,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
? 计算机系统基本组成
? 计算机维护的基本概念
? 微机工作原理
? 计算机设备对环境的要求
单元一 计算机系统组成
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.1 计算机系统基本组成
1.1.1 计算机系统
计算机系统是由软件和硬件两
个部分组成。计算机软件是按照
用户要求，控制计算机的硬件以
完成用户交给计算机的任务。软
件能够对硬件进行操作、管理及
控制的电脑程序，它依附于硬件。
计算机软件种类繁多，但可以将
软件大致分为两大类：系统软件
和应用软件。计算机硬件是计算
机系统中实际物理装置的总称，
如 CPU、主板、内存等,包括主机
和外部设备两个部分。 从物理结
构上看，主机是由电脑机箱及机
箱内部的所有部件组成。如图 1-1
所示。
图 1-1 计算机系统
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
一、硬件系统
硬件系统,是构成计算机系统的各种物理设备的总
和。常称 裸机 。
1）主机,由 CPU、存储器组成 。
2）主机板,包含主机部分
的一块大电路板，主机板
（ Main Board）又称为主板、
系统板（ System Board）或母
板（ Mother Board）等，主机
板上一般安装有 CPU、内存、
各种板卡的扩展插糟以及相关
的控制芯片组，它将微型机的
主要部件紧密联系在一起，是
整个系统的。如图 1-2所示。图 1-2主板
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3）主机箱,主机板通
常是安装在一个特制
的金属箱内，这个金
属箱为常说的主机箱。
如图 1-3所示。
图 1-3主机箱
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
4）中央处理器（ CPU）：
可以分为控制单元，运算单元。
在一个较小集成芯片上制作成
的 CPU被称为 MPU（微处理
器）。 如图 1-4所示。
图 1-4 Intel 奔腾 4 CPU
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
5）控制器单元,是计算机的控制中心，它不
仅要保证指令的正确执行，而且要能够处理异
常事件。
6）运算单元,是计算机对数据进行加工处理
的中心，它主要完成对二进制代码的定点算术
运算，逻辑运算和各种移位操作。计算机中的
各种运算都是通过程序形成二进制代码来完成
的。
7）存贮器,是用来存放计算机工作中所需要
程序和数据的记忆装置。存贮器分为内存贮器
（ ROM,RAM）和外存贮器（软盘、硬盘、光
盘,U盘、磁带、鼓等等；也称外存设备。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
8) 内存贮器,是用来存正常
运行时放程序和数据的记忆
装置，是计算机各种信息存
放和交流的中心。
9） RAM存贮器,暂时存
储正在运行的程序及数据。
RAM中的信息随时变化，掉
电信息丢失。如图 1-5所示。
10） ROM存贮器,存储
计算机中最基本的、与硬件
直接通信的程序及数据；如
BIOS程序块。 ROM中的信
息不可改变，掉电信息不丢
失。如图 1-6所示。图 1-6 ROM芯片
内存条 (RAM)
图 1-5 软盘
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
11）外部设备,各种
输入输出设备，完成计
算机所需数据及程序的
输入和输出。
12) 输入设备,完成
计算机所需数据及程序
的输入。如下图的键盘、
鼠标、手写板、扫描仪
等等。
13) 输出设备,完成
计算机所需数据及程序
的输出。如下图的显示
器、打印机、音箱等等。
如图 1-7所示。
图 1-7办公用微型计算机硬件系统
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
二、软件系统
软件是为了运行、管理和维护计算机
而编制的程序和各种文档的总和。
1、程序,是人们为了让计算机完成某一任务而
设计的有限多的操作命令序列（主要是二进制代
码序列）；一般以文件形式存储于计算机的外存
储器中，扩展名为,.exe,.com,.bat等等。如：
FORMAT.COM(格式化命令 ),FDISK.EXE(硬盘
分区程序 ),autoexec.bat(自动批处理程序 )。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
2、软件,是人们为了让计算机完成某个项目而
设计的多个程序及相关文档的总称。如 WORD、
WINDOWS,SQL SERVER等等。
3、系统软件,是计算机软件生产商为了支持
计算机用户方便地使用和管理计算机而开发的软
件。如 DOS,UNIX,WINDOWS,LUNIX、
Microsoft visual studio等等。
4、应用软件,是计算机用户利用计算机及其所
提供的各种系统软件，编制的解决各种实际问题
的软件。如 office,WPS、金山词霸等等。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
