XXXX大学课程论文
学院：XX 学院班级：XX级XXXXXXX班姓名：XX 学号：XXXXX
课程论文题目：浅谈计算机硬件CPU
课程名称：计算机组装与维护
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日期：年月日
浅谈计算机硬件CPU
学生：XX
（XX学院XX级XXXXXX班，学号XXXXXX）
摘要：中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模
的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。主要包括运算器（ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速缓冲存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。它与内部存
储器（Memory）和输入/输出（I/O）设备合称为电子计算机五大核心部件。
关键字：物理结构、主要功能、工作过程
随着计算机技术的普及以及大众对计算机进行商务、学习、工作等需求的增长，计算机已经成为人们工作和学习不可缺少的高科技产品之一。现在，计算机已经进入实用阶段，越来越多的人拥有了自己的计算机，同时希望掌握计算机组装和维修技术。
一、物理结构
CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。
1.逻辑部件英文Logiccomponents；
2.运算逻辑部件。可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑
操作，也可执行地址运算和转换。
3.寄存器包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定点数和浮点数两类，它们用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间（或最终）的操作结果。通用寄存器是中央处理器的重要组成部分，大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度，其端口数目往往可影响内部操作的并行性。专用寄存器是为了执行一些特殊操作所需用的寄存器。控制寄存器（CR0～CR3）用于控制和确定处理器的操作模式以及当前执行任务的特性。CR0中含有控制处理器操作模式和状态的系统控制标志；CR1保留不用；CR2含有导致页错误的线性地址；CR3中含有页目录表物理内存基地址.
4.控制部件英文Control unit；控制部件，主要是负责对指令译码，并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。其结构有两种：一种是以微存储为核心的微程序控制方式；一种是以逻辑硬布线结构为主的控制方式。微存储中保持微码，每一个微码对应于一个最基本的微操作，又称微指令；各条指令是由不同序列的微码组成，这种微码序列构成微程序。中央处理器在对指令译码以后，即发出一定时序的控制信号，按给定序列的顺序以微周期为节拍执行
由这些微码确定的若干个微操作，即可完成某条指令的执行。简单指令是由（3～5）个微操作组成，复杂指令则要由几十个微操作甚至几百个微操作组成。
二、主要功能
1.处理指令
英文Processing instructions；这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的，必须严格按程序规定的顺序执行，才能保证计算机系统工作的正确性。
2.执行操作
英文Perform an action；一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
3.控制时间
英文Control time；时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中，在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样，计算机才能有条不紊地工作。
4.处理数据
即对数据进行算术运算和逻辑运算，或进行其他的信息处理。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，并执行指令。在微型计算机中又称微处理器，计算机的所有操作都受CPU控制，CPU的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。CPU具有以下4个方面的基本功能：数据通信，资源共享，分布式处理，提供系统可靠性。运作原理可基本分为四个阶段：提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。
三、工作过程
CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成，其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。
1. 提取
第一阶段，提取，从存储器或高速缓冲存储器中检索指令（为数值或一系列数值）。由程序计数器（Program Counter）指定存储器的位置。(程序计数器保存供识别程序位置的数值。换言之，程序计数器记录了CPU在程序里的踪迹。)
2.解码
CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段，指令被拆解为有意义的片段。根据CPU的指令集架构（ISA）定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码（Opcode），其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息，诸如一个加法（Addition）运算的运算目标。
3.执行
在提取和解码阶段之后，紧接着进入执行阶段。该阶段中，连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。
例如，要求一个加法运算，算术逻辑单元（ALU，Arithmetic Logic Unit）将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值，而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统，易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算（比如加法和位元运算）。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果，在标志暂存器里可能会设置运算溢出（Arithmetic Overflow）标志。
4.写回
最终阶段，写回，以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器，以供随后指令快速存取。在其它案例中，运算结果可能写进速度较慢，但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器，而不直接产生结果。这些一般称作“跳转”（Jumps），并在程式中带来循环行为、条件性执行（透过条件跳转）和函式。许多指令会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为，缘由于它们时常显出各种运算结果。例如，以一个“比较”指令判断两个值大小，根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后跳转指令来决定程式动向。在执行指令并写回结果之后，程序计数器值会递增，反覆整个过程，下一个指令周期正常的提取下一个顺序指令。
四、发展历史
计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上，每当一款新型的微处理器出现时，就会带动计算机系统的其他部件的相应发展，如计算机体系结构的进一步优化，存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高，外围
设备的不断改进以及新设备的不断出现等。
根据微处理器的字长和功能，可将其发展划分为以下几个阶段。
第1阶段
第1阶段（1971——1973年）是4位和8位低档微处理器时代，通常称为第1代，其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。基本特点是采用PMOS工艺，集成度低（4000个晶体管/片），系统结构和指令系统都比较简单，主要采用机器语言或简单的汇编语言，指令数目较少（20多条指令），基本指令周期为20~50μs，用于简单的控制场合。
Intel在1969年为日本计算机制造商Busicom的一项专案，着手开发第一款微处理器，为一系列可程式化计算机研发多款晶片。最终，英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器，当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。4004 是英特尔第一款微处理器，为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础，其晶体管数目约为2300颗。
第2阶段
第2阶段（1974——1977年）是8位中高档微处理器时代，通常称为第2代，其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。它们的特点是采用NMOS工艺，集成度提高约4倍，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，具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能。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。
