计算机组装维护与维修.ppt

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1、第9章 PC电源、键盘、鼠标和光驱,本章介绍了微机系统电源部件、键盘、鼠标和CD-ROM光盘驱动器的规格参数、特点和原理等。9.1 电源部件 9.2 微机键盘 9.3 鼠标器 9.4 光盘驱动器,退出,9.1 电源部件,9.1.1 PC电源部件简介 9.1.1.1 电源部件的特点 就工作原理而言，微机电源与电视接收机、录像机等各种电器的电源类似，都属于开关式直流稳压电源，在维修上可以举一反三。不同之处在于，其它电器的电源电路大多做在主板上，损坏时必须进行元件级维修。而PC电源却是一个独立的标准部件，它的电路都做在一个铁盒子里，当出现故障时可以做元件级维修，也可以拆卸整个部件进行更换。,由于是一

2、个标准部件，它就有统一的外形和固定螺孔，还有统一的输入、输出电源规格和连接器。电源部件有标准的市电（交流220V或110V）输入插座，它的输出直流电压（+5V、+12V、+3.3V等）也是通过标准的插头与主板和各种驱动器相连接。微机电源部件有AT和ATX两种规格，分别适用于老式的AT主板和新式的ATX主板，它们的电源开关和主板电源插头都有所不同。AT电源的外形如图9-1所示，ATX电源的外形如图9-2所示。PC电源部件均安装在微机机箱的后部。由于它的外形尺寸、安装孔位、电气性能和接插件等都有统一标准，所以在PC兼容机上有充分的互换性。,图9-1 AT电源部件,图9-2 ATX电源部件,电源部件

3、铁盒内部只有一个电路板和散热风扇。开机时风扇由电源自身的12V直流供电，向机箱后面排风。它既给电源散热，也通过电源盒壁上的小孔为整个机箱散热。电源部件的内部如图9-3所示。,图9-3 电源部件的内部,微机电源能在市电或负载波动的情况下输出稳定的直流电压以保证微机正常工作。输出的直流电压都有过压或过流保护，即当发生电源过压或过流时，电源会自动关闭输出，从而保护主板、扩展卡和驱动器等部件。+5V和+3.3V提供给主板和驱动器的所有电路元器件，包括集成块、晶体管和其它元件。+12V提供给主板的CPU风扇、总线扩展槽和各个驱动器的马达。-5V和-12V提供给主板的总线扩展槽。,电源部件在空载加电时，测

4、量其各路输出直流电压可能不在标称值上，通常5V可能偏高到5.2V，12V可能偏低到10.6V。还有些电源部件有空载保护功能，在空载加电时，其各路输出直流均为0V。因此，要想准确测量电源的输出电压标称值，应当连接主板或某个驱动器（比如硬盘）。,9.1.1.3 电源部件的输出连接器 AT电源输出电压连接器分为两个六芯插头和若干个四芯插头。两个六芯插头接到主板的两个电源插座上，其它的四芯插头可接到硬盘、软盘驱动器或光盘驱动器等部件的电源插座上。,AT主板电源插头与主板的连接如图9-4所示。第一个六芯插头标号为P8。它的1脚为橙色线，是PG（Power Good）信号，高电平（4.7V）以上有效。2脚

5、为红色线，+5V输出。3脚为黄色线，+12V输出。4脚为蓝色线，-12V输出。5、6脚为黑色线，系统地线GND（Ground）。第二个插头标号为P9。它的1、2脚为黑色线，系统地线GND（Ground）。3脚为白色线，-5V输出。4、5、6脚为红色线，+5V输出。P8、P9两个插头在与主板电源插座连接时，四条黑色地线应靠在一起，特别要注意不能左右错位，要准确地插入。大小两种规格的多个四芯插头用于连接软、硬盘和光盘驱动器，它们的1脚为黄色线，+12V输出，2、3脚为黑色接地线（GND），4脚为红色线，+5V输出。,图9-4 AT电源与主板的连接,多能奔腾（Pentium MMX）以上的微机系统逐

6、步改用ATX结构主板，相应的电源部件也都改用ATX电源。ATX电源主要是在AT电源的基础上增加了+3.3V电压输出，电流约十几安培。还增加了实现“软”开关机功能的电源开关信号“ON/OFF”。还为实现系统睡眠和省电功能，增加了等待状态永不断电电源，即“SB（Stand By）”+5V电压输出，电流约500mA。,ATX电源的主板插头是一个20针的白色矩形插头，它的各线定义是：4、6、19、20脚为红色线，+5V输出。10脚为黄色线，+12V输出。1、2、11脚为橙色线，+3.3V输出。18脚为蓝色线，-5V输出。12脚为棕色线，-12V输出。3、5、7、13、15、16和17脚为黑色线，系统地

