主板......................非原创

南笙酒味 提交于 2020-01-15 22:27:47
 

主板的英文名称叫做Motherboard,也可以译做母板。从“Mother”一词可以看出主板在电脑各个配件中的重要性。主板不但是整个电脑系统平台的载体,还负担着系统中各种信息的交流。好的主板可以让电脑更稳定地发挥系统性能,反之,系统则会变得不稳定。

  主板的构成

  主板的平面是一块PCB(印刷电路板),一般采用四层板或六层板。相对而言,为节省成本,低档主板多为四层板:主信号层、接地层、电源层、次信号层,而六层板则增加了辅助电源层和中信号层,因此,六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强,主板也更加稳定。

主板组成

控制芯片组(CMOS芯片、BIOS芯片、南北桥芯片、RAID控制芯片)、插槽部分,CPU插槽、内存槽、扩展总线插槽(ISA、PCI、AGP、CNR插)、主板电源插槽; 外设接口(COM口、LPT打印接口、音频接口(声音输入、声音输出、麦克风)、USB接口、CD音频线接口、PS/2接口(即 键盘口、鼠标口)、MIDI接口、硬盘接口(IDE接口、SATA接口)、软驱接口,跳线);高速缓存 ,电池

典型的主板布局如下图,在电路板上面,是错落有致的电路布线;再上面,则为棱角分明的各个部件:插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时,电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后,主板会根据BIOS(基本输入输出系统)来识别硬件,⒔氩僮飨低撤⒒映鲋С畔低称教üぷ鞯墓δ堋?/FONT>

主板外形结构主要有:

1、AT结构

(1)最初应用IBM PC/AT机上;使用AT电源  (2)改良结构:Full AT结构、Baby AT 结构    

2、ATX结构

(1)是Intel公司提出,优化主板上元件布局;配合ATX电源;实现软件关机,远程唤醒。   (2)改良结构:Mini ATX结构,Micro ATX结

构、Flex ATX 结构

3、NLX结构

(1)重置机箱内的各种接口,将扩展槽从主板上分割开,把竖卡移到主板边上。     (2)使用专用的NLX电源;散热良好,系统扩展和升级、维护方便。   

新主板技术

1、NLX 主板

——Intel最新的主板结构。特点:主板、CPU的升级灵活主便有效,不再需要每推出一种CPU就必须更新主板设计。

2、MRM 技术

——MRM(Multi-Resolution Mesh)多分辨织网,即在比较低的分辩率下,也能提供较好的画质。

3、STR 功能

——STR(Susend to RAM)悬挂到内存,是指系统关机或进入节模式后,将重新启动的所需的文件数据都存放在内存里,而不普通地存储到硬盘中。

4、线性调频

——采用“线性调频”的主板够提供以66MHz开始67MHz,68MHz……直到155MHz,可以每1MHzg一级地进行调节。要大大提高超频的乐趣和成功率。

5、ATX结构:

—— ①“横”板设计,长边位于机箱后,便于主板集成各种扩展。

②IDE接口的位置离硬盘、光驱更近。

③实现远程开机、软关机等功能。

  主板组成部分

芯片部分

BIOS(Basic Input Output System)基本输入/输出系统:是一块方块状的存储器,里面存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序。能够让主板识别各种硬件,还可以设置引导系统的设备,调整CPU外频等。BIOS芯片是可以写入的,这方便用户更新BIOS的版本,以获取更好的性能及对电脑最新硬件的支持,当然不利的一面便是会让主板遭受诸如CIH病毒的袭击。

一般在主板唯一块贴有激光防伪标签或标有BIOS字样的芯片   

BIOS的功能:

保存有微机系统最重要的基本输入/输出系统程序、系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统自举程序。 ①BIOS中断例程 ,是微机系统软、硬件之间的一个可编程接口,用于程序软件功能与微机硬件的实现的衔接。 ②系统设置程序 ,保存系统CPU、软、硬驱动器、显示器,键盘部件的信息。关机后,通过CMOS电池供电保持信息。 ③POST(上电自检) 自检过程:对CPU、640KB基本内存、1MB以上的扩展内存,ROM(只读存储器)、主板、CMOS在存贮器,串行口、并行口、显示器、软件开发包、硬盘的子系统及键盘测试 ④系统启动自举程序

