计算机组成与维护实用教程

本书书内容全面，分为三部分内容，分别介绍了计算机的组成、组装和维护。各章配有习题，同时还给出了课程实验，方便读者巩固所学知识，培养实践动手能力。易教易学，既有理论支持，又有实际范例；既利于教学，又便于自学。

本书共分三部分，主要介绍计算机组成与维护的实用知识。首先，介绍计算机系统的组成，全面地介绍组成计算机的硬件，详细介绍了计算机各硬件部件的组成、分类、性能指标、选购和维护等知识。其次，介绍计算机硬件的组装、BIOS设置、硬盘的分区和格式化、计算机软件的安装。最后，介绍计算机系统优化和安全防护、计算机系统的维护和计算机故障的排除。
本书可以作为普通高等院校学生学习计算机知识的教材、非计算机专业的素质教育课教材、计算机维护培训班的培训资料，也可以作为成人教育的教材，同时也是广大计算机爱好者和计算机用户学习计算机知识的自学参考书。

目录

CONTENTS

第一篇计算机组成

第1章概述

1.1计算机的发展简史

1.2计算机系统的组成

1.3计算机的硬件组成

1.4计算机的分类

1.5计算机的选购

1.5.1选购原则

1.5.2选购建议

1.6计算机的维护

1.6.1计算机硬件的维护

1.6.2计算机软件的维护

习题

第2章主板

2.1主板的组成

2.1.1主板的内部组成

2.1.2主板上的外部接口

2.2主板的分类

2.3主板的性能指标

2.4主板的选购

2.4.1如何选购主板

2.4.2一款主板简介

2.5主板的维护

习题

第3章CPU

3.1CPU的发展历程

3.1.1Intel CPU的发展历程

3.1.2AMD CPU的发展历程

3.2CPU的组成

3.3CPU的制造过程

3.4CPU的封装

3.5CPU的工作原理

3.6CPU的性能指标

3.7CPU散热器

3.7.1散热器分类

3.7.2散热器的主要参数

3.7.3散热器的选购

3.8CPU的选购

3.8.1选购CPU的方法

3.8.2两款CPU简介

3.9CPU的使用和超频

3.9.1CPU的使用

3.9.2CPU的超频

习题

第4章存储设备

4.1内存

4.1.1内存的组成

4.1.2内存的分类

4.1.3内存的封装

4.1.4内存的性能指标

4.1.5内存的选购

4.1.6内存的使用

4.2硬盘

4.2.1硬盘的组成

4.2.2硬盘的分类

4.2.3硬盘的性能指标

4.2.4硬盘的选购

4.2.5硬盘的使用

4.3固态硬盘

4.3.1固态硬盘的组成

4.3.2固态硬盘的性能指标

4.3.3固态硬盘的分类

4.3.4固态硬盘的选购

4.3.5固态硬盘的使用

4.4U盘

4.4.1U盘的组成

4.4.2U盘的性能指标

4.4.3U盘的使用

4.5移动硬盘

4.5.1移动硬盘的组成

4.5.2移动硬盘的特点

4.5.3移动硬盘的使用

4.6其他数码产品

习题

第5章输入设备

5.1鼠标

5.1.1鼠标的分类

5.1.2鼠标的组成

5.1.3鼠标的性能指标

5.1.4鼠标的选购

5.1.5鼠标的使用

5.2键盘

5.2.1键盘的组成

5.2.2键盘的分类

5.2.3键盘的选购

5.2.4键盘的使用

5.3扫描仪

5.3.1扫描仪的分类

5.3.2扫描仪的组成

5.3.3扫描仪的工作原理

5.3.4扫描仪的性能指标

5.3.5扫描仪的选购

5.3.6扫描仪的使用

5.4摄像头

5.4.1摄像头的组成

5.4.2摄像头的性能指标

5.4.3摄像头的选购

5.4.4摄像头的使用

5.5手写输入

5.5.1手写板的性能指标

5.5.2手写输入的选购

5.5.3手写输入的使用

5.6语音输入

