì)算機(jī)的體積不斷減小

3、計(jì)算機(jī)的價(jià)格不斷降低

4、計(jì)算機(jī)信息處理的多媒體化

5、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)的結(jié)合進(jìn)入“網(wǎng)絡(luò)化”時(shí)代。

三、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)在的應(yīng)用領(lǐng)域可以說(shuō)包含當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)方面，大致可以分為六類。

1、科學(xué)計(jì)算

2、數(shù)據(jù)處理

3、過(guò)程控制

4、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)

5、智能模擬

6、上網(wǎng)應(yīng)用

四、計(jì)算機(jī)的分類

1、按規(guī)模分類

巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、中型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)，其中微型計(jì)算

機(jī)還包括臺(tái)式機(jī)、筆記本、掌上電腦、單板機(jī)、單片機(jī)等。

2、按組裝方式分類

原裝機(jī)：計(jì)算機(jī)中的全部器件均由IBM公司生產(chǎn)，并組裝的計(jì)算機(jī)。

品牌機(jī)：由某一個(gè)廠家組裝、但計(jì)算機(jī)中的器件由多種品牌構(gòu)成。

兼容機(jī)：用戶自己組裝的多種品牌器件構(gòu)成的計(jì)算機(jī)。

3、按用途分類

專用機(jī)、通用機(jī)

五、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成

1、硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)的硬件是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體部件，即看得見(jiàn)、摸得著的部件。

2、軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)是指為計(jì)算機(jī)運(yùn)行提供服務(wù)的各種計(jì)算機(jī)程序。

六、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成

目前所使用的各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)均屬于馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)，主要由控制器、運(yùn)算

器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。

I、控制器

控制器是整個(gè)計(jì)算機(jī)的指揮控制中心，它從存儲(chǔ)器取出相應(yīng)的控制信息，經(jīng)過(guò)分析

后，按照要求向其它的設(shè)備發(fā)出控制信號(hào)，使計(jì)算機(jī)中的各部件正常協(xié)調(diào)地工作。

2、運(yùn)算器

運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)中信息加工場(chǎng)所，相當(dāng)于工廠中的生產(chǎn)車間。大量數(shù)據(jù)的運(yùn)算和處

理工作就是在運(yùn)算器中完成的。其中的運(yùn)算主要包括基本算術(shù)運(yùn)算和基本邏輯運(yùn)算。

3、存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中用來(lái)存放中間數(shù)據(jù)和程序運(yùn)行結(jié)果的地方，并根據(jù)指令要求提供

給有關(guān)設(shè)備使用。計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器可分為主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）、輔助存儲(chǔ)器（外存）和高

速緩沖存儲(chǔ)器。

4、輸入設(shè)備

輸入設(shè)備的主要作用是把程序和數(shù)據(jù)等信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的編碼形式，并

按順序送到內(nèi)存。常見(jiàn)的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。

5、輸出設(shè)備

輸出設(shè)備的主要作用是把計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果等內(nèi)部信息轉(zhuǎn)換成人們所能

識(shí)別的文字、圖形、圖像等信息并輸出，常見(jiàn)的輸出設(shè)備有顯示器、音箱等。

七、計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

對(duì)于微型計(jì)算機(jī)的維修人員和用戶來(lái)說(shuō)，最重要的是微機(jī)的實(shí)際物理結(jié)構(gòu)，即組成

計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件。PC系列微機(jī)是根據(jù)開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)的組成部件大都

遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)需要自由選擇、靈活配置。

1主板

從功能匕講主板就是主機(jī)，所以也稱為主機(jī)板，有時(shí)叫做系統(tǒng)板（SystemBoard）,

母板，它是一塊多層印制電路板，按其結(jié)構(gòu)分為AT主板和ATX主板，按其大小分為標(biāo)

準(zhǔn)板、Baby、Micro板等兒種。

2,CPU

CPU（中央處理單元）是微型計(jì)算機(jī)的核心部件，它是包含有運(yùn)算器和控制器的一

塊大規(guī)模集成電路芯片，稱為CPU。衡量一個(gè)CPU性能好壞的指標(biāo)有CPU所能處理數(shù)

據(jù)的位（機(jī)器字長(zhǎng)）、CPU的主頻等。

3、內(nèi)存

內(nèi)存槽用來(lái)插入內(nèi)存條一人由右及J上狂七七人「AM芯片。這種“內(nèi)存條結(jié)構(gòu)”

可以節(jié)省主板空間并加強(qiáng)配圖L6典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的容量有32M、64M、128M和

256M等規(guī)格。

4、軟、硬盤驅(qū)動(dòng)器

軟、硬盤驅(qū)動(dòng)器是微機(jī)系統(tǒng)中最主要的外部存儲(chǔ)設(shè)備，它們是系統(tǒng)裝置中重要的組

成部分，通過(guò)主板上的軟、硬盤適配器與主板連接。

5、各種接口適配器

各種接口適配器的作用是勾通主板與各種外部設(shè)備之間的聯(lián)系渠道。通常配置的適

配器用于連接顯示器的顯示卡，具有連接磁盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)和構(gòu)成串行通信接口等功

能的多功能卡等。用戶可以根據(jù)需要重新進(jìn)行配置和擴(kuò)充。

6、顯示器

顯示器通過(guò)顯示卡接到系統(tǒng)總線上，兩者一起構(gòu)成顯示系統(tǒng)，顯示器是微型計(jì)算機(jī)

與用戶進(jìn)行溝通互不可缺少的部件。

7、電源

電源是安裝在一個(gè)金屬殼體內(nèi)的獨(dú)立部件，它的作用是為系統(tǒng)裝置的各種部件和鍵

盤提供工作所需的電源，機(jī)箱中的電源有兩種：老式的AT電源和新型的ATX電源。

8、主機(jī)箱

主機(jī)箱由金屬體和塑料面板組成，分臥式和立式兩種，在具體細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)上稍有差異。

9、鍵盤和鼠標(biāo)

鍵盤和鼠標(biāo)是現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)中最主要的輸入設(shè)備，計(jì)算機(jī)所需要處理的程序、數(shù)

據(jù)以及各種操作命令都是通過(guò)它們輸入的。

八、軟件系統(tǒng)

軟件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種程序和文檔資料的統(tǒng)稱

1、系統(tǒng)軟件：計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)，管理計(jì)算機(jī)的軟硬件資源為應(yīng)用軟件提供一個(gè)操作平

臺(tái)。。

2、應(yīng)用軟件：為解決某項(xiàng)具體問(wèn)題而設(shè)計(jì)的程序。

課堂作業(yè)：

小結(jié):

課后作業(yè):

教學(xué)后記:

第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

教學(xué)目的：1、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展簡(jiǎn)史

2、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

3、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的基本要素

教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的基本要素

教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成和網(wǎng)絡(luò)的基本要素

教學(xué)方法：講授法

教學(xué)用具：投影、多媒體計(jì)算機(jī)

授課時(shí)間：

課時(shí)計(jì)劃：3課時(shí)

教學(xué)過(guò)程：

導(dǎo)言：

本節(jié)主要對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組裝過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，以引導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)本章后面的內(nèi)容，

希望讀者看完本節(jié)后能抓住本章主要線索——計(jì)算機(jī)組裝過(guò)程。

新課內(nèi)容：

一、計(jì)算機(jī)組裝設(shè)備

自己組裝計(jì)算機(jī)的用戶，在組裝前要先將所裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件部分準(zhǔn)備齊全，

這些硬件系統(tǒng)可以分為三個(gè)大的部分。

1、主機(jī)系統(tǒng)

