電腦硬件原理基礎(chǔ)知識

1、目 錄1.電腦基本概 .電腦基本發(fā)展史.筆記本電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu).臺式電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu).一體電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2.系統(tǒng)架構(gòu)3.芯片組4.部件介紹5.端口介紹 6.筆記本電腦散熱技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)電腦主機系統(tǒng)概念典型系統(tǒng)架構(gòu)框圖系統(tǒng)主要功能模塊一體電腦產(chǎn)品結(jié)構(gòu)芯片組芯片組芯片組定義英特爾（Intel）迅馳技術(shù)常見Intel芯片組介紹常見非Intel芯片組介紹硬盤驅(qū)動器光盤驅(qū)動器LCD模組部件介紹部件介紹內(nèi)置無線網(wǎng)卡內(nèi)置鍵盤筆記本電源適配器/臺式電源電池內(nèi)存指點設(shè)備顯示卡藍牙Web Camera3G端口介紹端口介紹視頻端口類通訊端口類數(shù)據(jù)端口類存儲類端口音頻類端口基本定義：顯卡上輸出模擬信號的接口，VGA（Vi

2、deoGraphics Array）接口，也叫D-Sub接口；VGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個。主要作用：顯卡的輸出接口是電腦與顯示器之間的橋梁，它負責向顯示器輸出相應的圖像信號。工作原理：電腦內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備。視頻端口類視頻端口類基本定義：DVI的英文全名為Digital Visual Interface，中文稱為“數(shù)字視頻接口”。DVI-D (Single Link) 接頭工作原理：顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號由發(fā)送器按照TMDS協(xié)議編碼后通過TMDS通道發(fā)送

3、給接收器，經(jīng)過解碼送給數(shù)字顯示設(shè)備?；咎攸c：速度快DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換，大大節(jié)省了時間，因此它的速度更快。畫面清晰由于減少了“數(shù)字模擬數(shù)字”繁瑣的轉(zhuǎn)換過程，速度快，有效消除拖影現(xiàn)象，而且信號沒有衰減，色彩更純凈、更逼真。視頻端口類DVI視頻端口類DVI接頭形式DVI-D（僅傳送數(shù)字信號）DVI-A（僅傳送模擬信號）DVI-I（可傳送數(shù)字及模擬信號）此外有實現(xiàn)出第二組DVI鏈路的接頭有時被稱為DVI-DL (dual link)新老兩代視頻端口合影基本定義：S-端子（S-Video），或稱“獨立視訊端子”，也稱二分量視頻接口，S是“Separate”的簡稱。工作

4、原理：S-Video 是一種影像訊號傳輸方式，它是在AV接口的基礎(chǔ)上將色度信號-C和亮度信號-Y ，進行分離，再分別以不同的通道進行傳輸，減少影像傳輸過程中的“分離”、“合成”的過程，減少轉(zhuǎn)化過程中的損失，以得到最佳的顯示效果?；咎攸c：畫面清晰同AV 接口相比由于不再進行Y/C混合傳輸，也就無需進行亮色分離和解碼工作，而且由于使用各自獨立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設(shè)備內(nèi)信號串擾而產(chǎn)生的圖像失真，極大提高了圖像的清晰度。視頻端口類S-Video接頭形式PIN：也有稱5線接頭，二路視頻亮度信號，二路視頻色度信號，一路公共屏蔽地線，這是通用的一種規(guī)格。7 PIN：7針接口兼容4針標準接頭，我

5、們也能使用4針連線；7 針接口即能分離出一路4針標準S端子信號，又能分離出一路標準的AV視頻信號來。兩種S-Video接口對比一個4PIN的S-Video接頭基本定義：DisplayPort 是視頻電子標準協(xié)會（VESA,Video Electronics Standards Association）推動的數(shù)字式視頻接口標準，訂定于2006年5月。DIsplayPort插頭技術(shù)規(guī)格：10.8 Gbit/s 的帶寬，只需單條傳輸線即可支持 25601600 的高分辨率顯示器。8bit/10bit 數(shù)據(jù)傳輸 開放且可擴展的標準能夠加速普及。支持6、8、10、12 與 16 位色深。纜線的完整帶寬保

