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计算机硬件工作原理

1、显示卡的基本工作原理。(1)由CPU向图形处理部件发出命令。(2)显示卡将图形处理完成后,

送到显示缓存。(3)显示缓存进行数据读取,而后将其送到RAMDAC。(4)RAMDAC将数字信号

转化为模拟信号输出显示。

2、开关电源的基本工作原理是把交流电首先整流为300V左右的高压直流电,然后通过大功率开关

三极管,将电压改变成连续的脉冲信号,再经过开关变压器隔离降压输出,然后通过滤波电路输

出为低压直流电。开关电源输出电压的稳定性依赖于脉冲宽度的改变,因此,这种电源技术称为

做脉宽调制(PWM)。由高压直流到低压多路直流输出的过程也称为DC-DC(直流-直流)变换,它

是开关电源的核心技术。

3.主板的北桥芯片有哪些功能(1)北桥芯片负责支持内存的管理及内存ECC数据纠错等;(2)负责支持与显卡的接口管理;(3)负责北桥芯片与CPU之间的信号传输,并且决定前端总线数据参数频率;(4)负责南北桥芯片之间信号的上传下达。

4、喷墨打印机的工作原理

答:喷墨打印机即采用喷射墨滴方式打印字符或图画的打印机。它由打印头、墨盒、传输器、高速滚筒和打印小车组成。打印头由一组带电阻丝的喷头组成,喷咀的空腔中含有墨水,当纸张通过传输器与打印头之间时,喷头中的电阻丝按字符点阵组成通电加热,此时打印头中相应的喷头内的墨水受热膨胀,喷向打印纸,形成打印字符。字车在水平方向移动一行,完成一行字符的打印,直至一张纸全部打印完毕。

5、答:微机故障的检测原则有:由表及里。先电源后负载。先外部设备再主机。先静态后动态。先常见故障后特殊故障。先简单后复杂。先公共性故障后局部性故障。先主要后次要。

6. 灰尘对微机设备有什么危害:(1)灰尘会妨碍散热,使电气元件散热条件变差,寿命缩短。 (2)灰尘会使设备绝缘程度下降,特别是在潮湿的空气中更严重,很容易导致微机系统的故障。 (3)灰尘对微机系统的机械部分也有极大的影响,造成过热,运动不良等问题。

7.组装一台微机的主要步骤如下:(1) 拆卸机箱和安装电源安装;(2) 安装CPU和散热器,内存条到主板

上;(3) 将主板安装到机箱内,连接电源和相关的连接线;安装显示卡、网卡等; (4) 安装驱动器,连接驱动器的数据线和电源线;(5)连接计算机键盘、显示器等相关外设。

8.说明CRT显示器结构和工作原理:CRT主要由电子枪、偏转系统与萤光屏三部分组成。电子枪负责将电子束在高电压作用下射向萤光屏。萤光屏是涂有磷光物质的玻璃面,它受电子撞击即发光,偏转系统则用于控制电子束方向,使电子束打在萤光屏指定的位置上。电子枪还要接受适配器的亮度与对比度信号。9.扫描仪结构和工作原理:由光学成像系统、电荷耦合器件、机械传动部件和模数转换器组成。光学成像系统由光源、反射镜或透射镜、光电传感器组成。当图像经过扫描仪时,光源照射在图纸上,产生的反射光或透射光(对胶片原稿而言),通过镜片聚焦在电荷耦合器件上,后者则将不同强度的亮度信号转换成不同大小的电信号;保存在电荷耦合器件上的相应于图像像素的电信号,再由A/D转换电路转换为数字信号,送达计算机。

10..硬盘读写磁头的结构和工作过程如下:

读写磁头由磁铁芯、线圈、磁通和读写缝隙组成。

写入数据时,要记录的信息电流通过线圈,在铁芯里产生磁通。当磁介质与磁头缝隙接触时,磁通会通过介质而形成闭合磁路,使介质局部被磁化,且在磁头经过后仍保留一定的剩磁,信息从而被记录下来。读出是写入的逆过程。当磁头与介质作相对运动时,由于介质与磁头缝隙相接触,使铁芯中出现原记录的散磁通,并且在读出线圈的两端产生感应电动势,此感应电动势经读出电路放大后就可还原成读出电流,读出电流的方向和大小正好与原记录信号相同,使原数据信息还原,完成读出数据过程。