按COMS中的启动顺序→软、硬盘、CDROM作为启动盘→ 系统引导记录→微机启动

   │

   │ ┌IO.SYS

   └→│MSDOS.SYS      DIR、MD、RD、CD

     └COMMAND.COM集成→ TYPE、COPY、VER

                 CLS、TIME、DATE

⑵目前的主板采用可擦写的内存芯片: 即Flash EPROM或Flash Memory来存放BIOS信息。可用软件更新BIOS版本。

⑶主要有: Award(目前主流)、AMI(常见于486以前)、Pheonix(笔记本电脑)三个生产商

  主板安装及BIOS设置

1、硬件安装

1)把CPU和内存安装到主板上;

2)按照主板的说明书,把主板上的跳线设置好;

3)先把主板试着向机箱放一下,看一看大致的位置;

4)在机箱底板上拧好螺丝和支撑垫后。

设置主板BIOS

(1)启动BIOS操作方法,常见热键:

(2)设置BIOS键盘开机(密码)

Integrated Peropherals→Power ON Function 设为:Password→KB Power ON Password →输入两次口令→SAVE & EXIT SETUP

(3)设置BIOS开机密码:

Advanced BIOS Features →Sercuity option 设为:system→save & exit setup

(4)DEBUG破解BIOS口令

在DOS方式,键入如下命令:

debug    debug    debug    debug    debug

-o 70 10 -o 70 10 -o 71 21 -o 70 10 -o 70 11

-o 70 10 -o 71 16 -o 71 20 -o 70 0 -o 70 ff

-q  -q  -q  -q  -q

南北桥芯片:横跨AGP插槽左右两边的两块芯片就是南北桥芯片。南桥多位于PCI插槽的上面;而CPU插槽旁边,被散热片盖住的就是北桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。芯片组在很大程度上决定了主板的功能和性能。需要注意的是,AMD平台中部分芯片组因AMD CPU内置内存控制器,可采取单芯片的方式,如nVIDIA nForce 4便采用无北桥的设计。

RAID控制芯片:相当于一块RAID卡的作用,可支持多个硬盘组成各种RAID模式。目前主板上集成的RAID控制芯片主要有两种:HPT372 RAID控制芯片和Promise RAID控制芯片。

常见的芯片组型号:440BX、I810、I815/815E、I820/I820E、I840、SIS 630/540、Apollo Pro 133/133A、VIA MVP3/MVP4、AMD750、VIA Apollo KX133/KT133、

插槽部分

主板插槽包括, CPU插槽、内存槽、扩展总线插槽(ISA、PCI、AGP、CNR)、主板电源插槽

CPU 插槽 作用:装不同型号的CPU到主板上 分为两类 (1)Socket:Socket7、Socket370、SocketA、Socket423/478 (2)Slot:Slot1、SlotA、Slot2 。区别在于尺寸和针孔数量有差异、外观基本相同

内存插槽:内存插槽一般位于CPU插座下方。图中的是DDR SDRAM插槽,这种插槽的线数为184线。作用:装内存条到主板上 。种类: (1)EDO DRAM 30线→ 256KB、1MB、4MB (2)EDO DRAM 72线→ 4MB、8MB、16MB、32MB (3)SDRAM 168线→ 16MB、32MB、64MB、128MB (4)RDRAM 184线→ 128MB、256MB、512MB

CPU接口形式:

插针式接口:Socket 7、Socket370、Socket A、Socket423/478

单边接触插槽式接口:Slot 1、Slot A、Slot 2

1、Super 7 接口(Socket 7)

厂商:    AMD、VIA、ALI、SIS(共同倡导)

接口形式:     插针式接口

可插CPU类型:     AMD K6-2、K6-Ⅲ、Cyrix M2、其他厂商

主板型号:     MVP3、MVP4系列、530/540系列、Aladdin V系列

 

2、PGA 370 接口(Socket 370)

厂商:    Intel

接口形式:     插针式接口

可插CPU类型:     Celeron、Celeron Ⅱ、PⅢ Copperinet系列

主板型号:     Intel ZX、BX、I810、VIA Apollo Pro 系列、SIS530

3、Socket A 接口 (Socket 462)