7、线（GND）。8脚为白色线，电源好信号PG（Power Good）。9脚为紫色线，等待状态SB+5V输出。14脚为绿色线，电源软开关，即PS-ON（Soft On/Off）。ATX主板电源插头与主板的连接如图9-5所示。,图9-5 ATX电源与主板的连接,PG信号是一个表示电源输出正常的信号，它控制着CPU是否工作。在电源通电后，电源部件的各路直流输出电压都不可能立即跳变到正常值，而有一个短暂的不稳定的过渡过程。这时PG要保持一个低电平（0V），控制着CPU不工作。通常延迟几百个mS（毫秒），也就是电源部件输出的各路输出直流电压已达到正常稳定状态，PG变为高电平（5V），这时才控制CPU复位（

8、Reset），开始启动工作。可见如果PG端不正常，即使输出电压都正常，主机也不能启动工作。,9.1.2 电源部件电路原理 PC电源部件从电路原理上说属于“脉冲宽度调节式开关型直流稳压电源”。这个名称反映了电路的几个特点：首先它是将交流市电转换为多路直流电压输出，其次它的功率元件是工作在开关状态，最后它是依靠调节脉冲宽度来稳定输出电压。典型的脉宽调节式开关型直流稳压电源的基本原理缤9-6所示。“开关”是指它的电路工作在高频（约34KHz）开关状态，这种状态带来的好处是高效、省电和减小体积。“脉冲宽度调节”是指根据对输出电压波动的监测，以负反馈来调节高频脉冲信号的脉冲宽度，最终达到稳定输出直流电压

9、的稳压原理。,图9-6 脉宽调节式开关型直流稳压电源原理,开关电源的特点是：开关电源同以往的串联线性调整式直流稳压电源相比，具有体积小、重量轻、效率高和可靠性高等优点，已成为微机电源的基本选型。工作原理：220V交流市电经整流滤波后变成300V的直流电压，直接馈送到脉冲宽度调节功率转换电路。在脉冲振荡和脉宽调节控制电路的驱动下，功率转换电路输出周期不变而脉宽可变的矩形脉冲电压。矩形脉冲经高频变压器降压整流滤波后，即得到微机所需的5V和12V直流电源。,稳压原理：矩形脉冲的宽度受输出+5V直流电压波动的负反馈控制。即当输入市电电压或电源负载波动时，会引起输出直流电压的波动，比如使之升高。负反馈控

10、制电路则使矩形脉冲的宽度相应变窄，经过线性的功率放大、变压、整流和滤波处理，又使得输出直流电压降低，达到了稳压的目的，反之亦然。输出直流电压Vo=Vi(n2/n1)(s/T)。其中Vi为矩形脉冲的幅度，n1和n2分别为高频变压器原边和副边绕组的匝数（为常量），s为矩形脉冲的宽度，T为矩形脉冲的周期（为常量）。显然，在矩形脉冲周期T不变的前题下，只要适当控制脉宽调节电路的负反馈量，使得矩形脉冲宽度s的变化方向与矩形脉冲幅度Vi的变化方向相反，且保持二者乘积不变，就可以保证输出的直流电压Vo不变，实现稳压目的。,为了改善电源的性能，采取的措施有对市电的低通滤波，以去除线路上的高频干扰。向显示器馈送

11、交流电源的插座。还有220V或110V市电选择电路。有输出电压微调电位器。有各种自动保护电路，如过压、过流保护、空载保护、直流输出电压缺相保护和市电欠压保护等。还有开机延迟启动输出等等。,9.2 微机键盘,9.2.1 键盘的特点 键盘（KeyBoard，KB）是微机系统的最基本的输入设备，用户通过它键入操作命令和文本数据。目前随着图形用户界面的出现，鼠标器在很大程度上替代了键盘的操作功能，但在文本数据输入等方面，键盘还有其独特的优势。84键键盘为过去IBM PC/XT和PC/AT机的标准键盘，现在已很难见到。101键键盘是目前普遍使用的标准键盘。104键键盘配合Windows 9x，增加了3个