1974年，Intel推出8080处理器，并作为Altair个人电脑的运算核心，Altair在《星舰奇航》电视影集中是企业号太空船的目的地。电脑迷当时可用395美元买到一组Altair的套件。它在数个月内卖出数万套，成为史上第一款下订单后制造的机种。Intel 8080晶体管数目约为6千颗。
第3阶段
第3阶段（1978——1984年）是16位微处理器时代，通常称为第3代，其典型产品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微处理器。其特点是采用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0.5μs）都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。紧接着1982年又推出了扩展型的个人计算机IBM PC/XT，它对内存进行了扩充，并增加了一个硬磁盘驱动器。
80286（也被称为286）是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器，这种软件相容性之后成为英特尔全系列微处理器的注册商标，在6年的销售期中，估计全球各地共安装了1500万部286个人电脑。Intel 80286处理器晶体管数目为13万4千颗。1984年，IBM公司推出了以80286处理器为核心组成的16位增强型个人计算机IBM PC/AT。由于IBM公司在发展个人计算机时采用了技术开放的策略，使个人计算机风靡世界。
第4阶段
第4阶段（1985——1992年）是32位微处理器时代，又称为第4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M69030/68040等。其特点是采用HMOS或CMOS工艺，集成度高达100万个晶体管/片，具有32位地址线和32位数据总线。每秒钟可完成600万条指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型计算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。同期，其他一些微处理器生产厂商（如AMD、TEXAS 等）也推出了80386/80486系列的芯片。
80386DX的内部和外部数据总线是32位，地址总线也是32位，可以寻址到4G
英特尔早期经典CPU
英特尔早期经典CPU(16张)
B内存，并可以管理64TB的虚拟存储空间。它的运算模式除了具有实模式和保护模式以外，还增加了一种“虚拟86”的工作方式，可以通过同时模拟多个8086微处理器来提供多任务能力。80386SX是Intel为了扩大市场份额而推出的一种较便宜的普及型CPU，它的内部数据总线为32位，外部数据总线为16位，它可以接受为80286开发的16位输入/输出接口芯片，降低整机成本。80386SX 推出后，受到市场的广泛的欢迎，因为80386SX的性能大大优于80286，而价格只是80386的三分之一。Intel 80386 微处理器内含275,000 个晶体管—比当
初的4004多了100倍以上，这款32位元处理器首次支持多工任务设计，能同时执行多个程序。Intel 80386晶体管数目约为27万5千颗。
1989年，我们大家耳熟能详的80486芯片由英特尔推出。这款经过四年开发和3亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管，使用1微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz 逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。
80486是将80386和数学协微处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内。80486中集成的80487的数字运算速度是以前80387的两倍，内部缓存缩短了微处理器与慢速DRAM的等待时间。并且，在80x86系列中首次采用了RISC（精简指令集）技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进，80486的性能比带有80387数学协微处理器的80386 DX性能提高了4倍。
第5阶段
第5阶段（1993-2005年）是奔腾（pentium）系列微处理器时代，通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6、K7系列微处理器芯片。内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX（Multi Media eXtended）微处理器的出现，使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。
处理器芯片
处理器芯片
1997年推出的Pentium II处理器结合了Intel MMX技术，能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料，首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封装，内建了高速快取记忆体。这款晶片让电脑使用者撷取、编辑、以及透过网络和亲友分享数位相片、编辑与新增文字、音乐或制作家庭电影的转场效果、使用可视电话以及透过标准电话线与网际网络传送影片，Intel Pentium II处理器晶体管数目为750万颗。
1999年推出的Pentium III处理器加入70个新指令，加入网际网络串流SIMD延伸集称为MMX，能大幅提升先进影像、3D、串流音乐、影片、语音辨识等应用的性能，它能大幅提升网际网络的使用经验，让使用者能浏览逼真的线上博物馆与商店，以及下载高品质影片，Intel首次导入0.25微米技术，Intel
Pentium III晶体管数目约为950万颗。
与此同年，英特尔还发布了Pentium III Xeon处理器。作为Pentium II Xeon 的后继者，除了在内核架构上采纳全新设计以外，也继承了Pentium III处理器新增的70条指令集，以更好执行多媒体、流媒体应用软件。除了面对企业级的市场以外，Pentium III Xeon加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力。在缓存速度与系统总线结构上，也有很多进步，很大程度提升了性能，并为更好的多处理器协同工作进行了设计。
2000年英特尔发布了Pentium 4处理器。用户使用基于Pentium 4处理器的个人电脑，可以创建专业品质的影片，透过因特网传递电视品质的影像，实时进行语音、影像通讯，实时3D渲染，快速进行MP3编码解码运算，在连接因特网时运行多个多媒体软件。
Pentium 4处理器集成了4200万个晶体管，到了改进版的Pentium 4(Northwood)更是集成了5千5百万个晶体管；并且开始采用0.18微米进行制造，初始速度就达到了1.5GHz。
Pentium 4还提供的SSE2指令集，这套指令集增加144个全新的指令，在128bit压缩的数据，在SSE时，仅能以4个单精度浮点值的形式来处理，而在SSE2指令集，该资料能采用多种数据结构来处理：
4个单精度浮点数(SSE)对应2个双精度浮点数(SSE2)；对应16字节数(SSE2)；对应8个字数(word)；对应4个双字数(SSE2)；对应2个四字数(SSE2)；对应1个128位长的整数(SSE2) 。
2003年英特尔发布了Pentium M(mobile)处理器。以往虽然有移动版本的Pentium II、III，甚至是Pentium 4-M产品，但是这些产品仍然是基于台式电脑处理器的设计，再增加一些节能，管理的新特性而已。即便如此，Pentium III-M 和Pentium 4-M的能耗远高于专门为移动运算设计的CPU，例如全美达的处理器。
英特尔Pentium M处理器结合了855芯片组家族与Intel PRO/Wireless2100网络联机技术，成为英特尔Centrino(迅驰)移动运算技术的最重要组成部分。Pentium M处理器可提供高达1.60GHz的主频速度，并包含各种效能增强功能，如：最佳化电源的400MHz系统总线、微处理作业的融合(Micro-OpsFusion)和专门的堆栈管理器(Dedicated Stack Manager)，这些工具可以快速执行指令集并节省电力。
2005年Intel推出的双核心处理器有Pentium D和Pentium Extreme
Edition，同时推出945/955/965/975芯片组来支持新推出的双核心处理器，采用90nm工艺生产的这两款新推出的双核心处理器使用是没有针脚的LGA 775接口，但处理器底部的贴片电容数目有所增加，排列方式也有所不同。
桌面平台的核心代号Smithfield的处理器，正式命名为Pentium D处理器，除了摆脱阿拉伯数字改用英文字母来表示这次双核心处理器的世代交替外，D的字母也更容易让人联想起Dual-Core双核心的涵义。
Intel的双核心构架更像是一个双CPU平台，Pentium D处理器继续沿用Prescott架构及90nm生产技术生产。Pentium D内核实际上由于两个独立的Prescott核心组成，每个核心拥有独立的1MB L2缓存及执行单元，两个核心加起来一共拥有2MB，但由于处理器中的两个核心都拥有独立的缓存，因此必须保证每个二级缓存当中的信息完全一致，否则就会出现运算错误。
为了解决这一问题，Intel将两个核心之间的协调工作交给了外部的MCH（北桥）芯片，虽然缓存之间的数据传输与存储并不巨大，但由于需要通过外部的MCH芯片进行协调处理，毫无疑问的会对整个的处理速度带来一定的延迟，从而影响到处理器整体性能的发挥。
