计算机硬件系统的组成
在我们平凡的学生生涯里，很多人都经常追着老师们要知识点吧，知识点就是一些常考的内容，或者考试经常出题的地方。想要一份整理好的知识点吗？以下是小编收集整理的计算机硬件系统的组成知识点，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
计算机硬件系统的组成
【预备知识】
1.第一台计算机: ENIAC(电子微分计算机)，中文名称“埃尼阿克”，1946年由美国宾夕法尼亚大学研制成功，是世界上第一台数字计算机，掀开了计算机的发展史。它占地300多平方米，重量30吨，由15000多个电子管组成，每小时耗电量150KW。
2. 冯诺依曼机: EDVAC机，1946年美冯诺依曼提出了存储程序的概念并建立了一个完整的计算机模型，在此基础上研制了EDVAC。它奠定了计算机的冯诺依曼结构形式。
3. 计算机的发展: 计算机从诞生到目前的状况，其发展可分为四类：( 请看flash)
4. 计算机的分类:
A.按计算机处理数据的类型划分：数字计算机、模拟计算机、数字模拟计算机;
B.按计算机的处理能力及体积划分：巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机
注：现在我们通常所说的计算机是指“电子数字微型计算机”，又称个人电脑(Personal Computer)、微机，它包括台式电脑和掌上电脑(笔记本电脑)两大类，若干个品牌。
5. 现在流行的电脑:
A、多媒体计算机
B、网络计算机
C、家庭数码处理计算机
D、无线移动通讯笔记本电脑(按其功能划分)
6. 未来的计算机: 电子计算机发展成光子计算机，或生物计算机，速度更快，更节能，更便捷，更人性化和个性化。
【新课导入】
通过前面两节的学习，同学们已经了解了计算机是信息技术研究和发展的基石，是我们获取信息、处理信息、存储信息和传输信息的重要工具，是当今信息社会不可缺少的生活、工作和学习工具。那么，计算机是什么?它 由什么东西构成?这就是今天我们所要学习的内容——计算机系统的组成。
计算机系统由计算机硬件系统和软件系统构成。计算机的硬件系统是计算机运作的物质基础，它就好象一个人的躯体，是看得见摸得着的;
计算机的软件
指为了运行、管理、维护和开发计算机而编制的各种程序及相关资料的总和。
是指计算机上的数据、文件、程序等，可将它比作人的精神和思想;硬件系统和软件系统两者是相互依存、不可分割的，没有硬
件，软件就没有用武 之地;没有软件，硬件就象一堆废铁
require.async(['wkcommon:widget/ui/lib/sio/sio.js'], function(sio) { var url = 'https://cpro.baidustatic.com/cpro/ui/c.js'; sio.callByBrowser( url, function () { BAIDU_CLB_fillSlotAsync('u2845605','cpro_u2845605'); } ); });
好，接下来我们就来看看计算机系统的构成:
【新课内容】
一、冯诺依曼原理 (知识要求——掌握)
1945年6月美籍匈牙利著名数学家冯诺依曼与勃克斯等联合发表的“101页报告”中提出了“储存程序”的设计思想，并建立了一个完整的计算机模型，至今仍不失其开创性的指导意义。我们目前所使用的计算机大都仍采用冯诺依曼原理。 冯诺依曼“储存程序”的设计思想包含三个方面：
1、用二进制代替十进制运算;
2、将计算机硬件划分为五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
3、提出了“存储程序”思想，即在计算机中引入了存储器。 冯诺依曼“储存程序”计算机工作原理图(了解)：(flash演示) (计算机工作原理图 略，参见课件)