微机系统:硬件和软件。硬件:主机、外部设备。外部设备:外存储器、输入设备、输出设备。

主机:中央处理器、内存储器。中央处理器:运算器、控制器。内存储器:随机存储器、只读存储器。软件:系统软件、应用软件。

脉冲信号是指按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的信号。将脉冲信号间的时钟信号间隔成为周期,而将单位时间内产生的脉冲个数成为频率。频率是描述周期性循环信号在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称,频率的标准计量单位是Hz。计算机的系统时钟就是一个典型的频率相当精确且稳定的脉冲信号发生器。

主频:CPU的主频也加CPU核心工作的时钟频率,单位MHz或GHz。CPU的主频并不是其运算器的速度,CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号振荡的频率,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频与实际的运算速度存在一定的关系。

外频:又称为外部时钟频率,单位MHz,是由主板提供的系统总线的工作频率,是CPU与主板之间同步运行的时钟频率。

倍频系统就是CPU的运行频率与系统外频之间的倍数,也就是降低CPU主频的倍数。三者关系:CPU的主频(内部运行的频率)=外频*倍频系统。

由于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,二CPU通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据,所以前段总线频率越高,代表着CPU与内存之间的数据传输量越大,越能充分发挥CPU的功能。前端总线频率单位MHz或GHz。

L1 Cache(一级缓存):采用与CPU相同的半导体工艺,制作在CPU内部,与CPU同频运行,对性能影响较大。CPU工作时,首先调用L1 Cache中的数据,无需通过外部总线来交换数据所以大大节省时间。在CPU核心面积不能太大的情况下,L1 Cache的容量不能做的太大,一般在32-256KB。

L2 Cache(二级缓存):分内部和外部两种。内部L2 Cache的运行速度与主频相同,而外部L2 Cache的速度则只有主频的一半。L2 Cache的容量十分灵活,容量越大,CPU档次越高,一般在512KB-6MB。CPU在读取数据时如果要调用的数据不再L1 Cache中,则到L2 Cache中调用。

CPU在读取数据时,寻找顺序依次是L1 Cache→L2 Cache→L3 Cache→内存→外存储器。

北桥芯片:北桥芯片一般位于CPU插座和PCIe插槽之间,主要控制高速设备,如对CPU、内存和PCIe×32或×16的支持。一块主板究竟能够支持什么类型的CPU,主要是由主板上的北桥芯片决定的,这也是主板一般都按照北桥芯片来区分型号的原因。另外还提供对内存的支持,如支持DDR2。

南桥芯片:一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线,而且更加容易实现信号线等唱的布线原则。相对于北桥芯片,由于南桥芯片数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都不必采取主动散热方式。南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN等。由于这些设备的速度都比较慢,所以将它们分离出来让南桥芯片控制,这样北桥高速部分就不会受到低速设备的影响,可以全速运行。主板上的众多功能都依靠南桥芯片来实现,南桥提供支持这些低速接口的类型和数量。

整合型主板:又称集成性主板或一体化主板,即主板上整合了视频处理功能的主板,显示卡的功能一般集成到北桥芯片中,集成显示卡的一个重要特点就是显示缓存共享主存。集成主板具有高性价比、高性能和高集成度的优点,也不会出现不兼容的问题。集成主板性能的高低、功能的优劣是由其采用何种集成芯片组来决定的。

在BIOS芯片里固化了一定的程序和一些硬件的基本驱动程序。BIOS程序包括:计算机最重要的基本输入输出的程序(控制键盘、显示器、磁盘驱动、通信端口等基本功能的代码)系统设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序。BIOS程序是连接软件程序和硬件设备的接口程序,负责解决硬件的及时要求,并按软件对硬件的操作要求具体执行。它是连接计算机硬件与操作系统的桥梁。

IDE(ATA、PATA)接口插槽:以前主板通常有两个IDE接口(新的主板只有一个);每个IDE接口可以接两个IDE设备(硬盘、CD-ROM、DVD-ROM或CD-R/W)。每个IDE接口上的设备有主、从之分。IDE接口为40针双排针插座,第一个IDE接口标注为IDE1或Primary IDE,第二个IDE接口标注为IDE2或Secondary IDE,最多可以连接4个设备。在IDE接口插槽中一边有个小缺口,标准的电缆插头只能从一个方向插入,以避免连接错误。随着SATA接口硬盘的普及,现在新出的主板已取消IDE接口插槽。

软盘驱动器接口插座:主板上知提供一个软盘驱动器(简称软驱)接口,它是一个34针双排针插座,标注为Floppy、FDC或FDD。一些主板为了方便用户正确擦汗如电缆插头,取消了未使用的第5针,形成了不对称的33针软驱接口插座以表明连接方向。一个软驱接口可以接两个软驱。

