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从零开始学习电脑硬件知识

 

很多使用电脑的朋友, 没有学习电脑硬件知识, 很多常识生的问题也解决不了,经常感到电脑知识普及的必要性，有很多基本的知识可以有助于更好地学习电脑的应用。这里简单介绍电脑硬件的组成 先让想学习电脑硬件而又对硬件不熟悉的朋友了解 , 从简单开始 , 从基础开始 。
 

 

CPU, 主板就是个平台 . 内存 , 显卡 , 硬盘 , 光驱通过数据线或者直接装置来组成一个工作整体 .CPU 相当于人的大脑 , 发出各种指令来协调各个部分的工作 , 内存是个中转仓库 , 中转各种指令 , 数据 . 关机后数据不保留 , 硬盘是终载体 , 所有的数据 , 顺序 , 歌曲 , 电影都是保管在硬盘中 , 硬盘中的数据在关机后保留 . 机箱就是把这个整体固定在一个固定的环境中 , 通过电源来给各个部分来进行供电 , 通过显卡来输出显示信号 , 后在显示在显示器上 . 键盘鼠标来进行电脑的各项操作 . 音箱通过主板上的集成声卡来输出各种声音 . 网卡是组建局域网或者上网的时候发送与接收数据 . 电脑的硬件说白了就是能摸的都是硬件 , 摸不到就属于软件 . 电脑硬件一般情况下是不容易损坏的 , 只有软件方面的问题比较多 , 只有把软件方面的故障全部排除后后才考虑硬件方面的问题。

 

主板 :

 

目前的主板的主芯片都是国外制造的 , 芯片厂家主要有 NVIDIA,ATI,INTER,AMD,VIA,SIS  , 各大主板厂家自己研发 PCB 板来进行主板的设计 , 分别来满足 2 个 CPU 厂家的 CPU 需要 。

 

CPU:

 

一个是 AMD 公司的 ,    目前罕见的 CPU 主要是由 2 个厂家生产 . 高端产品是速龙系列 , 低端是闪龙系列 , 另外就是 INTER 公司 , 高端产品是奔 4 系列 , 低端是赛扬系列 . 这两年开始流行的双核 CPU 2 个公司的高端产品中都有相应的型号 . CPU 知识比较多 , 具体的可以再网上查询 , 这里就不多说了 . 提醒一句 ,CPU 造不了假的 , 只有外盒 , 风扇附加品存在假货。

 

显卡 :

 

生产独立的显卡芯片主要有 2 个厂家垄断 ,    目前的显卡分为独立与集成显卡 .NVIDIA 与 ATI 公司 , 生产集成显卡芯片有 INTER,NVIDIA,ATI,SIS  . 各大显卡厂家利用显卡芯片提供的显卡 GPU 来进行显卡的设计与组装 。

 

内存 :

 

主要是韩国制造 ， 国内不过是生产 PCB 板与封装的过程 . 内存主要有 3 种 ,    目前所有内存的颗粒都是国外制造的 . 一种是 SD 内存 ( 已淘汰 ) , 一种是 DDR 内存 , 一种是 DDR II 代内存 . 未来还有 DDR III 代内存 。

 

硬盘 :

 

西数与希捷 ,    罕见的硬盘有三星 ， 基本上是希捷一枝独秀 , 容量在 20GB 以上的基本上都是 7400 转的 , 低于 20GB 一般都是 5400 转的 , 转速越高 , 硬盘读些数据的速度越快 . 提醒一句 : 硬盘生产环境要求比较高 , 所有的硬盘都是国外生产 。

 

机箱 + 电源 :

 

都是国内制造     这两样东西没有什么技术含量 ..

 

光驱 :

 

CD 刻录机 ( 兼容 VCD,    罕见的有 CD-ROM 类似 VCD 机 ) . 可以刻录 VCD ,DVD 光驱 ( 类似 DVD 机 , 兼容 VCD , 康宝 ( 相当于 DVD 光驱多了个刻录 VCD 光盘的功能 ) ,DVD 刻录机 ( VCD,DVD 播放与 VCD,DVD 刻录功能 )

 

显示器 :

 

CRT 与 LCD  ,    罕见的有两种类型 . 一种是普通显示器 , 一种是液晶显示器 , 普通显示器罕见的发展过程与电视机相似 , 尺寸从 14 15 17 19 21, 屏幕从球面超平视觉纯平物理纯平 . 液晶显示器尺寸从 14 15 17 19 寸 , 目前流行的宽屏有 17 19 20 21 寸 .LCD 显示器的液晶面板都是国外制造的 .

 

声卡 :

 

绝大多数的主板都集成的有集成声卡 ,    罕见的有集成声卡与独立声卡 ，可以满足普通消费者的使用 . 独立声卡应用于高端。

 

网卡 :

 

罕见的有独立与集成网卡 , 主板都集成有集成网卡 , 可以满足普通消费者的使用 , 独立网卡主要应用于特殊要求的用户 。

 

键盘 + 鼠标 :

 

相对没有什么技术含量 , 属于损耗品 . 跟个人喜好有关系。

 

音箱 + 耳麦 :

 

属于损耗品 . 跟个人喜好有关系     相对没有什么技术含量 ..

