計算機硬件系統

所謂計算機硬件，是指組成計算機的各種物理設備，也就是我們在“認識計算機”中所介紹的那些看得見，摸得着的實際物理設備。它包括計算機的主機和外部設備。具體由五大功能部件組成，即：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。這五大部分相互配合，協同工作。其簡單工作原理為，首先由輸入設備接受外界信息(程序和數據)，控制器發出指令將數據送入(內))存儲器，然後向內存儲器發出取指令命令。在取指令命令下，程序指令逐條送入控制器。控制器對指令進行譯碼，並根據指令的操作要求，向存儲器和運算器發出存數、取數命令和運算命令，經過運算器計算並把計算結果存在存儲器內。最後在控制器發出的取數和輸出命令的作用下，通過輸出設備輸出計算結果。計算機系統中所使用的電子線路和物理設備，是看得見、摸得着的實體，如中央處理器(CPU)、存儲器、外部設備(輸入輸出設備、I/O設備)及總線等。 ^[1] 

計算機硬件是計算機的重要組成部分，其中包含了5個重要的組成部分：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。

1、運算器。

計算機硬件中的運算器主要功能是對數據和信息進行運算和加工。運算器包括以下幾個部分：通用寄存器、狀態寄存器、累加器和關鍵的算術邏輯單元。運算器可以進行算術計算（加減乘除）和邏輯運算（與或非）。

2、控制器。

控制器和運算器共同組成了中央處理器（CPU）。控制器可以看作計算機的大腦和指揮中心，它通過整合分析相關的數據和信息，可以讓計算機的各個組成部分有序地完成指令。

3、存儲器。

顧名思義，存儲器就是計算機的記憶系統，是計算機系統中的記事本。而和記事本不同的是，存儲器不僅可以保存信息，還能接受計算機系統內不同的信息並對保存的信息進行讀取。存儲器由主存和輔存組成，主存就是通常所説的內存，分為RAM和ROM兩個部分。輔存即外存，但是計算機在處理外存的信息時，必須首先經過內外存之間的信息交換才能夠進行。

4、輸入設備。

輸入設備和輸出設備都是進行人機互動的關鍵設備。鼠標、鍵盤等輸入設備的出現，給計算機帶來了天翻地覆的變化。現有的鼠標主要有兩類：光電鼠標和機械式鼠標。通過鼠標，我們可以很方便地在計算機屏幕上進行座標的定位，可以很好地操作圖形和軟件處理，為人類提供了最大的便捷。鍵盤也是一類非常重要的輸入設備，計算機大部分的指令都是通過鍵盤輸入來進行的。

5、輸出設備。

輸出設備也是計算機人機互動的關鍵設備，它的特點是可以將計算機的信息以畫面的形式展現出來，具有很好的直觀性。常見的輸出設備有顯示器、打印機、語音和視頻輸出裝置等。 ^[2] 

1、主板故障

主板是計算機硬件系統中最重要的組成部分之一，是整個計算機系統運行的基礎，主板故障往往表現在計算機無法正常啓動等難以判斷的故障現象。建議先裝好主板驅動，再裝顯卡、網卡、聲卡等其他板卡的驅動。如果主板電池出現問題，可以重設跳線，若問題依舊，可能是主板電池電壓不夠或損壞，這種情況更新主板電池再試。若因硬件衝突產生藍屏，BIOS被破壞造成無法顯示時，可以用刷BIOS的辦法來處理。另外要仔細檢查主板上的元件是否有鬆動。主板的電源有無接好或主板上的積塵太多也會造成主板發生故障。

2、內存故障

內存是一組或多組具備數據輸入輸出和數據存儲功能的集成電路，用於暫時存放程序和數據。內存出現故障時一般會引起系統的死機、重啓及無法顯示等現象，通常開機時會出現“嘀嘀嘀”的報警聲,遇到這種現象時,可以採取如下方法來排除：首先斷開電源，打開機箱，拔出內存條，看是否插反，若插反就換過來；如果沒插反，檢查一下內存條板載芯片和電路板是否存在損壞的跡象；如果內存條沒有損壞的跡象，檢查內存條金手指是否存在污跡，如果存在，用橡皮擦把污跡去除即可；另外，因內存條質量不佳或損壞而導致的系統工作不穩定，像系統頻繁出現藍屏死機或者系統經常自動進入安全模式等，可以更換內存條。最後計算機最好使用單根內存條，如果使用兩根的話，最好選用同品牌，同樣大小容量的內存條。

