硬件系统

    所谓硬件系统，是指构成计算机的物理设备，即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控制、存储、输入和输出功能的实体部件。如CPU、存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘图仪、调制解调器等等，整机硬件也称“硬设备”。 随着电子系统的复杂化，系统设计已经成为一门重要的学科，传统的反复试验法已经越来越不适应时代的发展。近年来，发展迅速的软硬件协同设计技术越来越受到人们的重视。它是在系统目标要求的指导下，通过综合分析系统软硬件功能及现有资源，最大限度地挖掘系统软硬件之间的并发性，协调设计软硬件体系结构，以使系统工作在最佳工作状态。

　　即用一组系统总线将计算机系统的各部分连接起来，各部分之间可以通过总线交换信息。这种结构的优点是易于扩充新的I/O设备，并且各种I/O设备的寄存器和主存器的存储单元可以统一编址，使CPU访问I/O设备更方便灵活；其缺点是同一时刻只能允许挂在总线上的一对设置之间互相传送信息，也即分时使用总线，这就限制了信息传送的吞吐量，这种结构一般用在微型计算机和小型计算机中。

　　为了消除信息传送的瓶颈，常设置多组总线，最常见的是在主存和CPU之间设置一组专用的高速存储总线。这种结构的优点是控制线路简单，对I\O总线的传送速率要求低；其缺点是CPU的工作效率较低，因为I/O设备与主存之间的信息交换要经过CPU进行。以存储器为中心的双总线结构中，主存储器可通过存储总线与CPU交换信息，同时还可以通过系统总线与I/O设备交换信息，这种结构的优点是信息传送速率高；其缺定是需要增加硬件的投资。

　　为了扩大系统的功能和提高系统的效率，在大、中型计算机系统中采用通道结构，在这种结构中，一台主机可以连接多个通道，一个通道可以连接一台或多台I/O控制器，一台I/O控制器又可以连接一台或者多台I/O设备，所以它具有较大的扩展余地，另外由通道来管理和控制I/O设备，减轻了CPU负担，提高了整个系统的效率。

    嵌入式系统的硬件设计与其应用场合和应用系统的不同而有所差别。一般情况下，用户可以根据自己的要求，选用合适的微处理器类型，根据相应的接口电路搭配不同类型外设，构成不同用途、不同不同规模的应用系统。这些系统，无论其规模多大，从硬件上看，都可以分为由核心电路构成的最小系统以及各种各样外部设备所需的外围接口电路。通常最小硬件系统指的是，由处理器以及SDRAM和FLASH构成的存储电路，再加上一些必要的辅助电路构成的核心系统。最小硬件系统不仅是整个硬件系统的核心部分，它的构成对软件系统也有重要的影响，其构成决定了处于软件系统最底层的Bootloader的设计，同事它也是嵌入式操作系统正常运行的基础。换而言之，最小硬件系统及其之上的最底层的最小软件系统构成了嵌入式系统最基本最核心的部分。

硬件的英文全称：hardware

硬件的定义：

“计算机硬件”的简称（中国大陆及香港用语，台湾作硬体）。与“软件”相对。电子计算机系统中所有实体部件和设备的统称。从基本结构上来讲，电脑可以分为五大部分：运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备等。

　　一般我们看到的电脑都是由：主机（主要部分）、输出设备（显示器）、输入设备（键盘和鼠标）三大件组成。 而主机是电脑的主体，在主机箱中有：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。其中，主板、CPU、内存、电源、显卡、硬盘是必须的，只要主机工作，这几样缺一不可。

　　下面我们将一步一步的来揭开它们的神秘面纱。

　　(一) 机箱除了给计算机系统建立一个外观形象之外，还为计算机系统的其它配件提供安装支架。另外，它还可以减轻机箱内向外辐射的电磁污染，保护用户的健康和其它设备的正常使用，真可称的上是计算机各配件的“家”。目前市场上的主流产品是采用ATX结构的立式机箱，AT结构的机箱已经被淘汰了。机箱内部前面板侧有用于安装硬盘、光驱、软驱的托架，后面板侧上部有一个用来安装电源的位置，除此之外，其风部还附有一些引线，用于连接POWER键，REST键，PC扬声器，以及一些指示灯。