12、直接对“开始”菜单和窗口菜单操作的按键。,键盘的外形如图9-7所示。按照按键的不同功能可分为5个键区：标准英文打字机键，专用控制键，可定义功能键，编辑键，数字和编辑两用小键盘。键盘通过一条四芯电缆、通用的5针大KB插头或通用的6针小KB插头与主板的大KB插座或PS/2接口相连。键盘输入信号直接送到主板的键盘处理器芯片（KB BIOS），实现系统对键盘输入数据的接收处理。,图9-7 微机的104键标准键盘,9.2.2 键盘原理 键盘按键的开关结构可以分为有触点式机械开关和无触点式电容或霍尔效应开关。目前的键盘多为后者，可靠性高、手感好，通常击键次数可达亿次，很少故障。键盘电路的功能是对按键矩阵进

13、行重复快速的扫描，以便把每一个按键动作转换为相应的ASCII码送给计算机去识别和执行。,图9-8是键盘的引脚信号配置和连接。过去的键盘插头为5针DIN型连接器，脚1为键盘时钟（KB CLK），脚2为键盘数据（KB Data），脚3为未用（NC），脚4为接地线（GND），脚5为+5V电源（VCC）。有些键盘背面还有一个XTAT方式选择开关，对286以上机型均应拔到“AT”位置。目前PS/2键盘插座为6接脚，脚1为键盘数据（KB Data），脚2为未用（NC），脚3为接地线（GND），脚4为+5V电源（VCC），脚5为键盘时钟（KB CLK），脚6为未用（NC）。,图9-8 键盘插头的信号配置和连

14、接,9.3 鼠标器,9.3.1 鼠标的特点 鼠标（Mouse）是微机的重要输入设备，它是伴随着DOS下的图形操作界面软件出现的，在Windows图形界面操作系统出现后，它的优点进一步得到了发扬。鼠标器以直观和操作简易的特点得到广泛使用，目前几乎所有的应用软件都支持鼠标操作方式。目前微机常用的有机械式（半光电式）鼠标和光电式（光学）鼠标。前者精度不高、原理简单、价格便宜，多为一般用户所选择。后者质量及精度较高但价格也高，多用于专业制图，如CAD、PHOTOSHOP、3DMAX等图形设计。,机械式鼠标的原理如图9-9所示，,图9-9 鼠标器的外形和工作原理,光学鼠的底部有一个发光二极管（LED），

15、并且需要一块反射板。鼠标移动时，发光二极管发出的光束被反射板上的栅格反射，被鼠标光敏元件接收，鼠标根据反射光强弱变化来判断鼠标的移动和当前X、Y位置。它的分辨率较高，移动稳定，适合于专业绘图领域。鼠标按键有两键（2Key）和三键（3Key）两种。两键鼠标又叫MS Mouse，是符合Microsoft公司标准的鼠标，这是普遍默认的鼠标标准，所有Microsoft软件都支持两键鼠标，即使是三键鼠标，中间的键也无用。三健鼠标又叫PC Mouse，是符合IBM公司标准的鼠标。由于中间一个按钮很少使用，有些三键鼠标的底部有一个小开关，可以设置为MS 2Key方式或PC 3Key方式。,在Microsof

16、t软件下，如果设置为PC 3Key方式则会出现鼠标光标乱窜和失控现象。有的鼠标左侧边上还有一个小微动开关按钮，它的作用是自动调节分辨率。按住它，当鼠标移动速度低于每秒10mm时，分辨率自动变为每英寸108点；当移动速度高于每秒10mm时，分辨率自动变为每英寸216点；当移动速度高于每秒75mm时，分辨率自动变为每英寸432点。放开此钮，则恢复到当前设置的分辨率。为了配合因特网浏览器，目前的许多鼠标器都增加了上下或左右两个方向的操作飞轮，不必移动鼠标就可以快速移动屏幕上的视窗。,9.3.2 鼠标的安装 过去的鼠标插头为9针D型插头，与多功能卡或主板的串口COM1或COM2相连接。目前的鼠标多采用