5、操作系统,是管理和控制所有硬件和软件
（资源）的系统软件。是用户与计算机的一个接
口，一个媒介。是计算机系统的管理中心，它统
一指挥、协调计算机个部件的工作正常进行。如
CP/M,DOS,UNIX,WINDOWS,LUNIX、
FreeBSD,BeOS等等。
6、语言处理程序,将计算机语言（汇编语言、
高级语言等）程序翻译成机器指令序列的软件。
[补充指示：计算机只有执行机器指令序列才能获
得程序运行结果。这种翻译程序，一般称为是解
释程序或编译程序 ]。如：汇编程序,Qbasic、
TC集成开发环境,VB集成开发环境,VC集成开
发环境,VFP集成开发环境等等。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
7、实用工具软件,是计算机软件生产商为
了支持计算机用户方便地使用和管理计算机而
开发的面向计算机某方面系统功能的软件。如
pctools、超级兔子、魔术分区大师等等。
8、专用软件包,具体语言环境下、面向具体
应用的软件，一般由别的用户开发面向某些用
户。
9、用户自行开发的应用软件,用户自行开
发面向某个具体应用的软件。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
三,计算机系统构成
1,CPU的引脚及总线,CPU的正面有许多同针一
样的引线，这些引线我们称之为引脚。 CPU工作时引脚
上传送的是各种二进制信号（ 0或 1），这种信号用高低
电压来表示，高电压（如 5VDC）表示 1，低电压（如
0VDC）表示 0。不同引脚上出现高电压的时刻不一样，
因而其代表的含义不一样，其功能也不一样。
图 1-8 CPU芯片外观
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
有一类引脚的作用是用于传送数据信息的，
所以称之为数据总线（ Data Bus）。
有一类引脚的作用是用于传送地址信息（地
址用于查找设备和内存单元）的，所以称之为地
址总线（ Address Bus）。
还有一类引脚的作用是用于传送控制信息的，
所以称之为控制总线（ Control Bus）。
2．系统构成：
从原理上讲，计算机系统构成可如图 1-9表示：
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
早期的 CPU可以直接访问内存储器和 I/O接口，
后期在总线上加入了控制芯片，形成了多级体系。
I/O接口是外设与计算机总线连接的桥梁，外设只
有通过 I/O接口才能更计算机交流信息。
地址总线 AB
数据总线 DB
控制总线 CB
C
P
U
微
处
理
器
内存储器 I/O接口 I/O设备
图 1-9计算机系统构成示意图
控
制
芯
片
控
制
芯
片
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.1.2 常见计算机类型
按照计算机应用的环境将计算机分为台式计
算机、笔记本计算机和服务器三种类型。
按处理数据的形态分类：数字计算机、模拟
计算机和混合计算机。
按使用范围分类：通用计算机和专用计算机。
按性能分类：超级计算机、大型计算机、小
型计算机、微型计算机和工作站。
按 CPU芯片分,286机,386机,486机、
Pentium机,Pentium II机,Pentium III机,P4
机等。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.2 各种进位制之间的转换
1.2.1 十 ─→ 二、八、十六
方法：
整数部分,除 R取余，直到商为 0。最先得
到的余数为最低位，最后得到的余数为最高位。
小数部分,是乘 R取整数，直到积为 0或达
到要求的精度为止。最行得到为最高位，最后
得到的为最低位。
二、八、十六进制的 R分别为 2,8,16。
（ 75,625） 10=（ 1001011.101） 2
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.2.2 二、八、十六 ─→ 十
方法：按位权展开求和。
(1101.11) 10 =1*23+1*22+0*21+1*20+1*2-
1+1*2-2=（ 13.75） 10
(564.756) 2 =5*82+6*81+4*80+7*8-1+5*8-
2+6*8-3=（ 372.96484375） 10
（ AB.C） 16 =10*161+11*160+12*16-
1=(171.75)10
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3 微型计算机的工作原理
1.3.1 冯．诺依曼体系结构
输入设备 存储器 运算器
控制器输出设备
操作步骤
原始数据
存数、指令 取数
存数
输入命令 取指令 存取命令
计算结果 输出命令
计算命令
图 1-10 冯．诺依曼体系结构
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3.2 冯．诺依曼设计思想
目前的计算机均采用“存贮程序”的思想，
这一原理是 1946年由美籍匈牙利数学家冯．诺
依曼提出的，其主要思想是存储程序、二进制。
详述如下：
?计算机硬件：五大部件（运算器、存贮器、控
制器、输入设备和输出设备）。
?计算机程序（软件）：采用二进制。
