PC電源、鍵盤、鼠標和光驅課件

PC電源、鍵盤、滑鼠和光驅退出9.1電源部件9.1.1PC電源部件簡介

電源部件的特點就工作原理而言，微機電源與電視接收機、錄影機等各種電器的電源類似，都屬於開關式直流穩(wěn)壓電源，在維修上可以舉一反三。不同之處在於，其他電器的電源電路大多做在主板上，損壞時必須進行元件級維修。而PC電源卻是一個獨立的標準部件，它的電路都做在一個鐵盒子裏，當出現(xiàn)故障時可以做元件級維修，也可以拆卸整個部件進行更換。

由於是一個標準部件，它就有統(tǒng)一的外形和固定螺孔，還有統(tǒng)一的輸入、輸出電源規(guī)格和連接器。電源部件有標準的市電（交流220V或110V）輸入插座，它的輸出直流電壓（+5V、+12V、+3.3V等）也是通過標準的插頭與主板和各種驅動器相連接。微機電源部件有AT和ATX兩種規(guī)格，分別適用於老式的AT主板和新式的ATX主板，它們的電源開關和主板電源插頭都有所不同。AT電源的外形如圖9-1所示，ATX電源的外形如圖9-2所示。PC電源部件均安裝在微機機箱的後部。由於它的外形尺寸、安裝孔位、電氣性能和接插件等都有統(tǒng)一標準，所以在PC相容機上有充分的互換性。圖9-1AT電源部件圖9-2ATX電源部件

電源部件鐵盒內部只有一個電路板和散熱風扇。開機時風扇由電源自身的12V直流供電，向機箱後面排風。它既給電源散熱，也通過電源盒壁上的小孔為整個機箱散熱。電源部件的內部如圖9-3所示。圖9-3電源部件的內部

微機電源能在市電或負載波動的情況下輸出穩(wěn)定的直流電壓以保證微機正常工作。輸出的直流電壓都有過壓或過流保護，即當發(fā)生電源過壓或過流時，電源會自動關閉輸出，從而保護主板、擴展卡和驅動器等部件。

+5V和+3.3V提供給主板和驅動器的所有電路元器件，包括集成塊、電晶體和其他元件。+12V提供給主板的CPU風扇、匯流排擴展槽和各個驅動器的馬達。-5V和-12V提供給主板的匯流排擴展槽。

電源部件在空載加電時，測量其各路輸出直流電壓可能不在標稱值上，通常5V可能偏高到5.2V，12V可能偏低到10.6V。

還有些電源部件有空載保護功能，在空載加電時，其各路輸出直流均為0V。因此，要想準確測量電源的輸出電壓標稱值，應當連接主板或某個驅動器（比如硬碟）。

電源部件的輸出連接器

AT電源輸出電壓連接器分為兩個六芯插頭和若干個四芯插頭。兩個六芯插頭接到主板的兩個電源插座上，其他的四芯插頭可接到硬碟、軟碟驅動器或光碟驅動器等部件的電源插座上。AT主板電源插頭與主板的連接如圖9-4所示。第一個六芯插頭標號為P8。它的1腳為橙色線，是PG（PowerGood）信號，高電平（4.7V）以上有效。2腳為紅色線，+5V輸出。3腳為黃色線，+12V輸出。4腳為藍色線，-12V輸出。5、6腳為黑色線，系統(tǒng)地線GND（Ground）。第二個插頭標號為P9。它的1、2腳為黑色線，系統(tǒng)地線GND（Ground）。3腳為白色線，-5V輸出。4、5、6腳為紅色線，+5V輸出。P8、P9兩個插頭在與主板電源插座連接時，四條黑色地線應靠在一起，特別要注意不能左右錯位，要準確地插入。大小兩種規(guī)格的多個四芯插頭用於連接軟、硬碟和光碟驅動器，它們的1腳為黃色線，+12V輸出，2、3腳為黑色接地線（GND），4腳為紅色線，+5V輸出。圖9-4AT電源與主板的連接