17、PS/2专用接口，在灵敏度和分辨率上有所提高。鼠标不属于DOS系统的基本设备，因此在DOS下，在连接好鼠标后，必需首先执行鼠标驱动程序MOUSE.COM，才能使用鼠标。为了在开机后自动启用鼠标，可以把MOUSE命令写入AUTOEXEC.BAT。,如果在安装Windows时鼠标没有可靠连接或者安装的鼠标驱动程序不对，则会没有鼠标或无法使用，这时应当重新安装鼠标的驱动程序。例如在Windows 3.x下，在“程序管理器”下，打开窗口菜单，打开“主群组”，打开“Windows设置程序”，可见“No mouse or other pointing device”提示，说明没有安装鼠标驱动程序。打开“选

18、择”项，打开“更改系统设定”。选择鼠标为“Microsoft Serial Mouse on COM1”，屏幕显示“Microsoft Windows 3.x Chinese Edition Disk#n”。将指定的Win 3.x的n号盘上的鼠标驱动程序安装好后，鼠标可以正常工作。,在Windows 9x下系统可以自动识别鼠标类型并加以驱动，如果不行，也可以通过执行“控制面板”中的“添加新硬件”来安装。鼠标的常见故障是连接电缆断线、左右按键的微动开关不灵或滚动球杆等脏了打滑。为此使用时应当避免扭压鼠标电缆、轻轻按键和保持鼠标垫的干净。如果左键微动开关坏了，可以将中间的微动开关换到左边代替左键。

19、滚动球杆等脏了可以用专用清洁剂清洗。,9.4 光盘驱动器,9.4.1 CD-ROM光盘驱动器的特点和原理 CD-ROM光盘（Compact Disc-Read Only Memory）可以存储程序和数据文件，可以存储声音和音乐的模拟信号，还可以存储电影视频音频的数字压缩信号等。CD-ROM光盘和驱动器如图9-10所示。,图9-10 CD-ROM光盘和驱动器,85年由SONY和PHILIPS联合推出了第一代PC机的光驱，它的数据传输率为每秒150KB。光驱的数据传输率不断提高，先后有二倍速、四倍速直到四十八倍速的产品推出，它们的数据传输率分别达到每秒300KB、600KB直到7.2MB。CD-R

20、OM的后续产品有DVD（Digital Versatile Disk）、CD-R/RW和DVD-ROM/RAM等。CD-ROM的盘体是由特殊的有机玻璃或透明塑料制成的，上面附着一层金属薄膜（如铝等）用来记录信息。把激光聚焦，形成高能量的光点，照射在光盘表面，使该处的金属膜融化蒸发形成细小的凹坑。CD-ROM表面金属膜的平坦和凹坑两种状态的交替变化便记录了二进制的“0”和“1”。光盘表面凸凹不平的小坑是一种不易改变的物理状态，它记录的信息也就是永存的，这就是只读光盘。,由于CD-ROM盘片上的信息密度相当高（轨道间隔约1.6m，每位长度约0.28m），因此每张盘的存储容量可高达650MB，相当于

21、450张软盘的容量。这使得CD-ROM很快成为保存大型软件如游戏、图形图像和电影等的主要存储介质。许多软件的安装都离不开光盘。目前的微机也都可以直接用CD-ROM启动操作系统。除了读数据是用激光的原理之外，CD-ROM驱动器的原理与软盘驱动器相似。CD-ROM驱动器由光盘读取头（光头）读电路系统、驱使光盘转动的主轴马达伺服系统、光头寻道定位系统和控制电路等几部分组成。激光发生器、接收器、反射镜和聚焦物镜等是光驱的关键部件，其结构见图9-11。,图9-11 CD-ROM光驱的读盘机构,9.4.2 CD-ROM光驱的接口 光驱的接口均在其背面板上，如图9-12所示。光驱背面板上的接口如下：1音频信

22、号输出连接器（Audio Line Output，LO）这是双声道模拟音频信号输出插座。通过一根四芯电缆把CD-ROM的立体声音频输出信号连接到任何一种立体声功放设备的音频输入端进行放音，通常是连接到声卡电路板上的音频输入插座上。连接时一定要注意接地（GND）、左声道（L）和右声道（R）线不要接反。,2驱动方式选择跳线 这是光驱的IDE接口的主、从设备设置跳线。出厂一般为“SL”位置加短路线，即设置光驱为从驱动器（Slave），这是指光驱与系统原有的硬盘连接在同一个IDE接口电缆上，而以硬盘作为主驱动器。如果你的主机具备两个IDE接口，建议把硬盘与光驱分别安装在第一和第二两个IDE接口上，这时