二、计算机系统概述
1、从内部结构看计算机的组成——学术划分：即按冯诺依曼原理划分(掌握)
A.计算机系统：硬件系统、软件系统;
B.硬件系统：运算器、控制器(构成中央处理器(CPU))、存储器、输入设备、输出设备;
C.存储器：内存储器(Ram/Rom)和外存储器;
D、内存储器：随机储存器(Ram)、只读存储器(Rom)
E、外存储器：硬盘、软盘、光盘、指盘、其他;
F、输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、手写笔、麦克风、触摸屏等;
G、输出设备：显示器、投影仪、打印机、音箱、绘图仪等;
I、软件系统：系统软件和应用软件;
II、系统软件：操作系统和各种汇编、编译程序;
III、应用软件：文字处理软件、图形图像处理软件、动画制作软件、游戏软件等;
2、从外部结构看计算机的组成——通用划分 ※知识要求——了解 ※技能要求——识别 目的：达到熟悉计算机系统 (图略，参见课件) 三、实物讲解通用划分
var cpro_psid ="u2572954"; var cpro_pswidth =966; var cpro_psheight =120;
※知识要求——了解 ※技能要求——识别
目的：实物展示，提高直观感受，便于理解、识记。 (图略，参见课件)
四、硬件系统各硬件介绍 (图略，参见课件) ※知识要求——掌握 ※技能要求——识别
1、主板：
主板是计算机硬件中最重要的部件之一，是整个计算机工作的基础，它是计算机中最大的集成电路板，它上面集成上百万电子芯片及线路。如果用一幢楼房来比喻的话，主板就像是地基，其他所有房屋设备都是建立在地基上。同样，计算机的其他所有设备都必须和主板直接或间接连接在一块，计算机系统才能正常运行。
无论那种类型的主板，上面都有许多插槽和连接端口，以便于各种硬件和数据线与之连接。如：ISA插槽，PCI插槽，BIOS，软盘、硬盘数据线接口。
2、主机接口：参考教材P11图1-6主机箱后端接口
3、CPU：(重点掌握)
中央处理器一般也称CPU (Central Process Unit) ，由运算器和控制器组成，是计算机的核心部件。犹如人体的大脑一样思考各种问题，控制人的各种器官。 CPU是决定计算机速度的决定性因素，衡量CPU的速度是通过它的时钟频率，也称主频，常用单位有“MHz”和“GHz”。时钟频率越大，计算机速度就越快。如：PIII 800MHz >500MHz MHz：每秒执行百万条计算机指令;GHz：每秒执行十亿条计算机指令。 CPU类型:
Intel: 8080、80486 Pentium 4 2.8 GHz..... Pentium 4 3.6 GHz AMD: 80286、80386、80486、K5、K6、 K7 IBM： 80486
工作频率： Pentium 4 3.6GHz 工作频率越大速度越快 运算器的功能：
负责数据的算术运算和逻辑运算，即数据的加工处理。 控制器的功能：
计算机的控制中心，分析从存储器取出的信息，然后向计算机各个部分发出各种控制信号，指挥与协调计算机自动、有序地工作。
4、内存储器(重点掌握) 存储器分为内存储器和外存储器。
拓展：计算机硬件故障处理
1.硬件维护
通常一台个人计算机硬件部分主要包括如下部件：主板、CPU、内存、硬盘、显示器、显卡、鼠标和键盘等。
1.1 日常维护。
计算机主板的日常维护主要应该做到：防尘和防潮，CPU、内存条、显示卡等重要部件都是插在主机板上，如果灰尘过多，则有可能导致主板与各部件之间接触不良，产生许多未知故障;如果环境太潮湿，主板很容易变形而产生接触不良等故障，从而影响使用。
1.2 CPU的日常维护。
CPU作为计算机的核心部件，对计算机性能影响极大，要想延长CPU的使用寿命，保证计算机正常工作，首先要保证CPU工作在正常的频率下，CPU的散热问题也是不容忽视的，如果CPU不能很好地散热，就有可能引起系统运行不正常、机器无缘无故重新启动、死机等故障，给CPU选择一款好的散热风扇是必不可少的。