习题

第6章输出设备

6.1显卡

6.1.1显卡的组成

6.1.2显卡的分类

6.1.3显卡的性能指标

6.1.4显卡的选购

6.1.5显卡的使用

6.2显示器

6.2.1显示器的分类

6.2.2显示器的组成

6.2.3显示器的性能指标

6.2.4显示器的选购

6.2.5显示器的使用

6.3打印机

6.3.1打印机分类

6.3.2激光打印机的组成

6.3.3打印机的性能指标

6.3.4打印机的选购

6.3.5打印机的使用

6.4多功能一体机

6.4.1多功能一体机的分类

6.4.2多功能一体机的性能指标

6.4.3多功能一体机的选购

6.5声卡

6.5.1声卡的组成

6.5.2声卡的工作原理

6.5.3声卡的分类

6.5.4声卡的性能指标

6.5.5声卡的选购

6.5.6声卡的使用

6.6音箱

6.6.1音箱的组成

6.6.2音箱的分类

6.6.3音箱的性能指标

6.6.4音箱的选购

6.6.5音箱的使用

6.7耳机

6.7.1耳机的组成

6.7.2耳机的性能指标

6.7.3耳机选购

习题

第5章输 入 设 备
输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。计算机系统中常用的输入设备有鼠标、键盘、扫描仪、摄像头、手写输入、语音输入等。本章主要介绍这些输入设备的分类、组成、性能指标、选购和使用。
5.1鼠标
鼠标也就是“鼠标器”，它是一种用手灵活控制的输入设备，因其外形像一只小老鼠，因此它的英文名为“Mouse”，又被称为“滑鼠”，见图51。

图51罗技鼠标



鼠标是一种屏幕指针定位装置，其特点是能够快速定位于屏幕的任何位置，并进行单击、双击、拖动等操作。
5.1.1鼠标的分类
按鼠标的构造划分，可将鼠标分为机械式鼠标、光电式鼠标、轨迹球鼠标和无线鼠标。
1. 机械式鼠标
机械式鼠标是一种已经被淘汰了的鼠标，如图52所示。它的内部有一个滚动橡胶球，紧贴着滚动橡胶球有两个互相垂直的传动轴，轴上有一个光栅轮，光栅轮的两边对应着发光二极管和光敏三极管。当鼠标移动时，橡胶球带动两个传动轴旋转，而这时光栅轮也在旋转，光敏三极管在接收发光二极管发出的光时被光栅轮间断地阻挡，从而产生脉冲信号，通过鼠标内部的芯片处理之后被CPU接收，信号的数量和频率对应着屏幕上的距离和速度。
2. 光电式鼠标
光电式鼠标是在内部有一个发光二极管，通过该发光二极管发出的光，照亮光电鼠标底部表面(这就是为什么鼠标底部总会发光的原因)； 然后将光电鼠标底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件(微成像器)内成像。这样，当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像，最后利用光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位，见图53。


图52机械式鼠标




图53光电式鼠标


3. 轨迹球鼠标
如图54所示，这种被称为“轨迹球”的鼠标器，其实就是倒放的鼠标，其内部结构与一般鼠标类似。不同的是轨迹球工作时球在上面，直接用手拨动，而球座固定不动。

4. 无线鼠标
无线鼠标是指无线缆直接连接到主机的鼠标，省去了线缆的束缚，并可以在较远距离内操作。无线鼠标采用无线技术与计算机通信，其通常采用的无线通信方式包括蓝牙、WiFi(IEEE 802.11)、Infrared (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4)等多个无线技术标准。无线鼠标需要通过电池来供电，并且接收装置要占用一个USB接口，见图55。


