实验一 微型计算机组装和设置
一、实验目的
1.认识构成微型计算机的各基本硬件部件及各种接口类型，了解主要硬件的基本功能和作用，掌握微型计算机的安装过程。
2.了解BIOS在计算机系统中的作用，掌握微型计算机的硬件参数设置方法。
二、实验任务与要求
完成一台微机的硬件安装工作并使其能够正常工作。
1.了解计算机标准模块的组成，熟悉各种接口，了解微机硬件安装过程。
2.了解BIOS包含的项目，根据需要对常见的硬件参数进行设置和调整。
3.实现硬盘分区。
三、实验工具和准备
1.阅读《计算机科学基础》（ISBN 978-7-121-13907-9，电子工业出版社）教材第3章，了解微型计算机的主要构成部件和功能，特别是主板的构成、各部件的安装位置和各外设接口的位置。
2.所需工具和材料：
十字口和平口磁性螺丝刀，各1把；尖嘴钳，1把；导热硅脂，少许。
3.准备好实验所需配件，清单见表1.1。
表1.1 实验所需配件清单
4.注意事项如下。
① 安装前请检查配件是否齐全，请根据用途选择适合的计算机部件，并特别注意选用的部件之间是否匹配，如：
⊙ 主板是否支持选用的CPU（型号、插槽类型等）。
⊙ 主板是否支持选用的内存（类型、容量等）。
⊙ 主板是否支持选用的硬盘（接口类型、容量等）。
⊙ 机箱和主板板形是否匹配。
② 在安装前，先消除身上的静电，如通过洗手释放。
③ 对各部件要轻拿轻放，不要碰撞，尤其是硬盘；安装主板一定要稳固，同时防止主板变形，不然会对主板的电子线路造成损伤。
④ 避免粗暴安装。
四、实验步骤与操作指导
【题目1】微型计算机组装
1.安装电源
把电源放在机箱的电源固定架上，使电源后的螺丝孔和机箱上的螺丝孔一一对应，然后拧上螺丝。若电源背面有110/220Ⅴ选择开关，则将其设置为220Ⅴ。
2.安装CPU
由于CPU有不同型号，其插槽及安装方法也略有区别，我们以较主流的LGA 1155接口为例。先将主板平放到桌面上，找到CPU插槽的位置，它是一个方形的布满均匀圆形小孔的插槽，见图1.1。具体步骤如下：
❶ 用拇指将CPU插槽边上的压杆从卡扣处侧移出来。
❷ 将压杆抬起一定角度，将口盖翘起，并保持其自然打开。
图1.1 华硕P8Z68-ⅤLⅩ主板
❸ 通过插槽上的两个凸点来确定处理器安放位置。
❹ 将CPU稳固地插入底座，每个接脚插到相应的孔里，注意要放到底。如果CPU不能顺利地放入插槽中，请一定不要用力按，以免损坏针脚。
❺ 在CPU表面均匀地涂抹上散热硅脂，保证散热的均匀，切记不能将硅脂涂抹到CPU表面以外的地方，以防短路等现象的发生。（若散热器底部已涂有硅脂，此步骤可省略。）
❻ 将压杆均匀用力下扣，微调口盖，使其可以被主板在口盖前端的螺丝固定，利用压杆末端的弯曲处牢固扣入扣点内。
❼ 把散热器安装到CPU外圈的托架上，扣紧散热器上的扣具。
❽ 将散热器风扇的电源线插头插到主板上标有“CPU Fan”的插座上。
3.安装内存条
找到内存插槽的位置，它的形状是长条形的插槽。通常根据主板板形大小，板上有2个或4个内存插槽。DDR内存插槽中间有一个用于定位的凸起部分，内存条插脚上也有一个形状与之相匹配的缺口，若这两个部位能够对齐，则说明内存条插入方向正确。
❶ 扳开内存插槽两边白色的卡子。
❷ 用手捏住内存条的两端，把内存条对准插槽，均匀用力插到底。如果内存条安装到位，插槽两端的卡子会自动卡住内存条。取下时，只要用力按下插槽两端的卡子，内存条就会被推出插槽。
4.安装主板
CPU和内存条安装到主板上之后，下一步就可以把主板固定到机箱中。机箱中有一块铁板，这块铁板就是主板的支撑板，上面有若干个螺丝孔。
❶ 首先将机箱自带的小铜柱拧入支撑板上的6 个螺丝孔中。注意，应先观察主板的螺丝孔位置，以便与之对应。
❷ 用双手端住主板，倾斜着放入机箱。将主板上的I/O接口区对准机箱背面的I/O接口孔，然后放平主板，稍微前后左右调整主板位置，使主板上的6个固定孔对准机箱底部的6个小铜柱。
❸ 拧入螺钉的顺序一般是，先安装对角的螺钉，不必拧紧，调整好主板位置，当螺钉全部拧入后，再依次拧紧。最后可以用手搬动主板，检查是否已经固定好主板。
5.安装硬盘、光驱