电脑的主板

主板(英文名Mainboard 或 Motherboard)是计算机系统中最大的一块电路板，主板又叫主机板、系统板、或母板，它安装在机箱内，也是微机最重要的部件之一，它的类型和档次决定整个微机系统的类型和档次。它可分为AT主板和ATX主板。主板是由各种接口，扩展槽，插座以及芯片组组成。主板选购的基本策略： 速度、稳定性兼容性、扩充能力、升级能力主板中的芯片组是构成主板的核心，其作用是在BIOS和操作系统的控制下规定的技术标准和规范通过主板为微机系统中的CPU、内存条、图形卡等部件建立可靠、正确的安装、运行环境，为各种IDE/SATA接口存储以及其他外部设备提供方便、可靠的连接接口。

电脑的CPU

CPU(Central Processing Unit,中央处理器)是计算机最重要的部件之一。是一台电脑的核心，相当于人的大脑，它的内部结构分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分。目前CPU主要接口类型有两种：一种是INTEL的LGA775（又称为Socket T），另一种是AMD的Socket940（Socket AM2）。CPU的主要性能指标：主频、前端总线频率、L1 和L2Cache的容量和速率、支持的扩展指令集、CPU内核工作电压地址总线宽度等等。CPU的生产厂商现在主要有Intel、AMD两家，其中Intel公司的CPU产品市场占有量最高。目 前市场上主流的CPU有：Intel公司的Conroe 系列、Pentium E系列、Celeron系列;AMD 公司的弈龙系列、Athlon64 X2 系列、速龙系列等等。

　　CPU故障排除维修

　　1、机箱的噪音：

　　故障现象：计算机在升级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：一台计算机在运行时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：计算机出现故障，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℃。后来发现这台计算机开机时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，计算机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针脚接触不良导致计算机无法启动：

　　故障现象：一台Intel CPU的计算机，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，计算机又可以加电工作了。

　　5、CPU引起的死机：

　　故障现象：一台计算机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计算机，一切正常。

　　6、CPU风扇导致的死机：

　　故障现象：一台计算机的CPU风扇在转动时忽快忽慢，使用计算机一会儿就会死机。

　　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：一台计算机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：一台计算机将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。

电脑的内存

内存泛指计算机系统中存放数据与指令的半导体存储单元。按其用途可分为主存储器和辅助存器。按工作原理分为ROM和RAM。ROM可分为只读ROM、可编程可擦除ROM和可编程ROM.而RAM可RAM为静态和动态RAM。内存(RAM)是CPU处理信息的地力，它的计算单位是兆字节MB，即Million Bytes。1个字节又由8位(bit)二进制数(0、1)组成。存储1个英文字母需要占用1个字节(Byte)空间。而存储1个汉字则需占2个字节空间。 早期的计算机主要运行D05系统和DOS程序。那时内存的价格是很贵的，DOS对内存的要求也不高，只需640KB(1KB=1024B)，所以那时的计算机内存配得都不大，1MB或2MB就很好。 现在内存价格大大降低了，由于现在的Windows系统和一些新的应用软件对内存的需要是贪得无厌的，内存越大，它工作得就越好，所以现在的计算机512M内存已算是最低配置，资金充足的话，配上1G乃至2G也都不为过。目前比较知名的品牌有Hyundai(现代原厂）、Kingstone(金仕顿）、宇瞻、Kingmax(胜创）、Samsung(三星）、 ADATA威刚 和GEIL(金邦）等。

计算机机的光盘驱动器

随着多媒体电脑的盛行，光盘(CD-ROM)的应用越来越普及，大家对多媒体光盘软件的需求也越来越大，因此，在自己的电脑上配备一台光驱，可以说是再平常不过的事情。

　　光驱的机械装置和软驱很类似，其中共有三个马达，分别控制不同的功能。光驱的上面有一个用来旋转光盘片的马达，和一个驱动雷射针头读取资料的马达，还有第三个马达，专门负责驱动光盘片的插入和退出装置。

　　CD 驱动器

　　光盘 (CD) 驱动器已日渐普及，尤其在多媒体计算机中。计算机的 CD 驱动器与音乐光盘很相似，使用激光束阅读数据，并且数据 CD 存储信息的容量达 700 MB 。CD 驱动器可用来检索大量的数据或在工作时播放您喜的音乐 CD 。

　　DVD 驱动器

　　新型的DVD光驱的外形和操作与一般的CD光驱类似，但 DVD光盘的容量是CD的七倍以上。(一张单面单层DVD可存储完整2小时的电影。)

