20100/20011学学年第22学期《常常用电子子产品使使用与维维护》参参考答案案一、大作作业( 大作业三三选二,第第一题必必选)第一题::模拟演演练自行行购买计计算机(笔笔记本电电脑或台台式电脑脑)一台台,要详详细介绍绍计算机机配置及及各硬件件参数——--要要介绍计计算机用用途及配配置理由由第二题:: 参阅阅相关书书籍及中中外文资资料,了了解计算算机(选选择台式式或笔记记本)主主板几大大电路模模块工作作原理答:⒈ 台式电电脑主板板一般由由接口电电路(键键盘、鼠鼠标接口口电路,串串口、并并口接口口电路,UUSB接接口电路路,电源源接口电电路、硬硬盘接口口电路),CCMOSS电路和和BIOOS电路路,开机机电路,供供电电路路(CPPU供电电电路、内内存供电电电路、南南北桥芯芯片组供供电电路路、AGGP和PPCI--E供电电电路),时钟钟电路,复复位电路路等组成其其电路组组成及原原理:⑴一般由由接口电电路①键盘、鼠鼠标接口口电路----键键盘、鼠鼠标的PPS/22接口是是一种66针的圆圆形接口口(也可可以用UUSB接接口,见见USBB接口电电路),其其中4针针用于传传输数据据和供电电,2针针为空脚脚。
主板板中键盘盘、鼠标标的接口口主要采采用PSS/2通通信协议议(串行行通信协协议),进进行通信信的两端端通过时时钟脚(CCLOCCK)同同步,并并通过数数据脚(DDATAA)交换换数据,键键盘、鼠鼠标接口口电路主主要由电电容、电电感、排排阻、跳跳线、南南桥芯片片或I//O芯片片等组成成主板板键盘、鼠鼠标接口口电路的的时钟信信号和数数据信号号一般由由南桥芯芯片或II/O芯芯片控制制其原原理是,电电源通过过跳线和和保险电电阻将供供电电流流加给排排阻,再再由排阻阻分给键键盘接口口和鼠标标接口与与南桥芯芯片之间间的数据据通信线线路,同同时又通通过电感感,为键键盘和鼠鼠标接口口供电其其中,电电阻起到到提升信信号的作作用,电电感起到到供电、数数据传输输时的抗抗干扰作作用,电电容起滤滤波作用用并改善善数据传传输质量量②串口、并并口接口口电路----串串口、并并口是主主板的外外部接口口a.. 串口口又称为为RS2232口口、COMM口,串串口主要要用来连连接外置置的调制制解调器器和工控控设备主主板串口口接口电电路主要要由串口口插座、滤滤波电容容和电感、稳压二二极管、串口管理芯片、南桥芯片或I/O芯片等组成。
串口接口电路可以由I/O芯片控制或南桥芯片控制其原理是,电源通过稳压二极管向串口芯片供电,通过南桥芯片或I/O芯片来控制串口芯片的数据传输,电容在数据传输时起到提高抗干扰作用b. 并口是主板的外部设备接口,常用来连接打印机、扫描仪等设备并口是一个25针空的接口,其中8根是地线,剩下的17根中数据线占8根,可进行数据输出,状态线占5根,用来输入状态信号,控制线占4根,用来输出控制信号并口接口电路主要由并口插座、排阻、排容和电感、并口管理芯片、南桥芯片或I/O芯片等组成其原理是,电源通过电阻,把电流分配给并口插座与南桥芯片或I/O芯片之间的传输通路,进行数据传输控制此时,电路中的电阻起到提升信号,电容起到滤波和防止静电的作用③USBB接口电电路----USSB(UUnivverssal Serriall Buus)是是“通用串串行总线线”,是计计算机中中应用非非常广泛泛的一种种主流接接口,目目前使用用USBB接口的的外设非非常多,主主要有打打印机、扫扫描仪、数数码产品品等UUSB接接口电路路主要由由USBB接口插插座、电电感、排排阻、滤滤波电容容、保险险电阻、南南桥芯片片等组成成其原原理是,USB接口电路中的保险电阻用来防止USB设备发生短路时烧坏ATX电源,贴片电阻、贴片电感是在数据传输时起到缓冲和滤波的作用,同时可改善数据传输质量(可参见简答题中,U盘的组成结构及工作原理)。