1.3 内存条的日常维护。
对于内存条来说，需要注意的是在升级内存条的时候，尽量要选择和以前品牌一样的内存条来搭配使用，这样可以避免系统运行不正常等故障。
1.4 硬盘的日常维护。
为了使硬盘能够更好地工作，在使用时应当注意如下几点：①硬盘正在工作时不可突然断电;
②注意保持环境卫生;
③工作中不可移动硬盘;
④控制环境温度;
⑤不要自行打开硬盘盖。
1.5 显示器的日常维护。
显示器作为计算机的.一个重要部分，影响显示器使用寿命的因素主要有：
(1)环境的湿度。要保证计算机室内温度在大于30%而小于80%。
(2)避免强光照射显示器。显示器在强光的照射下容易加速显像管荧光粉的老化，降低发光效率。
(3)注意保持计算机周围的卫生环境，防止灰尘对其寿命的影响。
(4)减少计算机周围电磁场的干扰。
1.6 鼠标和键盘。
鼠标和键盘是我们在日常使用计算机时最常用的输入设备，所以鼠标和键盘的维护也显得非常重要。
1.6.1 鼠标。
常见的鼠标通常有机械式、光电机械式、光电式等。下面分别就三中常见类型的鼠标的维护一一介绍。
(1)械式鼠标。
机械鼠标在使用了一段时间后，橡胶球带入的粘性灰尘附着在传动轴上，会造成传动轴传动不均甚至被卡住，导致灵敏度降低，控制起来不会像刚买时那样方便灵活。这时候，你只需要将鼠标翻过来，摘下塑料圆盖，取出橡胶球，用沾有无水酒精的棉球清洗一下然后晾干，再重新装好，就可以恢复正常了。
(2)光电机械式鼠标。
光电机械鼠标中的发光二级管、光敏三级管都是较为单薄的配件，比较怕剧烈晃动和振动，在使用时一定要注意尽量避免摔碰鼠标，或是强力拉扯导线。点击鼠标按键时也不要用力过度，以免损坏弹性开关。最好给鼠标配备一个好的鼠标垫，既大大减少了污垢通过橡胶球进入鼠标中的机会，又增加了橡胶球与鼠标垫之间的摩擦力，操作起来更加得心应手，还起到了一定的减振作用，以保护光电检测器件。
(3)光电式鼠标。
使用光电鼠标时，要特别注意保持感光板的清洁和感光状态良好，避免污垢附着在发光二级管或光敏三级管上，遮挡光线的接收。无论是在任何紧急情况，都要注意千万不要对鼠标进行热插拔。这样做极易把鼠标和接口烧坏。
1.6.2 键盘。
在键盘的日常维护中，需要注意以下几个方面问题：
(1)保持键盘的清洁卫生。
(2)不要把液体洒到键盘上。
(3)操作键盘时，击键不要用力过大，防止按键的机械部件受损而失效。
(4)若需更换键盘时，必须在切断计算机电源的情况下进行，有的键盘壳有塑料倒钩，拆卸时需要格外留神。
2.故障处理
2.1 观察。
计算机故障发生后第一步先不要忙着打开机箱，首先得观察。主要有：
(1)计算机周围的环境情况：计算机位置、电源、连接线、计算机外设、温度与湿度等。
(2)计算机表现出的故障现象、显示器显示的内容及其与正常情况下的异同。
(3)计算机内外的物理情况：灰尘是否过多、线路板和元器件的颜色状况、部件的形状有无变形、指示灯的显示状态等。
(4)计算机的软硬件配置：安装了哪些硬件，系统资源的使用情况;使用的是哪种操作系统，安装了哪些应用软件;硬件的设置驱动程序的版本等。
2.2 判断。
根据观察到的现象判断故障产生原因。判断工作可以包括以下几个方面：
(1)要先想好是什么，为什么和怎么办。即：故障是什么故障，为什么会产生这样的故障和应该如何处理。
(2)对于所观察到的现象，尽可能地先查阅类似故障处理方案，这可以免去很多不必要的弯路。
(3)在分析故障时，尽量根据自身已有的知识、经验来进行判断，但对于自己不太了解或根本不了解的，应当先向有经验的人寻求帮助，或在硬件论坛发帖提问。
2.3 坚持“先软后硬”的原则。
即在整个维护判断的过程中，本着先判断是否为软件故障，在能正常开机的情况下可先重新安装操作系统，当确认软件环境正常时，如果故障不能消失，再从硬件方面着手检查。