计算机机的软驱

随着U盘、读卡器、移动硬盘的普及，软驱已经没有实用价值。

计算机机的显卡

显卡是显示器与主机通信的控制电路和接口，其作用是将主机的数字信号转换为模拟信号， 并在显示器上显示出来。显卡的基本作用就是控制图形的输出，它工作在CPU和显示器之间它的 主要部件有：显示芯片、RAMDAC、显示内存、 BIOS 芯片及插座、特性连接器等。显卡的三 项重要指标：刷新频率、分辨率、色深。从总线类型分，显示卡有PCI、AGP、PCI-E三种。 现在PCI-E显示卡已非常普遍。而且，出现了双显卡，性能更加优秀。

计算机机的声卡

声卡，想听音乐可少不了它，电脑就是通过这个玩意传送声音给音箱的哦。声卡是多媒体电脑的主要

　　部件之一，它包含记录和播放声音所需的硬件。声卡的种类很多，功能也不完全相同，但它们有一些共同的基本功能：能录制话音(声音)和音乐，能选择以单声道或双声道录音，并且能控制采样速率。声卡上有数模转换芯片(DAC)，用来把数字化的声音信号转换成模拟信号，同时还有模数转换芯片（ADC），用来把模拟声音信号转换成数字信号。声卡上有音乐数字接口(MIDI)，能使用MIDI乐器，诸如钢琴键、合成器和其MIDI设备。声卡有声音混合功能，允许控制声源和音频信号的大小。好的声卡能对低音部分和高音部分进行控制。声卡上还有一个或几个CD 音频输入接口，用以接收CD-ROM的声音采集信号。根据总线的不同声卡分为两大类，一种是ISA声卡，另一种是PCI声卡。

计算机机的显示器

显示器(Monitor)是计算机的主要输出设备，没有它，我们和计算机打交道的时候，将变成睁眼瞎。也许您的工作每天都需要面对计算机的屏幕，可是您是否真正的了解它呢？正因为这样很多人在购买电脑时，只关心显示器是14寸还是15寸的，而并不关心显示器的其它性能，其实购买一台电脑最不应该省钱的就是显示器了。目前显视器品牌繁多，市场上常见的品牌有：三星(Samsung)、索尼(Sony)、LG、优派(Viewsonic)、飞利浦(Philips)、宏基(Acer)、美格(MAG)、EMC等不下几十种。根据显像原理划分，显视器可以分为CRT显视器（阴极射线管显视器）、LCD显视器（液晶矩阵平面显示器）和等离子显视器等。其中常见的是CRT显视器和LCD显视器，而LCD显视器为未来几年的主流。

　　...

　　显示器由监视器(Monitor)和显示适配器(俗称显卡Adapter)2部分组成.

　　显示器的种类有很多,如阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)、液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）、等离子显示器（DDP）、场发射显示器（PED）等等。但最具实用与商品化的是CRT和LCD。

　　1）CRT显示器的主要性能指标：

　　A。分辨率；

　　B。扫描频率；

　　C。带宽；

　　D。TCO认证。

　　2）LCD显示器主要性能指标：

　　A。响应时间；

　　B。可视角度；

　　C。点距；

　　D。分辨率；

　　E。刷新率；

　　F。亮度；

　　G。对比度。

　　3）显示卡：又称图形适配器。目前个人计算机采用PCI显示卡和AGP显示卡，一般都带有3D加速功能

计算机机的键盘

　键盘（Keyboard)我想大家应该不陌生，我只简单作一些介绍。键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。自IBM PC推出以来，键盘经历了83键、84键和101/102键，Windows95面世后，在101键盘的基础上改进成

　　了104/105键盘，增加了两个Windows 按键。 为了使人操作电脑更舒适，于是出现"人体键盘"，键盘的形状非常符合两手的摆放姿势，操作起来就特别的轻松。

计算机机的鼠标

鼠标(Mouse)首先应用于苹果电脑。随着Windows操作系统的流行，鼠标变成了必需品，更有些软件必须要安装鼠标才能运行，简直是无鼠寸步难行。从接口来讲，鼠标有两种类型：PS/2型鼠标和串行鼠标。从鼠标的构造来讲，有机械式和光电式。光电鼠标是利用光的反射来确定鼠标的移动，鼠标内部有红外光发射和接受装置，要让光电式鼠标发挥出强大的功能，一定要配备一块专用的感光板。光电鼠标的定位精度要比机械鼠标高出许多。另外鼠标还有单键、两键和三键之分，苹果电脑通常都使用单键鼠标，两键鼠标通常叫做MS鼠标，三键鼠标叫做PC鼠标。但鼠标用于两键或三键主要决定于软件，比如对于Windows 98和Windows95及其应用软件，鼠标只能用于两键状态，否则电脑不认，但有些软件可支持第三键，比如AutoCAD