④电源接接口电路路----目前主主板中使使用的电电源插座座都是AATX电电源插座座,ATTX电源源插座是是一个220针或或24针针双排长长方形电电源接口口200针或224针(也也有4针针、8针针CPUU辅助电电源)AATX电电源接口口主要输输出±5V、±±12VV、3..3V等等几种工工作电压压3..3V主主要用在在给南桥桥、北桥桥、内存存和部分分CPUU外核电电压供电电±12VV主要用用在给CCPU、场场效应管管、风扇扇、串口口管理芯芯片供电电±5V主主要用在在CMOOS电路路、开机机电路、键键盘鼠标标接口电电路供电电其原原理是,220针或或24针针ATXX电源中中第144针或116针主主要用来来控制电电源的开开启与关关闭当当此脚的的电压为为低电平平时,AATX电电源的各各个针脚脚开始输输出各种种工作电电压,为为主板及及其他设设备供电电;当此此脚为高高电平时时,电源源各个针针脚停止止输出电电压,电电脑被关关闭⑤硬盘接接口电路路----主板硬硬盘接口口主要包包括IDDE接口口、SAATA接接口、UUSB接接口、IIEEEE13994接口口等,其其中IDDE接口口、SAATA接接口使用用比较广广泛,目目前大部部分主板板都同时时支持IIDE(440个针针脚)接接口和SSATAA(7个个针脚)接口,特别是SATA接口硬盘已经逐步成为市场主流。
其原理是,都通过南桥芯片控制⑵CMOOS电路路和BIIOS电电路① CMMOS电电路----主要要由CMMOS随随机存储储器、实实时时钟钟电路(振振荡电路路、晶振振、谐振振电容等等)、跳跳线、南南桥芯片片、电池池及供电电电路等等几部分分构成其其原理是是,当AATX电电源接电电后,AATX输输出5VV待机电电压,此此电压通通过三端端稳压器器后,转转换成33.3VV电压,此此电压通通过三端端稳压二二极管分分别加到到南桥芯芯片和跳跳线的第第一针脚脚由于于三端稳稳压器输输出电压压高于电电池3..0V电电压,使使三端稳稳压二极极管内置置的二极极管的负负极电压压高于正正极电压压,处于于截止状状态此此时CMMOS电电路有AATX电电源供电电,CMMOS电电路同样样处于工工作状态态,并随随时准备备参与唤唤醒任务务当主主板开始始工作后后,CMMOS电电路会根根据CPPU的请请求向CCPU发发送开机机自检程程序,准准备开机机当AATX电电源断电电瞬间,使使三端稳稳压二极极管内置置的二极极管的负负极电压压低于正正极(电电池)电电压,恢恢复使电电池向南南桥供电电,保证证CMOOS电路路正常工工作,CCMOSS存储器器中的信信息不丢丢失。
② BIIOS电电路----BIIOS全全名为BBasiic IIntpput Outpput