计算机的硬件介绍

计算机的硬件介绍

第一章计算机硬件的组成

1.1 输入设备

1.1.1 鼠标

鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”，它从出现到现在已经有38年的历史了。鼠标的使用是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。

鼠标的接口类型：鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标三种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连，有9针接口和25针接口两种。PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非常相似，使用时注意区分。总线鼠标的接口在总线接口卡上。

鼠标的工作原理：鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光电鼠标。机械鼠标主要由滚球、辊柱和光栅信号传感器组成。当你拖动鼠标时，带动滚球转动，滚球又带动辊柱转动，装在辊柱端部的光栅信号传感器产生的光电脉冲信号反映出鼠标器在垂直和水平方向的位移变化，再通过电脑程序的处理和转换来控制屏幕上光标箭头的移动。光电鼠标器是通过检测鼠标器的位移，将位移信号转换为电脉冲信号，再通过程序的处理和转换来控制屏幕上的光标箭头的移动。光电鼠标用光电传感器代替了滚球。这类传感器需要特制的、带有条纹或点状图案的垫板配合使用。

无线鼠标和3D鼠标：

新出现无线鼠标3D振动鼠标都是比较新

颖的鼠标。无线鼠标器是为了适应大屏幕显示器而生产的。所谓“无线”，即没有电线连接，而是采用二节七号电池无线摇控，鼠标器有自动休眠功能，电池可用上一年，接收范围在1.8米以内。3D振动鼠标是一种新型的鼠标器，它不仅可以当作普通的鼠标器使用，而且具

有以下几个特点：(1) 具有全方位立体控制能力。它具有前、后、左、右、上、下六个移动方向，而且可以组合出前右，左下等等的移动方向。 (2) 外形和普通鼠标不同。一般由一个扇形的底座和一个能够活动的控制器构成。 (3) 具有振动功能，即触觉回馈功能。玩某些游戏时，当你被敌人击中时，你会感觉到你的鼠标也振动了。(4) 是真正的三键式鼠标。无论DOS或Windows环境下，鼠标的中间键和右键都大派用场。

1.1.2 键盘

键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。

常规的键盘有机械式按键和电容式按键两种，在工控机键盘中还有一种轻触薄膜按键的键盘。机械式键盘是最早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，具有工艺简单、维修方便、手感一般、噪声大、易磨损的特性，大部分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折易失去弹性，使用时间一长故障率升高，现在已基本被淘汰，取而代之的是电容式键盘。它是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。理论上这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺较机械结构复杂。还有一种用于工控机的键盘为了完全密封采用轻触薄膜按键，只适用于特殊场合。

键盘的外形分为标准键盘和人体工程学键盘，人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开，并形成一定角度，使操作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种比较自然的形态，这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘(Natural Keyboard),对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率，如字母“G”和“H”。有的人体工程学键盘还有意加大常用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。这些都可以视为人性化的设计。

键盘的外壳。目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘，键盘作为一个独立的输入部

件，具有自己的外壳。键盘面板根据档次采用不同的塑料压制而成，部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚性，不过这样一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘

直接采用塑料底座的设计。外壳为了适应不同用户的需要，键盘的底部设有折叠的支持脚，展开支撑脚可以使键盘保持一定倾斜度，不同的键盘会提供单段、双段甚至三段的角度调整。

键盘的接口有AT接口、PS/2接口和最新的USB接口，现在的台式机多采用PS/2接口，大多数主板都提供PS/2键盘接口。而较老的主板常常提供AT接口也被称为“大口”，现在已经不常见了。USB作为新型的接口，一些公司迅速推出了USB接口的键盘，USB接口只是一个卖点，对性能的提高收效甚微，愿意尝试且USB端口尚不紧张的用户可以选择。

1.2 输出设备

1.2.1 显示器

显示器是计算机最重要的输出设备。目前PC机上普遍使用的显示器由阴极射线管(简称CRT)、一些附加电路和扫描偏转电路等组成。CRT的结构原理是由灯丝、阴极、控制栅组成电子枪，通电后灯丝发热，阴极被激发，发射出电子流，电子流受带高压的内部金属层的加速，并经电子透镜聚焦成极细的电子束，去轰击荧光屏，致使荧光粉发光。此电子束在偏转系统产生的电磁场作用下，可控制其射向荧光屏的指定位置。电子束的通断和强弱可受到显示信号控制，电子束轰击荧光屏形成发光点，各发光点组成了图像。R、G、B三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮，就会产生各种色彩。普通的荫罩式显像管采用三支电子枪分别射出RGB(红绿蓝)三原色电子流，电子流控制装置是一块由圆形细孔组成的金属网板，也称为荫罩