6、證長度為 3 米。1080p 的有效傳輸帶寬保證長度為 5 米。支持 128-bit AES 的 DisplayPort 內(nèi)容保護 (DPCP)，版本 1.1更支持 40-bit HDCP。支持內(nèi)部與外部鏈接，能夠使計算機制造商因此降低花費?；径x：高清晰度多媒體接口（High Definition MultimediaInterface，簡稱HDMI）是一種全數(shù)字化圖像和聲音傳送接口?；咎攸c：HDMI能高品質(zhì)地傳輸未經(jīng)壓縮的高清視頻和多聲道音頻數(shù)據(jù)，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps。同時無需在信號傳送前進行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換，可以保證最高質(zhì)量的影音信號傳送。HDMI Type A接口Ide

7、aPad V450筆記本主板局部，可以看到HDMI接口在。Transformer25MHz晶振網(wǎng)卡接口（RJ45）EEPROM芯片網(wǎng)卡芯片通訊端口類LAN基本定義：RJ（Registered Jack）代表已注冊的插孔，是來源于貝爾系統(tǒng)的USOC代碼；USOC是一系列已注冊的插孔及其接線方式，是由貝爾系統(tǒng)開發(fā)的，用于將用戶的設(shè)備連接到公共網(wǎng)絡(luò)。RJ45：網(wǎng)絡(luò)孔，使用由國際性的接插件標準定義的8個位置（8pin）的模塊化插孔。網(wǎng)卡芯片構(gòu)成：由兩部分組成。一部分是MAC（Media Access Controller，媒體接入控制器）控制層，作用是根據(jù)IEEE 802.3協(xié)議來采用CSMA/CD算

8、法做運算，另一部分是物理連接層PHY（Physical Layer ），作用是根據(jù)MAC的算法得出的處理結(jié)果，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)?；径x：通用串行總線（Universal Serial Bus，簡稱USB）是連接外部設(shè)備的一個串口總線標準技術(shù)構(gòu)成：USB技術(shù)由三部分組成，即具備USB 接口的硬件系統(tǒng)、能夠支持USB接口的系統(tǒng)軟件及使用USB接口的相關(guān)外圍設(shè)備。USB接口的性能特點熱插拔，使用方便帶寬大，速度快可連接設(shè)備多簡單的網(wǎng)絡(luò)互連功能A型USB連接器數(shù)據(jù)端口類USB供電標準：5V，500mA（2.0之前）技術(shù)參數(shù)：USB 1.0: 數(shù)據(jù)傳輸速率為 1.5 Mbit/s (Low-Speed)

9、 與 12 Mbit/s(Full-Speed)。USB 2.0: 更高的數(shù)據(jù)傳輸速率 480 Mbit/s (現(xiàn)在稱作 Hi-Speed)。USB 3.0：支持全雙工，新增了5個觸點，兩條為數(shù)據(jù)輸出，兩條數(shù)據(jù)輸入，采用發(fā)送列表區(qū)段來進行數(shù)據(jù)發(fā)包，新的觸點將會并排在目前4個觸點的后方。USB 3.0暫定的供電標準為900mA，將支持光纖傳輸，一旦采用光纖其速度更有可能達到25Gbps。無線通用串行總線正在開發(fā)中的一種無線數(shù)據(jù)傳輸標準。設(shè)計標準：在3米內(nèi)達到480Mbp的傳輸速率，在10米內(nèi)達到110Mbps的傳輸速率。數(shù)據(jù)端口類USBUSB熱插拔原理USB數(shù)據(jù)線的接口內(nèi)部有四根金手指，外側(cè)的兩

