笔记本电脑故障诊断与排除毕业论文.docx
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1、 摘 要随着科技的进步和信息事业的发展,尤其是计算机技术的发展与网络应用的逐步普及,电脑已成为人们工作和生活中不可缺少的东西。计算机在处理速度、存储容量、网络化,以及软件的精巧化方面经过数十年的发展,已经以难以想象的方式渗入科学、商业和文化领域中,而智能工程又将令其从量变转向质变的飞跃。本文参考相关的资料,主要以联想笔记本G450AXT4300为例,通过对此电脑的剖析,详细阐述计算机的基本硬件设备,例如CPU、硬盘、内存等,和计算机在启动过程中,各个部件是怎样开始工作的,是如何发挥自身作用以及和其他部件协同完成各个指令的,随后,详细介绍计算机的工作原理,工作原理是每个电脑的共通之处,我们从这次
2、的分析中从而再来看其他电脑的工作原理,也就大同小异了。我们清楚了计算机的组成和工作原理,在介绍电脑故障维修和诊断的基本思路和基本原则,这些思路和原则都是维修人员在长期实践中摸索出来的,对解决电脑故障有很大意义。那么在计算机发生故障时,我们就可以凭着对计算机的了解,可以判断出大概是哪个部件出了问题,是什么原因导致的,我们该从哪里着手,维修思路是什么,从而有助于我们更快速的解决故障,以此来节约我们宝贵的时间。关键词 工作原理;硬件设备;思路;基本原则;解决故障目 录第1章 概述11.1 论文背景11.2 联想G450AXT43001第2章 硬件设备42.1 CPU42.2 内存52.3 硬盘62.
3、4 显卡芯片72.5 主板芯片组8第3章 计算机的软件113.1 系统软件113.2 应用软件11第4章 计算机工作原理134.1 计算机启动过程134.1.1 接通电源134.1.2 加电自检134.1.3 硬件初始化134.1.4 更新ESCD134.1.5 系统引导134.2计算机执行程序过程144.3 计算机工作原理14第5章 诊断思路165.1电脑维修基本原则165.1.1从最简单的事情做起165.1.2要先想后做165.1.3 先软后硬175.1.4 抓主要矛盾175.2电脑维修的基本方法175.2.1观察法175.2.2 最小系统法175.2.3 逐步添加/去除法185.2.4
4、隔离法185.2.5 替换法185.2.6 比较法195.2.7 升降温法195.2.8 敲打法195.2.9 对电脑产品进行清洁的建议195.3 案例分析20第6章 总结24致 谢25参考文献26 四川信息职业技术学院毕业论文第1章 概 述1.1 论文背景时代在进步,科技在发展,我们也在成长。电脑已成为我们生活工作不可缺少的工具,而我们大多数人只知道如何使用电脑,却很少人知道电脑是如何工作的。犹如我们只会开车,却不知道车的结构和是如何将油转化为动能的。本论文重在阐述组成计算机的各个部件的性能和作用,以及计算机在启动过程中各个部件发挥的作用,最后描述的是计算机的工作原理、工作过程。我们可以从此
5、论文中大致了解到计算机的组成和工作原理,有助于加深我们对计算机的了解,从而能在计算机发生故障时我们知道是哪个部件发生问题,以便于更快速的解决问题,节约宝贵的时间。1.2 联想G450AXT4300G450AXT4300是联想公司在2010年5月推出的一款笔记本,是主流14”轻薄笔记本的杰出代表,采用14” 16:9黄金比例LED背光液晶屏,不但整合了强大的影音、娱乐功能,同时带给用户耳目一新的操控乐趣。时尚外观强劲性能,满足用户对于时尚外观与丰富多媒体娱乐需求,是时尚性、便携性和娱乐性完美结合的产品,真正贴身娱乐伙伴。因为性价比突出,所以受到广大人民尤其是学生的喜爱。如图1-1所示:图1-1联
6、想G450AXT4300详细参数产品定位:全能学生本CPU系列:英特尔 奔腾双核CPU型号:Intel 奔腾双核 T4300CPU主频:2.1GHz总线规格:800MHz二级缓存:1MB核心类型:Penryn核心/线程数:双核心/双线程制程工艺:45nm指令集:64bit功耗:35W内存容量:2GB内存类型:DDR3 1066MHz硬盘容量:250GB光驱类型:DVD刻录机设计类型:光驱内置屏幕尺寸:14英寸屏幕比例:16:9屏幕分辨率:1366x768背光技术:LED背光显卡类型:中低端独立显卡显卡芯片:NVIDIA GeForce G 210M显存容量:1GB显存类型:无显存位宽:64bi
7、t流处理器数量:16摄像头:集成30万像素摄像头音频系统:内置音效芯片扬声器:立体声扬声器无线网卡:内置无线网卡有线网卡:100Mbps网卡第2章 硬件设备计算机是有多个部件组成的,其中的硬件设备主要包括主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件,下面我们主要介绍介绍笔记本中的CPU、硬盘、内存、主板、显卡,及其在整个系统运行时各个部件承担的角色以及发挥了怎样的作用。2.1 CPU中央处理器(Central Processing Unit,CPU),是电子计算机的主要设备之一。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。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的
8、编程。CPU是计算机中的核心配件,只有火柴盒那么大,几十张纸那么厚,但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。计算机中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。 CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机的三大核心部件。单核心的处理器有一个物理处理器,而双核的有两个,处理数据时可以齐头并进,同时处理,可以说增大了数据的处理带宽,而且多线程时性能明显优于单核心。CPU由控制器、运算器和寄存器组成,通常集中在一块芯片上,是计算机系统的核心设备。首先,CPU的内部结构可以分为控制单元,逻辑运算单元和存储单元(包括内部总线及缓冲器)三大部分。CPU的工作原理就像一个工厂对产品的