普通的显示器采用的是荫罩式显像管。顾名思义，显示屏内部有一层类似筛子的

网罩，网罩的每一个网眼对应外面的呈三角形排列的红、绿、蓝三色荧光点，有三把电子枪，分别对应红、绿、蓝三色，穿过网眼打在屏幕的荧光粉上发光,故此唤做“三枪三束”显像管。每一个像素包含一个红色，绿色，兰色的磷光体。

1.3 储存器

1.3.1硬盘按其接口类型，主要有IDE和 SCSI两种。IDE接口有40针，最初是为AT结

构的电脑设计的，又称为ATA接口。标准IDE接口只支持两个设备，每个硬盘的最大硬盘空间也只能到528M字节；现在普遍使用增强型IDE(EIDE)，它最多可支持4个设备，支持大容量的硬盘。SCSI接口的诞生比IDE晚，相应SCSI硬盘有许多先进的特性，比如支持的硬盘容量更大、传输速率更高、可管理的设备更多等等。

硬盘的快慢同其他配件一样影响着整机的速度。一块硬盘的好坏从以下几个方面来体现：速度、容量、噪音、发热量和数据保护技术。

速度取决于诸多因素，首先是读取数据的硬盘磁头，磁头读取数据越快，那么硬盘相应的性能也会随着提高的。现在市场上的硬盘采用的磁头技术不外乎有以下两种：一种是磁阻磁头，即MR磁头；一种是巨磁阻磁头，即GMR磁头。这两种磁头的最大不同之处就是：磁阻磁头能提高磁头的数据记录密度，巨磁阻磁头则比磁阻磁头的数据记录密度更高一级。另外一些参数也决定着硬盘的速度，如最大内部数据传输率，它的值当然是越大越好。

外部数据传输率（通常称突发数据传输率）常以数据接口速率代替，单位为MB/s。目前主流硬盘普遍采用的是Ultra ATA/66，它的最大外部数据率为66.7MB/s。不久的将来在内部数据传输瓶颈提高的情况下，Ultra ATA/100逐步会走向主流。

主轴转速是用来衡量硬盘速度的重要指标，目前ATA（IDE）硬盘的主轴转速一般为5400～7200r/min，现在应该选用转速为7200r/min的硬盘。

另外缓存大小也是影响硬盘速度的重要参数，硬盘的高速缓存一般为512kB～2MB，目前主流ATA硬盘的数据缓存为2MB，选购时尽量选购大缓存的硬盘。

1.3.2 软盘

现在看到的软盘都是3.5英寸的，通常简称3寸。3寸软盘都有一个塑料外壳，比较硬，它的作用是保护里边的盘片。盘片上涂有一层磁性材料(如氧化铁)，它是记录数据的介质。在外壳和盘片之间有一层保护层，防止外壳对盘片的磨损。软盘提供了一种简单的写保护方法，3寸盘是靠一个方块来实现的，拨下去，打开方孔就是写保护了；反之就是打开写保护，这

时可以往文件里面写入数据。写保护是个非常有用的功能，可防止误写操作，也可避免病毒对它的侵害。

1.3.3 光盘磁盘对大多数用户来说并不生疏，它的记录原理称为磁记录，是利用磁铁

的两个极性(南极和北极)来记忆“1”和“0”两个二进制数的。光盘的记录原理就不能一概而论地都称为光记录，因为光盘这个名称已经很笼统了。现在在市场卖的磁光盘(Magneto Optical Disc，MOD)和相变光盘(Phase Change Disc，PCD)也被许多人简称为光盘，前者是利用磁的记忆特性，借助激光来写入和读出数据；后者是利用一种特殊的材料，这种材料在激光加热前和加热后它们的反射率不同，利用它们的反射率不同来记忆“1”和“0”，这是名副其实的光盘。激光唱盘既不同于磁光盘的记录原理，也不同于相变光盘的原理，而是利用在盘上压制凹坑的机械办法，利用凹坑的边缘来记录“1”，而凹坑和非凹坑的平坦部分记录“0”，使用激光来读出。