?程序和数据一样存放在存贮器中。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
?使用单一的处理部件（ CPU）来完成计算、存
储、通信等工作；
?存储单元为定长（一般为 8个二进制位）的线
性组织；
?存储单元空间是直接寻址的；
?使用机器语言（为二进制代码），指令通过操
作码（该指令二进制代码的一部分）来完成简
单的操作；
?对计算机进行集中的顺序控制。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3.3 实用结论
1．控制器控制其他部件，控制器受程序控制。
操作系统是有很多程序模块组成的大型软件。
2．计算机的受控示意图如图 1-11所示。
系统软件
用户
应用软件
控制器
裸机
(各种硬件设备 )
控制者 被控制者
图 1-11 受控示意图
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3．计算机用户是通过各种软件（程序）来和
管理、控制计算机的。系统软件用户应用软件
控制器裸机
4．学习程序的设计方法，对于应用计算机、
管理计算机、维护计算机都有很重要的现实意
义。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3.4 x86 MPU的工作过程
1,*.COM文件（扩展名为 COM的文件）可以
直接在裸机上运行。
?单条指令的执行过程：
（ 1）控制器按照 CS:IP地址取一条指令；
（ 2）控制器分析指令；
（ 3） cpu执行指令；
（ 4）形成下条指令地址。
?多条指令（,COM文件）的执行过程：
例如：计算 4+5=?的二进制代码程序如下：
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
送程序首地址到 S:IPCS:IP
按照 CS:IP地址取一条指令
分析指令 计算下
条指令
地址送
CS:IP
停止指令？
停止执行
执行指令
10111000
00000100
00000000
10111000
00000101
00000000
00000001
11011000
00000100
00110000
10110100
00001110
11001101
01000000
10110100
01001100
11001101
00100001
内存
CS:IP
IP=0
IP=6
IP=8
IP=10
IP=14
IP=12
IP=16
IP=3
Y
N
图 1-10*.COM文件执行过
程
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
2,*.EXE文件（扩展名为 EXE的文件）的执行
*.EXE文件与操作系统有关,需要操作系统
的支持；
*.EXE文件的执行与,COM文件类似；
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.4 程序
1.4.1何谓机器指令？
是能为计算机所接受的一组二进制代码。
简称指令。它规定了计算机执行程序的一步操
作。每条机器指令有相应汇编助记符。
1.4.2 何谓微机指令系统？
把所有的机器指令集中在一起，就构成计
算机的微机指令系统。也称机器指令系统。指
令与指令系统与计算机的硬件（ CPU）关系密
切，每种计算机有它们各自的指令系统。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.4.3 什么是程序?
为完成某一任务而设计的有限多的命令
（指令）序列。
程序举例 程序功能, 计算 4+5=?
指令的内存
地址 机器指令（二进制表示） 汇编助记符 BASIC语言
126C:0100
126C:0103
126C:0106
126C:0108
126C:010A
126C:010C
126C:010E
126C:0110
10111000,00000100,00000000
10111000,00000101,00000000
00000001,11011000
00000100,00110000
10110100,00001110
11001101,01000000
10110100,01001100
11001101,00100001
MOV AX,0004
MOV BX,0005
ADD AX,BX
ADD AL,30
MOV AH,0E
INT 10
MOV AH,4C
INT 21
10 ax=4
20 bx=5
30 ax=ax+bx
40 print ax
50 end
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.4.4 C程序
C语言例程：计算 4+5=?
main（）
{
int a=4,b=5；
printf（” %d”,a+b ） ;
}
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.5 三个重要知识点
1.5.1 计算机如何找到内存中的指令？
CPU中有一 CS:IP程序计数器：存储有下一条指令的
地址；每执行一条指令 CS:IP程序计数器自动加地址以指
向下一条指令的地址。
1.5.2 如何执行多条指令（程序）？
依次顺序执行，需要跳转时即时改变 CS,IP的值。
1.5.3 计算机开机瞬间执行内存中的哪条指令?
