信息技术-信息技术校本教材64页 精品

第一章 计算机硬件系统简述

第一节 硬件的组成

计算机是一个整体的系统，它由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件是构成计算机的各种有形设备的总称，它是计算机的物质基础；软件是指计算机正常运行所需要的各种程序和数据，其作用是发挥和扩大计算机的功能，使计算机完成各项任务。这两个部分相辅相成、不可分割。

一、微型计算机的组成

微型计算机是由硬件系统和软件系统两大部分组成。如图1所示。 语言处理程序

硬件系统

软件系统

主 机

外部设备系统软件应用软件（中央处理器CPU ）

（只读存储器ROM ）

（随机存取存储器RAM ）

控制器

（、、）

输入设备 键盘 鼠标 图形扫描仪等 （、、）输出设备 显示器 打印机 音响等 （、、、、）外存储器 硬磁盘 软磁盘 磁带 光盘 移动存储设备等 操作系统DOS 操作系统Windows 操作系统编译程序汇编程序文字处理软件

辅助设计软件

表格处理软件

实施控制软件计

算

机

系

统

运算器

存储系统

UNIX ，Linux 操作系统解释程序

图1计算机系统

硬件（hardware ）是指实际的物理设备，包括计算机主机和外部设备。 软件（software ）是指实现算法的程序和相关文档，包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户实际操作过程中使用的应用软件。

在计算机中硬件是基础，软件用来发挥硬件的功能，若没有硬件，软件就没有物质基础，计算机就无法运行。

二、计算机的硬件系统

计算机的硬件部分指构成计算机的物理设备的部分，这些设备是摸得着、看得见的，我们平时看到的计算机的外观其实就是计算机的硬件部分。如图2所示。

目前所使用的各种型号的计算机均属于冯·诺依曼结构计算机，主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。下面来分别介绍各部分的功能。

图2计算机硬件

1．CPU（中央处理器）

CPU由运算器和控制器组成，它是计算机的核心部分。因为控制器和运算器之间需要频繁地进行大量的信息交换，共用一些存储单元，所以常常将它们合称为中央处理器，即CPU。如图3所示。

图3CPU

（1）控制器。控制器常被比喻为计算机的神经中枢，是整个计算机的指挥中心，由它从存储器取出程序中控制的信息，经过分析后，按照要求给其他部分发出控制信号，使各部分能够协调一致地工作。

控制器的基本功能是从内存中获取指令和执行指令。控制器先从内存中按顺序取出指令，将取出的指令放在指令寄存器中，然后通过指令译码器来分析这条指令，根据指令的功能向各部件发出控制信息，用来控制有关部件执行这条指令所规定的任务。当各部件执行完控制器所发出的指令后，再对控制器进行“信息反馈”。

（2）运算器。运算器是一个“信息加工厂”。大量数据的运算和处理工作就是在运算器中完成的。其中的运算主要包括基本算术运算和基本逻辑运算。

2．存储器

存储器是用来存取程序和数据的记忆部件，它是计算机中各种信息的存储中心。

计算机中的存储器分为主存储器即常说的内存（见图4）、辅助存储器即常说的外存（见图5）和高速缓冲存储器。三者按存取速度、存储容量和价格的优劣形成层次结构，以适应CPU越来越高的速度要求。它们之间交换数据的层次如图6所示。

3．输入设备

输入设备的主要作用是把程序、数据等信息转换成计算机所能识别的编码，并按顺序送往内存。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等，如图7所示。

4．输出设备

输出设备的主要作用是把计算机处理的数据、计算结果等内部信息按人们要求的形式输出。常见的输出设备主要有显示器、打印机、绘图仪等，如图8所示。

第二节常见的计算机硬件故障

电脑出现故障是常见的，有许多故障在机器启动阶段就能确诊，特别是硬件故障，完全可以利用计算机启动过程中发出的报警声及屏幕显示信息确定机器故障原因。

一、开机阶段

电脑启动的第一步当然是接通电源，系统在主板BIOS的控制下进行自检和初始化。如果电源工作正常，你应该听到电源风扇转动的声音，机箱上的电源指示灯长亮；硬盘和键盘上的“NumLock”等三个指示灯则是亮一下（然后再熄灭）；显示器也要发出轻微的“唰”声（它比消磁发出的声音小得多），这是显示卡信号送到的标志。

这一阶段常见故障有：

1.风扇不转动，同时看不到电源指示灯亮。可以肯定是电源问题。

应该检查机箱后面的电源插头是否插紧，可以拔出来重新插入。当然，电源插座、UPS保险丝等部位也应当仔细检查。

2.电源指示灯亮，屏幕无反应，无报警声。你应该着重检查主板和CPU。因为此时系统是由主板BIOS控制的，在基础自检结束前，电脑不会发出报警声响，屏幕也不会显示任何错误提示。此时要从以下几方面检查：

（1）检查主板上的FlashROM芯片，在关闭电源后重新将它按紧，使其接触良好；

（2）检查主板BIOS芯片，有可能受CIH病毒攻击或BIOS升级不成功；

（3）检查CPU，可用替换法确定；

（4）检查内存条，在关闭电源后将它重新插紧使其接触良好或用替换法进一步证实其好坏；

（5）检查是否使用了非标准外频。如果你使用了75MHz、83MHz等非标准外频，质量较差的显卡就可能通不过，应使用66MHz、100MHz等标准外频；

（6）机箱制作粗糙，复位（RESET）键按下后弹不起来或内部卡死，使复

位键一直处于工作状态。你可以用万用表检查或者将主板上的RESET跳线拔下再试；

（7）检查主板电源。电源指示灯亮，且硬盘指示灯长亮不熄。说明硬盘有问题，有两种可能：一是硬盘数据线插反了；二是硬盘本身存在物理故障，应予更换。

二、致命性的硬件故障测试

检测CPU、内部总线、基本内存、中断、显示存储器和ROM等核心部件。此时可通过扬声器发出的“嘟”声次数来确定故障部位。常见的有：

1.电脑发出1长1短报警声。说明内存或主板出错，换一内存条试试。

2.电脑发出1长2短报警声。说明键盘控制器错误，应检查主板。

3.电脑发出1长3短的警报声。说明存在显示器或显示卡存在错误。你可以关闭电源，检查显卡和显示器插头等部位是否接触良好或用替换法确定显卡和显示器是否损坏。

4.电脑发出1长9短报警声，说明主板FlashROM、EPROM错误或BIOS损坏，用替换法进一步确定故障根源，要注意的是必须是同型号主板。

5.电脑发出重复短响，说明主板电源有问题。

6.电脑发出不间断的长“嘟”声。说明系统检测到内存条有问题，应关闭电源重新安装内存条或更换新内存条重试。

三、非致命性的硬件故障测试

系统发出“嘟”的一声说明开机阶段正常且无致命性硬件故障，进入非致命性的硬件故障测试阶段。这时，屏幕显示显卡型号、主板BIOS信息、内存检测信息等等。如果这时自检中断，可根据屏幕提示确定故障部位：

1、IDE接口设备检测信息为：

图1

表明两个IDE接口都没有找到硬盘，说明硬盘没接上或硬盘有故障，应从以下几方面检查：

①硬盘电源是否有电或接触不良；