2.4 维护环境。
要保证你的维护环境是绝对没有问题的，即电源接地是否正常，工作电压是否稳定，工作室的温度湿度控制等。
2.5 对计算机故障要“先主后次”逐一排除。
在观察分析故障时，有时可能会遇到一台故障机不止一个故障，(比如：系统启动时会自动重启，重启后能进系统，进入系统后会有死机现象，显示屏又出现无规则波纹)，此时应该先从主要的故障开始维护，当修复主要故障后，再维护次要故障，很多情况下可能在主要故障问题解决后次要故障现象已不需要维护了。
3.主要方法
3.1 直接观察法。
直接观察法是主要是通过看、听、闻、摸。“看”即观察系统板卡的插头、插座是否歪斜，电阻、电容引脚是否相碰，表面是否有烧焦痕迹，芯片表面是否开裂，主板上的铜箔是否烧断。当然了，不用说您也知道还要查看是否有异物掉进主板的元器件之间(这将造成短路)，也可以看看板上是否有烧焦变色的地方，印刷电路板上的走线(铜箔)是否断裂等等。“听”即监听电源风扇、软/硬盘电机或寻道机构、显示器变压器等设备的工作声音是否正常。另外，系统发生短路故障时常常伴随着异常声响，监听可以及时发现一些事故隐患和在事故发生前即时采取措施。“闻”即辨闻主机、板卡中是否有烧焦的气味，便于发现故障和确定短路所在地。“摸”即用手按压管座的活动芯片，看芯片是否松动或接触不良。另外，在系统运行时用手触摸或靠近CPU、显示器、硬盘等设备的外壳根据其温度可以判断设备运行是否正常;用手触摸一些芯片的表面，如果发烫，则为该芯片损坏。
3.2 最小系统法。
最小系统是指从维护判断的角度能使计算机开机或运行的最基本的硬件和软件环境。最小系统有两种形式：硬件最小系统：由电源、主板和CPU组成。在这个系统中，没有任何信号线的连接，只有电源到主板的电源连接。在判断过程中是通过声音来判断这一核心组成部分是否可正常工作;软件最小系统：由电源、主板、CPU、内存、显示卡/显示器、键盘和硬盘组成。这个最小系统主要用来判断系统是否可完成正常的启动与运行。
3.3 逐步添加/去除法。
逐步添加法以最小系统为基础，每次只向系统添加一个部件/设备或软件，来检查故障现象是否消失或发生变化，以此来判断并定位故障部位。逐步去除法，正好与逐步添加法的操作相反。逐步添加/去除法一般要与替换法配合，才能较为准确地定位故障部位。
3.4 隔离法。
隔离法是将可能妨碍故障判断的硬件或软件屏蔽起来的一种判断方法。它也可用来将怀疑相互冲突的硬件、软件隔离开以判断故障是否发生变化的一种方法。上提到的软硬件屏蔽，对于软件来说，即是停止其运行，或者是卸载;对于硬件来说，是在设备管理器中，禁用、卸载其驱动，或干脆将硬件从系统中去除。
3.5 替换法。
替换法是用好的部件去代替可能有故障的部件，以判断故障现象是否消失的一种维护方法。好的部件可以是同型号的，也可能是不同型号的。替换的顺序一般为。
(1)根据故障的现象来考虑需要进行替换的部件或设备。
(2)按先简单后复杂的顺序进行替换。如：先内存、CPU，后主板，又如要判断打印故障时，可先考虑打印驱动是否有问题，再考虑打印机连线是否有故障，最后考虑打印机或并口是否有故障等。
(3)最先考查与怀疑有故障的部件相连接的连接线、信号线等，之后是替换怀疑有故障的部件，再后是替换供电部件，最后是与之相关的其它部件。
(4)从部件的故障率高低来考虑最先替换的部件。故障率高的部件先进行替换。
3.6 比较法。
比较法与替换法类似，即用好的部件与怀疑有故障的部件进行外观、配置、运行现象等方面的比较，也可在两台计算机间进行比较，以判断故障计算机在环境设置，硬件配置方面的不同，从而找出故障部位。
总之，维护计算机只是为了减少故障发生率，但不能避免发生故障。故障发生后，按照上述方法，逐一修复。
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