計(jì)算機(jī)主板的組成詳解

..計(jì)算機(jī)主板的組成詳解方法/步驟1?計(jì)算機(jī)主板,又叫主機(jī)板,它安裝在機(jī)箱內(nèi),是計(jì)算機(jī)最基本的也是最重要的部件之一。主板一般為矩形電路板,上面安裝了組成計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng),一般有BIOS芯片、I/O背板接口、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、內(nèi)存插槽、CMOS電池、南北橋芯片、PCI插槽等。2?外設(shè)接口包括鍵盤和鼠標(biāo)接口、USB接口、串行接口和并行接口等。3?機(jī)箱面板引出線接口要注意的是,電源燈、硬盤燈的插頭均有正負(fù)之分,需要把表示正極的深色線插到帶"＋"標(biāo)志的插針中。4?跳線是主板中不可缺少的,到現(xiàn)在為止已經(jīng)發(fā)展了三代,分別是鍵帽式跳線,DIP式跳線和軟跳線。5?IDE設(shè)備接口一般位于主板的底部,有40針。兩個(gè)IDE口并在一起,有時(shí)一個(gè)呈綠色,表示它為IDE1。因?yàn)橄到y(tǒng)首先檢測IDE1,所以IDE1應(yīng)該接系統(tǒng)引導(dǎo)硬盤?，F(xiàn)在的主板上IDE和串行ATA接口并存,既支持ATA133,又支持串行ATA<即SATA>。串行ATA是在并行傳輸速率無法進(jìn)一步提高的情況下出現(xiàn)的一種新的、具有更高傳輸速率的技術(shù)。下圖依次為IDE設(shè)備接口和SATA接口。6?軟盤驅(qū)動(dòng)器接口用來連接軟驅(qū),多位于IDE接口旁邊,每個(gè)主板只有一個(gè)軟驅(qū)插座,通常標(biāo)注著"FLOPPY"或"FDD"或"FDC",它比IDE插槽短。但是現(xiàn)在的電腦已經(jīng)把軟盤給取消了。7?AGP插槽:AGP插槽是專用的顯卡插槽。主板上一般只有一個(gè)AGP插槽。它可以加速顯卡的3D處理能力,讓視頻處理器與系統(tǒng)內(nèi)存直接相連,避免經(jīng)過窄帶寬的PCI總線而形成系統(tǒng)瓶頸,同時(shí)提高了3D圖形的數(shù)據(jù)傳輸速度。8?PCI總線是一個(gè)先進(jìn)的高性能局部總線,通常工作頻率為66MHz。主板上的PCI插槽一般有3～5個(gè),常見的PCI卡有聲卡、網(wǎng)卡、電視卡和內(nèi)置Modem等。9?PCIExpress總線是PCI擴(kuò)展總線的新一代升級(jí)標(biāo)準(zhǔn),簡稱PCI-E。該總線采用點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù),能夠?yàn)槊恳粋€(gè)設(shè)備分配獨(dú)享通道帶寬,不需要在設(shè)備之間共享資源,這就充分保障了各設(shè)備的寬帶資源,從而提高數(shù)據(jù)傳輸速率。10?BIOS的全稱為BasicInput/OutputSystem,中文意思為基本輸入輸出系統(tǒng),它既是硬件又含有軟件,是系統(tǒng)中硬件與軟件之間交換信息的鏈接器。在主板BIOS芯片的上面,一般都貼有Award或者是AMI的標(biāo)識(shí),它是主板上惟一貼有標(biāo)簽的芯片。芯片的內(nèi)部通常都固化有鍵盤鼠標(biāo)、串口并口、軟驅(qū)和硬盤驅(qū)動(dòng)器等系統(tǒng)啟動(dòng)所必須的基本驅(qū)動(dòng)程序。我們常說的清除CMOS設(shè)置,實(shí)際上就是撤消BIOS芯片的后備電源<鈕扣電池>,讓CMOS芯片中保存的數(shù)據(jù)參數(shù)恢復(fù)到出廠狀態(tài)。電腦主板各部件詳細(xì)圖解一、主板圖解一塊主板主要由線路板和它上面的各種元器件組成1.