2、輸入設(shè)備

3、輸出設(shè)備

二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組裝步驟簡(jiǎn)介

有了裝機(jī)用的組件，下面可以自己動(dòng)手組裝調(diào)試計(jì)算機(jī)，其大致過(guò)程是：

1、硬件系統(tǒng)的組裝

2、CMOS設(shè)置

3、硬盤規(guī)劃

4、操作系統(tǒng)安裝

5、系統(tǒng)調(diào)試

以上對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安裝進(jìn)行了?個(gè)整體介紹，下面的兒節(jié)將要對(duì)以上兒個(gè)步驟進(jìn)行

詳細(xì)介紹。希望讀者認(rèn)真閱讀以下詳細(xì)安裝過(guò)程。

三、計(jì)算機(jī)硬件安裝過(guò)程簡(jiǎn)介

1、準(zhǔn)備工作

2、安裝CPU和CPU散熱風(fēng)扇

3、跳線設(shè)置

4、安裝內(nèi)存條

5、連接主板電源

6、在機(jī)箱底板上固定主板

7、安裝各種接口卡

8、安裝軟盤驅(qū)動(dòng)器

9、安裝硬盤驅(qū)動(dòng)器

10、安裝光盤驅(qū)動(dòng)器

11、連接主板與機(jī)箱面板上開(kāi)關(guān)、指示燈、電源開(kāi)關(guān)等連線

12、連接外設(shè)

13、通電測(cè)試基本系統(tǒng)

四、準(zhǔn)備工作

安裝前的準(zhǔn)備工作主要有以下幾個(gè)：

1、閱讀各個(gè)部件的用戶使用說(shuō)明書，并對(duì)照實(shí)物熟悉部件。

2、準(zhǔn)備好安裝工具。

3、釋放身體靜電。

五、安裝CPU和CPU散熱風(fēng)扇

1、Socket型

⑴.在Socket插座上安裝CPU

(2).安裝CPU風(fēng)扇

⑶.連接CPU風(fēng)扇電源線

2、Slotl型

⑴.安裝CPU支架

⑵.安裝CPU

(3).安裝風(fēng)扇電源

六、跳線設(shè)置

1、CPU電壓設(shè)置

2、CPU工作頻率設(shè)置

3、內(nèi)存電壓選擇跳線設(shè)置

七、安裝內(nèi)存條

安裝168線內(nèi)存條時(shí)，內(nèi)存條底部金手指上的兩凹部用于安裝時(shí)正確對(duì)位，兩側(cè)的

凹部用于安裝就位后的卡位。將168線內(nèi)存條底部金手指上的兩凹部對(duì)應(yīng)168線內(nèi)存插

槽中的兩凸部，對(duì)準(zhǔn)方位后將內(nèi)存條垂直向下壓入插槽中，聽(tīng)到內(nèi)存插槽兩側(cè)的彈性卡

發(fā)出“咔”的聲響后，內(nèi)存條即安裝就位。此時(shí)內(nèi)存插槽兩側(cè)的彈性卡已向上直立并卡住

內(nèi)存條兩側(cè)的缺口。

八、連接主板電源

1、連接普通電源

2、連接ATX電源

九、在機(jī)箱底板上固定主板

在完成了CPU和內(nèi)存條的安裝之后，就可以把主板裝入機(jī)箱了。在主板邊緣和中間

有一些圓孔，這些圓孔和機(jī)箱底板上的圓孔相對(duì)應(yīng)，利用這些定位圓孔可將主板固定在

機(jī)箱底板上。

定位金屬螺柱和塑料定位卡是在機(jī)箱底板上固定主板的緊固件，定位金屬螺柱和塑

料定位卡，由機(jī)箱供應(yīng)商與機(jī)箱配套提供。

十、安裝各種接口卡

電腦主板匕根據(jù)需要可安裝各種接口卡，通過(guò)這些接口卡完成相應(yīng)功能。如顯示卡、

聲卡、網(wǎng)卡、內(nèi)置Modem等等。

目前586主板采用的I/O總線插槽有ISA、PCLAGP三類（中、低檔主板一般沒(méi)有

AGP總線），相應(yīng)的接口卡也分為ISA卡、PCI卡利AGP卡。

機(jī)箱后面板處有一個(gè)豎直條形窗口，可把接口卡尾部的金屬接口擋板用螺絲固定在

條形窗口頂部的螺絲孔上，通過(guò)擋板上的接口與外部設(shè)備相聯(lián)。

安裝ISA、PCLAGP卡的方法大致相同，只是各自均應(yīng)安裝在相應(yīng)的擴(kuò)展槽中，以

下以安裝PCI顯示卡為例。

十一、安裝軟盤驅(qū)動(dòng)器

連接軟盤驅(qū)動(dòng)器與主板軟驅(qū)接口之間的數(shù)據(jù)線是一條34線扁平電纜。數(shù)據(jù)電纜線共

有5個(gè)插頭，其中右端電纜較長(zhǎng)的一端連接主板軟驅(qū)接口；左邊的一大一小兩個(gè)插頭分

別用于連接5英寸軟驅(qū)和3英寸軟驅(qū)，但僅使用其中的一個(gè)插頭。與這個(gè)插頭連接的軟盤

驅(qū)動(dòng)器的編號(hào)是“A”。中部?jī)芍徊孱^用于連接驅(qū)動(dòng)器“B”。

十二、安裝硬盤驅(qū)動(dòng)器

1、硬盤的主從跳線及設(shè)置

2、安裝硬盤

安裝方法：

（1）.設(shè)置跳線

（2）.連接硬盤數(shù)據(jù)電纜：

（3）.固定硬盤：

十三、安裝光盤驅(qū)動(dòng)器

1、光驅(qū)的主從跳線設(shè)置

2、安裝光驅(qū)

⑴.設(shè)置跳線

（2）.連接光驅(qū)數(shù)據(jù)電纜

（3）.固定光驅(qū):

十四、連接主板與機(jī)箱面板上開(kāi)關(guān)、指示燈、電源開(kāi)關(guān)等連線

1、插接主板與機(jī)箱面板的連線

2、連接普通機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)

3、安裝接口連接器

十五、連接外設(shè)

1、連接顯示器

⑴.連接顯示器：

（2）.連接顯示器電源線：

2、連接鍵盤

ATX規(guī)范取消了普通的AT鍵盤接口使用了PS/2接口，這兩種鍵盤接口在外型和引

腳功能上是不同的，因此傳統(tǒng)的鍵盤不能用在ATX機(jī)上。如果要在ATX機(jī)上使用傳統(tǒng)

的AT鍵盤，可以通過(guò)接口轉(zhuǎn)換器連接。這種轉(zhuǎn)換器在電腦公司可以買到。

十六、通電測(cè)試基本系統(tǒng)

完成上述十二個(gè)步驟之后，你的基本系統(tǒng)就安裝完成了。進(jìn)一步檢查連線無(wú)誤之后，

可以通電測(cè)試基本系統(tǒng)。連接主機(jī)電源，若切正常，系統(tǒng)將進(jìn)行自檢并向你報(bào)告顯示

卡型號(hào)、CPU型號(hào)、內(nèi)存數(shù)量和系統(tǒng)初始情況等。如果開(kāi)機(jī)之后不能正常顯示、死機(jī)。

說(shuō)明基本系統(tǒng)不能正常工作，不能進(jìn)行下一步安裝。應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象查找故障原因：

1.電源風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，電源指示燈不亮，可能是電源開(kāi)關(guān)未打開(kāi)或電源線未接通。