Systtem,即即基本输输入/输输出系统统,是电电脑中最最基础而而又最重重要的程程序这这一段程程序存放放在一个个不需要要电源的的记忆芯芯片中,就就是平常常所说的的BIOOS它它为计算算机提供供最低级级的、最最直接的的硬件控控制,计计算机的的原始操操作都是是依照固固化在BBIOSS里的程程序来完完成的BBIOSS是硬件件与软件件之间的的一个“转换器器”或是接接口,它它负责开开机时对对系统的的各种硬硬件进行行初始化化设置和和测试,以以确保系系统能够够正常工工作其其原理是是,当主主机电源源开始供供电,CCPU接接收到电电压调节节系统发发出的一一个电压压信号,经经过一系系列的逻逻辑单元元确认CCPU运运行电压压后,主主板芯片片接收到到发出“启动“工作的的指令,让让CPUU复位并并接着CCPU发发出寻址址信息寻寻找自检检程序,寻寻址信息息通过前前段总线线发向北北桥芯片片,北桥桥芯片接接到寻址址信息后后,再发发给南桥桥芯片,南南桥芯片片收到寻寻址信息息后,通通过PCCI总线线传输到到ISAA总线,再再由ISSA总线线控制器器和译码码器向BBIOSS芯片传传输166位地址址信号。
BBIOSS接到地地址信号号后再通通过ISSA总线线、PCCI总线线、南桥桥、北桥桥、前端端总线向向CPUU输出自自检程序序,CPPU收到到自检程程序后开开始自检检并启动动计算机机⑶开机电电路----主板板开机电电路是主主板中的的重要单单元电路路,主要要由ATTX电源源插座、南南桥芯片片、I//O、门门电路、开开机键(PPW-OON)、开开机芯片片和一些些电阻、电电容、三三极管、二二级管等等元件组组成其其原理是是,主板板开机电电路通过过开关(PPW-OON)触触发主板板开机电电路,开开机电路路中的南南桥芯片片或I//O芯片片对触发发信号进进行处理理后,发发出控制制信号,控控制开关关控制三三极管或或门电路路将ATTX电源源相应针针脚的高高电位拉拉低,以以触发AATX电电源主电电源电路路开始工工作,使使ATXX电源各各针脚输输出相应应工作电电压,为为主板等等设备提提供工作作电压⑷供电电电路----主板板供电电电路是主主板重要要的单元元电路,其其作用是是将ATTX电源源输出的的电压进进行转换换处理,使使其满足足不同设设备的需需要主主板供电电电路主主要由以以下电路路构成①CPUU供电电电路----主板板的CPPU供电电电路主主要由电电源管理理芯片、电电感线圈圈、场效效应管(MMOSFFET管管)和电电解电容容等元件件组成。
CCPU供供电电路路通常采采用PWWM开关关电源方方式供电电,即由由电源管管理芯片片根据CCPU工工作电压压需求,向向连接的的场效应应管发出出脉冲信信号,然然后控制制场效应应管的导导通与截截止,将将电能储储存在电电感中,然然后再通通过电容容滤波后后向CPPU输出出工作电电压其其原理是是,当电电脑开机机后,电电源管理理芯片在在获得AATX电电源输出出+5VV或+112V供供电后,为为CPUU提供电电压,接接着CPPU电压压自动识识别引脚脚发出电电压识别别信号VVID给给电源管管理芯片片电源源管理芯芯片再根根据CPPU的VVID电电压,发发出驱动动控制信信号,控控制两个个场效应应管导通通的顺序序和频率率,使其其输出的的电压与与电流达达到CPPU 核核心供电电要求,为为CPUU提供工工作需要要的供电电②内存供供电电路路----目前主主板向DDDR22(或DDDR33)内存存提供的的电压为为1.88V和00.9VV上拉电电压,它它是一种种开关电电源组成成的供电电方式,采采用这种种方式的的供电电电路主要要由专业业的电源源管理芯芯片、电电感、场场效应管管、滤波波电容等等部件组组成其其工作原原理与DDDR供供电电路路的原理理相似(请请参考DDDR供供电电路路的原理理的相关关书籍和和资料)。