9、加工过程:进入工厂的原料(程序指令),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(存储单元)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。在这个过程中,我们注意到从控制单元开始,CPU就开始了正式的工作,中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理,交到存储单元代表工作的结束。Intel 奔腾双核 T4300(如图2-1)CPU系列:英特尔 奔腾双核 纠错CPU型号:Intel 奔腾双核 T4300图2-1 CPU信息CPU主频:2.1GHz总线规格:800MHz二级缓存:1MB核心类型:Penryn核心/线程数:双核心/双
10、线程指令集:64bit制程工艺:45nm2.2 内存图2-2 DDR3内存内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。 内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。最早的内存类型是SDRAM,随后发展成DDR SDRAM(Double Data Rate
11、 SDRAM)简称DDR,也就是“双倍速率SDRAM”的意思。随后随着CPU的发展,内存也随着发展,出现了DDR2,它是DDR位宽的两倍,大大提高了预读数据的处理量。现在是DDR3,比DDR2位宽、频率提高了一些,但最主要的是它有更低的工作电压,性能更好更省电。DDR3(如图2-2)内存采用了ODT(核心整合终结器)技术以及用于优化性能的EMRS技术,同时也允许输入时钟异步。在针脚定义方面,DDR3表现出很强的独立性,甚至敢于彻底抛弃TSOPII与mBGA封装形式,采用更为先进的FBGA封装。DDR III内存用了0.08微米制造工艺制造,将工作在1.5V的电压下。打个比方,文件柜代表系统的磁
12、盘存储器(如硬盘),程序和数据存储在这里以便长期保存。桌子代表系统的内存,它允许在桌边工作的人(处理器)直接访问桌上的任何文件。文件代表可以加载到内存里的程序和文档。要操作一个特定的文件,首先必须从柜子里取出它并放到桌子上。如果桌子足够大,可以一次在上面打开多个文件。同样,如果系统有更多的内存,就可以运行更多更大的程序,操作更多更大的文档。2.3 硬盘硬盘(港台称之为硬碟,英文名:Hard Disc Drive 简称HDD)是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。主要有ATA、ID
13、E、SATA、SATA2接口,主流是3.5寸台式机硬盘和2.5寸笔记本硬盘,是现代计算机中唯一的机械机构。主要参数是容量、转速、盘片数量、传输速率和缓存。主要生产厂商是希捷、迈拓、西部数据、富士通、日立、三星等。富士通MJA2320BH G2 (320 GB) 5400 RPM 。如图2-3所示:图2-3 富士通笔记本硬盘串口硬盘,采用SATA数据线,最大传输率300MB/s,通过盘片转动,磁头在盘片上寻找相应的簇,磁盘为现代计算机上唯一的机械部件,因此相比起来比较容易损坏,而硬盘也成为了计算机速度提升的瓶颈,硬盘转速笔记本硬盘大都为5400RPM,而台式机大都是7200RPM,转速越大,硬盘
14、的平均访问时间也变小了,相应的性能也就提高了,但同时噪音也会变大,硬盘温度也会升高,散热会成问题,因此笔记本大都采用5400RPM转速硬盘。2.4 显卡芯片 显示芯片是显卡的核心芯片,它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏,它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。显示主芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片,不论从内部结构还是其性能,都存在着差异,而其价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位,就相当于电脑中CPU的地位,是整个显卡的核心。因为显示芯片的复杂性,目前设计、制造显示芯片的厂家只有NVIDIA、ATI、SIS、3DLabs等公司。家用娱乐性显卡都采
15、用单芯片设计的显示芯片,而在部分专业的工作站显卡上有采用多个显示芯片组合的方式。主要参数有位宽、显存、流处理器数量等。现在主要有ATI和nvdia两家显示芯片公司,两家公司架构不同,所以具体的表现也不同。ATI的显示芯片对游戏的平面、色彩及3D效果支持的相对好些。如果是玩游戏的电脑推荐使用ATI芯片的显卡。Nvidia Geforce显示芯片对图象视频的色彩及3D效果支持的相对好些。如果是绘图和视频处理推荐使用Nnidia芯片的显卡。如图2-4所示:图2-4 显示芯片NVIDIA GeForce G 210M 显卡类型:中低端独立显卡 纠错显卡芯片:NVIDIA GeForce G 210M显
16、存容量:1GB显存类型:无显存位宽:64bit流处理器数量:16可以看出,GT240M属于中低端显卡,显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,承担输出显示图形的任务,不过这款显卡对于一般的游戏、高清影音、家庭学生足够。2.5 主板芯片组 芯片组(Chipset),是主板的核心组成部分,联系CPU和其他周边设备的运作。如果说中央处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个身体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core