目前，硬盘、光驱与主板的连接通常采用SATA接口，机箱内有专用的托架，可用来安装硬盘、光驱。建议将光驱安装在上部托架，硬盘安装在下部托架。注意，光驱要从机箱外部安装，而硬盘要从机箱内部安装。
（1）安装硬盘
用手托住硬盘，将有标签的一面向上，无接口的一端对准机箱内硬盘托架的入口处，平行将其放入。放入时注意从托架侧面的固定螺丝孔观察，使硬盘的螺丝孔与硬盘托架的固定孔对齐。把螺钉拧入硬盘两侧的螺丝孔（共4个），先不要上紧，适当调整硬盘位置，再拧紧螺钉。
（2）安装光驱
把机箱前部与光驱对应位置上的塑料挡板取下。用手托住光驱，有标签的一面向上，后端对准机箱内部，从取掉塑料挡板后的缺口处平行地将光驱推入机箱内。前后调整光驱位置，使光驱面板与机箱前面板对齐，并使光驱的螺丝孔与托架的固定孔对齐。把螺钉拧入光驱两侧的螺丝孔（共4个），先不要上紧，适当调整光驱位置，然后拧紧螺钉。
6.安装显卡、声卡和网卡
若选用集成了显卡、声卡和网卡的主板，则此步骤可省略。
（1）安装显卡
目前，主流的独立显卡多数采用PCI-E接口，在主板上找到显卡PCI-E插槽（见图1.1），把显卡插到槽内，并连接好显卡风扇电源线。
（2）安装声卡和网卡
根据所配置的声卡和网卡的接口类型，选择相应的插槽进行安装。目前主要是PCI、PCI-E接口，也有一些是外置的，采用USB接口。
7.连接机箱内的各种连线
（1）连接主板电源线
目前，主板供电的接口主要有24针（PIN）和20针两种。中高端主板一般采用24针的主板供电接口设计，低端的产品一般为20针。不论采用24针和20针，其插法都是一样的。而且，为主板供电的接口都采用了防呆式的设计，即只有使用正确的方法才能够插入。
（2）连接主板上的数据线
主板上的数据线包括硬盘数据线、光驱数据线。
由于目前硬盘和光驱大多是SATA接口的，所以数据线也告别了传统的80 针数据排线，取而代之的是SATA数据线，是一种7针细缆，如图1.2所示，由于每个SATA接口只能连接一个硬盘，因此不需要进行跳线设置。
图1.2 SATA数据线
（3）连接主板信号线和控制线
主板信号线和控制线包括电源开关控制线、电源指示灯线、复位控制线、硬盘指示灯线、PC扬声器线、USB信号线等。
机箱上提供的信号线插头上的标注及其含义如下：
SPEAKER：扬声器
POWER SW：电源开关
RESET SW：复位按钮
IDELED：硬盘指示灯
POWER LED：电源指示灯
在主板上找到与以上控制信号线对应的插座（通常它们被集中安排在主板的边沿处，并标有相应的名称），把信号线插头分别插到对应的插针上。注意，扬声器线、电源开关线和复位按钮线没有正、负极之分，但硬盘指示灯和电源指示灯则要区分正、负极，通常白色线为负极、红色线为正极。也可先随意连接，待通电检测时再调整线序。
（4）连接音频线
为了能在播放CD时听到声音，需要在光驱和声卡之间连接一根音频线，一头应插在声卡或主板的音频接口上，另一头则插在光驱的音频接口上。
以上步骤完成后，主机部分就算完成了。这时需要仔细检查各部件的安装是否牢靠，有无漏接的信号线和电源线。最后可用橡皮筋或者透明胶将主板内的各种电源线、数据线、信号线分别打结并整理好，使得机箱内看上去比较整齐。至此，主机内部的所有零配件都已安装完成。最后将机箱立起来，盖上机箱两侧的盖板，拧好机箱侧面板的四个螺钉就可以了。
8.连接显示器
① 把显示器视频信号线插到主机背后的显示器视频信号插座上，该插座是一个15针的D型插座（若采用集成主板，则该插座在I/O接口区；若采用独立显卡，则该插座在显卡挡板上）。
② 连接显示器电源线。
9.连接键盘和鼠标
目前，鼠标和键盘连接大多采用USB接口，因此一般只需将其各自插入主机箱后部的任一USB接口即可。
10.连接音箱（或耳机）
声卡（包括集成声卡）都有三个插孔：LINE IN（线路输入）、MIC IN（麦克风输入）、SPEAKER OUT（扬声器输出），有些声卡还有LINE OUT（线路输出）插孔。
LINE OUT为音频信号直接输出，该信号需要外接功率放大器进行放大，再接到扬声器发出声音，音质较好。SPEAKER OUT的信号已由声卡内建的功率放大器放大，可直接接到扬声器发出声音，但音质稍差。