由于采用Prescott内核，因此Pentium D也支持EM64T技术、XD bit安全技术。值得一提的是，Pentium D处理器将不支持Hyper-Threading技术。原因很明显：在多个物理处理器及多个逻辑处理器之间正确分配数据流、平衡运算任务并非易事。比如，如果应用程序需要两个运算线程，很明显每个线程对应一个物理内核，但如果有3个运算线程呢？因此为了减少双核心Pentium D架构复杂性，英特尔决定在针对主流市场的Pentium D中取消对Hyper-Threading技术的支持。
同出自Intel之手，而且Pentium D和Pentium Extreme Edition两款双核心处理器名字上的差别也预示着这两款处理器在规格上也不尽相同。其中它们之间最大的不同就是对于超线程（Hyper-Threading）技术的支持。Pentium D 不支持超线程技术，而Pentium Extreme Edition则没有这方面的限制。在打开超线程技术的情况下，双核心Pentium Extreme Edition处理器能够模拟出另外两个逻辑处理器，可以被系统认成四核心系统。
Pentium EE系列都采用三位数字的方式来标注，形式是Pentium EE8xx或9xx，例如Pentium EE840等等，数字越大就表示规格越高或支持的特性越多。
Pentium EE 8x0：表示这是Smithfield核心、每核心1MB二级缓存、
800MHzFSB的产品，其与Pentium D 8x0系列的唯一区别仅仅只是增加了对超线程技术的支持，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。
Pentium EE 9x5：表示这是Presler核心、每核心2MB二级缓存、1066MHzFSB 的产品，其与Pentium D 9x0系列的区别只是增加了对超线程技术的支持以及将前端总线提高到1066MHzFSB，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。
单核心的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D以及双核心的Pentium D 和Pentium EE等CPU采用LGA775封装。与以前的Socket 478接口CPU不同，LGA 775接口CPU的底部没有传统的针脚，而代之以775个触点，即并非针脚式而是触点式，通过与对应的LGA 775插槽内的775根触针接触来传输信号。LGA 775接口不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。
第6阶段
第6阶段（2005年至今）是酷睿（core）系列微处理器时代，通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。酷睿2：英文名称为Core 2 Duo，是英特尔在2006年推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称。于2006年7月27日发布。酷睿2是一个跨平台的构架体系，包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。其中，服务器版的开发代号为Woodcrest，桌面版的开发代号为Conroe，移动版的开发代号为Merom。
酷睿2处理器的Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代英特尔架构。最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计，2个核心共享高达4MB的二级缓存。
继LGA775接口之后，Intel首先推出了LGA1366平台，定位高端旗舰系列。首颗采用LGA 1366接口的处理器代号为Bloomfield，采用经改良的Nehalem核心，基于45纳米制程及原生四核心设计，内建8-12MB三级缓存。LGA1366平台再次引入了Intel超线程技术，同时QPI总线技术取代了由Pentium 4时代沿用至今的前端总线设计。最重要的是LGA1366平台是支持三通道内存设计的平台，在实际的效能方面有了更大的提升，这也是LGA1366旗舰平台与其他平台定位上
的一个主要区别。
作为高端旗舰的代表，早期LGA1366接口的处理器主要包括45nm Bloomfield核心酷睿i7四核处理器。随着Intel在2010年迈入32nm工艺制程，高端旗舰的代表被酷睿i7-980X处理器取代，全新的32nm工艺解决六核心技术，拥有最强大的性能表现。对于准备组建高端平台的用户而言，LGA1366依然占据着高端市场，酷睿i7-980X以及酷睿i7-950依旧是不错的选择。
Core i5是一款基于Nehalem架构的四核处理器，采用整合内存控制器，三级缓存模式，L3达到8MB，支持Turbo Boost等技术的新处理器电脑配置。它和Core i7（Bloomfield）的主要区别在于总线不采用QPI，采用的是成熟的DMI （Direct Media Interface），并且只支持双通道的DDR3内存。结构上它用的是LGA1156 接口，i5有睿频技术，可以在一定情况下超频。LGA1156接口的处理器涵盖了从入门到高端的不同用户，32nm工艺制程带来了更低的功耗和更出色的性能。主流级别的代表有酷睿i5-650/760，中高端的代表有酷睿i7-870/870K 等。我们可以明显的看出Intel在产品命名上的定位区分。但是整体来看中高端LGA1156处理器比低端入门更值得选购，面对AMD的低价策略，Intel酷睿i3系列处理器完全无法在性价比上与之匹敌。而LGA1156中高端产品在性能上表现更加抢眼。
Core i3可看作是Core i5的进一步精简版（或阉割版），将有32nm工艺版本（研发代号为Clarkdale，基于Westmere架构）这种版本。Core i3最大的特点是整合GPU（图形处理器），也就是说Core i3将由CPU+GPU两个核心封装而成。由于整合的GPU性能有限，用户想获得更好的3D性能，可以外加显卡。值得注意的是，即使是Clarkdale，显示核心部分的制作工艺仍会是45nm。i3 i5 区别最大之处是 i3没有睿频技术。代表有酷睿i3-530/540。
2010年6月，Intel再次发布革命性的处理器——第二代Core i3/i5/i7。第二代Core i3/i5/i7隶属于第二代智能酷睿家族，全部基于全新的Sandy Bridge微架构，相比第一代产品主要带来五点重要革新：1、采用全新32nm的Sandy Bridge微架构，更低功耗、更强性能。2、内置高性能GPU（核芯显卡），视频编码、图形性能更强。 3、睿频加速技术 2.0，更智能、更高效能。4、引入全新环形架构，带来更高带宽与更低延迟。5、全新的AVX、AES指令集，加强浮点运算与加密解密运算。
SNB(Sandy Bridge）是英特尔在2011年初发布的新一代处理器微架构，这
一构架的最大意义莫过于重新定义了“整合平台”的概念，与处理器“无缝融合”的“核芯显卡”终结了“集成显卡”的时代。这一创举得益于全新的32nm制造工艺。由于Sandy Bridge 构架下的处理器采用了比之前的45nm工艺更加先进的32nm制造工艺，理论上实现了CPU功耗的进一步降低，及其电路尺寸和性能的显著优化，这就为将整合图形核心（核芯显卡）与CPU封装在同一块基板上创造了有利条件。此外，
新老酷睿大作战 CPU五年性能提升多少
新老酷睿大作战 CPU五年性能提升多少(19张)
第二代酷睿还加入了全新的高清视频处理单元。视频转解码速度的高与低跟处理器是有直接关系的，由于高清视频处理单元的加入，新一代酷睿处理器的视频处理时间比老款处理器至少提升了30%。新一代Sandy Bridge处理器采用全新LGA1155接口设计，并且无法与LGA1156接口兼容。Sandy Bridge是将取代Nehalem的一种新的微架构，不过仍将采用32nm工艺制程。比较吸引人的一点是这次Intel不再是将CPU核心与GPU核心用“胶水”粘在一起，而是将两者真正做到了一个核心里。
在2012年4月24日下午北京天文馆，intel正式发布了Ivy Bridge（IVB）处理器。22nm Ivy Bridge会将执行单元的数量翻一番，达到最多24个，自然会带来性能上的进一步跃进。Ivy Bridge会加入对DX11的支持的集成显卡。另外新加入的XHCI USB 3.0控制器则共享其中四条通道，从而提供最多四个USB 3.0，从而支持原生USB3.0。cpu的制作采用3D晶体管技术，CPU耗电量会减少一半。采用22nm工艺制程的Ivy Bridge架构产品将延续LGA1155平台的寿命，因此对于打算购买LGA1155平台的用户来说，起码一年之内不用担心接口升级的问题了。
2013年6月4日intel 发表四代CPU“Haswell”，第四世代CPU脚位(CPU接槽)称为Intel LGA1150，主机板名称为Z87、H87、Q87等8系列晶片组，Z87为超频玩家及高阶客群，H87为中低阶一般等级，Q87为企业用。Haswell CPU 将会用于笔记型电脑、桌上型CEO套装电脑以及 DIY零组件CPU，陆续替换现行的第三世代Ivy Bridge。
五、结束语
在信息时代飞速发展的今天，计算机成为人们发布和传递信息的重要渠道，它在人们政治、经济、生活等各个方面发挥着重要的作用。计算机将具备更多的
智能成分，它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。只有不断地学习汲取新信息，才能获得事业进步的动力。我们不仅要学
会对计算机的使用，更重要的是当计算机出现问题时会及时修理和维护。“纸
上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”只有通过学习和实践，我们才能获得更丰富
的硬件知识和软件应用技巧，我们才能真正掌握计算机，是我们对计算机的运用
更加熟练。
参考文献
[1] 杜林.《计算机组装与维护》教学方案研究与实践[J].山东教育学院学报，2008，(3)
[2] 匡桂阳.《计算机组装与维护》教学改革探索与实践.[J]改革探索，2009，(5).