按 POWER键,RESET按钮时，各寄存器被设置如下：
CS,0FFFFH； IP,0000H；指令队列空。
此时,CPU执行的第一条指令的地址为,0FFFF0H，
此处，是 ROM BIOS的一特定程序段。热启动执行 ROM
BIOS的另一特定程序段。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.6 计算机维护的基本概念
1.6.1 计算机维护的方法
计算机系统故障的查找基本方法应按照先软
后硬、先外后内、先易后难的原则进行。
1．所谓 先软后硬,就是在处理故障之前，首先从
软件的角度考虑、分析产生该故障的原因，排除
软件原因后，再从硬件的角度分析该故障。
2．所谓 先外后内,就是发现故障后要仔细观察设
备给出的出错提示、故障现象。
3．所谓 先易后难,就是在开始查找故障的时候，
不要把问题想得太复杂，应先从简单的因素考虑，
然后再逐步深入。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.6.2 计算机的维护
电脑维护是针对硬件和软件进行的日常清
理、保养等工作，主要包括系统维护和硬件维
护两个方面。
一、系统维护
软件故障在电脑故障中占有很大的比例，
特别是频繁地安装和卸载软件，对软件系统的
影响非常大，因此需要经常对系统进行维护。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1、磁盘清理
在使用电脑的过程中，安装或卸载程序、新建
或删除文件以及浏览网页等操作会产生大量的垃圾
文件和临时文件，会占用大量的系统资源和磁盘空
间。可使用 Windows自带的磁盘清理程序将其删除。
2、磁盘碎片整理
电脑在使用过程中，经常会进行大量文件的
复制、粘贴、删除和移动操作，往往会在硬盘中形
成不连续的存储碎片，这样有可能造成同一个文件
的数据没有连续存放，而是被分成多个段存放在不
同的存储单元中，这样会降低磁盘的读写效率，而
且过多的无用碎片还会占用磁盘空间。使用
Windows提供的磁盘碎片整理程序可对这些碎片进
行调整，使其变为连续的存储单元，以提高系统对
磁盘的访问效率。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3、系统还原
在对系统的设置进行了重大的改变时（如安
装 /卸载程序或修改注册表），系统可能会变得不
稳定，这时可以使用系统还原功能，将系统恢复
到以前某个时间的状态。
二、硬件维护
电脑的硬件维护主要包括键盘、鼠标、光驱、
显示器和主板等设备的维护。
1、键盘的日常维护
由于键盘使用频率较高，如果在使用时用力
过大或将茶水等液体溅入键盘内，就会出现按键
不灵等现象。在对键盘进行维护时应注意以下几
个方面：
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
a.更换键盘时，应断开电脑电源。
b.定期清洁键盘表面的污垢，用柔软干净的湿布
擦拭键盘即可，对于顽固的污渍可以使用中性的
清洁剂擦除。
c.当有液体进入键盘时，应当尽快关机，将键盘
取下，打开键盘用干净吸水的软布或纸巾擦干内
部的积水，最后在通风处自然晾干即可。
2、鼠标的日常维护
鼠标在使用时要防止灰尘、强光以及拉拽。
在对鼠标进行维护时应注意以下几个方面：
a.基本除尘 b.开盖除尘 c.软件维护
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3、光驱的日常维护
光驱在使用一定的时间后，就会出现读盘
速度变慢、不读盘等问题。如果在光驱的日常
使用中注意保养和维护，在一定程度上会延长
光驱的寿命。在日常维护时应注意以下几点：
a.保持光驱清洁
b.定期清洁光驱内部组件和激光头
c.注意光盘质量
d.必要时使用虚拟光驱
e.养成正确使用光驱的习惯
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
4、显示器的日常维护
显示器的寿命与日常使用有着十分紧密的
关系，其日常维护主要包括以下几个方面：
a.显示器在加电的情况下以及刚刚关机时，不要
移动显示器，以免造成显像管灯丝的断裂。
b.多台显示器的摆放，应相隔 1m的距离，以免
由于相互干扰造成显示抖动的现象。
c.远离磁场 d.防潮防湿 e.定期清洁
f.防强光直射 g.通风良好
h.稳定的电源
i.不要随意拆卸显示器
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
5、主板的日常维护
主板是电脑的心脏，因此对主板的保养非常重要。其
日常维护主要包括以下几个方面：
a.外部电压应在 200V～ 250V之间。过高将会导致烧坏电
路，过低容易死机。
b.突然停电时应立即关机，以防突然来电时产生瞬时高
压击坏主板。
c.可用无水酒精或其他清洗液清洗主板，但不要划伤主
板。
d.当打开主机对主板主板进行操作时，应将手上的静电
释放掉，以防静电损坏主板。
e.不要在主板带电的情况下拔插板卡。
f.不要将电脑置于高温环境中工作，工作时间不要大长，
以免产生太多的热量影响 CPU的正常工作。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.7 计算机设备对环境的要求
计算机是一种精密仪器，对工作环境要求
较高，如果长时间在恶劣环境中工作，就可能
引起电脑故障，要保证计算机设备稳定、可靠
地工作，就必须使设备有一个良好的工作环境。
这里的环境主要包括温度、清洁度、电磁干扰、
供电系统、接地系统等。
1．温度和湿度
室内温度在 15-30摄氏度之间可以正常工作，
相对湿度在 20%-80%之间为宜。