3、CPU故障

CPU是計算機硬件系統的核心，是採用具有運算器和控制器功能的大規模集成電路工藝製成的芯片組。當CPU針腳與主板插孔接觸不良時，開機後計算機會無任何反應，這時斷開電源，將CPU重新插好即可解決；如果CPU質量存在問題，計算機系統會出現無原因死機、重啓等現象，建議在購買CPU時，選擇盒裝且有保證書的CPU；另外，由於CPU主頻速度的不斷提高，高速緩存容量的加大，由於緩存問題而出現的系統不穩定故障也越來越多，這種情況下將BIOS中CPU的緩存關閉就可解決故障；還要注意CPU風扇或散熱片與CPU安裝時，最好能塗上一層散熱硅膠，這樣能有效防止因為散熱不良導致系統死機。

4、電源故障

電源是計算機硬件系統重要的組成部件，相當於人體的心臟，向所有的零部件輸送“血液”，是計算機系統正常工作的基本保證。電源故障的典型現象是顯示器沒有反應、無法開機或開機後電源指示燈一閃即滅，主機啓動無反應，或者多次開機才能正常啓動,這種情況就考慮換一個電源或功率大一點的電源再試。

5、硬盤故障

硬盤故障的主要現象是系統找不到硬盤，硬盤無法格式化，硬盤讀寫聲大，硬盤讀寫速度慢，數據丟失，顯示藍屏等。對於找不到硬盤，應首先打開機箱，檢查硬盤的數據線和電源線是否接好，接好後查看CMOS中有無顯示硬盤，如果沒有，換根數據線或是將數據線接到主板上正常的IDE或SATA接口上再試，如若還是不行，就更換硬盤跳線再試；無法格式化硬盤，用專用的分區和低格工具軟件DM解決；硬盤若是讀寫速度慢；建議先整理一下磁盤碎片，磁盤整理後還是一樣，而且還發出“咔嚓,咔嚓”的聲音，這時應停止使用硬盤，用專門的磁盤檢測工具(如Scandisk、DM)對硬盤檢測，對檢測到的壞道進行屏蔽。如果出現病毒侵襲的情況 時， 且病毒在自動複製並佔用了磁盤所有內存後， 面對 此類問題可採取殺毒軟件的方式進行解決。 而硬盤安裝如果出現錯誤時， 硬盤運轉會出現較大的聲音， 同樣會 引發故障， 此時重新安裝即可。 ^[5] 

6、風扇故障

計算機內的電源風扇和CPU風扇出現故障時，一般會引起系統死機，嚴重時會燒掉電源、CPU及主板。排除風扇故障方法為：打開機箱，運行計算機，看風扇是否轉動。如果CPU風扇時而運行時而停止，用手觸摸CPU，若温度正常，則是正常的。如果CPU温度過高，需要更換CPU風扇再試。 ^[3] 

7、藍屏故障

當計算機系統有大量錯誤出現時， 操作指令會被系統中斷。 從而導致系統崩潰，顯示器就會出現藍屏故障。針對藍屏故障， 維修處理過程中， 用户應當先檢查計算機硬件設備連接情況， 拔下驅動程序後再裝上。如果硬件設備連接方面沒有問題， 此時應當檢查軟件， 如果確定為安裝的某個軟件導致藍屏故障， 則卸載該軟件即可。重啓電腦後還需要全面殺毒，如果發現存在惡意病毒， 應當還原或重裝系統。 ^[5] 