多能奔騰（PentiumMMX）以上的微機系統(tǒng)逐步改用ATX結構主板，相應的電源部件也都改用ATX電源。ATX電源主要是在AT電源的基礎上增加了+3.3V電壓輸出，電流約十幾安培。還增加了實現(xiàn)“軟”開關機功能的電源開關信號“ON/OFF”。還為實現(xiàn)系統(tǒng)睡眠和省電功能，增加了等待狀態(tài)永不斷電電源，即“SB（StandBy）”+5V電壓輸出，電流約500mA。ATX電源的主板插頭是一個20針的白色矩形插頭，它的各線定義是：4、6、19、20腳為紅色線，+5V輸出。10腳為黃色線，+12V輸出。1、2、11腳為橙色線，+3.3V輸出。18腳為藍色線，-5V輸出。12腳為棕色線，-12V輸出。3、5、7、13、15、16和17腳為黑色線，系統(tǒng)地線（GND）。8腳為白色線，電源好信號PG（PowerGood）。9腳為紫色線，等待狀態(tài)SB+5V輸出。14腳為綠色線，電源軟開關，即PS-ON（SoftOn/Off）。ATX主板電源插頭與主板的連接如圖9-5所示。圖9-5ATX電源與主板的連接PG信號是一個表示電源輸出正常的信號，它控制著CPU是否工作。在電源通電後，電源部件的各路直流輸出電壓都不可能立即跳變到正常值，而有一個短暫的不穩(wěn)定的過渡過程。這時PG要保持一個低電平（0V），控制著CPU不工作。通常延遲幾百個mS（毫秒），也就是電源部件輸出的各路輸出直流電壓已達到正常穩(wěn)定狀態(tài)，PG變?yōu)楦唠娖剑?V），這時才控制CPU複位（Reset），開始啟動工作?？梢娙绻鸓G端不正常，即使輸出電壓都正常，主機也不能啟動工作。9.1.2電源部件電路原理

PC電源部件從電路原理上說屬於“脈衝寬度調節(jié)式開關型直流穩(wěn)壓電源”。這個名稱反映了電路的幾個特點：首先它是將交流市電轉換為多路直流電壓輸出，其次它的功率元件是工作在開關狀態(tài)，最後它是依靠調節(jié)脈衝寬度來穩(wěn)定輸出電壓。典型的脈寬調節(jié)式開關型直流穩(wěn)壓電源的基本原理繽9-6所示?！伴_關”是指它的電路工作在高頻（約34KHz）開關狀態(tài)，這種狀態(tài)帶來的好處是高效、省電和減小體積?！懊}衝寬度調節(jié)”是指根據對輸出電壓波動的監(jiān)測，以負回饋來調節(jié)高頻脈衝信號的脈衝寬度，最終達到穩(wěn)定輸出直流電壓的穩(wěn)壓原理。圖9-6脈寬調節(jié)式開關型直流穩(wěn)壓電源原理

開關電源的特點是：……

開關電源同以往的串聯(lián)線性調整式直流穩(wěn)壓電源相比，具有體積小、重量輕、效率高和可靠性高等優(yōu)點，已成為微機電源的基本選型。工作原理：

220V交流市電經整流濾波後變成300V的直流電壓，直接饋送到脈衝寬度調節(jié)功率轉換電路。在脈衝振盪和脈寬調節(jié)控制電路的驅動下，功率轉換電路輸出週期不變而脈寬可變的矩形脈衝電壓。矩形脈衝經高頻變壓器Ｔ降壓整流濾波後，即得到微機所需的±5V和±12V直流電源。

穩(wěn)壓原理：矩形脈衝的寬度受輸出+5V直流電壓波動的負回饋控制。即當輸入市電電壓或電源負載波動時，會引起輸出直流電壓的波動，比如使之升高。負回饋控制電路則使矩形脈衝的寬度相應變窄，經過線性的功率放大、變壓、整流和濾波處理，又使得輸出直流電壓降低，達到了穩(wěn)壓的目的，反之亦然。輸出直流電壓Vo=Vi×(n2/n1)×(τs/T)。其中Vi為矩形脈衝的幅度，n1和n2分別為高頻變壓器原邊和副邊繞組的匝數（為常量），τs為矩形脈衝的寬度，T為矩形脈衝的週期（為常量）。顯然，在矩形脈衝週期T不變的前題下，只要適當控制脈寬調節(jié)電路的負回饋量，使得矩形脈衝寬度τs的變化方向與矩形脈衝幅度Vi的變化方向相反，且保持二者乘積不變，就可以保證輸出的直流電壓Vo不變，實現(xiàn)穩(wěn)壓目的。