[3] 姚真金. 《计算机组装与维护》课程的教学思考.[J] 职业与教育，2009，(7).
[4] 左葵. "以学生为中心教学法"在《计算机组装与维护》实训课教学中的应用[J].
教育·科研，2008， (14).
[5] 刘瑞新：《计算机组装与维护》，机械工业出版社，2004
计算机网络10种硬件设备介绍网络设备主要有网卡、中继器、网桥、集线器、交换机、路由器、网关、调制解调器、防火墙和传输介质等。 一、网卡 网络接口卡(Network Interface Card，NIC)，又称网卡或网络适配器，工作在数据链路层的网 络组件，是主机和网络的接口，用于 协调主机与网络间数据、指令或信息 的发送与接收，硬件结构如右图所 示。在发送方，把主机产生的串行数 字信号转换成能通过传输媒介传输的比特流；在接收方，把通过传输媒介接收的比特流重组成为本地设备可以处理的数据。主要作用： （1）读入由其他网络设备传输过来的数据包，经过拆包，将其变成客户机或服务器可以识别的数据，通过主板上的总线将数据传输到所需设备中。 （2）将PC发送的数据，打包后输送至其他网络设备中。 二、中继器 中继器(Repeater)是网络物理层上面的连接设备。适用于完全相同的两类网络的互连，主要功能是对数据信号进行再生和还原，重新发送或者转发，扩大网络传输的距离。由于存在
损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决 这一问题而设计的，它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。如上图所示，经过远距离传输过来的信号经过中继器处理后，再传输到各设备。 三、网桥 网桥（Bridge）像一个聪明的中继器。中继器从一个网络电缆里接收信号，放大它们，将其送入下一个电缆。相比较而言，网桥将两个相似的网络连接起来，并对网络数据的流通进行管理。它工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。网桥可以是专
计算机硬件的发展历史以及计算机的现状和发展趋势 李晨雨 （上海交通大学安泰经济与管理学院F0812003班） 摘要：本文主要介绍了计算机硬件的发展历史以及计算机的现状和发展趋势，指出了计算机的众多类别及其用途。介绍了计算机硬件设备的发展历史以及计算机在现实社会中的具体应用范围，并且指出计算机自发明以来在人类社会中的地位逐步提高，并且将不断提高。最后阐释了其未来的发展趋势。 关键词：计算机类别；发展历史；计算机在现实中的应用；计算机发展趋势。 The Development,Status and Future Of Computer Hardware Li Chen-yu (Antai College of Economics and Management) Abstract: The article mainly introduces the the development,status and the future of computer har dware and states the various types and uses of computer. The author explains the development of computer h ardware and the area of application of computer in society and points out the rising status of it in s ociety since invented. In the end, the future development of computer is clarified. Keywords: the type of computer history of development the application of computer in society t he future development of computer. 引言： 自四十年代电子计算机问世以来，计算机科学发展迅速，应用领域不断扩展由于计算 机的普及与广泛应用，现代社会正朝着高度信息化，自动化方向发展。随着计算机硬件的不断成熟，成本不断降低，计算机逐渐成为了社会必不可少的支柱力量。计算机的硬件设备的飞速发展是支持计算机本身不断升级改造的根本力量，其中比如制造计算机的根本元件，CPU的制造工艺等等，而未来的计算机的发展趋势呢？？或许我们还无法确定，但是我们确定一点，计算机是未来必不可少的工具抑或是类人智能。 1.计算机的类别、发展历史及其发展趋势 计算机的发明给人类的历史添上了重重的一笔。自1946年2月15日标志现代计算机 文档冲亿季，好礼乐相随mini ipad移动硬盘拍立得百度书包 诞生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在费城公诸于世。标志着新的时代的到来，计算机的发明给人类的社会带来了巨大的变化，同时也促进了计算机本身的发展、变革。 1.1计算机的类别 1.1.1微型计算机（微机，Microcomputer）：简称“微型机”、“微机”，也称“微电脑”。由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、
CPU的原始工作模式 在了解CPU工作原理之前，我们先简单谈谈CPU是如何生产出来的。CPU是在特别纯净的硅材料上制造的。一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管。人们在一块指甲盖大小的硅片上，用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管。因此，从这个意义上说，CPU正是由晶体管组合而成的。简单而言，晶体管就是微型电子开关，它们是构建CPU的基石，你可以把一个晶体管当作一个电灯开关，它们有个操作位，分别代表两种状态:ON(开)和OFF(关)。这一开一关就相当于晶体管的连通与断开，而这两种状态正好与二进制中的基础状态“0”和“1”对应！这样，计算机就具备了处理信息的能力。 但你不要以为，只有简单的“0”和“1”两种状态的晶体管的原理很简单，其实它们的发展是经过科学家们多年的辛苦研究得来的。在晶体管之前，计算机依靠速度缓慢、低效率的真空电子管和机械开关来处理信息。后来，科研人员把两个晶体管放置到一个硅晶体中，这样便创作出第一个集成电路，再后来才有了微处理器。 看到这里，你一定想知道，晶体管是如何利用“0”和“1”这两种电子信号来执行指令和处理数据的呢？其实，所有电子设备都有自己的电路和开关，电子在电路中流动或断开，完全由开关来控制，如果你将开关设置为OFF，电子将停止流动，如果你再将其设置为ON，电子又会继续流动。晶体管的这种ON与OFF的切换只由电子信号控制，我们可以将晶体管称之为二进制设备。这样，晶体管的ON状态用“1”来表示，而OFF状态则用“0”来表示，就可以组成最简单的二进制数。众多晶体管产生的多个“1”与“0”的特殊次序和模式能代表不同的情况，将其定义为字母、数字、颜色和图形。举个例子，十进位中的1在二进位模式时也是“1”，2在二进位模式时是“10”，3是“11”，4是“100”，5是“101”，6是“110”等等，依此类推，这就组成了计算机工作采用的二进制语言和数据。成组的晶体管联合起来可以存储数值，也可以进行逻辑运算和数字运算。加上石英时钟的控制，晶体管组就像一部复杂的机器那样同步地执行它们的功能。 CPU的内部结构 现在我们已经大概知道CPU是负责些什么事情，但是具体由哪些部件负责处理数据和执行程序呢？ 1.算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit) ALU是运算器的核心。它是以全加器为基础，辅之以移位寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路，在控制信号的作用下可完成加、减、乘、除四则运算和各种逻辑运算。就像刚才提到的，这里就相当于工厂中的生产线，负责运算数据。 2.寄存器组 RS(Register Set或Registers) RS实质上是CPU中暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。采用