2.電源指示燈亮，但是無(wú)聲無(wú)顯示，說(shuō)明主板電源接通，自檢初始化未通過(guò)。需檢

查各連線是否連接正確，顯示卡、內(nèi)存條是否接觸良好。

3.電源指示燈亮、喇叭鳴聲，可能出現(xiàn)的故障有鍵盤錯(cuò)誤、顯示卡錯(cuò)誤、內(nèi)存錯(cuò)誤、

主板錯(cuò)誤等等，若有顯示可根據(jù)提示處理，若無(wú)顯示則主要檢查內(nèi)存和顯示卡。

4.電源風(fēng)扇一轉(zhuǎn)即停，說(shuō)明機(jī)內(nèi)有短路現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)閉電源，拔去電源插頭。可

能造成的原因有：

(1).主板電源線插接錯(cuò)誤。

(2).主板和機(jī)箱短路。

(3).主板、內(nèi)存質(zhì)量不佳。

(4).顯示卡安裝不當(dāng)?shù)鹊取?/p>

此類故障屬嚴(yán)重故障，一定要小心、仔細(xì)的檢查，查到故障原因并排除后方能繼續(xù)

通電，否則會(huì)損壞設(shè)備。

課堂作業(yè)：

小結(jié):

課后作業(yè):

教學(xué)后記:

第三節(jié)主板的結(jié)構(gòu)與功能

教學(xué)目的：1、認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)主板

2、掌握主板的結(jié)構(gòu)及功能

3、用會(huì)挑選主板

教學(xué)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)主板的組成

教學(xué)難點(diǎn)：計(jì)算機(jī)主板的組成

教學(xué)方法：講授法

教學(xué)用具：投影、多媒體計(jì)算機(jī)

授課時(shí)間：

課時(shí)計(jì)劃：6課時(shí)

教學(xué)過(guò)程：

導(dǎo)言：

主板又叫主機(jī)板(MainBoard)、系統(tǒng)板(Systemboard)或母板(MotherBoard),它安

裝在機(jī)箱內(nèi)，是微機(jī)最基本的也是最重要的部件之、因?yàn)橹靼迨钦麄€(gè)微機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的

基礎(chǔ)，不管是CPU、內(nèi)存、顯示卡還是硬盤、鍵盤、聲卡、網(wǎng)卡等均插在主板上靠主板

來(lái)協(xié)調(diào)工作，主板不好，則其他?切插在它上面的部件的性能都不能充分發(fā)揮出來(lái)。

新課內(nèi)容：

一、主板的作用

主板實(shí)際上就是一塊電路板，上面安裝了各式各樣的電子零件并布滿了大量電子線

路。當(dāng)微機(jī)工作時(shí)由輸入設(shè)備輸入數(shù)據(jù)，由CPU來(lái)完成大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算，再由主板負(fù)責(zé)

組織輸送到各個(gè)設(shè)備，最后經(jīng)輸出設(shè)備反映到我們的感官。這個(gè)過(guò)程看上去很簡(jiǎn)單，輸

入設(shè)備就是鍵盤、鼠標(biāo)等，輸出設(shè)備就是顯示器、打印機(jī)之類，可是CPU的運(yùn)算結(jié)果哪

個(gè)先送去，哪個(gè)后送走，這些就要靠主板上的系統(tǒng)芯片來(lái)控制。而且主板上還不止系統(tǒng)

芯片一個(gè)部件，由此看來(lái)，主板的地位相當(dāng)重要。

二、主板的組成

主板是一塊安裝有各種插件和控制芯片的電路板，其電路結(jié)構(gòu)和工作原理比較復(fù)雜。

大致說(shuō)來(lái)，主板由CPU插槽(或插座)、內(nèi)存插槽、總線擴(kuò)展槽、控制芯片組、外設(shè)接

口、COMS和BIOS控制芯片等幾個(gè)部分組成。

1、系統(tǒng)總線

在計(jì)算機(jī)工作的過(guò)程中，各部件之間要快速傳遞各種各樣的信息，而這些信息是通

過(guò)微型計(jì)算機(jī)中的信息高速公路——系統(tǒng)總線實(shí)現(xiàn)的。

⑴、數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)

數(shù)據(jù)總線用于CPU與主存儲(chǔ)器、CPU與I/O接口之間傳送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線的寬度等

于計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。

(2)、地址總線AB(AddressBus)

地址總線用于CPU訪問(wèn)主存儲(chǔ)器或外部設(shè)備時(shí)，傳送相關(guān)的地址。地址總線的寬度

決定了CPU的尋址能力。

⑶、控制總線CB(ControlBus)

控制總線用于傳送CPU對(duì)主存儲(chǔ)器和外部設(shè)備的控制信號(hào)。

2、CPU插槽

CPU插槽是CPU在主板上的落腳之地，CPU需要通過(guò)CPU插槽與主板連接才能進(jìn)

行工作，CPU插槽可以分為Socket構(gòu)架(針腳式)和Slot構(gòu)架(插卡式)兩種。

⑴、Socket構(gòu)架

Socket在英文里就是插槽的意思，也稱之為零插撥力(ZIF)插槽，特點(diǎn)是通過(guò)?個(gè)

小杠桿將CPU卡緊，安裝拆卸CPU都很方便。它有以下幾種：

Socket7>Super7(Socket7+AGP+100MHz外頻)、Socket370(主要支持的CPU有

Celeron>CeleronII>PentiumHI等)、SocketA(Socket462)、Socket423>Socket478、Socket

775(SocketT)

⑵、Slot構(gòu)架(242個(gè)引腳)

它是一種插卡形式的接口，主要有以下兒種：

SlotlSlot2、SlotA：

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"BasicInputOutputSystem的縮略語(yǔ)，直譯過(guò)來(lái)后中文名稱就是“基本

輸入輸出系統(tǒng)”。形象地說(shuō)，BIOS應(yīng)該是連接軟件程序與硬件設(shè)備的一座“橋梁”，負(fù)責(zé)

解決硬件的即時(shí)要求。?塊主板性能優(yōu)越與否，很大程度上就取決于BIOS程序的管理功

能是否合理、先進(jìn)。

⑵、CMOS與BIOS關(guān)系

不少人容易混淆BIOS與CMOS,這里就講講CMOS及其與BIOS的關(guān)系。

CMOS是**ComplementaryMetalOxideSemiconductorv的縮寫，翻譯出來(lái)的本意是

互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，指一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料。但在這

里CMOS的準(zhǔn)確含義是指目前絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)中都使用的一種用電池供電的可讀寫的

RAM芯片。

⑶、BIOS的功能

A.開(kāi)機(jī)引導(dǎo)；B.上電自檢(POST)：C.I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；D.分配中斷值；E.裝入系統(tǒng)

自舉程序

4、后備電池

主板上有一個(gè)個(gè)亮晶晶的電池，只有鈕扣大小?？蓜e小看了這個(gè)東西，這可是主板

的不間斷電源啊，離開(kāi)了它你的PC工作起來(lái)一定不正常。計(jì)算機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘不會(huì)因?yàn)閿?/p>

電而停止，系統(tǒng)CMOS中的硬件配置信息也不會(huì)因?yàn)閿嚯姸鴣G失，這切的功勞都應(yīng)該

記在這顆小電池身上。

5、CACHE

Cache叫做高速緩沖存儲(chǔ)器。在早期486主板上，Cache大多是以獨(dú)立芯片形式集成

在主板上，一一般是28個(gè)引腳的芯片共有4-8個(gè)，在486以后Cache是集成到CPU中的，

叫L1即一級(jí)緩存（InternalCache）和L2即二級(jí)緩存（ExternalCache）,現(xiàn)在的大多數(shù)主

板上已經(jīng)有了三級(jí)緩存，集成在北橋芯片中。

6、內(nèi)存插槽

內(nèi)存插槽是指主板上所采用的內(nèi)存插槽類型和數(shù)量.主板所支持的內(nèi)存種類和容量

都由內(nèi)存插槽來(lái)決定的。目前主要應(yīng)用于主板上的內(nèi)存插槽有：SIMM、DIMM、DDR

和RIMM四種。

⑴、SIMM（SingleInlineMemoryModule,單列直插式存儲(chǔ)器模式）

SIMM插槽是早期AT型主板匕常見(jiàn)的內(nèi)存插槽，主板的內(nèi)存條里只有?則提供引角

用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。SIMM可分為30Pin的16位內(nèi)存插槽和72Pin的32位內(nèi)存插槽（Pin為