2．清洁度
要保持机房清洁，使磁头磁盘读写准确。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3．供电系统
微型机一般使用 220V,50Hz的交流电。
4．电磁场
微型计算机附近避免强磁场干扰
5．接地系统
计算机设备中地线种类大致有如下几种：
（ 1） 信号地
（ 2） 安全地
（ 3） 交流工作地
（ 4） 功率地
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
习题
1、简述微型机的发展里程。
2、简述组成微型机硬件系统的各主要部
件和设备的作用和功能。
3、简述微型机软件系统中各种类型软件
的作用和功能。
4、微型机配置的一般原则是什么？
5、列写出当前微机的常规配置的型号，
价格。
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
? 计算机系统基本组成
? 计算机维护的基本概念
? 微机工作原理
? 计算机设备对环境的要求
单元一 计算机系统组成
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.1 计算机系统基本组成
1.1.1 计算机系统
计算机系统是由软件和硬件两
个部分组成。计算机软件是按照
用户要求，控制计算机的硬件以
完成用户交给计算机的任务。软
件能够对硬件进行操作、管理及
控制的电脑程序，它依附于硬件。
计算机软件种类繁多，但可以将
软件大致分为两大类：系统软件
和应用软件。计算机硬件是计算
机系统中实际物理装置的总称，
如 CPU、主板、内存等,包括主机
和外部设备两个部分。 从物理结
构上看，主机是由电脑机箱及机
箱内部的所有部件组成。如图 1-1
所示。
图 1-1 计算机系统
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
一、硬件系统
硬件系统,是构成计算机系统的各种物理设备的总
和。常称 裸机 。
1）主机,由 CPU、存储器组成 。
2）主机板,包含主机部分
的一块大电路板，主机板
（ Main Board）又称为主板、
系统板（ System Board）或母
板（ Mother Board）等，主机
板上一般安装有 CPU、内存、
各种板卡的扩展插糟以及相关
的控制芯片组，它将微型机的
主要部件紧密联系在一起，是
整个系统的。如图 1-2所示。图 1-2主板
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3）主机箱,主机板通
常是安装在一个特制
的金属箱内，这个金
属箱为常说的主机箱。
如图 1-3所示。
图 1-3主机箱
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
4）中央处理器（ CPU）：
可以分为控制单元，运算单元。
在一个较小集成芯片上制作成
的 CPU被称为 MPU（微处理
器）。 如图 1-4所示。
图 1-4 Intel 奔腾 4 CPU
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
5）控制器单元,是计算机的控制中心，它不
仅要保证指令的正确执行，而且要能够处理异
常事件。
6）运算单元,是计算机对数据进行加工处理
的中心，它主要完成对二进制代码的定点算术
运算，逻辑运算和各种移位操作。计算机中的
各种运算都是通过程序形成二进制代码来完成
的。
7）存贮器,是用来存放计算机工作中所需要
程序和数据的记忆装置。存贮器分为内存贮器
（ ROM,RAM）和外存贮器（软盘、硬盘、光
盘,U盘、磁带、鼓等等；也称外存设备。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
8) 内存贮器,是用来存正常
运行时放程序和数据的记忆
装置，是计算机各种信息存
放和交流的中心。
9） RAM存贮器,暂时存
储正在运行的程序及数据。
RAM中的信息随时变化，掉
电信息丢失。如图 1-5所示。
10） ROM存贮器,存储
计算机中最基本的、与硬件
直接通信的程序及数据；如
BIOS程序块。 ROM中的信
息不可改变，掉电信息不丢
失。如图 1-6所示。图 1-6 ROM芯片
内存条 (RAM)
图 1-5 软盘
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
11）外部设备,各种
输入输出设备，完成计
算机所需数据及程序的
输入和输出。
12) 输入设备,完成
计算机所需数据及程序
的输入。如下图的键盘、
鼠标、手写板、扫描仪
等等。
13) 输出设备,完成
计算机所需数据及程序
的输出。如下图的显示
器、打印机、音箱等等。
如图 1-7所示。
图 1-7办公用微型计算机硬件系统
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
二、软件系统
软件是为了运行、管理和维护计算机
而编制的程序和各种文档的总和。
1、程序,是人们为了让计算机完成某一任务而
设计的有限多的操作命令序列（主要是二进制代
码序列）；一般以文件形式存储于计算机的外存
储器中，扩展名为,.exe,.com,.bat等等。如：
FORMAT.COM(格式化命令 ),FDISK.EXE(硬盘
分区程序 ),autoexec.bat(自动批处理程序 )。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
2、软件,是人们为了让计算机完成某个项目而
设计的多个程序及相关文档的总称。如 WORD、