為了改善電源的性能，採取的措施有對市電的低通濾波，以去除線路上的高頻干擾。向顯示器饋送交流電源的插座。還有220V或110V市電選擇電路。有輸出電壓微調電位器。有各種自動保護電路，如過壓、過流保護、空載保護、直流輸出電壓缺相保護和市電欠壓保護等。還有開機延遲啟動輸出等等。9.2微機鍵盤9.2.1鍵盤的特點鍵盤（KeyBoard，KB）是微機系統(tǒng)的最基本的輸入設備，用戶通過它鍵入操作命令和文本數據。目前隨著圖形用戶介面的出現(xiàn)，滑鼠器在很大程度上替代了鍵盤的操作功能，但在文本數據輸入等方面，鍵盤還有其獨特的優(yōu)勢。

84鍵鍵盤為過去IBMPC/XT和PC/AT機的標準鍵盤，現(xiàn)在已很難見到。101鍵鍵盤是目前普遍使用的標準鍵盤。104鍵鍵盤配合Windows9x，增加了3個直接對“開始”菜單和窗口菜單操作的按鍵。

鍵盤的外形如圖9-7所示。按照按鍵的不同功能可分為5個鍵區(qū)：標準英文打字機鍵，專用控制鍵，可定義功能鍵，編輯鍵，數字和編輯兩用小鍵盤。鍵盤通過一條四芯電纜、通用的5針大KB插頭或通用的6針小KB插頭與主板的大KB插座或PS/2介面相連。鍵盤輸入信號直接送到主板的鍵盤處理器晶片（KBBIOS），實現(xiàn)系統(tǒng)對鍵盤輸入數據的接收處理。圖9-7微機的104鍵標準鍵盤9.2.2鍵盤原理鍵盤按鍵的開關結構可以分為有觸點式機械開關和無觸點式電容或霍爾效應開關。目前的鍵盤多為後者，可靠性高、手感好，通常擊鍵次數可達億次，很少故障。鍵盤電路的功能是對按鍵矩陣進行重複快速的掃描，以便把每一個按鍵動作轉換為相應的ASCII碼送給電腦去識別和執(zhí)行。

圖9-8是鍵盤的引腳信號配置和連接。過去的鍵盤插頭為5針DIN型連接器，腳1為鍵盤時鐘（KBCLK），腳2為鍵盤數據（KBData），腳3為未用（NC），腳4為接地線（GND），腳5為+5V電源（VCC）。有些鍵盤背面還有一個XT／AT方式選擇開關，對286以上機型均應拔到“AT”位置。目前PS/2鍵盤插座為6接腳，腳1為鍵盤數據（KBData），腳2為未用（NC），腳3為接地線（GND），腳4為+5V電源（VCC），腳5為鍵盤時鐘（KBCLK），腳6為未用（NC）。圖9-8鍵盤插頭的信號配置和連接9.3滑鼠器9.3.1滑鼠的特點滑鼠（Mouse）是微機的重要輸入設備，它是伴隨著DOS下的圖形操作介面軟體出現(xiàn)的，在Windows圖形介面操作系統(tǒng)出現(xiàn)後，它的優(yōu)點進一步得到了發(fā)揚?；笃饕灾庇^和操作簡易的特點得到廣泛使用，目前幾乎所有的應用軟體都支持滑鼠操作方式。目前微機常用的有機械式（半光電式）滑鼠和光電式（光學）滑鼠。前者精度不高、原理簡單、價格便宜，多為一般用戶所選擇。後者品質及精度較高但價格也高，多用於專業(yè)製圖，如CAD、PHOTOSHOP、3DMAX等圖形設計。

機械式滑鼠的原理如圖9-9所示，圖9-9滑鼠器的外形和工作原理

光學鼠的底部有一個發(fā)光二極體（LED），並且需要一塊反射板?；笠苿訒r，發(fā)光二極體發(fā)出的光束被反射板上的柵格反射，被滑鼠光敏元件接收，滑鼠根據反射光強弱變化來判斷滑鼠的移動和當前X、Y位置。它的解析度較高，移動穩(wěn)定，適合於專業(yè)繪圖領域。滑鼠按鍵有兩鍵（2Key）和三鍵（3Key）兩種。兩鍵滑鼠又叫MSMouse，是符合Microsoft公司標準的滑鼠，這是普遍默認的滑鼠標準，所有Microsoft軟體都支持兩鍵滑鼠，即使是三鍵滑鼠，中間的鍵也無用。三健滑鼠又叫PCMouse，是符合IBM公司標準的滑鼠。由於中間一個按鈕很少使用，有些三鍵滑鼠的底部有一個小開關，可以設置為MS2Key方式或PC3Key方式。

