电脑硬件教案

邯郸科实教育集团信息工程学院

教 案

课程名称：硬件基础

任课教师：江晓鹏

授课班级：137、147软件班

授课时间：2013——2014 学年第 一 学期

电脑硬件教案

内容：共分30个知识点，60个课时

方法：课堂讲解，配合图片，视频，相关资料及课后作业与实践

知识点1：计算机组成理论（第1课）

1、 计算机发展简史:

计算机的发展到目前为止共经历了四个时代

1946——1959：电子管计算机时代。特点：计算机的内部元件使用数千个电子管，耗电，发热量大，故障率高，运行速度慢。主要用于科学研究和工程计算。

1960——1964：晶体管计算机时代。特点：体积小，耗能少，更可靠，速度更快。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。主要用于商业、大学教学和政府机关。

1965——1970：中小规模集成电路计算机时代。特点：计算机内部元件使用内部包含几千个晶体管元件的集成电路。体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。

1971——至今：大规模和超大规模集成电路计算机时代。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路（LargeScale lntegrated Circuit，简称LSI）和超大规模集成电路（Very Large Scale

lntegrated Circuit，简称VLSI）。1975年，美国1BM公司推出了个人计算机PC（PersonaI Computer），从此，人们对计算机不再陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面。

2、 计算机组成详解：

电脑 硬件

软件 主机

外设

BIOS(基本输入输出系统)

系统软件(操作系统、数据库、程序设计语言)

应用软件 内存条

主板

输出设备

外部存储设备 CPU（中央处理器）

输入设备

作业与思考:

1、观察BIOS自检时各部件的检测顺序及自检信息的含义。

2、了解microsoft 操作系统从DOS 发展到 Windows Vista 各版本发展过程

知识点2：CPU详解（第2、3课）

1、CPU功能：

CPU就是中央处理器，它是计算机的运算中心和控制中心。电脑中所有程序的运行都由CPU负责处理完成的

2、 主流CPU外观及简介：（图片）

CPU有Intel和AMD两大品牌，主流型号如下：

◆Intel CPU型号

奔腾（Pentium）

Pentium Pro

Pentium II

赛扬（Celeron）

奔腾III（Pentium III）

奔腾4 （Pentium 4）

奔腾4极致版（Pentium 4 Extreme Edition）

赛扬D（Celeron D）

奔腾D（Pentium D）

酷睿 双核 Intel Core Duo

酷睿2 双核 Intel Core 2 Duo

奔腾双核 pentium dual core

酷睿2 至尊版 Intel Core 2 Extreme

酷睿2 四核 Intel Core 2 Quad

赛扬双核 Intel Celeron Duo

◆笔记型电脑用CPU

Pentium III Mobile

Pentium 4 Mobile 区别于机动版Pentium 4

奔腾M（Pentium M）

赛扬M（Celeron M）

酷睿 双核 （Intel Core Duo）

酷睿2 双核 （Intel Core 2 Duo）

酷睿 单核（Intel Core Solo）

奔腾双核 pentium dual core

凌动超低功耗处理器（Atom）

赛扬双核 Intel Celeron Duo

◆服务器用CPU

奔腾II至强（Pentium II Xeon）

奔腾III至强（Pentium III Xeon）

至强（Xeon）

安腾（Itanium）

安腾2（Itanium 2）

安腾3（Itanium 3）

◆AMD CPU型号：

AMD产品主要有Sempron（闪龙）系列、Athlon 64（速龙）系列、Athlon X2（双核速龙）、Opteron（皓龙）系列、 Phenom ×3(羿龙3核)系列、Phenom ×4(羿龙4核)系列

3、CPU发展过程

Intel CPU:参见《INTEL CPU发展史》

AMD CPU：参见《AMD CPU发展史》

4、我国CPU现状：

龙芯

5、CPU各参数详解：（参见《18条CPU参数详解》）

★主频:CPU核心频率，早期的CPU运行速度快慢完全由主频决定，现在仍然是影响CPU性能好坏的最重要参数之一

★外频：CPU与主板之间同步运行的速度

★倍频：CPU主频与外频之间的比例关系。倍频技术可使系统总线工作在相对较低的频率上，而CPU速度可以通过倍频来无限提升。主频 = 外频 x 倍频。

★前端总线频率：CPU与内存交换数据的速度。因为CPU工作时必须将所有数据先调到内存里才能处理，所以它的速度快慢是影响CPU整体运行速度的一个重要参数

★缓存：正常时CPU工作速度较高，而与之直接交换数据的内存速度较慢，缓存是CPU内部的一种快速存储器，它可以临时保存一些需反复读取的数据，从而大幅度提高CPU整体性能

★位长：CPU在同一时间内同时读取的二进制数（位）的多少。位长越长则存取速度越快

★制造工艺：指在硅材料上生产CPU时内部各元器的件的连接线宽度，一般用微米或纳米表示。纳米值越小制作工艺越先进， CPU可以达到的频率越高，集成的晶体管就可以更多

★核心：即CPU内核，不同的CPU可能具有不同的核心类型，它在某种程度上决定了CPU的性能。一般来说新的核心类型比老的核心类型要先进

★超线程：利用特殊的硬件指令，把一颗CPU模拟成两个物理芯片以提高的CPU的运行效率

★双核与多核：将两颗或多颗物理内核集成在一颗CPU上以提高CPU性能

6、笔记本CPU

①外观及类型：见《笔记本CPU型号汇总》

②迅驰技术（参见《什么是迅驰技术》）

7、CPU选购(参见《主流CPU性能价格一览表》)