線）。

⑵、DIMM（Dual-Inline-Menory-Modules,雙重在線存儲(chǔ)器模式）

內(nèi)存條通過(guò)金手指與主板連接，內(nèi)存條正反兩面都帶有金手指。金手指可以在兩面

提供不同的信號(hào)，也可以提供相同的信號(hào)。在內(nèi)存發(fā)展進(jìn)入SDRAM時(shí)代后，SIMM逐

漸被DIMM技術(shù)取代。

DIMM內(nèi)存為168Pin（金手指每面為84Pin）的64位內(nèi)存插槽支持PC100和PC133,

DIMM上.有兩個(gè)卡口，用來(lái)避免因錯(cuò)誤插入而導(dǎo)致內(nèi)存條燒毀；筆記本所用的DIMM為

144Pin?

⑶、RIMM

RIMM是Rambus公司生產(chǎn)的RDRAM內(nèi)存所采用的接口類型，RIMM內(nèi)存插槽的

外型尺寸與DIMM差不多，金手指同樣也是雙面的。RIMM有184Pin的針腳（金手指

每面為92Pin）,在金手指的中間部分有兩個(gè)靠的很近的卡口。

（4）、DDR（DualDataRateSDRSM,雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）

DDR內(nèi)存插槽是最新的內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)之一，DDR內(nèi)存能夠一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳輸兩次次數(shù)

據(jù)，即在時(shí)鐘的上升期和下降期各傳輸一次數(shù)據(jù)，因此稱為雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)

器。

7、總線

總線是指CPU與外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通道。如果把主板上流動(dòng)的信息，包

括數(shù)據(jù)和指令比喻做血液的話，那么總線就相當(dāng)于?個(gè)人的血管，它的粗細(xì)決定著主板

上的信息在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的流量，即信息傳遞的速率。

從PC誕生到今天已經(jīng)出現(xiàn)了三代總線標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是：這是第一代總ISA總線；

第二代總線為現(xiàn)在使用廣泛的PCI總線；第三代為近年來(lái)剛興起顯示卡專用總線PCIe。

⑴、ISA

ISA（IndustryStandardarchitecture,標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)結(jié)構(gòu)總線），它是早?期的IBM公司在PC

機(jī)中最早推出的?種總線標(biāo)準(zhǔn)。在早期的AT型主板上常見(jiàn)，為黑色，具有24位地址線，

8位或16位的數(shù)據(jù)線，時(shí)鐘頻率為8.33MHz,傳輸率為16.67MB/S。（注：最大數(shù)據(jù)傳輸

率=（時(shí)鐘頻率X數(shù)據(jù)線的寬度）+8B/S）。

（2）、EISA

EISA（EnhancedIndustryStandardArchitecture,擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)工'業(yè)結(jié)構(gòu)總線）在早期AT

型主板上最長(zhǎng)的總線，為前黑后棕。具有32位地址總線和數(shù)據(jù)總線，時(shí)鐘頻率為8.33MHz,

最大傳輸率為33MB/S,是專門為486計(jì)算機(jī)所設(shè)計(jì)。

⑶、PCI

PCI總線使用最廣泛的一種總線形式，為白色，具有32位地址總線和數(shù)據(jù)總線，最

高為64位，時(shí)鐘頻率為33MHz,最大傳輸率為133MB/為PCI總線和CPU直接相連即

外部設(shè)備可以直接和CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。支持即插即用功能。

（4）、AMR、CNR、NCR

AMR：即聲音/調(diào)制解調(diào)器接口，是Intel公司發(fā)展的一種擴(kuò)展槽標(biāo)準(zhǔn)，用于聲卡或

調(diào)制解調(diào)器；

CNR：即網(wǎng)絡(luò)通信接口，是Inter公司開(kāi)發(fā)的開(kāi)放式工業(yè)規(guī)范，支持聲音、Modem和

網(wǎng)絡(luò)接口，用來(lái)代替AMR,比AMR略長(zhǎng)，但與AMR卡不兼容；

NCR：即網(wǎng)絡(luò)通信接口，是VIA和AMD等幾個(gè)廠商推出的總線形式與AMR卡兼

容。

8、I/O接口

計(jì)算機(jī)I/O接口是用來(lái)連接各種輸入輸出設(shè)備，即外部設(shè)備與主板之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

的通道。它包括串口、并口、IDE接口、鍵盤接口等，它們都可以標(biāo)準(zhǔn)化。在計(jì)算機(jī)系

統(tǒng)中采用標(biāo)準(zhǔn)接口技術(shù)，其目的是為了便于模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以得到更多廠商的廣泛支

持，便于"生產(chǎn)"與之兼容的外部設(shè)備和軟件。不同類型的外設(shè)需要不同的接口，不同的接

口是不通用的。

⑴、AGP

AGP總線只能安裝AGP顯示卡，它將顯示卡同主板內(nèi)存芯片組直接相連，大幅度提

高了計(jì)算機(jī)對(duì)-3D圖形的處理速度，AGP擴(kuò)展槽為棕色，其時(shí)鐘頻率為66MHz,傳輸率

為256MB/S。目前的AGP工作模式有：AGPIX、AGP2X、AGP4X和AGP8X四種，其

對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸率為266MB/S、532MB/S、1064MB/S和2GB/S。其中AGP4X的插槽和

金手指ijAGPIX、AGP2X都不一樣。支持AGP4X的插槽中沒(méi)有了原先的隔斷，但金手

指部分的缺口卻多了一個(gè)。

⑵、IDE接口

在主板上IDE接口一般標(biāo)有PRIMARYIDE、SECONDARY或IDE1、IDE2。

⑶、軟盤接口

主板上的軟驅(qū)插座?般為?個(gè)34針雙排針插座，標(biāo)有FLOPPY、FDC或FDD。

⑷、SCSI接口

SCSI接口的原義是小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口。

⑸、串行接口

在早期的主板上串行接口為兩個(gè)10針雙排針式插座標(biāo)有C0M1和COM2。5

⑹、并行接口

在早期的主板為?個(gè)26針雙排針式插座標(biāo)有LPT或PRN。

(7)、PS/2

在586以后的主板上都做有PS/2接口以備擴(kuò)充使用?，F(xiàn)在所采用的PS/2接口是用來(lái)

連接小口鼠標(biāo)或小口鍵盤。

⑻、USB接口

USB意思是“通用串行線”這是一種新的接口標(biāo)準(zhǔn)，是電腦系統(tǒng)連接外圍設(shè)備（如

鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)）的輸入/輸出接口標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在的ATX主板?般集成了兩個(gè)-六個(gè)

USB口或更多。

USB有如下主要特點(diǎn)：①.外設(shè)的安裝十分簡(jiǎn)單；②.對(duì)?般外設(shè)有足夠的帶寬和連接

距離：③.支持多設(shè)備連接；④.提供內(nèi)置電源。

（9）、IEEE1394接口

1394卡的全稱是IEEE1394InterfaceCard,Sony等視頻設(shè)備廠商稱它為iLink,而創(chuàng)