浅析计算机硬件维护及管理创新 摘要：在现代电子交流中，计算机占据着相当重要的地位，不仅公司、家庭、 个人，计算机都被广泛使用，已经成为人们生活或者工作中不能缺少的工具。计 算机硬件维护的好坏是直接关系到计算机运行是否流畅。本文笔者根据多年来的 实际工作经验，主要对计算机硬件维护及管理中的几种故障因素进行了分析，力 求提出计算机硬件维护及管理中的创新理念和方法，仅供同行技术人员参考。 关键词：计算机硬件；维护与管理；硬件故障；创新理念 1 概述 计算机硬件的维护与管理是一个长期的过程，管理人员需保障计算机硬件处 于良好工作状态，使其作为重要的应用工具更好的服务人类。首先，管理人员应 加强自身综合技能的培养，多参加单位提供的培训机会，熟练掌握计算机软件与 硬件方面的专业知识。其次，计算机的硬件故障维护中，管理人员需灵活采用各 种排障方法，及时恢复硬件正常功能。最后，管理人员应遵循预防为主的原则， 需好好养护计算机硬件，做到保证供电电源安全可靠、保持硬件所在环境通风干燥、及时清理硬件灰尘以及避免硬件带病作业等。 2 计算机产生硬件故障的原因 2.1 外部因素 计算机发生硬件故障的外部因素主要指供电电源不稳定、其它用电设备电磁 干扰等。计算机供电电压突然中断或电压不稳定，不仅影响计算机的正常使用， 还会对硬件造成一定的损害，甚至造成计算机电源、主板、CPU、显卡等硬件严 重受损；其它用电设备如变压器、高压线、电弧焊以及变频器等都能对计算机产 生电磁干扰作业，如果计算机抗干扰能力差可能会出现意外重启状况，同时强大 的电磁干扰会影响显示器的正常工作，显示器磁化会使显示画面出现偏转发生偏 色故障。 2.2 内部因素 内部因素包括计算机各个硬件性能的好坏、使用年限长短、硬件之间匹配与 否以及软件与硬件合适与否等。 计算机的正常运行离不开软件这一重要载体，计算机的许多硬件故障都是软 件使用不当造成的。例如主板的BIOS存储着硬件中重要数据但比较脆弱容易受到CIH病毒损害造成系统无法正常运行；病毒的存在可能导致光驱不能正常读盘。 硬件不匹配问题会导致计算机无法正常运行。例如显卡与主板不匹配时会导 致显卡温度过高，显卡驱动程序会出现丢失现象影响系统运行稳定性或出现死机；声卡与其它插卡发生使用冲突时会出现声卡发声障碍，需要调整即插即用（PNP）卡使用的系统资源，消除各卡之间的相互干扰作用；主板与高频率内存条不能兼 容时Windows容易自动进入安全模式。 3 将创新理念融入计算机维护与管理的措施 3.1 提高管理人员综合能力 管理人员应熟练掌握计算机软件与硬件相关专业知识，计算机出现故障后， 应遵循先软件再硬件的故障排除原则，所以熟练掌握软件相关知识是工作人员必 备技能。软件故障类型包括系统软件故障、网络故障以及应用软件故障，常见软 件故障包括安装与卸载故障、启动与关机故障、局域网无法连接、浏览器不能正 常访问、系统文件异常丢失、系统中毒、系统注册表损坏以及硬盘主引导记录损 坏等。维护人员应先结合专业知识与工作经验排除软件故障后再进行硬件维修工
. 中国计算机发展史 关键词：中国计算机晶体管 . 大型电子计算机集成电路“银河I”巨型计算机 微处理器（CPU）遭重创龙芯 一中国的计算机事业起步与发展 .. 中国电子计算机的科研、生产和应用是从上世纪五十年代中后期开始的。1956年，周总理亲自主持制定的《十二年科学技术发展规划》中，就把计算机列为发展科学技术的重点之一，并筹建了中国第一个计算技术研究所 以逻辑电路器件作为标志，到目前为止的电子计算机可以分为四代。每一代计算机，都比前一代更小、更快，技术工艺要求更高，价钱也更便宜。 . 第一代计算机采用电子管。美国研制出第一代计算机用了4年，而中国通过学习苏联的技术，仅用3年就完成了，并生产了50台左右 . . 第二代计算机采用晶体管。美国从第一代计算机进入第二代计算机花了9年时间生产了约200台 . . 第三代计算机采用中、小规模集成电路。这段发展过程美国用了11年中国用了7年时间我国研制的第三代计算机品种非常多。例如，北京大学、北京有线电厂和燃化部等单位联合研制的150机于1973
年完成；借鉴美国IBM公司16位小型机技术的DJS-100机也于该年（1973）研制成功，它的硬件为自行设计，软件兼容；1976年11月，中国科学院计算所研制成功1000万次大型电子计算机“013机” . 第四代计算机采用大规模和超大规模集成电路，今天的计算机都属于第四代计算机。这个过程美国用了9年研制的ILLIAC-IV中国用了8年。77型机是中国第一台自行设计研制的，采用大规模集成电路的16位微型计算机。另外，参照美国Intel8008机型的国产DJS-050微机，也于该年（1977）由清华大学等单位仿制成功并通过鉴定。 .. 二.中国掌握了大规模集成电路制造技术 . . 1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生，仅比美国晚了5年。在此后的岁月里，尽管国外对我国进行技术封锁，但这一领域的广大科研工作者和工人阶级，发扬自力更生和艰苦奋斗的精神，依靠自己的力量建起了中国早期的半导体工业，掌握了从拉单晶、设备制造，再到集成电路制造全过程，积累了大量的人才和丰富的知识，相继研制并生产了DTL、TTL、ECL等各种类型的中小规模双极型数字逻辑电路，支持了国内计算机行业。当时具备这种能力的国家除中国外，只有美国、日本和苏联 . . 中国从小规模集成电路经过中规模集成电路，再发展到大规模集成电路，仅用了7年时间，这以1972年四川永川半导体研究所。研制成功的我国第一块PMOS型大规模集成电路为标志，而美国用了8年 .
[论文]CPU的内部结构与工作原理CPU的内部结构与工作原理 1.CPU的内部结构与工作原理 CPU是Central Processing Unit,,中央处理器的缩写，它由运算器和控制器组成，CPU的内部结构可分为控制单元，逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的工作原理就象一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(指令)，经过物资分配部门(控制单元)的调度分配，被送往生产线(逻辑运算单元)，生产出成品(处理后的数据)后，再存储在仓库(存储器)中，最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。 2.CPU的相关技术参数 (1)主频 主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频,外频×倍频系数。很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度，实际上这个认识是很片面的。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力是没有直接关系的。当然，主频和实际的运算速度是有关的，但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系，而且CPU的运算速度还要看CPU 的流水线的各方面的性能指标。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。因此主频仅仅是CPU 性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。 (2)外频 外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度，而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，
在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接与内存相连通，实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB) 频率很容易被混为一谈，下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。 (3)前端总线(FSB)频率 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。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，即数据带宽,(总线频率×数据带宽)/8。外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说， 100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是 100MHz×64bit?8Byte/bit=800MB/s。 (4)倍频系数 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应——CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。 (5)缓存 缓存是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，因此速度很快。L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般L1缓存的容量通常在32,256KB.