1）品牌:Intel;AMD

2）系列型号:

3）真假识别

8、CPU风扇选购（见图）

1）散热片材质

2）散热片表面积大小

3）风扇转速与功率

4）风扇转轴类型

9、盒装与散装CPU（参见《INTEL盒装与散装CPU真假识别》）

1）区别

2）识别 10、CPU故障判断与处理

1）机箱的噪音

故障现象：电脑在升级CPU后，每次开机时噪声特别大。但使用一会后，声音恢复正常。

故障分析与处理：首先检查CPU风扇是否固定好，有些劣质机箱做工和结构不好，容易在开机工作时造成共振，增大噪音，另外可以给CPU风扇、机箱风扇的电机加点油试试。如果是因为机箱的箱体单簿造成的，最好更换机箱。

2）温度上升太快

故障现象：一台电脑在运行时CPU温度上升很快，开机才几分钟左右温度就由31℃上升到51℃，然而到了53℃就稳定下来了，不再上升。

故障分析与处理：一般情况下，CPU表面温度不能超过50℃，否则会出现电子迁移现象，从而缩短CPU寿命。对于CPU来说53℃下温度太高了，长时间使用易造成系统不稳定和硬件损坏。根据现象分析，升温太快，稳定温度太高应该是CPU风扇的问题，只需更换一个质量较好的CPU风扇即可。

3）夏日里灰尘引发的死机故障

故障现象：电脑出现故障，现象为使用平均每20分钟就会死机一次，重新开机后过几分钟又会再次死机。

故障分析与处理：开始估计是机箱内CPU温度过高造成死机，在BIOS中检查CPU的温度，发现显示温度只有33℃。后来发现这台电脑开机时BIOS中检查的温度也就只有31℃，开机使用1小时后，温度仅仅上升2℃，当时室温在35℃左右。看来测得的CPU温度不准确。打开机箱发现散热片上的风扇因为上面积累的灰尘太多，已经转不动了，于是更换了CPU风扇，这时再开机，电脑运行了数个小时的游戏也没有发生死机现象。后来发现这块主板的温度探针是靠粘胶粘在散热片上来测量CPU温度的，而现在这个探头并没有和散热片紧密地接触，分开有很大的距离，散热片的热量无法直接传到温度探针上，测到的温度自然误差很大。更换CPU风扇时，把探针和散热片贴在一起固定牢固，这样在开机20分钟以后，在BIOS中测得的温度是45℃，之后使用一切正常。

4）CPU针脚接触不良导致电脑无法启动

故障现象：一台Intel CPU的电脑，平时使用一直正常，近段时间出现问题。

故障分析与处理：首先估计是显卡出现故障。用替换法检查后，但有时又正常。最后拔下插在主板上的CPU，仔细观察并无烧毁痕迹，但发现CPU的针脚均发黑、发绿，有氧化的痕迹和锈迹（CPU的针脚为铜材料制造，外层镀金），对CPU针脚做了清除工作，电脑又可以加电工作了。

5）CPU引起的死机

故障现象：一台电脑开机后在内存自检通过后便死机。

故障分析与处理：按[Del]键进入BIOS设置，仔细检查各项设置均无问题，然后读取预设的BIOS参数，重启后死机现象依然存在。用替换法检测硬盘和各种板卡，结果所有硬件都正常。估计问题可能出在主板和CPU上，将CPU的工作频率降低一点后再次启动电脑，一切正常。

6）CPU风扇导致的死机

故障现象：一台电脑的CPU风扇在转动时忽快忽慢，使用电脑一会儿就会死机。

故障分析与处理：由于现在的普通风扇大多是使用的滚珠风扇，需要润滑来润滑滚珠和轴承，这种现象估计是CPU风扇的滚珠和轴承之间的润滑油没有了，造成风扇转动阻力增加，转动困难，使其忽快忽慢。由于CPU风扇不能持续给CPU提供强风进行散热，使CPU温度上升最终导致死机。在给CPU风扇加了润滑油后CPU风扇转动政党死机现象消失。

7）CPU的频率显示不固定

故障现象：一台电脑在每次启动的时候显示的CPU频率时高时低。

故障分析与处理：很可能是主板上的电池无电造成的。只要更换同类型的电池后，再重新设置BIOS中的参数，CPU的频率显示即可恢复正常。

8）CPU超屏引起显示器黑屏

故障现象：一台电脑将CPU超频后，开机出现显示器黑屏现象。

故障分析与处理：这种故障应该是典型的超频引起的故障。由于CPU频率设置太高，造成CPU无法正常工作，并造成显示器点不亮且无法进入BIOS中进行设置。这种情况需要将CMOS电池放电，并重新设置后即可正常使用。还有种情况就是开机自检正常，但无法进入到操作系统，在进入操作系统的时候死机，这种情况只需复位启动并进入BIOS将CPU改回原来的频率即可。

作业与思考：

1、了解当前各款主流 Intel 和 AMD CPU核心参数

2、到电脑市场上了解各种不同类型（轴承、滚珠、双滚珠）CPU风扇及不同结构风扇的安装方法