造了這一接口技術(shù)的Apple（公司名）稱之為Firewire,火線。

9、跳線插針

跳線是在主板上.可以進(jìn)行各種硬件設(shè)置的設(shè)備，通過(guò)這些設(shè)置可以規(guī)定主板安裝什

么型號(hào)和規(guī)格的硬件?，F(xiàn)在的主機(jī)板上，需要跳線的地方越來(lái)越少了，但是多多少少都

有兒個(gè)地方需要用到跳線。

10、機(jī)箱面板指示燈及控制按鍵插針

1、POWERLED電源指示燈2、SPEAKER鈴（揚(yáng)聲器）

3、HDDLED硬盤指示燈4、TURBOLED跳頻指示燈

5、TURBOSW跳頻控制按鍵插針6、RESETSWReset控制按鍵插針

7、POWERSW電源控制按鍵插針8、KEYLOCK鍵盤鎖

11、邏輯控制芯片組

芯片組是衡量主板不可缺少的指標(biāo)。目前世界上能夠生產(chǎn)PC機(jī)主板芯片組的廠商也

只有4家公司，分別是INTEL、VIA（威盛）、ALI（揚(yáng)智）、SIS（矽統(tǒng)）。除了INTEL

一家是老外，其余的都是我國(guó)臺(tái)灣的廠商，作為中國(guó)人我們的確應(yīng)該感到驕傲。

1、北橋芯片組：

特征：離CPU較近并較大，和CPU密切通信，管理L2高速緩存。一般配有散熱片

或風(fēng)扇；對(duì)CPU支持：決定著主板能安裝何種檔次的CPU及其頻率，并決定是否支持

AGP高速圖型接口；對(duì)內(nèi)存支持：決定了所使用的內(nèi)存類型、最大容量及ECC數(shù)據(jù)糾錯(cuò)

等。

2、南橋芯片組：

特征：離CPU較遠(yuǎn)：提供標(biāo)準(zhǔn)的I/O芯片，用于管理計(jì)算機(jī)中各個(gè)設(shè)備的接口及總

線、控制鍵盤控制器、時(shí)鐘、電源管理等。

三、主板的分類

1、按主板上的CPU分類

按主板上能所使用CPU的型號(hào)可分為386、486、P2、P3、P4、賽揚(yáng)、K5、K6等主

板。

2、按主板上的CPU插槽

按主板上CPU的插槽形式可分為插座式和插槽式兩種。

3、按主板的基本功能：

⑴、PNP主板，即插即用主板

(2)、節(jié)能主板

⑶、無(wú)跳線主板

(4)、智能主板

4、按主板的結(jié)構(gòu)分類

⑴、AT主板：

13英寸X12英寸，主板上內(nèi)存被安在一個(gè)狹小而又不通風(fēng)的角落，影響了內(nèi)存的安

裝和升級(jí)散熱。

⑵、BABYAT主板：

13.5英寸X8.5英寸，比AT主板長(zhǎng)，但有些不負(fù)重荷方面取消了主板上使用較少

的零部件以壓縮空間，另一方面將BABYAT主板適當(dāng)加寬，以增加使用面積。

⑶、ATX主板：

ATX型主板比AT型主板的結(jié)構(gòu)上有很大的區(qū)別。其優(yōu)有主要有以下幾點(diǎn)：

(D.主板的長(zhǎng)邊緊貼機(jī)箱后部，使更多的外設(shè)接口可以集成到主板匕

(2).優(yōu)化了內(nèi)存及CPU的位置有利于安裝和散熱；

⑶.標(biāo)準(zhǔn)的主板匕有兩個(gè)串行輸出口、一個(gè)PS/2鼠標(biāo)口、一個(gè)PS/2鍵盤口和一個(gè)并

行輸出口，有些主板還固化了聲卡及游戲接口；

⑷.優(yōu)化了軟硬盤接口位置：

⑸.對(duì)主板上的元件高度作了規(guī)定，且增強(qiáng)了電源管理。

5、一體化主板

優(yōu)點(diǎn)：減少了因接觸不良而造成的故障整體設(shè)計(jì)合理

缺點(diǎn)：不利于升級(jí)，一個(gè)部件的損壞會(huì)造成整個(gè)主板的損壞

6、按邏輯控制芯片分類

(D.INTER：LX、BX、1810、I815EP、1845、1850、1865、1915

(2).非INTER：APOLLO、SIS、ALLOPTI

四、主板的選購(gòu)

1、制造工藝

(1)、看主板做工是否精細(xì)；

電路板(PCB)的層數(shù)是否為多層，焊點(diǎn)是否整齊標(biāo)準(zhǔn)，走線是否簡(jiǎn)潔清晰。

⑵、看主板元件，如電熔電阻等：

(3)、看設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布局是否合理，是否有利于其它配件的散熱；

(4)、看主板是否通過(guò)相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證；

⑸、看主板包裝和相關(guān)配件。

各種連線、驅(qū)動(dòng)盤、保修卡、合格證等等是否齊全。

2、品牌

華碩(ASUS)、微星、INTEL,精英(ECS)、技嘉(Gige-Byte)聯(lián)想(QDI)

3、升級(jí)和擴(kuò)充

?般說(shuō)來(lái)，買主板時(shí)都要考慮電腦和主板將來(lái)升級(jí)擴(kuò)展的能力，比如擴(kuò)充內(nèi)存和增

加擴(kuò)展卡、升級(jí)CPU等方面的能力。主板插槽越多，擴(kuò)展能力就越好，價(jià)格也更貴。

4、穩(wěn)定性和可靠性

由于不同生產(chǎn)廠商其設(shè)計(jì)水平、制做工藝、元器件等的差距。因此很難精確測(cè)定。

但可通過(guò)以下幾方面來(lái)考慮。

(1)、負(fù)荷測(cè)試：指在主板上盡可能多地加入外部設(shè)備，如內(nèi)存等

(2)、燒機(jī)測(cè)試：指長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)是否能穩(wěn)定運(yùn)行，而不出現(xiàn)停頓或死機(jī)現(xiàn)象

⑶、物理環(huán)境測(cè)試：改變環(huán)境情況，如溫度、濕度、震動(dòng)等

5、售后服務(wù)

課堂作業(yè)：

小結(jié):

課后作業(yè):

教學(xué)后記:

第三章CPU

CPU（CentralProcessingUnit）中文名稱為中央處理器或中央處理單元，它是

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部件。CPU的性能高低直接影響著整臺(tái)微機(jī)的性能，它負(fù)責(zé)微機(jī)系

統(tǒng)中數(shù)值運(yùn)算、邏輯判斷、控制分析等核心工作。如果電腦中沒(méi)有了CPU,就像人沒(méi)

有了大腦一樣。計(jì)算機(jī)的一切工作都在此完成，人們常以它來(lái)判定計(jì)算機(jī)的檔次。

CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為控制單元、運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元3大部分，其工作原理就

像一個(gè)工廠對(duì)產(chǎn)品加工過(guò)程：進(jìn)入工廠的原料（數(shù)據(jù)），經(jīng)過(guò)物資管理部門（控制單

元）的調(diào)度分配，被送往生產(chǎn)線（運(yùn)算單元），生產(chǎn)出成品（處理后的結(jié)果）后，再

存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)（存儲(chǔ)單元）中，等著拿到市場(chǎng)匕去交易（交由應(yīng)用程序使用）。

第一節(jié)CPU的技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)