WINDOWS,SQL SERVER等等。
3、系统软件,是计算机软件生产商为了支持
计算机用户方便地使用和管理计算机而开发的软
件。如 DOS,UNIX,WINDOWS,LUNIX、
Microsoft visual studio等等。
4、应用软件,是计算机用户利用计算机及其所
提供的各种系统软件，编制的解决各种实际问题
的软件。如 office,WPS、金山词霸等等。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
5、操作系统,是管理和控制所有硬件和软件
（资源）的系统软件。是用户与计算机的一个接
口，一个媒介。是计算机系统的管理中心，它统
一指挥、协调计算机个部件的工作正常进行。如
CP/M,DOS,UNIX,WINDOWS,LUNIX、
FreeBSD,BeOS等等。
6、语言处理程序,将计算机语言（汇编语言、
高级语言等）程序翻译成机器指令序列的软件。
[补充指示：计算机只有执行机器指令序列才能获
得程序运行结果。这种翻译程序，一般称为是解
释程序或编译程序 ]。如：汇编程序,Qbasic、
TC集成开发环境,VB集成开发环境,VC集成开
发环境,VFP集成开发环境等等。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
7、实用工具软件,是计算机软件生产商为
了支持计算机用户方便地使用和管理计算机而
开发的面向计算机某方面系统功能的软件。如
pctools、超级兔子、魔术分区大师等等。
8、专用软件包,具体语言环境下、面向具体
应用的软件，一般由别的用户开发面向某些用
户。
9、用户自行开发的应用软件,用户自行开
发面向某个具体应用的软件。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
三,计算机系统构成
1,CPU的引脚及总线,CPU的正面有许多同针一
样的引线，这些引线我们称之为引脚。 CPU工作时引脚
上传送的是各种二进制信号（ 0或 1），这种信号用高低
电压来表示，高电压（如 5VDC）表示 1，低电压（如
0VDC）表示 0。不同引脚上出现高电压的时刻不一样，
因而其代表的含义不一样，其功能也不一样。
图 1-8 CPU芯片外观
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
有一类引脚的作用是用于传送数据信息的，
所以称之为数据总线（ Data Bus）。
有一类引脚的作用是用于传送地址信息（地
址用于查找设备和内存单元）的，所以称之为地
址总线（ Address Bus）。
还有一类引脚的作用是用于传送控制信息的，
所以称之为控制总线（ Control Bus）。
2．系统构成：
从原理上讲，计算机系统构成可如图 1-9表示：
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
早期的 CPU可以直接访问内存储器和 I/O接口，
后期在总线上加入了控制芯片，形成了多级体系。
I/O接口是外设与计算机总线连接的桥梁，外设只
有通过 I/O接口才能更计算机交流信息。
地址总线 AB
数据总线 DB
控制总线 CB
C
P
U
微
处
理
器
内存储器 I/O接口 I/O设备
图 1-9计算机系统构成示意图
控
制
芯
片
控
制
芯
片
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.1.2 常见计算机类型
按照计算机应用的环境将计算机分为台式计
算机、笔记本计算机和服务器三种类型。
按处理数据的形态分类：数字计算机、模拟
计算机和混合计算机。
按使用范围分类：通用计算机和专用计算机。
按性能分类：超级计算机、大型计算机、小
型计算机、微型计算机和工作站。
按 CPU芯片分,286机,386机,486机、
Pentium机,Pentium II机,Pentium III机,P4
机等。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.2 各种进位制之间的转换
1.2.1 十 ─→ 二、八、十六
方法：
整数部分,除 R取余，直到商为 0。最先得
到的余数为最低位，最后得到的余数为最高位。
小数部分,是乘 R取整数，直到积为 0或达
到要求的精度为止。最行得到为最高位，最后
得到的为最低位。
二、八、十六进制的 R分别为 2,8,16。
（ 75,625） 10=（ 1001011.101） 2
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.2.2 二、八、十六 ─→ 十
方法：按位权展开求和。
(1101.11) 10 =1*23+1*22+0*21+1*20+1*2-
1+1*2-2=（ 13.75） 10
(564.756) 2 =5*82+6*81+4*80+7*8-1+5*8-
2+6*8-3=（ 372.96484375） 10
（ AB.C） 16 =10*161+11*160+12*16-
1=(171.75)10
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3 微型计算机的工作原理
1.3.1 冯．诺依曼体系结构
输入设备 存储器 运算器
控制器输出设备
操作步骤
原始数据
存数、指令 取数
存数
输入命令 取指令 存取命令
计算结果 输出命令
计算命令
图 1-10 冯．诺依曼体系结构
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3.2 冯．诺依曼设计思想
目前的计算机均采用“存贮程序”的思想，