略)③南北桥桥芯片组组供电电电路----主板板中南北北桥芯片片组需要要的电压压主要有有3.33V电压压、2..5V、电电压1..8V电电压、11.5VV电压、11.2VV电压由由于芯片片组需要要的工作作电压较较多,主主板一般般都设有有专门的的南北桥桥供电电电路为南南北桥组组供电其其供电方方式和内内存供电电电路基基本相同同略略)④AGPP和PCCI-EE供电电电路----其供供电方式式和内存存供电电电路基本本相同略)⑸时钟电电路----主板板时钟电电路主要要由时钟钟发生器器芯片、114.3318MMHz晶晶振、电电容、电电阻和电电感等组组成主主板上多多数部件件的时钟钟信号由由时钟发发生器提提供不同同的时钟钟频率时时钟发生生器是主主板时钟钟电路的的核心,如如同主板板的心脏脏其原原理是,当当开机时时,南桥桥收到PPG信号号后,发发送复位位信号给给时钟电电路中的的时钟发发生器芯芯片,同同时电源源的3..3V经经过二极极管和电电感进入入时钟发发生器芯芯片,为为时钟电电路供电电此时时时钟发发生器芯芯片内部部的分频频器开始始工作,和和晶振一一起震荡荡,将晶晶振产生生的频率率按照需需要放大大和缩小小后,输输送给主主板的各各个部件件。
⑹复位电电路----主板板复位电电路主要要由ATTX电源源第8脚脚、复位位开关、774门电电路、南南桥、电电阻和电电容等元元件组成成ATTX电源源第8脚脚通过门门电路芯芯片744HC114D分分别连接接到南桥桥芯片、北北桥芯BBIOSS芯片、时时钟发生生器芯片片、电源源管理芯芯片其其原理是是,当AATX电电源开始始工作是是,电源源第8脚脚(PGG信号)在在电源的的工作瞬瞬间会有有一个延延时的过过程,延延时的时时间1000mss~5000ms此此瞬间变变化的00~1电平平信号通通过门电电路芯片片74HHC144D后被被分成了了5路,一一路通过过PWOORK端端口进入入南桥芯芯片内部部的系统统复位控控制模块块,使南南桥复位位;一路路通过PPWORRK端口口进入北北桥芯片片,为北北桥提供供PWOORK信信号;一一路通过过WPJJ端口进进入BIIOS芯芯片,为为BIOOS电路路提供复复位信号号;一路路通过PPG#端端口进入入时钟发发生器芯芯片,为为时钟电电路提供供复位信信号;最最后一路路通过PPG#端端口进入入电源管管理芯片片,为供供电电路路提供复复位信号号复位位信号进进入这几几个芯片片后,首首先使它它们复位位开始工工作,为为主板提提供供电电、时钟钟频率等等。
⒉笔记本本电脑主主板一般般由上电电时序与与开机电电路、电源切切换控制制电路和和充电控控制电路路、系统供供电电路路、CPUU供电电电路、其他供供电电路路(内存供供电电路路、芯片组组供电电电路、显卡//PC卡卡供电电电路 、PC卡卡插槽供供电电路路)、时钟钟电路、复复位电路路、CMMOS电电路和接接口电路路、(电源源适配器器)和高压压板供电电电路构构成虽虽然台式式电脑和和笔记本本电脑外外形差别别很大,但但其基本本架构和和原理还还是一样样的故故,各电电路的构构成与工工作原理理介绍参参阅台式式电脑相相关电路路略略)第三题::了解怎怎样看无无线电电电路图,简简述一种种常用电电子产品品电路原原理(如如稳压电电源、收收音机等等)答:⒈单单片调频频调幅收收音机工工作原理理见图图(1)所所示收收音机是是用“电电磁感应应”原理理接收图(1)调频调调幅收音音机电原原理图电磁波信信号,其其工作过过程简述述如下⑴ 调幅幅收音机机工作原理理过程::通过图图(2),可可看出,其其工作过过程是通通过天线线调谐回回路和本本机振荡荡混频后后的差频频得到固固定的4465KKHz中中频信号号(这样样可获得得最好的的选择性性.),经经过 图(22)调幅幅收音机机工作原原理框图图中频放大大后,再再经过检检波器后后取出低低频(音音频)信信号,经经送前置置放大器器进行放放大,最最后送到到功率放放大器进进行放大大输出我我们需要要的音频频信号,完完成了调调幅高频频载波的的解调过过程。