1、以預防性維護為主

由於硬件系統出現的故障多為不可逆的故障，既故障大多不可修復，因此計算機硬件系統的維護要以預防性維護為主，而非硬件系統出現故障後在採取針對性的維護措施。以預防性為主的維護原則要求使用人員在使用計算機時要養成良好的操作習慣，同時定期清理計算機應用環境，讓計算機硬件系統處於良好的運行環境狀態。

在操作習慣上，使用人員要對計算計硬件系統性能及維護方式有基本的瞭解，再從細節做好預防性維護工作。例如，打開和關閉計算機。開機時，計算機接通電源後立即啓動計算機會造成電源電壓突然升高，電源老化速度更快。因此計算機接通電源後要隔一段時間再啓動計算機。關閉電腦則需要按照正確的方式關閉。部分計算機使用人員使用計算機硬件關機，這種關機方式對硬件容易造成巨大的損傷。

2、從易到難

在硬件系統維護過程中，技術人員要依據從易到難的維護原則進行維護。技術人員首先要從相對簡單的硬件故障問題入手，解決簡單的故障後再解決複雜的故障問題。例如技術人員維護計算機硬件系統，技術人員首先要對硬件系統進行基本的清潔工作，如清理容易藏污納垢的主機和鍵盤硬件，避免灰層污垢堆積較厚而影響硬件功能，主機灰塵過多會影響散熱，最終影響計算的正常和持續運行。做好基本的清理工作後，技術人員再對主機箱和電源等相關硬件進行深入仔細的檢查，從而通過有效的維護操作提高計算機硬件系統的使用壽命。 ^[4] 

1、合理分配資源

在正常情況下，操作系統會根據硬件的屬性自動分配資源和動態內存。且統一資源分配和動態內存的地址，以維護計算機正常運行。尤其是對於即插即用等簡單的設備類型。多數計算機操作系統都可以實現對設備的自動資源配置，以保障設備正常運行。但是，對於非即插即用性設備，由於這類設備對資源屬性有特定的要求。在此情況下，操作系統自動分配的資源難以滿足設備的需求，設備也就難以正常運行，因此，設備需要手工配置相應的設備，以便硬件設備能夠被正確驅動。如計算機已安裝正確的設備，使用人員在設備管理程序中找到。如計算機沒有正確安裝的設備，使用人員可通過更新設備驅動或使用指定設備驅動方式即可完成設備的安裝，或修改設備輸入輸出範圍表也可以消除設備衝突情況。

2、計算機主機的維護

計算機主機包含計內存、處理器和穩壓電源等核心設備，硬件系統以主板形成完整的連接，實現各種數據、資源傳輸和共享。在主機的日常維護中應從以下方面着手。首先，非計算機維護人員和非專業計算機人員儘量不要打開機箱或頻繁打開機箱，以保證機箱的封閉性，避免打開機箱過程中產生大量靜電，使灰塵進入及機箱內部。機箱要放置在乾燥區域，且周圍不得放置盛有溶液的容器。維護主機故障時應先斷開主機電源線，如有疑似故障硬件，可通過拔插該硬件的方式確定是否該硬件發生故障，如果無疑似故障硬件，則需通過逐一拔插硬件來確定故障硬件。

3、顯示器的維護

首先要定期清理顯示器表面的灰層和痕跡。由於液晶顯示器塗有護眼和防反射的塗層，與油脂接觸會破壞保護塗層的性能。因此不能直接用手或粘有油脂的物體直接擦拭顯示器屏幕，需要使用專用的清潔布和清潔劑擦拭，以防塗層被破壞。其次，擦拭顯示屏要堅持部分擦拭為主，儘量避免大面積擦拭和頻繁擦拭。最後，液晶顯示器的屏幕由三原色陣列排布形成，而顏色的壽命有較大的差異，顯示器屏幕的三原色中以綠色的壽命最短。而長時間打開顯示屏對綠色的使用壽命有較大影響，因此，如無需使用顯示器則需關閉屏幕，延長顯示器的使用壽命。最後，維護人員還可粘貼顯示器保護膜，防止灰塵聚集在屏幕上，減少擦拭的次數。 ^[4]