在Microsoft軟體下，如果設置為PC3Key方式則會出現(xiàn)滑鼠游標亂竄和失控現(xiàn)象。有的滑鼠左側邊上還有一個小微動開關按鈕，它的作用是自動調節(jié)解析度。按住它，當滑鼠移動速度低於每秒10mm時，解析度自動變?yōu)槊坑⒋?08點；當移動速度高於每秒10mm時，解析度自動變?yōu)槊坑⒋?16點；當移動速度高於每秒75mm時，解析度自動變?yōu)槊坑⒋?32點。放開此鈕，則恢復到當前設置的解析度。為了配合因特網流覽器，目前的許多滑鼠器都增加了上下或左右兩個方向的操作飛輪，不必移動滑鼠就可以快速移動螢幕上的視窗。9.3.2滑鼠的安裝過去的滑鼠插頭為9針D型插頭，與多功能卡或主板的串口COM1或COM2相連接。目前的滑鼠多採用PS/2專用介面，在靈敏度和解析度上有所提高。滑鼠不屬於DOS系統(tǒng)的基本設備，因此在DOS下，在連接好滑鼠後，必需首先執(zhí)行滑鼠驅動程式MOUSE.COM，才能使用滑鼠。為了在開機後自動啟用滑鼠，可以把MOUSE命令寫入AUTOEXEC.BAT。

如果在安裝Windows時滑鼠沒有可靠連接或者安裝的滑鼠驅動程式不對，則會沒有滑鼠或無法使用，這時應當重新安裝滑鼠的驅動程式。例如在Windows3.x下，在“程式管理器”下，打開窗口菜單，打開“主群組”，打開“Windows設置程式”，可見“Nomouseorotherpointingdevice”提示，說明沒有安裝滑鼠驅動程式。打開“選擇”項，打開“更改系統(tǒng)設定”。選擇滑鼠為“MicrosoftSerialMouseonCOM1”，螢幕顯示“MicrosoftWindows3.xChineseEditionDisk#n”。將指定的Win3.x的n號盤上的滑鼠驅動程式安裝好後，滑鼠可以正常工作。

在Windows9x下系統(tǒng)可以自動識別滑鼠類型並加以驅動，如果不行，也可以通過執(zhí)行“控制面板”中的“添加新硬體”來安裝?；蟮某Ｒ姽收鲜沁B接電纜斷線、左右按鍵的微動開關不靈或滾動球桿等髒了打滑。為此使用時應當避免扭壓滑鼠電纜、輕輕按鍵和保持滑鼠墊的乾淨。如果左鍵微動開關壞了，可以將中間的微動開關換到左邊代替左鍵。滾動球桿等髒了可以用專用清潔劑清洗。9.4光碟驅動器9.4.1CD-ROM光碟驅動器的特點和原理

CD-ROM光碟（CompactDisc-ReadOnlyMemory）可以存儲程式和數據檔，可以存儲聲音和音樂的模擬信號，還可以存儲電影視頻音頻的數字壓縮信號等。CD-ROM光碟和驅動器如圖9-10所示。

圖9-10CD-ROM光碟和驅動器85年由SONY和PHILIPS聯(lián)合推出了第一代PC機的光驅，它的數據傳輸率為每秒150KB。光驅的數據傳輸率不斷提高，先後有二倍速、四倍速直到四十八倍速的產品推出，它們的數據傳輸率分別達到每秒300KB、600KB直到7.2MB。

CD-ROM的後續(xù)產品有DVD（DigitalVersatileDisk）、CD-R/RW和DVD-ROM/RAM等。

CD-ROM的盤體是由特殊的有機玻璃或透明塑膠製成的，上面附著一層金屬薄膜（如鋁等）用來記錄資訊。把鐳射聚焦，形成高能量的光點，照射在光碟表面，使該處的金屬膜融化蒸發(fā)形成細小的凹坑。CD-ROM表面金屬膜的平坦和凹坑兩種狀態(tài)的交替變化便記錄了二進位的“0”和“1”。光碟表面凸凹不平的小坑是一種不易改變的物理狀態(tài)，它記錄的資訊也就是永存的，這就是只讀光碟。