若外接音箱是有源音箱，可将其接到LINE OUT插孔，否则应接到SPEAKER OUT插孔。耳机可接到SPEAKER OUT插孔或LINE OUT插孔。
11.开机测试
将主机电源线一头插在主机电源后部的接口中，另一头插在市电电源插座上。最后检查各部分的连接情况，确保无误之后，进行开机测试。首先打开音箱电源开关，再按下显示器电源键，最后按下机箱电源键，打开主机。如果显示器屏幕能够正常显示并且主机扬声器发出一短声，说明计算机硬件安装正常。至此，整台计算机就安装并测试好了。关机后，将机箱和各种外部设备摆放整齐，并将一些工具、材料等进行整理，结束所有安装工作。
以上11 个步骤结束后，微机硬件就全部安装好了，但此时微机不一定能正常工作或不能工作在最佳状态，还要进行硬件参数的设置。
【题目2】设置硬件参数（BIOS设置）
BIOS（Basic Input Output System）即基本输入/输出系统，是固化在计算机主板上一块ROM芯片中的一组程序，保存着计算机最重要的基本输入/输出程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序等。其主要功能是为计算机提供底层的、最直接的硬件设置和控制。
CMOS是指互补金属氧化物半导体（一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料），是主板上的一块可读/写的RAM芯片，存储了系统的实时时钟信息和硬件配置信息等。在加电引导计算机时，通过读取CMOS信息，计算机初始化各部件的状态。系统电源和主板的电池可以为CMOS持续供电，因此系统掉电时，信息也不会丢失。
由于CMOS和BIOS都与系统设置密切相关，所以对于CMOS设置和BIOS设置经常容易混淆。事实上，CMOS RAM是系统参数存放的地方，本身只是一块存储器，只有数据保存功能，而BIOS的系统设置程序是完成参数设置的手段。BIOS提供了4个功能：加电自检及初始化、系统设置、系统引导和基本输入/输出系统。其中，系统设置功能用于设定系统部件配置的组态。当系统部件与原来存放在CMOS中的参数不符合、CMOS参数丢失或系统不稳定时，都需要进入BIOS设置程序，重新配置正确的系统组态。新安装的系统也需要进行设置，才能使系统工作在最佳状态。在开机时，通过特定的按键就可进入BIOS设置程序，方便地对系统进行设置。
BIOS设置程序中主要的设置功能如下。
⊙ 基本参数设置：系统时钟、显示器类型、启动时对自检错误处理的方式。
⊙ 驱动器设置：是否自动检测IDE接口、启动引导顺序、软盘/硬盘/光驱参数。
⊙ 键盘设置：加电时是否检测键盘、键盘类型、按键重复速率、按键延迟等。
⊙ 存储器设置：存储器容量、读/写时序、奇偶校验、ECC校验、内存测试等。
⊙ Cache设置：内/外Cache、Cache地址/大小、BIOS显卡Cache设置等。
⊙ ROM Shadow设置：ROM BIOS Shadow、Ⅴideo RAM Shadow、各种接口卡的ROM/RAM Shadow等。
⊙ 安全设置：防病毒、硬盘分区表保护、开机口令、安装口令等。
⊙ 总线参数设置：AT总线时钟、AT周期等待状态、内存读/写定时、Cache读/写定时、DRAM刷新周期、刷新方式等。
⊙ 电源管理设置：进入节能状态的等待延时时间、唤醒功能、IDE设备断电方式、显示器断电方式等。
⊙ PCI总线设置：即插即用功能设置、PCI插槽IRQ中断请求号、PCI IDE接口IRQ中断请求号、CPU向PCI写入缓冲、总线字节合并、PCI IDE触发方式、PCI突发写入、CPU与PCI时钟比率等。
⊙ 主板集成接口设置：主板上的FDC软驱接口、串口/并口、IDE接口的允许/禁止状态、串口/并口I/O地址、IRQ及DMA设置、USB接口等。
不同的主板会有不同的BIOS。目前常见的BIOS主要有Award、AMI、Phoenix等。Phoenix BIOS一般用于笔记本电脑中，台式计算机的主板BIOS主要是Award BIOS和AMI BIOS，下面以Award BIOS为例介绍BIOS的常用设置。