串行接口:简称串口,也就是COM接口,是指采用串行通信协议的扩展接口,常用于连接鼠标器、外置Modem、写字板等低速设备。串口的数据传输速率是115-230kbps,目前部分新出的主板已取消了串口。

并行接口:简称并口,也就是LPT、PRN接口,是指采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输速率比串口快8倍,标准并口的数据传输速率为1Mbps,常用来连接打印机,所以并口又称打印口。相对于USB和IEEE1394,并口在速度和兼容性方面很落后,所以许多主板用USB接口代替。

DDR SDRAM内存条:用在Intel Pentium 4、AMD Athlon XP级别的计算机上。DDR内存条有184个引脚,常见容量有128MB、256MB、512MB等。根据DDR内存条的工作频率,分为DDR200、DDR226、DDR333、DDR400等多种类型。JEDEC制定的DDR内存的速度最高为DDR400。DDR333 SDRAM核心频率、时钟频率、数据传输速率分别为133MHz、133MHz、266Mbps。DDR400核心频率、时钟频率、数据传速率分别为200MHz、200MHz、400Mbps。内存宽带也叫数据传输速率,是指单位时间内通过内存的数据量,通常以GBps表示。计算内存带宽的公式:内存最大带宽(MBps)=[最大时钟频率(MHz)x 每个时钟周期内交换的数据包个数x总线宽度(bit)]/8。如果内存是SDRAM,每个时钟周期内交换的数据包个数为1,如果是DDR为2,如果是DDR2为4,如果是DDR3为8,除以8是将位换成字节B。

显示芯卡:又叫GPU即图形处理单元或图形处理器,是显示卡的核心芯片,它的性能直接决定了显示卡的性能,它的任务是把通过总线传输过来的显示数据在GPU中进行构建、渲染等处理麻醉后通过显示卡的输出接口显示在显示器上。GPU主要负责处理视频信息和3D渲染,是显示卡的核心部件。GPU决定该显示卡的档次和大部分性能。显示芯片通常是显示卡上最大的芯片,引脚最多。

VGA接口:是一个有15个插孔的D形插座(称为D-SUB模拟接口),VGA插座的插孔分为3排,每排5个孔。VGA插座是显示卡的输出接口,与显示器的D形插头相连,用于模拟信号的输出。VGA 接口正逐渐被淘汰。

DVI接口:使用3行8列共24个引脚,用于连接LCD等数字显示器。DVI在支持数字平板显示器的同时也向下兼容CRT显示器,DVI接口通常有两种:仅支持数字信号的DVI-D和同时支持数字与模拟信号的DVI-I。

像素描绘的是屏幕上的极小的一个点,它可以被设置为不同的颜色和亮度。每一个像素都包含红色、绿色、蓝色的磷光体,大量的像素就组成了图像。

点距:是指荫罩式显像管上两个相邻的相同颜色磷光点之间的对角线距离。点距的单位mm。栅距是指光栅型显示器屏幕上两个相邻的相同颜色光栅之间的距离。点距越小,意味着单位显示区域内可以显示更多的像点,显示的图像就越清晰细腻。现在多数彩色显示器的点距是0.28mm,高档的点距只有0.26mm或0.25mm。点距有两种测量方法,各自测量的结果是不同的,一种是点距,一种是水平点距。提高画面的精细程度就是减小点距以使在单位区域内有更多的像素点来显示画面。

垂直刷新频率:显像管的电子束通过垂直扫描和水平扫描完成屏幕的重画,没完成一次垂直扫描就完成了一个完整的屏幕刷新。垂直刷新频率也称场频、扫描频率,是指显示器在某一显示方式下,所能完成的每秒从上到下刷新的次数,单位为Hz。垂直扫描频率越高,图像越稳定,闪烁感越小。国际规定,85Hz逐行扫描频率为无闪烁的标准垂直刷新频率。

传统的硬盘采用IBM的温切斯特技术,新型的硬盘采用半导体存储技术,即固态硬盘。

平均寻道时间:是指硬盘的磁头从初始为止移动到盘面指定的此道所需的时间,单位为ms,是影响硬盘内部数据传输速率的重要参数。硬盘读取数据的实际过程大致:硬盘接收到读指令后,磁头从初始为止移到目标磁道位置,然后从目标磁道上找到所需读取的数据。读取数据是,有:平均询问时间=平均寻道时间+平均等待时间。