由於CD-ROM盤片上的資訊密度相當高（軌道間隔約1.6μm，每位長度約0.28μm），因此每張盤的存儲容量可高達650MB，相當於450張軟碟的容量。這使得CD-ROM很快成為保存大型軟體如遊戲、圖形圖像和電影等的主要存儲介質。許多軟體的安裝都離不開光碟。目前的微機也都可以直接用CD-ROM啟動操作系統(tǒng)。除了讀數據是用鐳射的原理之外，CD-ROM驅動器的原理與軟碟驅動器相似。CD-ROM驅動器由光碟讀取頭（光頭）讀電路系統(tǒng)、驅使光碟轉動的主軸馬達伺服系統(tǒng)、光頭尋道定位系統(tǒng)和控制電路等幾部分組成。鐳射發(fā)生器、接收器、反射鏡和聚焦物鏡等是光驅的關鍵部件，其結構見圖9-11。圖9-11CD-ROM光驅的讀盤機構9.4.2CD-ROM光驅的介面光驅的介面均在其背面板上，如圖9-12所示。光驅背面板上的介面如下：

1．音頻信號輸出連接器（AudioLineOutput，LO）

這是雙聲道模擬音頻信號輸出插座。通過一根四芯電纜把CD-ROM的身歷聲音頻輸出信號連接到任何一種身歷聲功放設備的音頻輸入端進行放音，通常是連接到聲卡電路板上的音頻輸入插座上。連接時一定要注意接地（GND）、左聲道（L）和右聲道（R）線不要接反。2．驅動方式選擇跳線這是光驅的IDE介面的主、從設備設置跳線。出廠一般為“SL”位置加短路線，即設置光驅為從驅動器（Slave），這是指光驅與系統(tǒng)原有的硬碟連接在同一個IDE介面電纜上，而以硬碟作為主驅動器。如果你的主機具備兩個IDE介面，建議把硬碟與光驅分別安裝在第一和第二兩個IDE介面上，這時應把光驅的短路線接到“MA”位置，即把光驅設為主驅動器（Master）。

3．IDE介面插座這是光驅的數字數據與控制信號介面。

4．電源連接器這是光驅的電源連接插座，+5V和+12V分別供應電路和馬達。圖9-12光驅背面板上的介面

早期的光驅面板如圖9-13所示，它有一組專為AudioCD操作的按鈕。目前的光驅已取消了這組按鈕，改為CD軟體操作。光驅前面板上介面和操作鈕如下：

1．耳機插孔這是光驅的雙聲道模擬音頻信號的輸出插座，適用於一般3.5mm身歷聲耳機插頭。

2．音量調節(jié)旋鈕用於調節(jié)耳機輸出插孔的CD音量。

3．光驅工作指示燈當光驅進行讀數據操作時，此燈閃亮。4．彈出按鈕按一下此鈕，則光碟託盤彈出，再按一下或直接推託盤，則託盤返回光驅內。

5．光碟託盤用於放置光碟。圖9-13光驅前面板上的操作鍵9.4.3CD-ROM光驅的安裝

1．硬體安裝（1）打開主機機箱的上蓋，把光驅安放在一個5.25”支架上，上好兩邊的固定螺絲。（2）設置其驅動方式跳線為“SL（Slave）”或“MA（Master）”。（3）把主機電源的一個D型電源插頭插到光驅的電源插座內。（4）把隨光驅提供的四線音頻電纜插入光驅的音頻輸出插座。（5）把音頻電纜的另一插頭插到聲卡上。（6）蓋上主機箱上蓋。2．軟體安裝如果是在Windows9x上安裝光驅，系統(tǒng)支持PnP功能，會自動發(fā)現(xiàn)、識別和引導安裝光驅的驅動程式。另外，也可以通過執(zhí)行“控制面板”中的“添加新硬體”來安裝。對於DOS和Windows3.x系統(tǒng)，每個光驅都有一個安裝軟碟，上面有自動安裝光驅的程式（INSTALL.EXE或SETUP.EXE）和光驅的硬體設備驅動程式（如CDROM.SYS），還有光驅的軟體驅動程式MSCDEX.EXE（從DOS6.0以上都可以找到）。還可能附有一些實用程式，如ACD盤的仿真播放器CDPLAY.EXE、光驅的裝盤操作OPEN.EXE和CLOSE.EXE等。鍵入“A:\INSTALL”或“A:\SETUP”命令，就可以按照安裝嚮導一步步操作，直至安裝完畢。INSTALL自動修改硬體配置檔“CONFIG.SYS”，把光驅的硬體設備驅動命令行“DEVICE=C:\CDROM\CDROM.SYS/D:MSCD001”寫