10、根較長，作用是供電，即電源線。內(nèi)側(cè)兩根較短，負責傳輸數(shù)據(jù)的，即數(shù)據(jù)線。當插入設(shè)備時外側(cè)的電源線首先連接，對設(shè)備進行供電，而中間的數(shù)據(jù)線能夠在通電狀態(tài)下 進行數(shù)據(jù)交換；相反，當拔出設(shè)備時則先斷開數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)不會因斷電而丟失，然后再將設(shè)備電源切斷。這樣，就可以保證在插拔過程中對電腦系統(tǒng)及USB 設(shè)備都不產(chǎn)生任何影響，以實現(xiàn)熱插拔功能。由于接頭的構(gòu)造，在將USB插頭插入USB座時，插頭外面的金屬保護套會先接觸到USB座內(nèi)對應的金屬部份，之后插頭內(nèi)部的四個觸點才會接觸到USB座。金屬保護套會連接到系統(tǒng)的地點，提供路徑使靜電可以放電，避免因靜電通過電子零件而造成損壞。數(shù)據(jù)端口類IEEE1394基本

11、定義：IEEE 1394，別名火線（FireWire）接口，是由蘋果公司領(lǐng)導的開發(fā)聯(lián)盟開發(fā)的一種高速傳送接口。技術(shù)特點：使用方便，支持熱插拔，即插即用：當網(wǎng)絡(luò)上附加結(jié)構(gòu)或撤消結(jié)點時，能夠自動地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和自動分配ID高速實時數(shù)據(jù)傳輸：IEEE1394a高達400Mbps，后續(xù)的IEEE1394b標準可將速度提升到800Mbps、1.6Gbps甚至3.2Gbps自帶供電線路：能提供8-40V可變電壓，允許通過最大電流也達到1.5A左右真正點對點連接(Peer-To-Peer)：設(shè)備間不分主從，可直接實現(xiàn)兩臺DV間的數(shù)據(jù)傳輸或是多臺電腦共享一臺DV機適合影像傳輸：標準的1394接口可以同時傳送數(shù)

12、字視頻信號以及數(shù)字音頻信號數(shù)據(jù)端口類IEEE1394接口特點：按物理接口分六角型6針：有兩對數(shù)據(jù)線，一對電源線，有供電功能，Apple和PC上常見。四角型4針（mini1394）：無供電功能，多用于DV或者筆記本電腦等設(shè)備。6針可以通過轉(zhuǎn)接線兼容4針；4針轉(zhuǎn)換成6針需配電源。4Pin（左）和6Pin（右）的IEEE 1394a接頭數(shù)據(jù)端口類IR紅外基本定義：紅外線是波長介乎微波與可見光之間的電磁波，波長在770納米至1毫米之間，在光譜上位于紅色光外側(cè)。1993年由IrDA協(xié)會(Infrared Data Association)制訂標準，其中包含了對實體設(shè)備和傳輸協(xié)議的規(guī)范。傳輸特點：傳輸方式

13、：點對點的方式傳輸；傳輸距離： 約在11.5m；傳輸角度：在+/-15度之間；傳輸速率：IDRA（115200bps）ASK-IR（1.15Mbps）FAST IR（4Mbps）數(shù)據(jù)端口類串行口基本定義：串行端口（Serial port），主要用于串行式逐位數(shù)據(jù)傳輸。這里討論的是一般計算機應用的RS-232（使用 25 針或 9 針連接器）串口。技術(shù)特點：RS-232-C也稱標準串口，是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由 美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DC

14、E）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換 接口技術(shù)標準”。傳統(tǒng)的RS-232-C接口標準有22根線，采用標準25芯D型插頭座。自IBMPC/AT開始使用簡化了的9芯D型插座。至今25芯插頭座現(xiàn)代應用中已經(jīng)很少采用。早期電腦一般有兩個串行口：COM1和COM2。數(shù)據(jù)端口類并口基本定義：并口采用25針的雙排插口，所謂并行，是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高，但并行傳送受線路長度限制，隨著線路長度的增加，信號會隨之衰減，導致出錯率加大。技術(shù)特點：并行設(shè)備，如EPROM編程器，模擬器打印機Zip Drive圖像掃描儀一些早期的聲卡一些老式的攝像頭數(shù)據(jù)端口類PS/2基本定義：PS/2接口是一