1、主頻

CPU的主頻也稱為內(nèi)頻，是指CPU內(nèi)部的工作頻率或時(shí)鐘頻率，單位為MHz（兆

赫茲）或GHZ（吉赫茲）。表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度。主頻的高低直接

影響CPU的運(yùn)算速度，一般來(lái)說(shuō)，主頻越高，一個(gè)時(shí)鐘周期里完成的指令數(shù)也越多，

當(dāng)然CPU的速度也就越快了。CPU的主頻通常和其型號(hào)標(biāo)注在一起的，如Pentium

11/450指其主頻為450MHz,Pentium4/1.70GHZ其主頻為1.7GHZ,由于各種CPU的

內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，所以并非時(shí)鐘頻率相同性能就一樣。如P1I800和PIII800。

2、外頻

CPU外部工作頻率稱為外頻，是指CPU與外部設(shè)備（內(nèi)存或主板芯片組）之間的

數(shù)據(jù)交換速度。外頻速度高，CPL?就可以同時(shí)接受更多的來(lái)自外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)，從而

使整個(gè)系統(tǒng)的速度進(jìn)一步提高。

3、倍頻

是CPU的內(nèi)部頻率與整個(gè)系統(tǒng)的頻率（外頻）之間的倍數(shù)。從486DX2開(kāi)始，CPU

的主頻與外頻就不一致了，而想讓CPU更好的工作就要將整個(gè)系統(tǒng)的頻率（外頻）與

CPU的內(nèi)部頻率以一定的倍數(shù)工作，即主頻=外頻X倍頻。實(shí)際上，在相同外頻的前

提下，高倍頻的CPU本身意義并不大，常會(huì)出現(xiàn)“瓶頸”即CPU等外頻送來(lái)數(shù)據(jù)，浪

費(fèi)CPU的計(jì)算機(jī)能力，早期的倍頻一般為5—8倍，而現(xiàn)在P4機(jī)多為8—17倍，通過(guò)

這樣的設(shè)置CPU的性能能夠得到比較充分的發(fā)揮。

4、地址總線寬度

地址總線寬度決定了CPU可以直接尋址的內(nèi)存空間大小，位數(shù)越大，則可以直接

尋址空間就越大。例如，32位地址總線，可直接尋址4GB的內(nèi)存空間。地址總線寬

度也已由最初的8位發(fā)展到現(xiàn)在的64位。

5、數(shù)據(jù)總線寬度

數(shù)據(jù)總線寬度是CPU內(nèi)部可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，即一次性可傳輸數(shù)據(jù)的位

數(shù)。位數(shù)越多，速度當(dāng)然就越快，則CPU性能就越好。數(shù)據(jù)總線寬度已由最初的8

位發(fā)展到了目前的64位。

6、L1Cache：

即一級(jí)緩存，可達(dá)128KB,可提高系統(tǒng)性能的20%,現(xiàn)分為數(shù)據(jù)緩存和指令緩存

兩部份。

7、L2Cache：

即二級(jí)緩存，可達(dá)1MB,目的是為了彌補(bǔ)LICache容量不足的問(wèn)題。

8、生產(chǎn)工藝：

早期的CPU大多采用0.5Mm的制作工藝，后來(lái)隨著CPU頻率的提高，0.25pm制

作工藝被普遍采用。在1999年底，Intel公司推出了采用0.18%1制作工藝的Pentium

Hl處理器，即Coppermine（銅礦）處理器。更精細(xì)的工藝使得原有的晶體管電路更

大限度地縮小了，能耗越來(lái)越底，CPU也就更省電。

9、工作電壓：

CPU正常工作所需的電壓，早期的CPU（286、386、486）由于制作工藝落后，因

此工作電壓較大，一般為5V（奔騰是3.5V、3V、2.8V等）左右，導(dǎo)致CPU的發(fā)熱量

過(guò)大，電子遷移現(xiàn)象縮短了CPU的使用壽命。現(xiàn)在隨著CPU制作工藝的提高，工作電

壓一般在1.5V—2.0V之間，使CPU發(fā)熱量問(wèn)題得到很好的解決。

10、插槽類型：

分為兩大類：一類是針腳式Socket構(gòu)架，一類為插卡式Slot構(gòu)架。Socket為

ZIF（零插拔力）插座，常用Socket7、Socket370>Socket423、478。Slot常用的有

Slotl,Slot2、SlotA三種。

11、協(xié)處理器：

也稱為數(shù)字協(xié)處理器NPU,主要用于浮點(diǎn)運(yùn)算，因此286、386、8088等微機(jī)CPU

的浮點(diǎn)運(yùn)算性能都相當(dāng)落后，自從486以后，CPU一般都內(nèi)置了協(xié)處理器，協(xié)處理器

的功能也不再局限于增強(qiáng)浮點(diǎn)運(yùn)算，含有內(nèi)置協(xié)處理器的CPU,可以加快特定類型的

數(shù)值計(jì)算，某些需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的軟件系統(tǒng)，如Aut。CAD就需要協(xié)處理器支持。

12、動(dòng)態(tài)處理：

動(dòng)態(tài)處理是應(yīng)用在高能奔騰處理器中的新技術(shù)，動(dòng)態(tài)處理不是簡(jiǎn)單執(zhí)行一串指

令，而是通過(guò)操作數(shù)據(jù)來(lái)提高處理器的工作效率。主要包括：

（1）多路分流預(yù)測(cè)：通過(guò)兒個(gè)分支對(duì)程序流向進(jìn)行預(yù)測(cè)提高運(yùn)行的速度（預(yù)測(cè)精

確度可達(dá)90%以上）；當(dāng)采用多路分流預(yù)測(cè)算法后，處理器便可以參與指令流向的跳

轉(zhuǎn)。這是因?yàn)樘幚砥髟谌≈噶顣r(shí)，還會(huì)在程序中尋找未來(lái)要執(zhí)行的指令，該項(xiàng)技術(shù)可

以加速向處理器傳送任務(wù)。

⑵數(shù)據(jù)流量分析：拋開(kāi)原程序的順序，分析并重排指令，優(yōu)化執(zhí)行順序。處理

器讀取經(jīng)過(guò)解碼的軟件指令，判斷該指令能否處理或是否需與其他它令一道處理。然

后處理器再?zèng)Q定如何優(yōu)化執(zhí)行順序以便高效地處理和執(zhí)行指令。

⑶猜測(cè)執(zhí)行：通過(guò)提前判斷、讀取并執(zhí)行有可能需要的程序指令的方式來(lái)提高

執(zhí)行的速度。當(dāng)處理器執(zhí)行指令時(shí)（每條5次），采用的是“猜測(cè)執(zhí)行”的方法。這

樣可使Pentiumll及以上的處理器超級(jí)處理能力得到充分的發(fā)揮，從而提升軟件性

能。被處理的軟件指令是建立在猜測(cè)分支的基礎(chǔ)之上，因此結(jié)果也就作為“預(yù)測(cè)結(jié)果”

保留起來(lái)。一旦其最終狀態(tài)能被確定，指令便可返回到其正常順序。

第二節(jié)指令特殊的擴(kuò)展技術(shù)

1、MMX

MMX（MultiMediaeXtnsion,多媒體擴(kuò)展指令集）是Intel公司于1996年推出

的一項(xiàng)多媒體增強(qiáng)技術(shù)，共有57條多媒體指令。MMX指令集側(cè)重于整數(shù)運(yùn)算，

2、3DNow!