17、 Logic,Core的中文意义是核心或中心,光从字面的意义就足以看出其重要性。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,如果芯片组不能与CPU良好地协同工作,将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。主板芯片组几乎决定着主板的全部功能,其中CPU的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能,显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本
18、的VGA输出接口)等,是由芯片组的南桥决定的。还有些芯片组由于纳入了3D加速显示(集成显示芯片)、AC97声音解码等功能,还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。 现在的芯片组,是由过去286时代的所谓超大规模集成电路:门阵列控制芯片演变而来的。芯片组的分类,按用途可分为服务器/工作站,台式机、笔记本等类型,按芯片数量可分为单芯片芯片组,标准的南、北桥芯片组和多芯片芯片组(主要用于高档服务器/工作站),按整合程度的高低,还可分为整合型芯片组和非整合型芯片组等等。Intel GM45 Intel GM45芯片组主板。如图2-5所示:图2-5 笔记本主板采用移动式英特尔 图形媒体加速器 45
19、00MHD 的英特尔 GM45 高速芯片,支持蓝光标识的高清视频回放,为蓝光驱动器提供原生支持 傲人的 3D 图形性能, 英特尔 清晰视频技术为您带来精良的视频质量,英特尔GM45 高速芯片组对蓝光内容采用基于硬件的编码技术,支持双通道 DDR3 和 DDR2 内存、1066 MHz 系统总线、PCI Express x16 显卡端口和 PCI Express x1 I/O 端口、串行 ATA 及高速 USB 2.0 连接。第3章 计算机的软件计算机软件(Computer Software)是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需的阐
20、明性资料。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人看的,不一定装入机器。软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户,为了使计算机系统具有较高的总体效用,在设计计算机系统时,必须通盘考虑软件与硬件的结合,以及用户的要求和软件的要求。主要分为系统软件和应用软件。3.1 系统软件系统软件主要包括:操作系统,语言处理程序,高级语言系统和各种服务性程序等,如windows7系统、汇编语言编辑器等。那么操作系统究竟是什么呢?总的来讲,操作系统是控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源、合理有效地组织计算机系统的工作,为用户提供一个使
21、用方便可扩展的工作环境,从而起到连接计算机和用户的接口作用。操作系统和用户的关系是被动和主动的关系,即用户将自己对计算机的需求以过交互操作的方式命令操作系统完成,而操作系统是根据完成任务的需要分配资源,它仅有的主动权就是在于如何分配与何时分配。在此将这种对操作系统定义方式称为被动式定义,从理论上认为操作系统是完全按用户的要求来完成自己的工作。由此看来,操作系统是用户和电脑的一个桥梁,起着不可替代的作用。3.2 应用软件应用软件是用户可以使用的各种程序设计语言,以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合,分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合,供多用户使用
22、。例如微软office、PhotoshopCS3、QQ等。主要分为:1. 办公室软件 如:文书处理器 试算表程式 投影片报告 数学程式创建编辑器 绘图程式 基础数据库 档案管理系统 文本编辑器。2. 互联网软件 如:即时通讯软件 电子邮件客户端 网页浏览器 FTP客户端 下载工具。3. 多媒体软件 如:媒体播放器 图像编辑软件 音讯编辑软件 视讯编辑软件 计算机辅助设计 计算机游戏 桌面排版。4. 分析软件如:计算机代数系统 统计软件 数字计算 计算机辅助工程设计协作软件 如:协作产品开发。5. 商务软件 如:会计软件 企业工作流程分析 客户关系管理 Back office等等很多分类。第12
23、页 四川信息职业技术学院毕业论文第4章 计算机工作原理由各个硬件相连接组成后,我们来看看计算机是如何从最初的启动到进入操作系统后执行程序的。下面我们先介绍一下计算机的启动过程。4.1 计算机启动过程计算机启动的具体过程很复杂,包括硬件的启动和软件的启动。4.1.1 接通电源当我们按下电源开关时,电源就开始向主板和其它设备供电,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在此刻马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了,CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令。 4.1.2 加电自检系统BIOS的启动代
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