⑵调频收收音机工工作原理理过程::通过图图(3),可可看出,其其工作过过程是通通过天线线调谐回回路和本本机振荡荡混频后后,得到到10..2MHHz中频频信号,经经过二次次(一次次鉴频,一一次检波波)检波波后低频频信号,经经送前置置放大器器进行放放最后送送到功率率放大器器进行放放大输出出我们需需要的音音频信号号,完图(3)调调频收音音机工作作原理框框图成了调频频高频载载波的解解调过程程⒉串联式式稳压电电源工作作原理::见图(44)所示示串联联型稳压压电路,除除了变压压、整流流、图(4)串联式稳压电源电原理图滤波外,稳稳压部分分一般有有四个环环节:调调整环节节、基准准电压、比比较放大大器和取取样电路路当电网电电压或负负载变动动引起输输出电压压V0变化时时,取样样电路将将输出电电压V0的一部部分馈送送回比较较放大器器和基准准电压进进行比较较,产生生的误差差电压经经放大后后去控制制调整管管的基极极电流,自自动地改改变调整整管集——射极间间的电压压,补偿偿V0的变化化,从而而维持输输出电压压基本不不变二、简答答题⒈笔记本本电脑主主板与台台式电脑脑的差异异答:台式式电脑的的主板可可以包含含系统平平台的芯芯片组合合4~8个标标准插槽槽,即所所谓的功功能扩展展槽。
这这些插槽槽可分别别接入本本地网卡卡、声卡卡和显卡卡等功能能模块,用用于满足足不同的的应用环环境下的的系统需需求此此外,还还需要一一个专门门的机箱箱为电源源,为主主板提供供3.33V、55V和112V等等直流稳稳压电源源由于于受空间间体积限限制较小小,主板板上的电电子元件件体积较较笔记本本电脑打打,布局局也相对对稀疏笔笔记本电电脑则是是采用“Alll-Inn-Onne”的单一一主板设设计理念念,整机机通常包包含一块块主板和和相应的的接口设设备,如如内置键键盘、光光驱等主主板上除除了系统统芯片组组平台外外,还集集成了显显卡、声声卡、本本地网卡卡等各功功能模块块由于于主板上上的元器器件安装装密度很很高,为为减少发发热量,集集成电路路芯片一一般都采采用CMMOS芯芯片此此外,主主板还集集成了系系统芯片片工作的的电压产产生和管管理的电电源模块块,负责责整个电电脑系统统工作电电压的产产生及系系统电池池的充放放电控制制⒉笔记本本电脑显显示记模模组与台台式电脑脑的差异异答:台式式电脑需需要将主主机的视视频信号号通过VVGA(VVideeo GGrapphiccs AArraay)模模拟信号号端口输输出到外外接的基基于VGGA视频频端口的的液晶显显示屏,整整个显示示系统也也会显得得有些厚厚重。
笔笔记本电电脑采用用的是基基于LVVDS(LLow Volltagge DDifffereentiial Siggnall)数字字视频传传输界面面的液晶晶显示屏屏模组(LLiquuid Cryystaal DDispplayy, LLCD)..该视频频界面具具有工作作电压低低、差分分信号抗抗干扰力力强和数数据传输输带宽高高等VGGA接口口无法比比拟的特特点LLCD显显示面板板具有体体积小、驱驱动电压压低、功功耗小的的特点其其自身不不发光的的被动显显示特性性,是人人的眼睛睛观看不不易产生生疲劳,有有利于眼眼睛的健健康的保保护同同时,主主板还预预留VGGA视频频输出端端口,一一保证在在外接显显示设备备接入时时的视频频信号输输出⒊双核处处理器和和双处理理器的区区别答:所谓谓双核处处理器就就是基于于单个半半导体的的一个处处理器上上拥有两两个一样样功能的的处理核核心简简单的说说就是在在一块CCPU基基板上集集成两个个处理器器核心,并并通过并并行总线线将各处处理器核核心连接接起来,共共同使用用一份缓缓存等硬硬件配置置双处处理器就就是双芯芯片或两两块CPPU,也也就是核核心是两两个外,其其它缓存存等硬件件配置都都是双份份的。