1.进入BIOS
开机或重新启动计算机后，BIOS开始自检并启动计算机，当屏幕下方出现提示信息时，按Delete键（不同的主板提示信息会有所不同，某些主板按F2键或Ctrl+Delete+Esc组合键，具体要看屏幕上的提示）就可以进入如图1.3所示的BIOS主界面（主菜单）。
图1.3 BIOS主界面
注意：如果Delete键按迟了，计算机将会启动操作系统，所以在开机后应立刻按住Delete键直到进入BIOS。在BIOS主菜单中可以看到不同的设置选项，各选项的功能如表1.2所示，可以按方向键进行选择，同时在界面的下面会显示相应选项的主要设置内容。选定选项后，按Enter键进入子菜单，进行具体设置，按Esc键返回父菜单，按F10键保存并退出BIOS设置。
表1.2 Award BIOS主菜单
2.标准BIOS设置
在主菜单中选择“STANDARD CMOS SETUP”（标准CMOS设定），然后回车（按Enter键），进入标准设置界面。标准BIOS设置包含日期/时间设置、软盘/硬盘设置、显示标准设置、自检错误停机设置，并提供内存的分配信息。
① Date选项设置日期。日期的格式为<星期>、<月份>、<日期>、<年份>，除星期由计算机根据日期来计算以外，其他可以依次移动光标用数字键输入，也可以使用Page Up/Page Down键来修改。
② Time选项设置时间。格式为<时>、<分>、<秒>，可以用与修改日期一样的方法进行修改。
③ 硬盘设置。如果更换了硬盘，首先要在BIOS中对硬盘参数进行设置，分别选择“Primary Master（第一个IDE主控制器）”、“Primary Slave（第一个IDE从控制器）”、“Secondary Master（第二个IDE主控制器）”、“Secondary Slave（第二个IDE从控制器）”，回车，进入下一级菜单，然后选择“IDE HDD Auto-detection”选项，回车后，系统将自动检测IDE设备，并会在此界面中列出容量、型号等信息。
提示：为了避免每次安装硬盘都要检测硬盘参数，建议将“Primary Master”等其他4个选项全部设置为“AUTO”，这样以后每次换硬盘时就不用重新设置BIOS中的硬盘参数了，因为系统将会自动检测并做修改。
④ HALT ON设置。这是错误停止设定，用来设置系统自检遇到错误的停机模式，即在什么情况下停止计算机的启动，有下列选项：ALL ERRORS，系统检测到任何错误时将停机；NO ERRORS，当BIOS检测到任何非严重错误时，系统都不停机；ALL BUT KEYBOARD，除了键盘以外的错误，系统检测到任何错误都将停机；ALL BUT DISKETTE，除了磁盘驱动器的错误，系统检测到任何错误都将停机；ALL BUT DISK/KEY，除了磁盘驱动器和键盘外的错误，系统检测到任何错误都将停机。如果发生以上错误，那么系统将会停止启动，并给出错误提示。通常将HALT ON设为“ALL BUT KEYBOARD”。
设置完成后，按Esc键，回到BIOS设置主界面。
3.启动顺序设置
计算机的启动先要通过主板的BIOS进行自检，自检后，BIOS将从某个驱动器引导装入操作系统。BIOS会按给定的磁盘启动顺序自动查找驱动器，发现哪个驱动器中有操作系统，就用此驱动器的系统引导，否则将继续查找。启动驱动器的顺序可以是软盘、硬盘和光盘等。如果要安装新的操作系统，一般要将计算机的启动顺序改为先由光盘（CD-ROM）启动。
在BIOS主菜单中，选择“BIOS FEATURES SETUP”，回车，进入设置界面。通过上下键移动找到设置项“BOOT SEQUENCE（开机优先顺序）”，这是我们常常调整的功能，可以用Page Up/Page Down键来修改。如果需要从光盘启动，那么可以调整为ONLY CDROM，正常运行最好调整由C盘启动。
4.密码设置
为了个人隐私和重要资料不被别人窃取，设置开机密码是非常必要的。BIOS主菜单中有两个设置密码的选项：“SUPERⅤISOR PASSWORD（设置超级用户密码）”和“USER PASSWORD（设置用户密码）”。这两个密码的根本区别在于BIOS的修改权。“用户密码”只是用于启动计算机，即进入系统；而“超级用户密码”不但可以开机进入系统，而且能进入BIOS，进行所有内容的设置。超级用户密码和用户密码最多包含8个数字或字符，且区分大、小写。