線路板PCB印制電路板是所有電腦板卡所不可或缺的東東。它實(shí)際是由幾層樹脂材料粘合在一起的,內(nèi)部采用銅箔走線。一般的PCB線路板分有四層,最上和最下的兩層是信號(hào)層,中間兩層是接地層和電源層,將接地和電源層放在中間,這樣便可容易地對信號(hào)線作出修正。而一些要求較高的主板的線路板可達(dá)到6-8層或更多。主板<線路板>是如何制造出來的呢?PCB的制造過程由玻璃環(huán)氧樹脂<GlassEpoxy>或類似材質(zhì)制成的PCB"基板"開始。制作的第一步是光繪出零件間聯(lián)機(jī)的布線,其方法是采用負(fù)片轉(zhuǎn)印<Subtractivetransfer>的方式將設(shè)計(jì)好的PCB線路板的線路底片"印刷"在金屬導(dǎo)體上。這項(xiàng)技巧是將整個(gè)表面鋪上一層薄薄的銅箔,并且把多余的部份給消除。而如果制作的是雙面板,那么PCB的基板兩面都會(huì)鋪上銅箔。而要做多層板可將做好的兩塊雙面板用特制的粘合劑"壓合"起來就行了。接下來,便可在PCB板上進(jìn)行接插元器件所需的鉆孔與電鍍了。在根據(jù)鉆孔需求由機(jī)器設(shè)備鉆孔之后,孔璧里頭必須經(jīng)過電鍍<鍍通孔技術(shù),Plated-Through-Holetechnology,PTH>。在孔璧內(nèi)部作金屬處理后,可以讓內(nèi)部的各層線路能夠彼此連接。在開始電鍍之前,必須先清掉孔內(nèi)的雜物。這是因?yàn)闃渲h(huán)氧物在加熱后會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)變化,而它會(huì)覆蓋住內(nèi)部PCB層,所以要先清掉。清除與電鍍動(dòng)作都會(huì)在化學(xué)過程中完成。接下來,需要將阻焊漆<阻焊油墨>覆蓋在最外層的布線上,這樣一來布線就不會(huì)接觸到電鍍部份了。然后是將各種元器件標(biāo)示網(wǎng)印在線路板上,以標(biāo)示各零件的位置,它不能夠覆蓋在任何布線或是金手指上,不然可能會(huì)減低可焊性或是電流連接的穩(wěn)定性。此外,如果有金屬連接部位,這時(shí)"金手指"部份通常會(huì)鍍上金,這樣在插入擴(kuò)充槽時(shí),才能確保高品質(zhì)的電流連接。最后,就是測試了。測試PCB是否有短路或是斷路的狀況,可以使用光學(xué)或電子方式測試。光學(xué)方式采用掃描以找出各層的缺陷,電子測試則通常用飛針探測儀<Flying-Probe>來檢查所有連接。電子測試在尋找短路或斷路比較準(zhǔn)確,不過光學(xué)測試可以更容易偵測到導(dǎo)體間不正確空隙的問題。線路板基板做好后,一塊成品的主板就是在PCB基板上根據(jù)需要裝備上大大小小的各種元器件—先用SMT自動(dòng)貼片機(jī)將IC芯片和貼片元件"焊接上去,再手工接插一些機(jī)器干不了的活,通過波峰/回流焊接工藝將這些插接元器件牢牢固定在PCB上,于是一塊主板就生產(chǎn)出來了。另外,線路板要想在電腦上做主板使用,還需制成不同的板型。其中AT板型是一種最基本板型,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉,其標(biāo)準(zhǔn)尺寸為33.2cmX30.48cm,AT主板需與AT機(jī)箱電源等相搭配使用,現(xiàn)已被淘汰。而ATX板型則像一塊橫置的大AT板,這樣便于ATX機(jī)箱的風(fēng)扇對CPU進(jìn)行散熱,而且板上的很多外部端口都被集成在主板上,并不像AT板上的許多COM口、打印口都要依靠連線才能輸出。另外ATX還有一種MicroATX小板型,它最多可支持4個(gè)擴(kuò)充槽,減少了尺寸,降低了電耗與成本。2.