《计算机组装与维护教程 第7版》刘瑞新等编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称:《计算机组装与维护教程 第7版》

【作 者】刘瑞新等编著
【丛书名】“十二五”职业教育国家规划教材;北京高等教育精品教材
【页 数】 264
【出版社】 北京:机械工业出版社 , 2021.07
【ISBN号】978-7-111-60932-2
【分 类】电子计算机-组装-高等职业教育-教材-计算机维护-高等职业教育-教材
【参考文献】 刘瑞新等编著. 计算机组装与维护教程 第7版. 北京:机械工业出版社, 2021.07.

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《计算机组装与维护教程 第7版》内容提要:

本书适合作为普通高等院校、高等职业院校计算机专业的教材。

《计算机组装与维护教程 第7版》内容试读

第1章微型计算机概述

微型计算机(Micro Computer)简称微机,也称为个人计算机(Personal Computer)、PC或电脑,是20世纪最伟大的发明之一,微机已应用到现代生活和工作的诸多方面。在很多场合下,微机也直接被称为计算机。

1.1微型计算机的发展阶段

微型计算机是20世纪70年代初才发展起来的,是人类重要的创新之一,从微型计算机问世到现在不过40多年。微型计算机有一个显著的特点,它的CPU(Central Processing

Uit,中央处理器)的功能都由一块高度集成的超大规模集成电路芯片完成。微型计算机的发展主要表现在其核心部件一微处理器的发展上,每当一款新型的微处理器出现时,就会带动微机系统的其他部件的相应发展。根据微处理器的字长和功能,可将微型计算机划分为以下几个发展阶段。

1.第一阶段(1971一1973年)

第一阶段通常被称为第一代,是4位和8位低档微处理器阶段,是微机的问世阶段。这

一代微型计算机的特点是采用PMOS工艺,集成度为2300晶体管/片,字长分别为4位和8

位,基本指令周期为20~50us,指令系统简单,运算功能较差,采用机器语言或简单汇编语言,用于家电和简单的控制场合。其典型产品是1971年生产的Inte14004和1972年生产的

Intel8008微处理器,以及分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。

2.第二阶段(1974一1977年)

第二阶段通常被称为第二代,是中档8位微处理器和微型计算机阶段。它们的特点是采用

NMOS工艺,集成度提高约4倍,集成度为8000晶体管/片,字长为8位,运算速度提高约

10~15倍(基本指令执行时间1~2μs),指令系统比较完善。软件方面除了汇编语言外,还有

BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序,在后期还出现了操作系统,如

CMP就是当时流行的操作系统。典型的微处理器产品有1974年生产的ntel8080/8085,

Motorola6502/6800,以及1976年Zilog公司的Z80。

1974年爱德华·罗伯茨独自决定生产一种手提成套的计算机,用Intel8080微处理器装配了一种专供业余爱好者试验的计算机A1tair(牛郎星),1975年1月问世。1975年1月,美国《大众电子学》杂志封面上用引人注目的大字标题发布消息:“项目突破!世界上第一台可与商用型计算机媲美的小型手提式计算机…Altair8800”。《大众电子学》一月号向成千上万个电子爱好者、程序员和其他人表明,个人计算机的时代终于到来了。Altair既无可输入数据的键盘,也没有显示计算结果的显示器。插上电源后,使用者需要用手按下面板上的8个开关,把二进制数“0”或“1”输进机器。计算完成后,用面板上的几排小灯泡表示输出的结果。图1-1所示是

图1-l,Altair的外观

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计算机组装与维护教程第7版

l975年生产的Altair的外观。后来,比尔·盖茨和保罗·艾伦为Altair设计了BASIC语言程序。

在Homebrew计算机俱乐部,史蒂夫·沃兹尼亚克(沃兹)见到了Altair8080计算机,当时他在HP公司工作,在HP他就设计了一台能连接到阿帕网上的计算机,而这台Altair,只能用8盏灯显示信息,与他的设计比起来差得多。他没有采用Intels8080的芯片,而是采用更先进的MOS Technology6502芯片。1975年6月29日晚上10点,真正的个人计算机诞生了,从此开启了一个新的时代。沃兹用6502芯片设计成功了第一台真正的微型计算机,

8KB存储器,能发声和显示高分辨率图形。史蒂夫·乔布斯在这台只是初具轮廓的机器中看

到了机会,他建议他们创建一家公司,并于1976年4月1日成立了Apple(苹果)计算机公司,生产Apple牌微型计算机。1977年4月,沃兹完成了另一种新型微机。这种微机达到当时微型计算机技术的最高水准,乔布斯命名它为“AppleⅡ”,并“追认”之前的那台机器为“Apple I”。1977年4月,AppleⅡ型微型计算机第一次公开露面就造成了意想不到的轰动,AppleⅡ被公认为是第一台个人微型计算机。从此,AppleⅡ型微型计算机走向了学校、机关、企业、商店,走进了办公室和家庭,它已不再是简单的计算工具,它为20世纪后期领导时代潮流的个人微机铺平了道路。1978年初,AppleⅡ又增加了磁盘驱动器,其外观如图1-2所示。Apple I