23、应把光驱的短路线接到“MA”位置，即把光驱设为主驱动器（Master）。3IDE接口插座 这是光驱的数字数据与控制信号接口。4电源连接器 这是光驱的电源连接插座，+5V和+12V分别供应电路和马达。,图9-12 光驱背面板上的接口,早期的光驱面板如图9-13所示，它有一组专为Audio CD操作的按钮。目前的光驱已取消了这组按钮，改为CD软件操作。光驱前面板上接口和操作钮如下：1耳机插孔 这是光驱的双声道模拟音频信号的输出插座，适用于一般3.5mm立体声耳机插头。2音量调节旋钮 用于调节耳机输出插孔的CD音量。3光驱工作指示灯 当光驱进行读数据操作时，此灯闪亮。,4弹出按钮 按一下此钮，则光盘

24、托盘弹出，再按一下或直接推托盘，则托盘返回光驱内。5光盘托盘 用于放置光盘。,图9-13 光驱前面板上的操作键,9.4.3 CD-ROM光驱的安装 1硬件安装（1）打开主机机箱的上盖，把光驱安放在一个5.25”支架上，上好两边的固定螺丝。（2）设置其驱动方式跳线为“SL（Slave）”或“MA（Master）”。（3）把主机电源的一个D型电源插头插到光驱的电源插座内。（4）把随光驱提供的四线音频电缆插入光驱的音频输出插座。（5）把音频电缆的另一插头插到声卡上。（6）盖上主机箱上盖。,2软件安装 如果是在Windows 9x上安装光驱，系统支持PnP功能，会自动发现、识别和引导安装光驱的驱动程序

25、。另外，也可以通过执行“控制面板”中的“添加新硬件”来安装。对于DOS和Windows 3.x系统，每个光驱都有一个安装软盘，上面有自动安装光驱的程序（INSTALL.EXE或SETUP.EXE）和光驱的硬件设备驱动程序（如CDROM.SYS），还有光驱的软件驱动程序MSCDEX.EXE（从DOS 6.0以上都可以找到）。还可能附有一些实用程序，如ACD盘的仿真播放器CDPLAY.EXE、光驱的装盘操作OPEN.EXE和CLOSE.EXE等。键入“A:INSTALL”或“A:SETUP”命令，就可以按照安装向导一步步操作，直至安装完毕。,INSTALL自动修改硬件配置文件“CONFIG.SYS

26、”，把光驱的硬件设备驱动命令行“DEVICE=C:CDROMCDROM.SYS/D:MSCD001”写入其中。INSTALL自动修改软件配置文件“AUTOEXEC.BAT”，把光驱的软件设备驱动命令行“C:DOSMSCDEX.EXE/D:MSCD001”写入其中。也可以用DOS的EDIT自己手动修改CONFIG.SYS和AUTOEXEC.BAT文件，写进相应的命令行即可。再次启动系统时将自动执行上述光驱驱动程序，使光驱生效。,3检验光驱的使用（1）用程序光盘对光驱进行读盘操作。（2）插入立体声耳机，运行ACD播放器，用ACD盘对光驱进行放音测试。（3）如果安装了解压卡或软解压软件，运行VCD播

27、放器，用VCD盘对光驱进行播放音像测试。如果软件操作均正常，但听不到音乐声，则检查各电缆、音箱和耳机有无问题。,9.4.4 其它类型的光驱 1光盘刻录机 光盘刻录机即CD-R（CD-Recorder），它属于CD-WORM（CD-Write Once Read Multiple）即一次性写入可重复读取的光盘，它刻录的光盘可以由普通CD-ROM光驱使用。2CD-RW CD-RW（CD-ReWriteablel）即可反复刻录的光盘。,3CD-MO CD-MO（CD-Magneto Optical）是可以重复读写的光盘驱动器。它的盘片容量可高达5.2GB，数据可保存上百年。4DVD DVD（Digital Versatile Disc）即数字多功能光盘，它具备读多种光盘的功能，是今后主流的光盘驱动器，它的存储容量为4.7GB，是CD-ROM盘的7倍。DVD光盘有DVD-ROM只读数字光盘、DVD-WO单次写入光盘和DVD-RAM可重复写入光盘。,习题,1掌握AT、ATX电源的特点、输入输出指标和连接器。2熟悉PC电源的电路原理。3熟悉键盘规格特点、接口。4掌握鼠标器种类、工作原理、接口和安装方法。5掌握光驱的种类、规格特点、工作原理、接口和安装方法。,