浅谈计算机硬件维护 摘要：计算机维护靠的是正确有效的方法和硬件的日常清洁。计算机维护技术 是通过积累而成熟，通过分享而传播。本文通过介绍基本的计算机维护方法和应 注意的事项，让计算机常保持比较稳定的状态且最大限度地延长其使用寿命。 关键词：故障判断维护方法日常清洁 一、电脑硬件故障排除及维护应遵循的原则 1.环境观察维护计算机的第一步不是打开机箱，而是观察。观察主要包括:(1) 计算机周围的环境情况：如计算机位置、电源、连接线、温度与湿度等。(2)计算 机表现的故障现象、显示器显示的内容与正常情况下的异同。(3)计算机内外的物 理情况：如灰尘、线路板和元器件、部件的形状、指示灯显示状态等。(4)计算机 软硬件配置：如安装了哪些硬件，软件；系统资源的使用情况;使用的是哪种操作 系统，硬件的设置驱动程序的版本等。 2.故障判断根据观察的现象判断故障产生的原因，判断工作包括以下几个方面:(1)要先想好是什么，为什么和怎么办，即:故障是什么故障，为什么会产生故 障和应如何处理。(2)对于所观察到的现象，尽可能地先查阅网上类似故障处理方案。(3)在分析故障时，尽量根据自身已有的知识、经验来进行判断，对于自己不 懂得，向有经验的人寻求帮助。 二、排除硬件故障的基本原则和日常维护和维修的常用方法 判断了计算机硬件故障后要进行故障排除和机器维护，维护的具体方法如下：1. 先外设后主机。外设上的故障较容易发现和排除，我们应先根据系统报错信息 检查鼠标、键盘、显示器等外部设备的工作情况。如果没问题，我们就该考虑主 机部分。2. 先电源后部件。电源容易引起故障。如电源功率不足，输出电流不正 常都会导致故障发生，在检查主板、内存、显卡和硬盘等部件前，先检查电源有 没有问题。3. 先简单后复杂。电脑发生故障时，先从最简单的原因开始检查，如 数据线有没有松动;看插卡有没有接触不良等。如果简单方法测试完了还有问题， 再考虑硬件设备。 三、计算机硬件的日常维护 1. 整机。电脑应放置于整洁、通风好的房间，避免灰尘和高温对电脑配件造 成不良影响电脑长期不用应切断电源，但切记定期开机运行一下，以防因潮气损 坏各种部件。2. 电源。①购买品质优良的电源并定期清洁电源盒。②电脑电源 应使用单独的插座。3. 显示器。显示器不是触摸屏，不要用手去摸屏幕。用手触 摸显示屏会发生剧烈的静电放电现象，而静电放电会损害显示器。4. 主板。不打 开机箱，我们一般不会接触到它，平时碰到最多的是随意热插拔部件，这会造成 接口损坏，严重时会导致相关芯片或电路板烧毁。5. CPU。①不要超频。现在主 流CPU 运行频率已经够快了，没必要超频。②CPU 一般在75度下就可以工作。 ③CPU 风扇是CPU 的保护神。定期要清除风扇叶片上的灰尘并给风扇轴承加润滑油。6. 内存。①安装一根内存时，应首选盒CPU 插座接近的内存插座。②升级 内存时，最好选择和原有内存相同的，否则易造成很多不兼容现象。安装内存条 时动作要规范。③内存金手指和显卡氧化会导致黑屏。我们用橡皮、棉花等沾酒精清洗。7. 硬盘。硬盘非常脆弱，使用不当很容易出问题。其中震动对硬盘是致 命的，所以计算机运行时切忌搬动。8. 鼠标。鼠标是最容易出故障的配件。平时 要注意维护。以光电鼠标为例。①不要摔碰和用力拉拽鼠标线。点击鼠标用力要适度，防止损坏弹性开关。②买张鼠标垫。鼠标垫不仅可减少污垢对鼠标的影响。
计算机网络的发展简史 ?计算机网络的产生和发展经历了从简单到复杂、从单机系统到多机系统的发展过程，其演变过程可分为三个阶段： –以单计算机为中心的联机系统； –计算机—计算机网络； –网络体系结构标准化。 1、以单计算机为中心的联机系统 20世纪60年代以前 –用户可在远距离的终端（Terminal）上输入自己的程序和数据，由主机进行处理后再由通信线路将结果返回给用户终端。这种系统也称为终端—计算机 网络，是早期计算机网络的主要形式。 –缺点： –主机负荷较重，效率较低; –通信线路的利用率低; –集中控制方式，可靠性低。 –为了尽量克服以上的缺点，当时人们又开发了一些提高使用效率的技术，对后来网络技术的发展具有很大的启发作用。 –多点通信线路 –终端集中器和前端处理机 2、计算机—计算机网络 从20世纪60年代中期到70年代中期 –第一种形式是通过通信线路将主计算机连接起来，主机既承担数据处理，又承担通信工作.
第二种形式是把通信从主机分离出来，设置通信控制处理机CCP（Communication Control Processor）主机间的通信通过的中继功能间接进行。由CCP组成的传输网络称通信子网。 基于计算能力（硬件）共享的第一代计算机网络 （联机系统发展的三个重要阶段） 联机系统第一阶段 ?独立线路控制器 ?独立连接线路 联机系统第二阶段 ?多重线路控制器 ?利用公网专线连接线路 联机系统第三阶段 ?数据处理与通信控制分工 ?数据处理与数据通信分工 基于数据、软件和外设共享的第二代计算机网络 （局域网LAN发展的三个重要阶段） 阶段1：碰撞由网桥缓解 阶段2：碰撞由HUB控制 阶段3：多通道交换无碰撞 基于数据通信和协同工作的第三代计算机网络 （广域网W AN发展的三个重要阶段） 阶段1：数据分组网 阶段2：基于公用网的Internet 阶段3：基于光连接的宽带Internet
计算机网络技术发展史【计算机网络发展的历 史】 【计算机网络发展的历史】 本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果 您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载）， 另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 一、计算机网络的发展 事实上计算机网络是二世纪60年代起源于美国,原本用于 军事通讯,后逐渐进入民用,经过短短40年不断的发展和完善,现 已广泛应用于各个领域,并正以高速向前迈进。 20年前,在我国很少有人接触过网络。现在,计算机通信网络 以及Inter已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络 被应 用于工商业的各个方面,包括电子银行、电子商务、现代化的企业管 理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程 教育到 政府日常办公乃至现在的电子社区,很多方面都离不开网络技术。
可以不夸张地说,网络在当今世界无处不在。 随着计算机网络技术的蓬勃发展,计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段:诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算 机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内 2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设 备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主 机前增加了前端机。当时,人们把计算机网络定义为“以传 输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共 享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段:形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后 期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的 ARPA。主机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责
包头钢铁职业技术学院毕业设计 题目：浅谈《计算机组装与维修》 实训课程教学与实践的应用 系部：自动化系 专业：计算机应用技术 学号：0030203016 学生姓名：王浩 指导教师：陈言红 二O一二年三月五日
浅谈《计算机组装与维修》实训课程 教学与实践的应用 摘要 《计算机组装与维修》实训课程具有实践性强，具有应用能力要求高，可操作性强的特点。该课程的总体教学目标为：根据社会需要和当前主流机型选购计算机设备，掌握计算机组装、磁盘管理的方法和操作系统、工具软件的安装使用，能够排除常见的软、硬件故障，学会常见外部设备的使用与维护。 本文针对《计算机组装与维修》实训课程的特点和总体教学目标，通过分析当前计算机发展趋势，浅谈了在教学过程中对本课程的教学内容、教学方法和考核方法的认识。 关键词：计算机组装；维修；实训课程
目录 前言 (4) 一、教学内容探索 (4) （一）认识计算机的各部件 (4) （二）机器组装 (4) （三）计算机系统管理与优化 (5) （四）操作系统、驱动程序及常用软件的安装与维护 (5) （五）工具软件的使用 (5) 二、教学方法的探索 (6) （一）利用多媒体课件演示与实物展示相结合的教学方法 (6) （二）以学生为主、教师为辅的实践型教学方法 (6) （三）制造故障-查找故障-排除故障的实训性教学方法 (6) （四）结合实际进行市场调研的教学方法 (7) 三、考核方法的探索 (7) （一）分步考核 (7) （二）综合考核 (7) 四、实践与应用的结合 (7) （一）硬件的维护要求和目的 (7) （二）软件的维护要求和目的 (8) （三）PC计算机的维修要求 (9) 五、目前存在的不足及后期展望 (10) 六、结束语 (10) 参考文献 (10) 致谢 (11)