厂商:    AMD

接口形式:     插针式接口

可插CPU类型:     ThunderBird(雷鸟)、Duron(钻龙)

主板型号:     VIA Apollo KT 133A系列、SIS 733/735/740/745

 

4、Socket 423/478 接口:

厂商:    Intel

接口形式:     插针式接口

可插CPU类型:     Intel P4 (423/478pin)

主板型号:     Intel850/450、VIA P4X266、SIS645、ALi Aladin-P4

 

5、Slot 1接口

厂商:    Intel

接口形式:     单边接触插槽式

可插CPU类型:     CeleronⅡ

主板型号:     Intel BX、I810、I820系列、VIA Apollo Pro 系列、ALI Aladdin Pro Ⅱ系列、SIS620/630

6、Slot A 接口

厂商:    AMD、VIA

接口形式:     单边接触插槽式

可插CPU类型:     K7

主板型号:     AMD750、Apollo、KX133

7、Slot 2 接口

厂商:   

接口形式:    

可插CPU类型:    

主板型号:    

扩展总线插槽, 作用:可插显卡、声卡、网卡、内置MODEM等扩展卡。

ISA插槽:(ISA—工业标准体系结构总线) 可设备:ISA显卡、ISA网卡、ISA声卡等 参数:16位带宽,总线频率8MHz(已淘汰)

PCI插槽:(PCI—外围部件局件互联总线) 可接扩展卡:PCI显卡、PCI网卡、PCI声卡等 参数: 32位或64位,总线频率33MHz(PCI 2.0为66MHz)PCI Express插槽:随着3D性能要求的不断提高,AGP已越来越不能满足视频处理带宽的要求,目前主流主板上显卡接口多转向PCI Exprss。PCI Exprss插槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。PCI插槽:PCI插槽多为乳白色,是主板的必备插槽,可以插上软Modem、声卡、股票接受卡、网卡、多功能卡等设备。

AGP插槽:(AGP—图形加速接口) 可接扩展卡:AGP显卡 参数:传送速度533MB/S、工作频率66.6MHz、不占用CPU资源 。AGP插槽:颜色多为深棕色,位于北桥芯片和PCI插槽之间。AGP插槽有1×、2×、4×和8×之分。AGP4×的插槽中间没有间隔,AGP2×则有。在PCI Express出现之前,AGP显卡较为流行,其传输速度最高可达到2133MB/s(AGP8×)。

 

CNR插槽:多为淡棕色,长度只有PCI插槽的一半,可以接CNR的软Modem或网卡。这种插槽的前身是AMR插槽。CNR和AMR不同之处在于:CNR增加了对网络的支持性,并且占用的是ISA插槽的位置。共同点是它们都是把软Modem或是软声卡的一部分功能交由CPU来完成。这种插槽的功能可在主板的BIOS中开启或禁止。

主板电源插槽, 作用:主机、键盘和所有接口卡都是经由电源插座供给。

AT主板电源插座, 可接AT电源 (注:连接时P8和P9的黑线背靠背,不可插反)      

ATX主板电源插座: 可接ATX电源 (电源的第7、8脚是电源开关,用小电线连接可打开电源)

   

接口部分

驱动器接口 作用:可插接硬盘、软驱、光驱

IDE接口: (IDE—集成驱动器电气) 标注:IDE1/Pirmary IDE 、 IDE2/Secondary IDE 取消第20针的位置     

 

软驱接口: (FD—软盘驱动器) 标注:FDD/Folppy 取消第5针的位置  

    

  

硬盘接口:硬盘接口可分为IDE接口和SATA接口。在型号老些的主板上,多集成2个IDE口,通常IDE接口都位于PCI插槽下方,从空间上则垂直于内存插槽(也有横着的)。而新型主板上,IDE接口大多缩减,甚至没有,代之以SATA接口。

   软驱接口:连接软驱所用,多位于IDE接口旁,比IDE接口略短一些,因为它是34针的,所以数据线也略窄一些。

  COM接口(串口):目前大多数主板都提供了两个COM接口,分别为COM1和COM2,作用是连接串行鼠标和外置Modem等设备。COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh,中断号是IRQ4;COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh,中断号是IRQ3。由此可见COM2接口比COM1接口的响应具有优先权。