 

电脑启动过程

 

打开电源启动机器是电脑爱好者每天必做的事情，面对屏幕上出现的一幅幅启动画面，我们一点儿也不会感到陌生，但是，电脑在显示这些启动画面时都做了些什么工作呢？相信有的朋友还不是很清楚，本文就来介绍一下从打开电源到出现Windows的蓝天白云时，电脑到底都干了些什么事情。
 

首先让我们来了解一些基本概念。第一个是大家非常熟悉的BIOS（基本输入输出系统），BIOS是直接与硬件打交道的底层代码，它为操作系统提供了控制硬件设备的基本功能。BIOS包括有系统BIOS（即常说的主板BIOS）、显卡BIOS与其它设备（例如IDE控制器、SCSI卡或网卡）的BIOS，其中系统BIOS是本文要讨论的主角，因为电脑的启动过程正是在它的控制下进行的。BIOS一般被存放在ROM(只读存储芯片)之中，即使在关机或掉电以后，这些代码也不会消失。

 

第二个基本概念是内存的地址，我们机器中一般安装有32MB、64MB或128MB内存，这些内存的每一个字节都被赋予了一个地址，以便CPU访问内存。32MB的地址范围用十六进制数表示就是0～1FFFFFFH，其中0～FFFFFH的低端1MB内存非常特殊，因为初的8086处理器能够访问的内存大只有1MB，这1MB的低端640KB被称为基本内存，而A0000H～BFFFFH要保留给显示卡的显存使用，C0000H～FFFFFH则被保留给BIOS使用，其中系统BIOS一般占用了后的64KB或更多一点的空间，显卡BIOS一般在C0000H～C7FFFH处，IDE控制器的BIOS在C8000H～CBFFFH处。

 

好了，下面我们就来仔细看看电脑的启动过程吧。

 

第一步： 当我们按下电源开关时，电源就开始向主板与其它设备供电，此时电压还不太稳定，主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET（重置）信号，让CPU内部自动恢复到初始状态，但CPU在此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了（当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情），它便撤去RESET信号（如果是手工按下电脑面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号），CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令，从前面的介绍可知，这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内，无论是Award BIOS还是AMI BIOS，放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。

 

第二步： 系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST（Power－On Self Test，加电后自检），POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在与能否正常工作，例如内存与显卡设备。由于POST是早进行的检测过程，此时显卡还没有初始化，如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误，例如没有找到内存或者内存有问题（此时只会检查640K常规内存），那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误，声音的长短与次数代表了错误的类型。在正常情况下，POST过程进行得非常快，我们几乎无法感觉到它的存在，POST结束之后就会调用其它代码来进行更完整的硬件检测。

 

第三步： 接下来系统BIOS将查找显卡的BIOS，前面说过，存放显卡BIOS的ROM芯片的起始地址通常设在C0000H处，系统BIOS在这个地方找到显卡BIOS之后就调用它的初始化代码，由显卡BIOS来初始化显卡，此时多数显卡都会在屏幕上显示出一些初始化信息，介绍生产厂商、图形芯片类型内容，不过这个画面几乎是一闪而过。系统BIOS接着会查找其它设备的BIOS程序，找到之后同样要调用这些BIOS内部的初始化代码来初始化相关的设备。

 

第四步： 查找完所有其它设备的BIOS之后，系统BIOS将显示出它自己的启动画面，其中包括有系统BIOS的类型、序列号与版本号内容。

 

第五步： 接着系统BIOS将检测与显示CPU的类型与工作频率，然后开始测试所有的RAM，并同时在屏幕上显示内存测试的进度，我们可以在CMOS设置中自行决定使用简单耗时少或者详细耗时多的测试方式。

 

第六步： 内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，包括硬盘、CD－ROM、串口、并口、软驱设备，另外绝大多数较新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测与设置内存的定时参数、硬盘参数与访问模式。

 

第七步： 标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测与配置系统中安装的即插即用设备，每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称与型号信息，同时为该设备分配中断、DMA通道与I/O端口资源。

 

第八步： 到这一步为止，所有硬件都已经检测配置完毕了，多数系统BIOS会重新清屏并在屏幕上方显示出一个表格，其中概略地列出了系统中安装的各种标准硬件设备，以及它们使用的资源与一些相关工作参数。

 

第九步： 接下来系统BIOS将更新ESCD（Extended System Configuration Data，扩展系统配置数据）。ESCD是系统BIOS用来与操作系统交换硬件配置信息的一种手段，这些数据被存放在CMOS（一小块特殊的RAM，由主板上的电池来供电）之中。通常ESCD数据只在系统硬件配置发生改变后才会更新，所以不是每次启动机器时我们都能够看到“Update ESCD… Success”这样的信息，不过，某些主板的系统BIOS在保存ESCD数据时使用了与Windows 9x不相同的数据格式，于是Windows 9x在它自己的启动过程中会把ESCD数据修改成自己的格式，但在下一次启动机器时，即使硬件配置没有发生改变，系统BIOS也会把ESCD的数据格式改回来，如此循环，将会导致在每次启动机器时，系统BIOS都要更新一遍ESCD，这就是为什么有些机器在每次启动时都会显示出相关信息的原因。

 

第十步： ESCD更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是DOS与Windows 9x基本的系统文件。Windows 9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分与GUI（图形用户界面）部分的引导与初始化工作。

 

如果系统之中安装有引导多种操作系统的工具软件，通常主引导记录将被替换成该软件的引导代码，这些代码将允许用户选择一种操作系统，然后读取并执行该操作系统的基本引导代码（DOS与Windows的基本引导代码就是分区引导记录）上面介绍的便是电脑在打开电源开关（或按Reset键）进行冷启动时所要完成的各种初始化工作，如果我们在DOS下按Ctrl＋Alt＋Del组合键（或从Windows中选择重新启动电脑）来进行热启动，那么POST过程将被跳过去，直接从第三步开始，另外第五步的检测CPU与内存测试也不会再进行。我们可以看到，无论是冷启动还是热启动，系统BIOS都一次又一次地重复进行着这些我们平时并不太注意的事情，然而正是这些单调的硬件检测步骤为我们能够正常使用电脑提供了基础。