一、计算机发展史简介 人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步，从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。 1946年，世界上第一台电子数字计算机（ENIAC）在美国诞生。这台计算机共用了18000多个电于管组成，占地170m2，总重量为30t，耗电140kw，运算速度达到每秒能进行5000次加法、 300次乘法。从计算机的发展趁势看，大约2010年前美国就可以研制出千万亿次计算机。 电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶段的发展，使计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝智能化（第五代）计算机方向发展。1．第一代电子计算机 第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大，运算速度较低，存储容量不大，而且价格昂贵。使用也不方便，为了解决一个问题，所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算，只在重要部门或科学研究部门使用。 2．第二代电子计算机 第二代计算机是从1958年到1965年，它们全部采用晶体管作为电子器件，其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍，体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务处理及工业控制。 3．第三代电子计算机 第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件，并且出现操作系统，使计算机的功能越来越强，应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算，还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域，出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统，可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。 4．第四代电子计算机 第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器，在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上，可以集成大约32万个晶体管。 第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。 微型计算机大致经历了四个阶段： 第一阶段是1971～1973年，微处理器有4004、4040、8008。 1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机（CPU为4040，四位机）。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。 第二阶段是1973～1977年，微型计算机的发展和改进阶段。微处理器有8080、8085、M6800、Z80。初期产品有Intel公司的MCS一80型（CPU为8080，八位机）。后期有TRS-80型（CPU为Z80）和APPLE-II型（CPU为6502），在八十年代初期曾一度风靡世界。 第三阶段是1978～1983年，十六位微型计算机的发展阶段，微处理器有8086、6、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产品是IBM-PC（CPU为8086）。本阶段
常见硬件和设备名 KB:等于1024 Byte MB:等于1024 KB GB：等于1024 MB Byte:字节，等于8 bit（8个位的组合，共有256种电路状态），计算机一个文字以8 bit来表示 bit:位，计算机数据最基本的单位，又0与1两种电路状态。 Hub：集线器 Mouse：鼠标 Case：机箱 Pin：针脚 Power：电源 Moniter：屏幕 Scanner：扫描仪 Speaker：喇叭 Printer：打印机 Modem：调制解调器，家用电脑上Internet网的必备工具，在一般英汉字典中是查不到Modem这个词的，它是调制器(MOdulator)与解调器(DEModulator)的缩写形式。Modem是实现计算机通信的一种必不可少的外部设备。因为计算机的数据是数字信号，欲将其通过传输线路(例如电话线)传送到远距离处的另一台计算机或其它终端(如电传打字机等)，必须将数字信号转换成适合于传输的模拟信号(调制信号)。在接收
端又要将接收到的模拟信号恢复成原来的数字信号，这就需要利用调制解调器。 MB（MotherBoard）：主板 Capture：影音采集卡 HDD(Hard Disk Drive）：硬盘 KB（keyboard)：键盘 FDD（Floppy Disk Drive)：软盘 jumper：跳线（短路端子) CCT（Clock Cycle Time)：时钟周期 OS（Operating System）：操作系统 PC（Personal Computer)：个人计算机 CPU（Central Processing Unit）：中央处理单元，又叫中央处理器或微处理器，被喻为电脑的心脏。 RAM（Random Access Memory）：随机存储器，即人们常说的“内存”。 ROM（Read－Only Memory）：只读存储器。 EDO（Extended Data Output）：扩充数据输出。当CPU的处理速度不断提高时，也相应地要求不断提高DRAM传送数据速度，一般来说，FPM(Fast Page Model)DRAM传送数据速度在60－70ns，而EDO DRAM 比FPM快3倍，达20ns。目前最快的是SDRAM(Synchronous DRAM，同步动态存储器)，其存取速度高达10ns。 CD-ROM（Compact Disk Read Only Memory）：致密光盘只读存储器（压缩光盘－只读记忆），又叫“只读光盘”。
浅谈计算机硬件保养与维护 摘要：随着经济与科技的飞速发展，计算机已经走入了千千万万的家庭之中，成为我们生活中不可缺少的一部分。如何才能保养和维护好自己的计算机，最大限度的延长计算机的使用寿命，让计算机跟好的为我们服务。这是每个用户都关注的问题，本文简单的介绍了计算机硬件的保养常识和维护方法。 关键词：计算机保养;硬件维护 随着科学技术与生产力的不断提高，计算机的价格一直在下降，但是其价格仍然处于一个比较高的位置。目前，大部分人对计算机的了解还是很皮毛，只会一些简单基本的操作。当计算机出现问题的时候，却束手无策，找专业的人员处理又会带来额外的开支。本文将介绍几点最基本的计算机硬件的维护方法和日常保养常识，是计算机更好、更长时间的为我们服务。 1、计算机硬件的维护方法和日常保养常识 在了解计算机的维护和保养的方法之前，我们先要对计算机的硬件组成有个简单的了解。计算机的主要硬件部分包括：主板、CPU、内存条、显卡、声卡、硬盘、电源等。 1.1主板 主板(Mother Board, ain Board, System Board)是一台PC的主体所在，主板要完成电脑系统的管理和协调，支持各种CPU、功能卡和各总线接口的正常运行，它是PC机的"总司令部"。在主板上连接了几个重要的硬件，如：CPU、内存条、显卡等。对主板的日常保养最基本的就做好防潮和防尘工作。在计算机工作时，主板及主板上的各个硬件都是带电工作很容易把旁边的尘埃吸引到硬件上，时间一长就有可能导致主板与其他硬件之间接触不良，热量散不出去，产生未知故障，给用户带来不必要的麻烦;如果计算机长时间在潮湿的环境中工作，主板很容易产生短路的现象，影响正常使用。 1.2 CPU CPU即中央处理单元，是英文Ccntral Processing Unitr的缩写，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。想要延长CPU的使用时间，保证用户能正常、稳定的使用计算机，就必须保证CPU在正常的频率下工作。通过超频的方法来提高计算机的性能是不可取的，在计算机工作时间，尽可能让CPU在额定的功率下运行。另外，CPU是一个发热量比较大的部件，CPU的散热问题必须引起我们的注意。 1.3内存条 内存是主板上重要的部件之一，它是存储CPU与外围设备沟通的数据与程序的部件。对于内存条应该注意的是在升级或者更换内存条时，用户应当尽可能的购买与之前所使用的品牌、外额一样的内存条。在装内存条的时候，要特别注意力度，不可使用蛮力，以免压破内存条或者主板。