3DNow!（機(jī)器碼的擴(kuò)展指令集）是AMD公司推出的一項(xiàng)CPU增強(qiáng)技術(shù)，共有21

條指令。被廣泛用于AMD的K6-2、K6-3和Athlon（K7）處理器上。3DNow!指令集

主要針對(duì)三維建模、坐標(biāo)變換和效果渲染等三維方面，在軟件的配合下，可以大幅度

提高3D處理性能。（注：每個(gè)周期可執(zhí)行四個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算）

3、SSE

SSE（StreamingSIMDExtensions,單指令多數(shù)據(jù)流擴(kuò)展指令集）是Intel公司

在PHI中率先推出的。共有70條指令，其中有50條用來(lái)提高3D圖形運(yùn)算效率，12

條MMX整數(shù)運(yùn)算增強(qiáng)指令、8條優(yōu)化內(nèi)存數(shù)據(jù)傳輸指令。SSE指令與3DNow!指令彼

此互不兼容，但SSE包含了3DNow!的功能。

第三節(jié)CPU的發(fā)展

一、Inter公司的CPU

1、4004

1971年11月，英特爾公司推出世界上第一個(gè)微處理器——英特爾4004芯片。

這是一個(gè)具有4比特總線配置、108千赫的芯片，做在一個(gè)3毫米X4毫米的掩模上,

有2250個(gè)晶體管，每秒運(yùn)算量高達(dá)6萬(wàn)次，售價(jià)為200美元的芯片，在電腦業(yè)掀起

了滔天巨浪。此后，Intel更是一發(fā)而不可收，1985年推出386處理器系列，1988

年486問(wèn)世，1993年推出功能更為強(qiáng)大的Pentium芯片，此后，Intel以10倍速的

速度奔騰向前，使計(jì)算機(jī)奔向世界各地。

Intel4004催生了個(gè)人電腦，成為大型機(jī)與小型機(jī)的終結(jié)者，成就了COMPAQ與

DELL,促進(jìn)了信息產(chǎn)業(yè)的繁榮與發(fā)展。Intel4004的橫空出世引發(fā)計(jì)算機(jī)業(yè)第二次工

業(yè)革命。

2、8080

1972年Intel公司推出8位8008,所圖3-4所示。但速度慢，功能不足。1974

年推出8080,時(shí)鐘2MHz控制64KB內(nèi)存。

3、8086

1978年Intel公司推出，16位8086（又稱為80186）最大控制內(nèi)存為10時(shí)鐘

4077MHz,使用了X88指令集。所圖3-5所示

4、80286：

1982年推出，集成125萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘6MHz-25MHz,具有16位的數(shù)據(jù)和地址

總線的Intel80286o

5、80386

1985年推出，具有32位的數(shù)據(jù)和地址總線，采用2微米，最大控制內(nèi)存為4096K,

主頻16M-40MHz的Intel80386o可分為80386SX和80386DX.80386SX為準(zhǔn)32位即

內(nèi)部為32位外部為16位，80386DX為真32位即內(nèi)、外總線全為32位。

6、80486

1989年集成120萬(wàn)，采用1微米制做工藝，內(nèi)部集成8K的Cache和能進(jìn)行浮點(diǎn)

運(yùn)算的NPU,并且CPU芯片與主板分開(kāi)，是32位的地址和數(shù)據(jù)總線，分為80486SX

和80486DX。486sx的工作頻率為16/20/25/33,無(wú)NPU,486DX的工作頻率為25/33/50,

存在NPU。

7、Pentium/586

1993年3月Intel公司推出PentiumCPU為第一代奔騰產(chǎn)品，采用0.8微米的

制造工藝，核心為5V的電壓，屬于64位處理器，其主頻為60/66MHZ,集成310萬(wàn)

晶體，具有2條通道。隨后又相應(yīng)推出PentiumPRO（高能奔騰）和PentiumMMX（多

能奔騰）兩款產(chǎn)品。

注:相同產(chǎn)品有AMD的K5、K6和Cyrix的6X86、6X86MX。

8、PentiumII

1997年5月，第一塊PII問(wèn)世:，同時(shí)PII有眾多的分支和系列產(chǎn)品。

⑴.第一代PH：運(yùn)行在66MHz總線上，主頻為233、266、300、333四款,生產(chǎn)

工藝為0.35微米，內(nèi)含750萬(wàn)個(gè)晶體管，集成了32KB的L1（分為16KB指令緩存和

16KB的數(shù)據(jù)緩存）和256KB的L2,包含57條MMX指令，采用Slotl構(gòu)架擊跨對(duì)手。

⑵.第二代PII,1998年生產(chǎn)，采用0.25微米的生產(chǎn)工藝，880萬(wàn)個(gè)晶體管。同

時(shí)推出高端工作站和服務(wù)器的PHXeon（至強(qiáng)）處理器，主頻為400MHz，外頻為100MHz。

9、CeIeron（賽揚(yáng)）

1998年推出低端市場(chǎng)的Celeron處理器，是PII的簡(jiǎn)化版，早期內(nèi)部無(wú)L2,但

在Celeron300A以后加入了L2,并開(kāi)始采用0.25微米工藝,此后相斷推出CeleronII.

CeleronlH和Celeron4。

10、PIII/PIV

1999年推出第一款PHI采用Slot構(gòu)架，外頻為100/133MHZ,0.25微米工藝，主

頻在450-600MHZ之間,支持SSE指令集。隨后推P4,時(shí)鐘頻率為1.4G-1.5G,0.18

微米的生產(chǎn)工藝，L7V電壓，外部頻率為400Mllz。

二、AMD公司的新款CPU

1.Athlon(K7)

Athlon(阿斯龍)又叫K7,如圖3-12所示。此款產(chǎn)品相對(duì)于AMD以前的產(chǎn)品可

算是革命性的進(jìn)步，它不是直接拷貝Intel的架構(gòu)，而是創(chuàng)造了一種屬于自己的PC

平臺(tái)。

做為CPU業(yè)界中的亞軍一AMD,可謂無(wú)人不知，無(wú)人不曉。AMD,這家以高尖端技

術(shù)設(shè)計(jì)和制造大規(guī)模集成電路的廠商，創(chuàng)業(yè)來(lái)一直致力發(fā)展和推動(dòng)著計(jì)算機(jī)事業(yè)的行

進(jìn)腳步。在近三十年的與INTEL的抗?fàn)幹校珹MD穩(wěn)扎穩(wěn)打，不斷地革新技術(shù)，以自己

的實(shí)力驗(yàn)證著AMD的業(yè)績(jī)，正是因?yàn)锳MD,才打碎了INTEL,

壟斷CPU世界的夢(mèng)想，也是因?yàn)锳MD,才有了像K6-2-樣圖"I?AMDAthlon64

性價(jià)比優(yōu)異的產(chǎn)品面世。從早期跟隨INTEL后塵生產(chǎn)486/5X86時(shí)起，到自己創(chuàng)新研

發(fā)K6/K6-2/K6-3,AMD才真正逐步樹(shù)立起了自己巨人的形象。

但AMD并沒(méi)有沾沾自喜，因?yàn)閿[在AMD面前的路仍然很崎嶇，面對(duì)著INTEL一次

次強(qiáng)大的攻勢(shì)，1999年的6月23日，AMD終于傾盡全力發(fā)布了最新的高端處理器

Athlon(原名為K7)。Athlon的出現(xiàn)，無(wú)疑又一次掀起商戰(zhàn)的波瀾，其銳利的矛頭直

接指向INTELPIIIo

技術(shù)指標(biāo)：Athlon(K7)究竟有什么特別之處呢？首先讓我們來(lái)看看他的技術(shù)指

標(biāo)。Athlon(K7)為了超越INTEL的PIII,在Athlon(K7)使用了一種全新的技

術(shù)，是Digital的Alpha系統(tǒng)總線協(xié)議的EV6,EV6的優(yōu)點(diǎn)很多，單單就說(shuō)他的亂序

執(zhí)行指令就是獨(dú)道之處，他不同于以往的INTEL的GTL+(P6)總線結(jié)構(gòu)，其執(zhí)行指

令時(shí)是隨機(jī)性的亂序執(zhí)行，即哪條指令先分配，則先執(zhí)行哪一條，然后交付其它設(shè)備

工作，與INTEL老式的流水線計(jì)算方式比較，具有更高的命中率、和突發(fā)的時(shí)效性，

提高了運(yùn)算的速度和成功率。另外Athlon(K7)可以支持128K的一級(jí)CACHE及大至

8M的二級(jí)CACHE,這讓人眼睛噴火的配置是絕對(duì)的頂極產(chǎn)品，一改AMD過(guò)去總是跟班

的角色，一舉將INTEL的XE0N做為對(duì)手，進(jìn)軍網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的市場(chǎng)。高速64位的系統(tǒng)