图1-2 AppleⅡ型微型计算机的外观

和AppleⅡ型计算机的技术设计理所当然地归功于沃兹,可是AppleⅡ型在商业上取得的成功,主要是因为乔布斯的努力。

3.第三阶段(1978一1984年)

第三阶段是16位微处理器时代,通常被称为第三代。1977年超大规模集成电路

(VLSI)工艺的研制成功,使一个硅片可以容纳十万个以上的晶体管,64KB及256KB的存

储器已生产出来。这一代微型计算机采用HMOS工艺,集成度(20000~70000晶体管/片)

和运算速度(基本指令执行时间是0.5us)都比第二代提高了一个数量级。这类16位微处理器都具有丰富的指令系统,其典型产品是Intel公司的8086、80286,Motorola公司的

M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。此外,在这一阶段,还有一种被称为准16位的微处理器出现,典型产品有Intel8088和Motorola6809,它们的特点是能用8位数据线在内部完成16位数据操作,工作速度和处理能力均介于8位机和16位机之间。

国际商用机器公司(BM)看到苹果微机的成功,为了让BM也拥有“苹果电脑”,1980

年决定向微型机市场发展,为了要在一年内开发出能迅速普及

的微型计算机,BM决定采用“开放”政策,借助其他企业的

科技成果,形成“市场合力”。1981年8月12日,BM正式

推出IBM5150,它的CPU是Intel8088,主频为4.77MHz,主

机板上配置64KB存储器,另有5个插槽供增加内存或连接其

他外部设备。它还装备着显示器、键盘和两个软磁盘驱动器,

而操作系统是微软的DOS1.0。苹果公司登报向BM进军个人

微机市场表示了欢迎。IBM将5150称为Personal Computer

(个人计算机),BMPC如图1-3所示。

图1-3BM公司的BMPC

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第1章微型计算机概述

1983年,BM公司再次推出改进型BMPC/XT个人电脑,增加了硬盘。1984年,IBM

公司推出BMPC/AT,并率先采用Intel80286微处理器芯片。从此,IBM PC成为个人微机

的代名词,它甚至被《时代周刊》评选为“年度风云人物”,它是BM公司20世纪最伟大

的产品,BM公司也因此获得“蓝色巨人”的称号。

由于BM公司在计算机领域占有强大的地位,它的PC一经推出,世界上许多公司都向

其靠拢。又由于BM公司生产的PC采用了“开放式体系结构”,并且公开了其技术资料,

因此其他公司先后为BM系列PC推出了不同版本的系统软件和丰富多样的应用软件,以及

种类繁多的硬件配套产品。有些公司又竞相推出与BM系列PC相兼容的各种兼容机,从而

促使BM系列的PC迅速发展,并成为当今微型计算机中的主流产品。直到今天,PC系列

微型计算机仍保持了最初BMPC的雏形。

4.第四阶段(1985一2003年)

第四阶段是32位微处理器时代,又被称为第四代。其特点是采用HMOS或CMOS工

艺,集成度为100~4200万晶体管/片,具有32位地址线和32位数据总线。微机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业。其典型产品是1987年Intel的80386微处理器,1989年Intel的80486微处理器,1993年Intel的Pentium(中文名“奔腾”)微处理器,2000年Intel的PentiumⅢ、Pentium4微处理器,以及AMD的

K6、Athlon微处理器,还有Motorola的M68030/68040等。

5.第五阶段(2004年—现在)

第五阶段是64位微处理器和微型计算机时代,发展年代为2004年至今。制作工艺为90~14nm,集成度高达10~50亿晶体管/片。2003年,AMD公司发布了面向台式机的64位处理器Athlon64,标志着64位微机的到来。2005年,ntel公司也发布了64位处理器。2005年,ntel和AMD发布了双内核64位处理器。2007年,Intel和AMD发布了四核64位处理器。2010年,Intel和AMD都发布了六核64位处理器。目前微机上使用的64位微处理器有Intel Core i3/i5/i7,AMD FX/A8/A6等。

微机采用的微处理器的不同决定了微机的档次,但它的综合性能在很大程度上还要取决于其他配置。总的说来,微型机技术发展得更加迅速,平均每两三个月就有新的产品出现,平均每两年,芯片集成度提高一倍,性能提高一倍,性能价格比大幅度下降。将来,微型机将向着重量更轻、体积更小、运算速度更快、使用及携带更方便、价格更便宜的方向发展。

1.2微型计算机的分类

在选购和使用微机时,有以下几种分类方法。

1.按微机的结构形式分类

微机主要有两种结构形式,即台式微机和便携式微机。台式微机分为传统的台式微机

一体电脑和HTPC。便携式微机分为笔记本电脑、超极本和平板电脑。下面按照目前使用的

广泛程度逐一介绍。

(1)台式微机

最初的微机都是台式的,台式至今仍是微机的主要形式。台式机需要放置在桌面上,它的主机、键盘和显示器都是相互独立的,通过电缆和插头连接在一起,如图1-4所示。台式

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计算机组装与维护教程第7版

机的特点是体积较大,但价格比较便宜,部件标准化程度高,系统扩充、维护和维修比较方便。台式机是用户可以自己动手组装的机型。台式机是目前使用最多的结构形式,适合在相对固定的场所使用。