15、種PC相容型電腦系統(tǒng)上的接口，可以用來連結(jié)鍵盤及鼠標。PS/2的命名來自于1987年時IBM所推出的個人電腦：PS/2系列。技術(shù)特點：PS/2鼠標連接通常用來取代舊式的序列鼠標接口（DB-9 RS-232）；而PS/2鍵盤連接則用來取代為IBM PC/AT所設(shè)計的大型 5-pin DIN接口。PS/2的鍵盤及鼠標接口在電氣特性上十分類似，其中主要的差別在于鍵盤接口需要雙向的溝通。如果對調(diào)鍵盤和鼠標的插槽，大部份的桌上型電腦主板將不能識別出鍵盤及鼠標。存儲端口類eSATASATA6Gb/s官方標志基本定義：SATA是Serial ATA（Serial Advanced TechnologyAtt

16、achment）的縮寫，亦稱串行ATA。而eSATA是External Serial ATA的略稱，是為面向的略稱，是為面向外接驅(qū)動器而制定的Serial ATA 1.0a的擴展規(guī)格。技術(shù)特點：為了防止誤接，eSATA的接口形狀與SATA的接口形狀是不一樣的。傳輸速度可以達到現(xiàn)在主流的USB2.0的傳輸速度的2倍以上。eSATA官方標志提高接頭的插拔耐用度。連接線的最大長度為2m。支持熱插拔。臺式主板上的SATA 1.5Gb/s插口臺式機箱外的eSATA接口存儲端口類eSATA與其他常見端口的速度對比：存儲端口類讀卡器基本定義：讀卡器（Card-reader）是指用于在計算機中，將多媒體卡作為

17、移動存儲設(shè)備進行讀寫的接口設(shè)備。多合一讀卡器，就是把目前較為流行的各種多媒體存儲卡的插槽集成在一起。優(yōu)點：相較于其他方法，使用讀卡器能獲得比較高的讀取速度，且文件的訪問不受文件類型的限制。而即插即用的方式本身便利許多。支持熱插拔。筆記本電腦上的多合一讀卡器接口筆記本電腦散熱技術(shù)筆記本電腦散熱技術(shù)筆記本電腦為什么要散熱主要散熱組件系統(tǒng)電源管理技術(shù)筆記本電腦為什么要散熱筆記本電腦為什么要散熱隨著電腦技術(shù)整體性能的提高，各部件的運行頻率也越來越高，功耗隨之加大，散熱成了一個很關(guān)鍵的技術(shù)問題。熱量的排放，關(guān)系著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性及產(chǎn)品的使用壽命。尤其是對筆記本電腦及一些小型的移動終端產(chǎn)品，有效的散熱有著

18、非常重要的意義。據(jù)了解，80%的計算機硬件故障都是因“溫度”造成！一臺筆記本電腦配工作時的紅外線熱成像照片，可以看出各個部位的發(fā)熱情況。筆記本電腦為什么要散熱筆記本電腦常見的七大散熱部件筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之風扇筆記本電腦的散熱風扇是起著強制對流的作用，其目的就是將電腦主機運行時產(chǎn)生的熱量，通過空氣流動的方式，散發(fā)的機器的主機之外，屬于主動散熱方式。目前，筆記本電腦的風扇類型，基本上可以分為以下兩種類型：軸向型風扇輻射型風扇(離心鼓風機)層。筆記本電腦為什么要散熱軸向型風扇，技術(shù)成熟，成本較低?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)RPM來調(diào)節(jié)風量，氣流有渦流，機筆記本散熱部件之風扇輻射型(離心鼓風機)