这一原理是 1946年由美籍匈牙利数学家冯．诺
依曼提出的，其主要思想是存储程序、二进制。
详述如下：
?计算机硬件：五大部件（运算器、存贮器、控
制器、输入设备和输出设备）。
?计算机程序（软件）：采用二进制。
?程序和数据一样存放在存贮器中。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
?使用单一的处理部件（ CPU）来完成计算、存
储、通信等工作；
?存储单元为定长（一般为 8个二进制位）的线
性组织；
?存储单元空间是直接寻址的；
?使用机器语言（为二进制代码），指令通过操
作码（该指令二进制代码的一部分）来完成简
单的操作；
?对计算机进行集中的顺序控制。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3.3 实用结论
1．控制器控制其他部件，控制器受程序控制。
操作系统是有很多程序模块组成的大型软件。
2．计算机的受控示意图如图 1-11所示。
系统软件
用户
应用软件
控制器
裸机
(各种硬件设备 )
控制者 被控制者
图 1-11 受控示意图
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3．计算机用户是通过各种软件（程序）来和
管理、控制计算机的。系统软件用户应用软件
控制器裸机
4．学习程序的设计方法，对于应用计算机、
管理计算机、维护计算机都有很重要的现实意
义。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.3.4 x86 MPU的工作过程
1,*.COM文件（扩展名为 COM的文件）可以
直接在裸机上运行。
?单条指令的执行过程：
（ 1）控制器按照 CS:IP地址取一条指令；
（ 2）控制器分析指令；
（ 3） cpu执行指令；
（ 4）形成下条指令地址。
?多条指令（,COM文件）的执行过程：
例如：计算 4+5=?的二进制代码程序如下：
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
送程序首地址到 S:IPCS:IP
按照 CS:IP地址取一条指令
分析指令 计算下
条指令
地址送
CS:IP
停止指令？
停止执行
执行指令
10111000
00000100
00000000
10111000
00000101
00000000
00000001
11011000
00000100
00110000
10110100
00001110
11001101
01000000
10110100
01001100
11001101
00100001
内存
CS:IP
IP=0
IP=6
IP=8
IP=10
IP=14
IP=12
IP=16
IP=3
Y
N
图 1-10*.COM文件执行过
程
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
2,*.EXE文件（扩展名为 EXE的文件）的执行
*.EXE文件与操作系统有关,需要操作系统
的支持；
*.EXE文件的执行与,COM文件类似；
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.4 程序
1.4.1何谓机器指令？
是能为计算机所接受的一组二进制代码。
简称指令。它规定了计算机执行程序的一步操
作。每条机器指令有相应汇编助记符。
1.4.2 何谓微机指令系统？
把所有的机器指令集中在一起，就构成计
算机的微机指令系统。也称机器指令系统。指
令与指令系统与计算机的硬件（ CPU）关系密
切，每种计算机有它们各自的指令系统。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.4.3 什么是程序?
为完成某一任务而设计的有限多的命令
（指令）序列。
程序举例 程序功能, 计算 4+5=?
指令的内存
地址 机器指令（二进制表示） 汇编助记符 BASIC语言
126C:0100
126C:0103
126C:0106
126C:0108
126C:010A
126C:010C
126C:010E
126C:0110
10111000,00000100,00000000
10111000,00000101,00000000
00000001,11011000
00000100,00110000
10110100,00001110
11001101,01000000
10110100,01001100
11001101,00100001
MOV AX,0004
MOV BX,0005
ADD AX,BX
ADD AL,30
MOV AH,0E
INT 10
MOV AH,4C
INT 21
10 ax=4
20 bx=5
30 ax=ax+bx
40 print ax
50 end
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.4.4 C程序
C语言例程：计算 4+5=?
main（）
{
int a=4,b=5；
printf（” %d”,a+b ） ;
}
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.5 三个重要知识点
1.5.1 计算机如何找到内存中的指令？
CPU中有一 CS:IP程序计数器：存储有下一条指令的
地址；每执行一条指令 CS:IP程序计数器自动加地址以指
向下一条指令的地址。
1.5.2 如何执行多条指令（程序）？
依次顺序执行，需要跳转时即时改变 CS,IP的值。
1.5.3 计算机开机瞬间执行内存中的哪条指令?