密码设置的方法如下。
❶ 在BIOS主菜单中，选择“BIOS FEATURES SETUP”项，然后移动光标键选择“Security Option（安全选项）”项后，用Page Up或Page Down键把选项改为“System”。
“Security Option”有两个参数：“Setup”和“System”，表示BIOS密码的两种状态。如果选择“Setup”状态，则在开机的时候不会出现密码输入提示，只有在进入BIOS设置时才要求输入密码。密码设置的目的在于禁止未授权用户设置BIOS，保证BIOS设置的安全。如果选择“System”状态，则每次开机启动时都会要求输入密码（输入超级用户密码或用户密码中的一个即可），此密码的设置目的在于禁止他人使用此计算机。如果设置了System密码，安全性则更高一些。
❷ 按Esc键，回到BIOS主菜单。
❸ 选择“SUPERⅤISOR PASSWORD”或“USER PASSWORD”之一后回车，出现“Enter Password”对话框，输入密码。在输入时，屏幕上不会显示输入的密码，输入后回车，紧接着出现“Confirm Password”对话框，要求再次输入密码。如果两次密码相同，密码就被记录在BIOS中。如果想取消密码，只需在要求输入新密码时，直接回车，这时会显示“PASSWORD DISABLED”，即取消密码。
密码设置后需要牢记，如果不小心忘了密码，则需要给CMOS芯片短路放电。方法是：打开机箱，在主板上找到主板电池，在电池的旁边会发现一个CMOS芯片短路插座（主板不同，该插座的位置也不一样，请参见主板说明书），此插座用于给CMOS芯片短路放电。短路放电后，BIOS中的修改信息就全部恢复为出厂设置了。
5.离开BIOS
BIOS设置完成后，在主菜单中选择“SAⅤE & EⅩIT SETUP”，回车或直接按F10键，如果要保存，按Y键即可保存退出。如果只是想试试，不想保存修改设置，可以选择主菜单中的“EⅩIT WITHOUT SAⅤING”，回车后输入“Y”，离开BIOS。
【题目3】硬盘分区
在安装了Windows 7后，可以对磁盘进行分区。一个物理硬盘往往分为几个逻辑分区，每个分区系统会分配或指定一个盘符，如C:、D:等。我们可以利用Windows 7自带的分区工具进行分区。
本题要求将原有的F盘（也可以是其他盘）分为两个区。
❶ 在桌面上（或“开始”菜单中）右键单击“计算机”，在弹出的快捷菜单中选择“管理”命令，出现“计算机管理”窗口，在窗口的左窗格展开“存储”项，选择“磁盘管理”，右窗格中就会出现逻辑分区的信息，类似于图1.4（但没有右下方的“可用空间”块）。
图1.4 “计算机管理”窗口
❷ 在“计算机管理”窗口的右窗格中，右键单击要分割的磁盘，如F盘，在弹出的快捷菜单中选择“压缩卷”命令，出现如图1.5所示的“压缩F:”对话框，在“输入压缩空间量”中输入分区要减少的容量，如10000，单击“压缩”按钮，开始压缩。
图1.5 “压缩F:”对话框
❸ 完成压缩后，在原分区后面会出现如图1.4所示的“可用空间”块。
❹ 右键单击“可用空间”，在弹出的快捷菜单中选择“新建简单卷”命令，在出现的“新建简单卷向导”中单击“下一步”按钮。
❺ 输入新分区的容量，或采用默认值，再单击“下一步”按钮。
❻ 给新分区分配一个盘符，一般选择默认盘符（如H:），再单击“下一步”按钮。
❼ 设置分区格式（一般为NTFS）并输入卷标，再单击“下一步”按钮。
❽ 系统开始格式化新分区，最后单击“完成”按钮。
这样一个大分区可以被分成两个分区，在本题中即把F盘分成了F盘和H盘。新的分区H盘现在可以使用了，而且原分区F盘中的数据仍然保留。
五、实验报告
1.列出装机所用到的部件及具体规格型号。
2.尝试为自己的计算机设置6位开机密码，简述实现过程。
3.尝试为自己的计算机硬盘中最后一个逻辑分区划出一块空间，作为新分区。
4.简述CMOS和BIOS以及它们的联系。