19、風扇，具有薄的葉片，沒有渦流，氣流方向性好，氣流密度較高，點用體積小。殼的陰影效應，占用體積大，存在氣流的耗盡主要原因，就是它可以做的比較薄，技術(shù)較新，成本相對高。臺式機上基本都采用這種方式。對體積要求嚴格的筆記本上并不多見，在PII時代筆記本上可以見到。而其在工作時，發(fā)出的噪音也比軸向型風扇要來的低。筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之散熱片筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之散熱片散熱片一種基本的散熱方法。一般來說，散熱板面積越大，熱傳導效率越高，就越能有效散發(fā)熱量。比較常見的情況是，在主機板的底部和上部各配一塊金屬散熱板；在CPU的位置，有協(xié)助散熱的系統(tǒng)，以釋放CPU產(chǎn)生的熱量。如下

20、圖綠色方框內(nèi)的部分所示筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之散熱管熱管散熱：它是一種利用相變過程中要吸收/散發(fā)熱量的性質(zhì)來進行冷卻的技術(shù)，1963年由美國Los Alamos國家實驗室的G.M.Grover 發(fā)明，并由IBM最初引入筆記本電腦中。工作原理：其在真空狀態(tài)下，水的沸點很低。如果在管子的一端加熱，水就會蒸發(fā)，將熱帶到另一端，水冷卻后再流回去，如此反復，熱量就不斷移動，和冷氣機的工作原理類似。散熱管優(yōu)點：它沒有移動式的零件，全部零件都完全密封在內(nèi)，不必消耗電池。同時，可以長時間有效。筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之散熱管典型的熱管：是由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽到的負壓后，

21、充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段（加熱段），另一端為冷凝段（冷卻段），根據(jù)需要可以在兩段中間布置絕熱段。當熱管的一端受熱時，毛細芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已，熱量由熱管的一端傳至另一端。筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之散熱管圖中，我們看到的便是不同型號筆記本電腦機型上，形狀各異的散熱管了。他們最終都是連接到“散熱板”和電腦主機之“散熱出口”，起著傳導電腦主機工作時，主要功能部件，如CPU產(chǎn)生的熱量的作用。筆記本電腦為什么要散熱CPU散熱模

22、塊組成原理散熱模塊組成原理CPU工作時，產(chǎn)生的熱量傳遞到散熱板上散熱板傳遞過來的熱量，通過散熱管迅速傳遞到風扇出口散熱風扇，利用空氣對流的原理，將熱量最終散出到主機外部筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之鍵盤筆記本內(nèi)置鍵盤的背面，有導熱性較好的金屬材料構(gòu)成鍵盤的金屬面，會有很對凹凸的小孔利用空氣對流的原理，溫度較高的熱流，就會通過鍵盤的按鍵處及時散出，有效的平衡電腦主機的整體溫度。筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之鍵盤筆記本電腦很薄，當把鍵盤裝到主機板上方時，正好可以利用鍵盤底部將CPU產(chǎn)生的熱量傳導出去。熱量經(jīng)由按鍵孔排出，當熱空氣從按鍵孔排出時，冷空氣就從按鍵孔流入，以取代熱空氣。鍵盤對流散熱不僅充分利用了現(xiàn)有資源和環(huán)境，而且頗為有效。也許你還沒有想到，連鍵盤也是一個散熱的窗口，敲擊盤的時候，冷、熱空氣的交換，就在你的一敲一擊中完成了筆記本電腦為什么要散熱筆記本散熱部件之金屬外殼理論和事實，都業(yè)已證明采用金屬的筆記本電腦主機外殼，能有效散發(fā)電腦主板、CPU等相關(guān)功能部件運行時產(chǎn)生熱量，降低整機的溫度，使得電腦系統(tǒng)始終運行在安全、快速的工作狀態(tài)！筆記本電腦為什么要散