南京广播电视大学成高教育毕业论文 题目：浅谈计算机的发展历程 年级：14春计算机信息管理 学号： 学生：吴晶 指导老师：汪玲 完成日期：2016年5月4日 内容摘要 当今时代计算机发展迅速，计算机走入了我们的生活，极大方便了我们的工作学习生活。作为新时代青年，我们不仅要学会用，更要了解计算机的发展，应用与未来，以便站在一个考前的地方思考问题，这样才有助于创新。本文通过对计算机的过去现在与未来的调查以及芯片对现代科技的重要作用，详细介绍了计算机和芯片的发展历史，并以芯片业巨头英特尔公司为参照对象，把计算机芯片发展分阶段进行的发展历程进行总结，当今时代的应用和未来的发展方向。计算机取得今天的成就不是一朝一夕能完成的，而是通过一代一代的升级。计算机同样有很大的发展空间。 关键词：计算机；芯片；计算机的普及 引言; 1946年2月14日，在美国宾夕法尼亚大学，世界上第一台电子数字计算机ENIAC 诞生，第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500ENIAC个继电器，18800个电子管，占地170m2，重量重达30多吨，耗电150KW，造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和“低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。 1.计算机 当今计算机已经成为学习和工作的得力助手，计算机给人们带来了大量信息的同时也给整个世界带来巨大的利益。随着科技发展和社会进步，尤其是计算机大范围的普及，计算机应用逐渐由大规模科学计算的海量数据处理转向大规模的事务处理和对工作流的管理，这就产生了以台式计算机为核心，以数据库管理系统为开发环境的管理信息系统在大规模的事务处理和对工作流的管理等方面的应用.管理信息系统（MIS）是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以企业战略竞优、提高效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。因此，管理信息系统绝不仅仅是一个技术系统，而是把人包括在内的人机系统，因而它是一个管理系统，是个社会系统。 在网络普及的21世纪，不管是小学生还是中学生或者大学生，甚至是在社会上工作的人，
CPU组成 中央处理单元（Central Processing Unit；CPU），亦称微处理器（Micro Processor Unit），由运算器与控制器组成，其内部结构分为控制单元（Control Unit；CU）、逻辑单元（Arithmetic Logic Unit；ALU）、存储单元（Memory Unit；MU）三部分，各部件相互协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各组件工作。 一、内核 ●运算器 运算器是计算机的处理中心，主要由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit；ALU）、浮点运算单元（Floating Point Unit；FPU）、通用寄存器和状态寄存器组成。 算术逻辑单元主要完成二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）及各种移位操作。 浮点运算单元主要负责浮点运算和高精度整数运算。 通用寄存器用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。 状态寄存器在不同机器中有不同规定，程序中，状态位通常作为转移指令的判断条件。 ●控制器 控制器是计算机的控制中心，决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行，而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制器、时序控制器、总线控制器、中断控制器等几个部分。 1)指令控制器完成取指令、分析指令和执行指令的操作。 2)时序控制器要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。 时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元，其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出稳定的脉冲信号，即CPU的主频；而倍频定义单元则定义CPU主频是存储器频率（总线频率）的几倍。 一般时钟脉冲就是最基本时序信号，是整个机器的时间基准，称为主频。执行一条指令所需时间叫做一个指令周期，不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制，根据指令的操作性质和控制性质不同，会把指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段就是一个CPU周期。早期，CPU同内存速度差异不大，所以CPU周期通常和存储器存取周期相同。后来，随着CPU的发展，速度远高于存储器，于是常将CPU周期定义为存储器存取周期的几分之一。 3)总线控制器是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。 就CPU而言一般分为内部总线和CPU对外联系的外部总线，外部总线又叫系统总线、前端总线（FSB）等，包括地址总线、数据总线、控制总线等。 4)中断控制器指计算机由于异常事件，或随机发生需立即外理事件，引起CPU暂时停止当前程序执 行，转向另一服务程序以处理当前事件，处理完成后返回原始程序的过程。 由机器内部产生的中断，称做陷阱（内部中断），由外部设备引起的中断叫外部中断。 二、外核 1.解码器（Decode Unit） x86CPU特有设备，作用是把长度不定的x86指令转换为长度固定的指令，交由内核处理。解码分为硬件解码和微解码，对于简单的x86指令只要硬件解码即可，速度较快，而遇到复杂的x86指令则需要进行微解码，并把它分成若干条简单指令，速度较慢且很复杂。 2.一级缓存和二级缓存（Cache） 一级缓存和二级缓存是为了缓解较快的CPU与较慢的存储器之间的矛盾而产生，一级缓存通常集成在CPU内核，而二级缓存则是以OnDie或OnBoard的方式以较快于存储器的速度运行。对于一些大数据交换量的工作，CPU的Cache显得尤为重要。 三、指令系统 指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的集合，是一个CPU的根本属性，因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。我们常说的CPU都是X86系列及兼容CPU ，所谓X86指令集是美国Intel 公司为其第一块16位CPU（i8086）专门开发的，虽然随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium4系列，但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源（如Windows系列），Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集。另外除Intel 公司之外，
一、计算机硬件五大功能部分 1.运算器运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 2.控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 3.存储器 存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 4.输入设备 输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。 5.输出设备 输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。 二、电脑主机包含的硬件及其功能 计算机硬件是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。 中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入输出设备、总线等五个部分。 中央处理器：用来对数据进行各算术运算和逻辑运算，是计算机的执行单元。 主存储器：也称内存，直接与CPU相连，是计算机中的工作存储器，计算机当前正在运行的程序与数据必须存放在主存内。存取速度快，但存储容量小。 辅助存储器：也称外存，存储容量大，几乎存放计算机中所有的信息，在计算机实际执行程序和加式处理数据时，辅助存储器中的信息需要先传送入内存后才能被CPU使用。 输入输出设备：简称I/O设备，是计算机与外界联系的桥梁，输入设备是指能向计算机系统输入信息的设备，包括键盘、鼠标、扫描仪等。输出设备是指能从计算机系统国输出信息的设备，包括显示器、打印机、绘图仪等。 总线：是连接计算机中CPU、内存、辅存、各种输入输出部件的一组物理信号线及其相关的控制电路，是计算机中用于在各部件间运载信息的公共机构。 常见的 主板---------相当于躯干,所有内置配件都在上面 CPU --------负责处理信息,相当于人的大脑