的应用极为广泛。它的制作成本低、信息存储量大、保存时间长。只有一面有数据，在它的表面有一层保护膜，但它还是很容易被划伤，所以一定要注意。CD

的印刷面不含数据，数据刻录在光滑的一面。在上，数据的读取靠激光来实现，表面的灰尘和划痕都会影响到读盘质量。

1.3.4 内存内存实质就是一组或多组具备输入输出和数据存储功能的集成电路。按存

储信息的功能可分为：ROM（只读存储器，Read Only Memory），其中的信息只能被读出，而不能修改和删除，一般用来存放固定的程序，如监控程序、汇编程序等；EPROM（可改写只读存储器，Erasable Programmable ROM），它与一般的ROM不同的是它可以用特殊的装置擦除和重写内容，一般用于软件的开发过程。RAM（随机存储器，Random Access Memory），就是我们平时所说的内存，主要用来存放各种现场的输入、输出数据，中间计算结果，以及与外部存储器交换信息和暂存信息。它的存储单元内的信息可以读出，也可以写入或改写。

1.41 主板主板是电脑中最重要的部件之一，是整个电脑工作的基础。大致来说，主板

由以下几个部分组成：CPU插槽(插座)、内存插槽、高速缓存局域总线和扩展总线、硬盘、软驱、串口、并口等外设接口时钟和CMOS主板BIOS控制芯片。

图1.8主板在当今的主板中，芯片组的作用和地位已经越来越受到重视。控制芯片组的作用不仅要支持 CPU的工作而且要控制和协调整个微机系统的正常运行。随着各种主板新技术的出现，芯片组采用的技术有了非常大的变化和发展。任何一种新技术都需要有控制芯片组的支撑。控制芯片组不仅极大地影响了系统整体性能，还决定了系统是否具有某些功能。例如在 Intel控制芯片组中，只有44OLX以上的型号的产品才支持 AGP技术。从当今的微机结构来看，控制芯片组已经逐步取代了 CPU而成为系统的几何核心和逻辑核心。所有的信息交换都是通过控制芯片组完成的，而 CPU甚至可以看做是控制芯片组的一个“外部设备”。

1.5 CPU

CPU的全称是Central Processing Unit，中文名为中央核心处理单元，控制着整台电脑的运图1.9CPU行和工作。作为电脑的核心，它的操作指令是一些通用指令集，是可编程的全

能单元，几乎可以完成所有的运行处理工作。

所谓主频，也就是CPU正常工作时的时钟频率，从理论上讲CPU的主频越高，它的速度也就越快，因为频率越高，单位时钟周期内完成的指令就越多，从而速度也就越快了。但是由于各种CPU内部结构的差异（如缓存、指令集），并不是时钟频率相同速度就相同，比如PⅢ和赛扬、雷鸟和DURON、赛扬和DURON、PⅢ/Ⅳ与雷鸟，在相同主频下性能都不同程度地存在着差异

第二章计算机硬件的维修

2.1 主板篇

2.1.1开机无显示

电脑开机无显示，首先我们要检查的就是BIOS。主板的BIOS中储存着重要的硬件数据，同时BIOS也是主板中比较脆弱的部分，极易受到破坏，一旦受损就会导致系统无法运行，出现此类故障一般是因为主板BIOS被CIH病毒破坏造成（当然也不排除主板本身故障导致系统无法运行）。一般BIOS被病毒破坏后硬盘里的数据将全部丢失，所以我们可以通过检测硬盘数据是否完好来判断BIOS是否被破坏，如果硬盘数据完好无损，那么还有三种原因会造成开机无显示的现象：

1. 因为主板扩展槽或扩展卡有问题，导致插上诸如声卡等扩展卡后主板没有响应而无显示。

2. 免跳线主板在CMOS里设置的CPU频率不对，也可能会引发不显示故障，对此，只要清除CMOS即可予以解决。清除CMOS的跳线一般在主板的锂电池附近，其默认位置一般为1、2短路，只要将其改跳为2、3短路几秒种即可解决问题，对于以前的老主板如若用户找不到该跳线，只要将电池取下，待开机显示进入CMOS设置后再关机，将电池上上去亦达到CMOS放电之目的。

3. 主板无法识别内存、内存损坏或者内存不匹配也会导致开机无显示的故障。某些老的主板比较挑剔内存，一旦插上主板无法识别的内存，主板就无法启动，甚至某些主板不给你任何故障提示（鸣叫）。当然也有的时候为了扩充内存以提高系统性能，结果插上不同品牌、类型的内存同样会导致此类故障的出现，因此在检修时，应多加注意。

对于主板BIOS被破坏的故障，我们可以插上ISA显卡看有无显示（如有提示，可按提示步骤操作即可。），倘若没有开机画面，你可以自己做一张自动更新BIOS的软盘，重新刷新BIOS，但有的主板BIOS被破坏后，软驱根本就不工作，此时，可尝试用热插拔法

加以解决（我曾经尝试过，只要BIOS相同，在同级别的主板中都可以成功烧录）。但采用热插拔除需要相同的BIOS外还可能会导致主板部分元件损坏，所以可*的方法是用写码器将BIOS更新文件写入BIOS里面（可找有此服务的电脑商解决比较安全）。