图1-4台式微机的外观

(2)笔记本电脑

笔记本电脑是把主机、硬盘、键盘和显示器等部件组装在一起,体积有手提包大小,并能用蓄电池供电,如图1-5所示。笔记本电脑目前只有原装机,用户无法自己组装。目前笔记本电脑的价格已经适宜,但是硬件的扩充和维修比较困难。

图1-5笔记本电脑的外观

(3)超极本

超极本(Ultrabook)是继上网本之后,Intel公司定义的又一全新品类的笔记本电脑产品。Utra的意思是极端的,Ultrabook指极致轻薄的笔记本电脑产品,即我们常说的超轻薄笔记本电脑,中文翻译为超“极”本。超极本是Intel公司为与苹果笔记本Macbook Air、iPad竞争,为维持现有Wintel体系,提出的新一代笔记本电脑概念,旨在为用户提供低能耗、高效率的移动生活体验。根据ntel公司对超极本的定义,Ultrabook既具有笔记本电脑的性能,又具有平板电脑响应速度快、简单易用的特点。常见的超极本外观如图1-6所示。

图1-6超极本的外观

(4)一体电脑

体电脑改变了传统微机屏幕和主机分离的设计方式,把主机与显示器集成到一起,电

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第1章微型计算机概述

脑所需的所有主机配件全部高集成化地集中到了屏幕后侧。一体电脑是综合笔记本电脑和传统台式计算机两者优点的产品,同时其性能又介于两者之间。同时,一体电脑还带有其他一些功能和应用,如触屏设计、蓝牙技术应用等。图1-7所示是常见一体电脑的外观

图1-7一体电脑的外观

(5)平板电脑

平板电脑(Tablet Personal Computer,Tablet PC)是一种小型、方便携带的个人电脑。它以触摸屏作为基本的输入设备,提供浏览互联网、收发电子邮件、观看电子书、播放音频或视频、游戏等功能。2002年11月,微软(Microsoft)公司首先推出了

Tablet PC,但是并没有引起世人过多的关注。直到2010年1月,苹果(Apple)公司发布Pd平板电脑后,平板电脑才开始引发了人们的兴趣,其他许多公司也随之发布了平板电脑产品。图1-8所示是几款平板电脑的外观。

图1-8平板电脑的外观

(6)HTPC

HTPC(Home Theater Personal Computer,.家庭影院个人电脑或客厅电脑)是以PC担当

信号源和控制的家庭影院,也就是一台具有多种接口(如HDMI、DVI等),可与多种设备

(如电视机、投影机、显示器、音频解码器、音频放大器等数字设备)连接,而且预装了各

种多媒体解码播放软件,可以播放各种影音媒体的微机。HTPC与传统PC有一些区别,为

了在客厅播放高清影音,HTPC对PC硬件有一些特殊要求,如小巧漂亮的机箱、无线鼠

标、键盘、半高显卡、提供HDM高清视频影音接口、采用静音散热设计等,以使其更适合

HTPC。图1-9所示是HTPC的主机箱及客厅。

图I-9HTPC的主机箱及客厅

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计算机组装与维护教程第7版

(7)准系统

通俗地说,准系统产品是一个带有主板的机箱,而主板则集成了基本的显示、音效系统以及常用的接口。若要组成一台微机,其他的配件还需要用户另外购买装配,例如需要购买

CPU(有的准系统带有CPU)、内存、硬盘、显示器、音箱等。准系统与传统整机PC相

比,具有体积小(不到主机的13,紧凑准系统只有手掌大小)、外观时尚、DY难度小的特

点。有的准系统机箱可以安装到液晶显示器背部。图1-10所示为几款准系统的外观。

图1-10准系统的外观

2.按微机的流派分类

微机从诞生到现在有两大流派。

·PC系列:采用BM公司开放技术,由众多公司一起组成的PC系列。

●苹果系列:由苹果公司独家设计的苹果系列。

苹果机与PC的最大区别是计算机的灵魂一操作系统不同,PC一般采用微软的

Windows操作系统,苹果机采用苹果公司的Mac OS操作系统。Mac OS具有优秀的用户界面,操作简单而人性化,性能稳定,功能强大。苹果机也分为台式机和笔记本电脑。现在新出的苹果台式机和苹果笔记本电脑都采用Intel四核处理器。苹果机只有原装机,没有组装机。苹果机的外观如图1-11~图1-14所示。

图1-11苹果的Mac机

图1-12苹果Mac一体电脑图1-l3苹果的MacBook笔记本电脑

图1-14苹果MacBook Air笔记本电脑

3.按品牌机与组装机分类

目前,国内市场上的微机种类繁多,即使相同档次、相同配置的微机,其价格仍有较大差异,大致可分为品牌机和组装机。

(1)品牌机

品牌机由国内外著名大公司生产,在质量和稳定性上高于组装机,均配有齐全的随机资料和软件,并附有品质保证书,信誉较好,售后服务也有保证,但价格要比同档次的兼容组

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···试读结束···

阅读剩余
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