⒋使用数数字万用用表测量量场效应应管的好好坏答:用数数字万用用表测量量场效应应管的好好坏:将数字万万用表拨拨到二极极管挡,然然后先将将场效应应管的三三只引脚脚短接,接接着用两两只表笔笔分别接接触场效效应管三三只引脚脚中的两两只,测测量三组组数据如如果其中中两组数数据为11,另外外一组数数据在3300ΩΩ~8000Ω之间,说说明场效效应管正正常;如如果其中中有一组组数据为为0,则则场效应应管被击击穿⒌U盘的的组成结结构及工工作原理理答:当UU盘连接接到电脑脑主机的的USBB接口中中,电脑脑USBB接口的的5V电压压通过UU盘的USSB接口口的供电电针脚为为U盘供电电电路提提供供电电,产生生Vccc电压接接着USSB接口口电路中中的USSB插座座的数据据输入针针脚为高高电平,而而数据输输出引脚脚为低电电平;当当电脑主主板中的的USBB模块检检测到数数据线上上的一高高一低电电平信号号后,就就认为UUSB设设备连接接好,向向USDD设备发发出准备备好信号号接着着U盘的主主控芯片片调取存存储器中中的基本本信息及及文件信信息,通通过USSB接口口发送给给电脑主主机的UUSB总总线,电电脑主机机接收数数据后,就就会提示示发现新新硬件,并并开始安安装U盘的驱驱动程序序。
驱动动程序安安装完成成之后,接接着用户户就看见见U盘存储储器中的的文件了了当用用户向UU盘中存存储数据据文件时时,主控控芯片首首先检测测其写保保护端口口的电平平信号若若写保护护端口为为高电平平信号,则则主控芯芯片接着着向闪存存芯片发发送一个个读写信信号,接接着闪存存将数据据存入其其中;若若写保护护端口为为低电平平信号,则则主控芯芯片向闪闪存芯片片发送一一个写保保护信号号,闪存存将拒绝绝数据的的存储三、填空空⒈BIOOS 芯芯片实质质是一个个ROMM,其中中保存电电脑最重重要的基基本输入入/输出出程序、系统设设置信息息、开机上上电自检检程序和系统启启动自举举程序⒉北桥芯芯片是主主板上离离CPUU最近的的一块芯芯片,负负责与CCPU联联系并控控制内存存、PCII、AGPP数据在在北桥内内部传输输南桥桥芯片主主要负责责I/OO接口及IDEE设备的的控制等等,是输输入/输输出控制制器中心心⒊显示器器的带宽宽是显示示器视频频放大器器通频带带宽度,它它决定显显示器的的亮度和色彩⒋测量法法是故障障检测中中使用最最为广泛泛、最有有效的方方法根根据检测测的电参参数特性性可分为为电阻法法、电压压法、电电流法、波波形法和和逻辑状状态发。
⒌用311/2位数字字万用表表测量电电阻时,如如果量程程置位在在20MM档位,显显示屏上上最大显显示数为为19..99⒍从U盘盘(USSB接口口)到硬硬盘的数数据传输输受存取取速度的的控制⒎CPUU扩展指指令集指指的是CCPU增增加的多多媒体或或者是33D处理理指令,著著名的有有MMXX、SSEE、SSEE2和SSEE3指令集集⒏模拟示示波器的的操作简简单、垂直分分辨率高高、数据更更新快、实时带带宽和实实时显示示这些特特点是数数字示波波器所不不具备的的。