2.1.2CMOS 设置不能保存

此类故障一般是由于主板电池电压不足造成，对此予以更换即可，但有的主板电池更换后同样不能解决问题，此时有两种可能：

1.主板电路问题，对此要找专业人员维修；

2. 主板CMOS跳线问题，有时候因为错误的将主板上的CMOS跳线设为清除选项，或者设置成外接电池，使得CMOS数据无法保存。

2.1.3 在Windows下安装主板驱动程序后出现死机或光驱读盘速度变慢的现象

在一些杂牌主板上有时会出现此类现象，将主板驱动程序装完后，重新启动计算机不能以正常模式进入Windows 98桌面，而且该驱动程序在Windows 98下不能被卸载。如果出现这种情况，建议找到最新的驱动重新安装，问题一般都能够解决，如果实在不行，就只能重新安装系统。

2.1.4 安装Windows或启动Windows时鼠标不可用

出现此类故障的软件原因一般是由于CMOS设置错误引起的。在CMOS设置的电源管理栏有一项modem use IRQ项目，他的选项分别为3、4、5......、NA，一般它的默认选项为3，将其设置为3以外的中断项即可。

2.1.5 电脑频繁死机，在进行CMOS设置时也会出现死机现象

在CMOS里发生死机现象，一般为主板或CPU有问题，如若按下法不能解决故障，那就只有更换主板或CPU了。

出现此类故障一般是由于主板Cache有问题或主板设计散热不良引起，笔者在815EP 主板上就曾发现因主板散热不够好而导致该故障的现象。在死机后触摸CPU周围主板元件，发现其温度非常烫手。在更换大功率风扇之后，死机故障得以解决。对于Cache有问题的故障，我们可以进入CMOS设置，将Cache禁止后即可顺利解决问题，当然，Cache 禁止后速度肯定会受到有影响。

2.1.6 主板COM口或并行口、IDE口失灵

出现此类故障一般是由于用户带电插拔相关硬件造成，此时用户可以用多功能卡代替，但在代替之前必须先禁止主板上自带的COM口与并行口（有的主板连IDE口都要禁止

方能正常使用）。

2.2 显卡篇

2.2.1开机无显示

此类故障一般是因为显卡与主板接触不良或主板插槽有问题造成。对于一些集成显卡的主板，如果显存共用主内存，则需注意内存条的位置，一般在第一个内存条插槽上应插有内存条。由于显卡原因造成的开机无显示故障，开机后一般会发出一长两短的蜂鸣声（对于AWARD BIOS显卡而言）。

2.2.2显示花屏，看不清字迹

此类故障一般是由于显示器或显卡不支持高分辨率而造成的。花屏时可切换启动模式到安全模式，然后再在Windows 98下进入显示设置，在16色状态下点选“应用”、“确定”按钮。重新启动，在Windows 98系统正常模式下删掉显卡驱动程序，重新启动计算机即可。也可不进入安全模式，在纯DOS环境下，编辑

SYSTEM.INI文件，将display.drv=pnpdrver改为display.drv=vga.drv后，存盘退出，再在Windows里更新

驱动程序。

2.2.3颜色显示不正常

此类故障一般有以下原因：

1 显示卡与显示器信号线接触不良

2. 显示器自身故障

3. 在某些软件里运行时颜色不正常，一般常见于老式机，在BIOS里有一项校验颜

色的选项，将其开启即可

4. 显卡损坏；

5. 显示器被磁化，此类现象一般是由于与有磁性能的物体过分接近所致，磁化后还

可能会引起显示画面出现偏转的现象。

2.2.4死机

出现此类故障一般多见于主板与显卡的不兼容或主板与显卡接触不良；显卡与其它扩展卡不兼容也会造成死机。

2.2.5屏幕出现异常杂点或图案

此类故障一般是由于显卡的显存出现问题或显卡与主板接触不良造成。需清洁显卡金手指部位或更换显卡。

2.2.6显卡驱动程序丢失

显卡驱动程序载入，运行一段时间后驱动程序自动丢失，此类故障一般是由于显卡质量不佳或显卡与主板不兼容，使得显卡温度太高，从而导致系统运行不稳定或出现死机，此时只有更换显卡。

此外，还有一类特殊情况，以前能载入显卡驱动程序，但在显卡驱动程序载入后，进入Windows时出现死机。可更换其它型号的显卡在载入其驱动程序后，插入旧显卡予以解决。如若还不能解决此类故障，则说明注册表故障，对注册表进行恢复或重新安装操作系统即可。