按 POWER键,RESET按钮时，各寄存器被设置如下：
CS,0FFFFH； IP,0000H；指令队列空。
此时,CPU执行的第一条指令的地址为,0FFFF0H，
此处，是 ROM BIOS的一特定程序段。热启动执行 ROM
BIOS的另一特定程序段。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.6 计算机维护的基本概念
1.6.1 计算机维护的方法
计算机系统故障的查找基本方法应按照先软
后硬、先外后内、先易后难的原则进行。
1．所谓 先软后硬,就是在处理故障之前，首先从
软件的角度考虑、分析产生该故障的原因，排除
软件原因后，再从硬件的角度分析该故障。
2．所谓 先外后内,就是发现故障后要仔细观察设
备给出的出错提示、故障现象。
3．所谓 先易后难,就是在开始查找故障的时候，
不要把问题想得太复杂，应先从简单的因素考虑，
然后再逐步深入。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.6.2 计算机的维护
电脑维护是针对硬件和软件进行的日常清
理、保养等工作，主要包括系统维护和硬件维
护两个方面。
一、系统维护
软件故障在电脑故障中占有很大的比例，
特别是频繁地安装和卸载软件，对软件系统的
影响非常大，因此需要经常对系统进行维护。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1、磁盘清理
在使用电脑的过程中，安装或卸载程序、新建
或删除文件以及浏览网页等操作会产生大量的垃圾
文件和临时文件，会占用大量的系统资源和磁盘空
间。可使用 Windows自带的磁盘清理程序将其删除。
2、磁盘碎片整理
电脑在使用过程中，经常会进行大量文件的
复制、粘贴、删除和移动操作，往往会在硬盘中形
成不连续的存储碎片，这样有可能造成同一个文件
的数据没有连续存放，而是被分成多个段存放在不
同的存储单元中，这样会降低磁盘的读写效率，而
且过多的无用碎片还会占用磁盘空间。使用
Windows提供的磁盘碎片整理程序可对这些碎片进
行调整，使其变为连续的存储单元，以提高系统对
磁盘的访问效率。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3、系统还原
在对系统的设置进行了重大的改变时（如安
装 /卸载程序或修改注册表），系统可能会变得不
稳定，这时可以使用系统还原功能，将系统恢复
到以前某个时间的状态。
二、硬件维护
电脑的硬件维护主要包括键盘、鼠标、光驱、
显示器和主板等设备的维护。
1、键盘的日常维护
由于键盘使用频率较高，如果在使用时用力
过大或将茶水等液体溅入键盘内，就会出现按键
不灵等现象。在对键盘进行维护时应注意以下几
个方面：
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
a.更换键盘时，应断开电脑电源。
b.定期清洁键盘表面的污垢，用柔软干净的湿布
擦拭键盘即可，对于顽固的污渍可以使用中性的
清洁剂擦除。
c.当有液体进入键盘时，应当尽快关机，将键盘
取下，打开键盘用干净吸水的软布或纸巾擦干内
部的积水，最后在通风处自然晾干即可。
2、鼠标的日常维护
鼠标在使用时要防止灰尘、强光以及拉拽。
在对鼠标进行维护时应注意以下几个方面：
a.基本除尘 b.开盖除尘 c.软件维护
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3、光驱的日常维护
光驱在使用一定的时间后，就会出现读盘
速度变慢、不读盘等问题。如果在光驱的日常
使用中注意保养和维护，在一定程度上会延长
光驱的寿命。在日常维护时应注意以下几点：
a.保持光驱清洁
b.定期清洁光驱内部组件和激光头
c.注意光盘质量
d.必要时使用虚拟光驱
e.养成正确使用光驱的习惯
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
4、显示器的日常维护
显示器的寿命与日常使用有着十分紧密的
关系，其日常维护主要包括以下几个方面：
a.显示器在加电的情况下以及刚刚关机时，不要
移动显示器，以免造成显像管灯丝的断裂。
b.多台显示器的摆放，应相隔 1m的距离，以免
由于相互干扰造成显示抖动的现象。
c.远离磁场 d.防潮防湿 e.定期清洁
f.防强光直射 g.通风良好
h.稳定的电源
i.不要随意拆卸显示器
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
5、主板的日常维护
主板是电脑的心脏，因此对主板的保养非常重要。其
日常维护主要包括以下几个方面：
a.外部电压应在 200V～ 250V之间。过高将会导致烧坏电
路，过低容易死机。
b.突然停电时应立即关机，以防突然来电时产生瞬时高
压击坏主板。
c.可用无水酒精或其他清洗液清洗主板，但不要划伤主
板。
d.当打开主机对主板主板进行操作时，应将手上的静电
释放掉，以防静电损坏主板。
e.不要在主板带电的情况下拔插板卡。
f.不要将电脑置于高温环境中工作，工作时间不要大长，
以免产生太多的热量影响 CPU的正常工作。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
1.7 计算机设备对环境的要求
计算机是一种精密仪器，对工作环境要求
较高，如果长时间在恶劣环境中工作，就可能
引起电脑故障，要保证计算机设备稳定、可靠
地工作，就必须使设备有一个良好的工作环境。
这里的环境主要包括温度、清洁度、电磁干扰、
供电系统、接地系统等。
1．温度和湿度
室内温度在 15-30摄氏度之间可以正常工作，
相对湿度在 20%-80%之间为宜。
2．清洁度
要保持机房清洁，使磁头磁盘读写准确。
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
3．供电系统
微型机一般使用 220V,50Hz的交流电。
4．电磁场
微型计算机附近避免强磁场干扰
5．接地系统
计算机设备中地线种类大致有如下几种：
（ 1） 信号地
（ 2） 安全地
（ 3） 交流工作地
（ 4） 功率地
,计算机组装与维护, 讲义
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室
单
元
一
计
算
机
系
统
组
成
习题
1、简述微型机的发展里程。
2、简述组成微型机硬件系统的各主要部
件和设备的作用和功能。
3、简述微型机软件系统中各种类型软件
的作用和功能。
4、微型机配置的一般原则是什么？
5、列写出当前微机的常规配置的型号，
价格。