總線接口(SLOTA)和高達(dá)200MHz的系統(tǒng)總線，一舉跨越了目前所有的CPU產(chǎn)品，

比INTEL預(yù)計(jì)的下個(gè)世紀(jì)產(chǎn)品MERSED還略勝一籌。

此外，與PIII的結(jié)構(gòu)特性對(duì)照見(jiàn)下表：

的確，AMD在K5與PENTIUM,K6與MMX,K6—2與PH相比仍然是有差距的，直

到K6-3的出現(xiàn)，才有了超越INTEL-PH的整數(shù)性能的消息，但浮點(diǎn)性能弱一直是

AMD的心病。這也一直是影響AMD的名譽(yù)的大事。

令人可喜的是，Athlon(K7)使用了全新的設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)，而使得AMD繼續(xù)保

持整數(shù)方面優(yōu)勢(shì)，絕對(duì)的超越了INTEL-PHI。在浮點(diǎn)方面，因?yàn)锳MD改進(jìn)了技術(shù)，

使用了先進(jìn)的FPU,使得其性能將超越X86型處理器2倍以上，再配合AMD的專利技

術(shù)3DN0W!的浮點(diǎn)性能大大提高，雙管齊下，全面超過(guò)了INTEL—PHI的性能。

與此同時(shí).，AMD也將是第一個(gè)生產(chǎn)SMP能力的PC級(jí)CPU,將標(biāo)志著AMD也可以設(shè)

計(jì)生產(chǎn)出雙CPU乃至四個(gè)CPU的系統(tǒng)！(這以前一直是INTEL的專利)，為AMD進(jìn)軍高

端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器奠定了基礎(chǔ)。

Athlon(K7)的配套設(shè)備：

因?yàn)锳thlon(K7)使用的是全新的AlphaEV6技術(shù)，所以它標(biāo)志著他與目前的

所有芯片組、主板都不兼容，因?yàn)锳MD獨(dú)自研發(fā)了以適用于Athlon(K7)的全新芯

片組，并且將其授權(quán)給第三方芯片制造商及主板廠商，以全面開(kāi)拓市場(chǎng)。這第一款芯

片組是AMD—751和AMD—756,其結(jié)構(gòu)型式類似于南北橋技術(shù)。而且CPU的接口插座

也與PH/PIII類似，但不同的是，Athlon(K7)總線頻率為200MHZ,所以采用的

是SL0TA結(jié)構(gòu)。所以Athlon(K7)的主板即不能使用以往的K6—2/K6—3,也同樣

不能使用PII/PHI。反之,SL0T1的主板也不能使用Athlon(K7),這將標(biāo)志著,

AMD首次研發(fā)新的接口技術(shù)與INTEL對(duì)壘，而不會(huì)再出現(xiàn)原來(lái)拼命嚼人家吃剩的饅頭

(由SOCKET7過(guò)渡到SUPER7)的經(jīng)歷了。

目前，據(jù)消息，芯片廠商VIA威盛，ALI揚(yáng)智已獲得AMD的芯片組授權(quán)，以設(shè)計(jì)

生產(chǎn)兼容的芯片組，而微星、浩鑫等主板廠家也將在第一時(shí)間推出基于SLOTA芯片

組結(jié)構(gòu)的主板，以配合Athlon(K7)的上市。為用戶提供一個(gè)性能優(yōu)異、價(jià)格低廉

的解決方案。

喜新不厭舊是Athlon(K7)的又一大特點(diǎn)，Athlon(K7)的首次出現(xiàn)，并不代

表就要拋棄所有的舊設(shè)備，在SL0TA+Athlon(K7)的組合上，你仍舊可以使用目

前的SDRAM及AGP顯示卡，而且SL0TA技術(shù)仍然支持PCI/ISA設(shè)備，及普通IDE接

口的硬盤。因?yàn)槿苋肓巳碌姆诸l技術(shù)，而使得這些設(shè)備不會(huì)被丟棄。但同時(shí).，Athlon

(K7)又加入了許多的新技術(shù)，如對(duì)未來(lái)的RAMBUS高速內(nèi)存的支持就是很好的證明。

2.Duron(毒龍)

Duron處理器的原來(lái)代號(hào)為SpitfireoDuron處理器是AMD面向低端市場(chǎng)的產(chǎn)品，

采用SocketA(Socket462)架構(gòu)，如圖3-13所示。Duron處理器與目前Athlon處

理器一樣，都是采用AMD第7代X86核心架構(gòu)，使用200MHz系統(tǒng)總線，LICache

為128KB,L2Cache為64KB,采用與處理器同速的內(nèi)嵌式方式，使用0.18um的

制造工藝，并加入新一代3Dnow!指令集。

AMD公司參與CPU市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間了，卻一直缺乏擊敗其最大對(duì)

手Intel的有效武器，所以很長(zhǎng)一段時(shí)間在CPU市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)上無(wú)法占據(jù)主動(dòng)。尤其在

中檔家用這一塊市場(chǎng)上，AMD更是沒(méi)有出色的產(chǎn)品可以對(duì)抗Intel的Celeron系列。

顯然AMD公司也不愿意情況這樣一直持續(xù)下去，因此當(dāng)其強(qiáng)力產(chǎn)品Athlon速龍

在高端CPU市場(chǎng)取得節(jié)節(jié)勝利的時(shí)候,適時(shí)地推出了Athlon速龍的簡(jiǎn)化版——Duron

毒龍?zhí)幚砥?，以期在中檔CPU市場(chǎng)這塊大蛋糕上劃分出大大一塊放入自己的盤中。

AMD推出Duron的目的就是和Celeron爭(zhēng)奪中檔市場(chǎng)消費(fèi)者。雖然Duron處理

器的價(jià)格非常低，但其性能卻不容忽視，據(jù)說(shuō)它的整體性能已經(jīng)接近完整版產(chǎn)品

Athlon處理器和增強(qiáng)版產(chǎn)品Thunderbird處理器，連Intel的主流產(chǎn)品PentiumIII

處理器的市場(chǎng)份額都受到了Duron毒龍的影響。

三、主流CPU比較

雖然Duron處理器是Athlon處理器的簡(jiǎn)化版，和Athlon處理器有很多相似之處,

但是它并不像Celeron處理器那樣完完全全是其父版處理器PentiumIII的簡(jiǎn)化版

——只縮減了128K二級(jí)緩沖內(nèi)存。AMD對(duì)Duron處理器進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，因此它的

核心和Athlon處理器不盡相同。下面的表格記錄的是市場(chǎng)上各種很有代表性的處理

器的性能參數(shù)。

第四節(jié)CPU雜談

一、超頻的原理

目前超頻是很熱門的一件事情，特別是某些DIY們，甚至把超頻當(dāng)成了DIY的主

要內(nèi)容了。但超頻并非總能成功，有時(shí)超頻會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅度下降，甚至導(dǎo)

致燒毀芯片。

通常你只需改一些跳線就可以完成超頻的工作，必要的時(shí)候，你也可能會(huì)添加一

些配件，通常是一些風(fēng)扇，散熱片等冷卻用