PS/2接口:PS/2接口的功能比较单一,仅能用于连接键盘和鼠标。一般情况下,鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色。PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,是目前应用最为广泛的接口之一。

(1)键盘接口

ATX主板上的 KB/PS2接口       

AT主板:5针圆孔   

(2)鼠标接口

ATX主板上的MS PS/2接口      

方口:9针      

USB(Universal Serial Bus)通用串行总线接口:USB接口是现在最为流行的接口,最大可以支持127个外设,并且可以独立供电,其应用非常广泛。USB接口可以从主板上获得500mA的电流,支持热拔插,真正做到了即插即用。一个USB接口可同时支持高速和低速USB外设的访问,由一条四芯电缆连接,其中两条是正负电源,另外两条是数据传输线。高速外设的传输速率为12Mbps,低速外设的传输速率为1.5Mbps。此外,USB2.0标准最高传输速率可达480Mbps。

USB技术 ①速度快:(鼠标、鼠标,传输率:1.5MB/s;Modem、扫描仪、数码相机,传输率:12MB/s)。

②支持设备量多:支持有127个外围设备。 ③安装方便:热插拔(在开机状态插拔USB设备)。 ④每个外部设备之间的最长距离可达5米。

转接口,在Slot接口上的主板上安装使用Socket 接口的CPU。

CPU接口: Slot接口的CPU(较贵)——————→可直接插到Slotr接口的CPU插座上

Socket接口的CPU(便宜)————→转接卡───→──┚

LPT接口(并口):一般用来连接打印机或扫描仪。其默认的中断号是IRQ7,采用25脚的DB-25接头。并口的工作模式主要有三种:1、SPP标准工作模式。SPP数据是半双工单向传输,传输速率较慢,仅为15Kbps,但应用较为广泛,一般设为默认的工作模式。2、EPP增强型工作模式。EPP采用双向半双工数据传输,其传输速率比SPP高很多,可达2Mbps,目前已有不少外设使用此工作模式。3、ECP扩充型工作模式。ECP采用双向全双工数据传输,传输速率比EPP还要高一些,但支持的设备不多。

  MIDI接口:声卡的MIDI接口和游戏杆接口是共用的。接口中的两个针脚用来传送MIDI信号,可连接各种MIDI设备,例如电子键盘等。

机箱面板引出线接口

面板前   面板后接头       主板上插座标注

(开关)Power────Power SW  Power sw/Pwr sw/Pwr

(复位)Reset键          ────Reset SW     Reset sw/Rst sw/Rst

( 绿色 )Power  ────Power led    Power led/Pwr led

( 红色 )HDD     ────HDD LED  HDD LED/IDE LED

( 黄色 )Turbo    ────Turbo LED Turbo led/Trb led

(扬声器)Speaker          ────Speaker        Speaker/Spk

注:电源灯、硬盘灯、主频加速灯的插头有正负之分,需要把表示正极的深色线插到标有“+”标志的插针中。

跳线,使主板上的某些线路保持断路(OPEN)或短路(SHORT),通过跳线的状态来决定不同的配置。

CPU的外频设置:(例)

         50MHz     55MHz     60MHz     66MHz     ……             1 2 3

JCK1 ┴┴┴

JCK2 ┴┴┴

JCK3 ┴┴┴

JCK4 ┴┴┴

JCK1        2-3  2-3  1-2  2-3  ……         

JCK2        2-3  2-3  2-3  1-2  ……         

JCK3        2-3  1-2  2-3  2-3  ……         

JCK4        1-2/2-3      1-2/2-3      1-2/2-3      1-2/2-3      ……         

CPU的工作电压设置(例)

CPU VCORE     JPW1        1

3.5V          ALL SHORT     ••

3.3V          1-2 3-4 7-8         ••

3.2V          1-2 3-4      ••

2.9V          1-2 7-8      ••

2.8V          1-2  ••

2.2V          5-6  JPW1

CPU的倍频设置:(例)

JP1 RATIO     ••

1-2 3-4      2.5X          ••

3-4  3.0X          ••

1-2  2.0X          ••

ALL OPEN        1.5/3.5X    jp1

④清除CMOS口令:

主板上的电池作用:保证在断电后CMOS的参数不丢失,保证系统时钟正常运行。目前:主板一般采用纽扣式的锂电。

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