图54轨迹球鼠标




图55无线鼠标


5.1.2鼠标的组成
下面以光电鼠标为例介绍鼠标的组成。从功能实现角度看，光电鼠标主要由发光二极管、固定夹、光学透镜、光学传感器、接口控制器芯片以及微动开关组成。
1. 发光二极管
发光二极管相当于光电鼠标的光源，其主要任务是满足光学传感器的拍摄需要，将所要拍摄的“路况”照亮。除此以外，发光二极管还被用来满足光电式的滚轮的需要。这里所说的“滚轮”是指用来翻动网页的鼠标中键，不要误认为是机械鼠标底部的轨迹球。
为光学传感器服务的发光二极管在鼠标“尾部”，会被固定夹遮盖起来； 而为光电式滚轮服务的发光二极管则在鼠标“头部”，也就是滚轮位置附近。所以，虽然光电鼠标内部可能拥有不止一个发光二极管，但分辨起来并不难。
2. 固定夹
负责照亮鼠标底部的发光二极管拥有很强的亮度，为了避免射出的光线干扰其他元器件工作，并且使光线通过透镜后能量更加集中，所以发光二极管上覆盖了固定夹。固定夹通常是黑色的，因为黑色吸收光线的能力最好。
3. 光学透镜
光学透镜系统通常由一面棱光透镜和一面圆形透镜组成。发光二极管射出的光线先通过一面棱光透镜照亮鼠标底部表面，而反射回来的投影再经过另一面圆形透镜汇聚到光学传感器的小孔里。作为光线传递的必经之路，透镜系统的重要性不言而喻了。
4. 光学传感器
光学传感器是光电鼠标的核心部件，CMOS感光器和数字信号处理器(Digital Signal Precessor,DSP)是其中最重要的两部分。CMOS感光器是一个由数百个光电器件组成的矩阵，恰似一部相机，用来拍摄鼠标物理位移的画面。光学传感器会将拍摄的光信号进行放大并投射到CMOS矩阵上形成帧，然后再将成帧的图像由光信号转换为电信号，传输至数字信号处理器进行处理。DSP对相邻帧之间的差别进行除噪和分析后，将得出的位移信息通过接口电路传给计算机。
5. 接口控制器芯片
接口控制器芯片负责管理光电鼠标的接口电路部分，使鼠标可以通过USB、PS/2等接口与PC相连。
6. 微动开关
鼠标按键一一对应内部的微动开关，所以按键板设计和微动开关的品质共同决定了鼠标的手感。当然，微动开关的质量还影响着光电鼠标的故障率。
5.1.3鼠标的性能指标
鼠标的性能指标有分辨率、刷新率、按键数、像素处理能力等。

前言

FOREWORD
笔者了解到，在日常教学和生活中，无论是广大普通计算机用户，还是计算机专业学生或非计算机专业学生，甚至是部分研究生，虽然已经使用计算机多年，但对于完整的计算机基本知识和基本技术仍不甚了解，而现今的生活和学习迫切需要掌握计算机基本知识。根据最新的计算机技术，总结了多年从事计算机理论教学、实验教学和实践的经验，结合广大学生和计算机爱好者的需要，我们编写了本书。
本书主要介绍计算机组成与维护的基本知识，详细介绍了计算机系统的组成，介绍了各硬件组成部件的组成、分类、性能指标、选购和维护使用，介绍了计算机硬件的组装和测试、软件的安装、系统优化和安全防护、计算机系统的维护与故障排除等知识。目的在于普及计算机硬件和软件基本知识，使读者对计算机及其部件的组成有所了解，并掌握一些基本的使用与维护的方法，能够正确使用计算机，并能够在实际应用中解决常见问题、排除简单故障。
本书内容分为三篇。第一篇讲述计算机的组成（包含第1～7章），内容包括计算机的发展、组成、分类、选购和维护，计算机各硬件部件的组成、分类、性能指标、选购和维护； 第二篇讲述计算机组装（包含第8～11章），内容包括计算机硬件的组装、设置BIOS参数、硬盘的分区和格式化、软件的安装； 第三篇讲述计算机的维护（包含第12～14章），内容包括计算机系统优化和安全防护、计算机系统的维护和计算机故障的排除等知识。在每章最后都配有相应习题。最后还给出了课程实验，方便读者对知识的巩固和实践动手能力的培养。
本书既有理论支持，又有实际范例，既利于教学，又便于自学，适合作为高等院校计算机基础知识的教材、各种计算机维护培训班的培训资料，同时也是广大计算机爱好者和计算机用户使用与维护计算机的参考书。
本书由郑州大学王战伟任主编，厦门理工学院田悦和郑州大学汪迎任副主编，郑州大学钱晓捷主审。本书的第1～7章由王战伟编写，第8～11章由田悦编写，第12～14章由汪迎编写，全书由王战伟统编定稿。
本书免费为教师提供教学课件、教学大纲、实验大纲、习题答案、补充资料等。若有需要，敬请联系编者（王战伟： iezwwang@zzu.edu.cn）。由于编者水平有限，书中难免有不足和疏漏之处，望读者多提宝贵意见和建议。


作者

2017年5月