北橋芯片芯片組<Chipset>是主板的核心組成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分為北橋芯片和南橋芯片,如Intel的i845GE芯片組由82845GEGMCH北橋芯片和ICH4<FW82801DB>南橋芯片組成;而VIAKT400芯片組則由KT400北橋芯片和VT8235等南橋芯片組成<也有單芯片的產(chǎn)品,如SIS630/730等>,其中北橋芯片是主橋,其一般可以和不同的南橋芯片進(jìn)行搭配使用以實(shí)現(xiàn)不同的功能與性能。北橋芯片一般提供對CPU的類型和主頻、內(nèi)存的類型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等支持,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于此類芯片的發(fā)熱量一般較高,所以在此芯片上裝有散熱片。3.南橋芯片南橋芯片主要用來與I/O設(shè)備及ISA設(shè)備相連,并負(fù)責(zé)管理中斷及DMA通道,讓設(shè)備工作得更順暢,其提供對KBC<鍵盤控制器>、RTC<實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器>、USB<通用串行總線>、UltraDMA/33<66>EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式和ACPI<高級(jí)能源管理>等的支持,在靠近PCI槽的位置。4.CPU插座CPU插座就是主板上安裝處理器的地方。主流的CPU插座主要有Socket370、Socket478、Socket423和SocketA幾種。其中Socket370支持的是PIII及新賽揚(yáng),CYRIXIII等處理器;Socket423用于早期Pentium4處理器,而Socket478則用于目前主流Pentium4處理器。而SocketA<Socket462>支持的則是AMD的毒龍及速龍等處理器。另外還有的CPU插座類型為支持奔騰/奔騰MMX及K6/K6-2等處理器的Socket7插座;支持PII或PIII的SLOT1插座及AMDATHLON使用過的SLOTA插座等等。5.內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽是主板上用來安裝內(nèi)存的地方。目前常見的內(nèi)存插槽為SDRAM內(nèi)存、DDR內(nèi)存插槽,其它的還有早期的EDO和非主流的RDRAM內(nèi)存插槽。需要說明的是不同的內(nèi)存插槽它們的引腳,電壓,性能功能都是不盡相同的,不同的內(nèi)存在不同的內(nèi)存插槽上不能互換使用。對于168線的SDRAM內(nèi)存和184線的DDRSDRAM內(nèi)存,其主要外觀區(qū)別在于SDRAM內(nèi)存金手指上有兩個(gè)缺口,而DDRSDRAM內(nèi)存只有一個(gè)。6.PCI插槽PCI<peripheralcomponentinterconnect>總線插槽它是由Intel公司推出的一種局部總線。它定義了32位數(shù)據(jù)總線,且可擴(kuò)展為64位。它為顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、電視卡、MODEM等設(shè)備提供了連接接口,它的基本工作頻率為33MHz,最大傳輸速率可達(dá)132MB/s。7.AGP插槽AGP圖形加速端口<AcceleratedGraphicsPort>是專供3D加速卡<3D顯卡>使用的接口。它直接與主板的北橋芯片相連,且該接口讓視頻處理器與系統(tǒng)主內(nèi)存直接相連,避免經(jīng)過窄帶寬的PCI總線而形成系統(tǒng)瓶頸,增加3D圖形數(shù)據(jù)傳輸速度,而且在顯存不足的情況下還可以調(diào)用系統(tǒng)主內(nèi)存,所以它擁有很高的傳輸速率,這是PCI等總線無法與其相比擬的。AGP接口主要可分為AGP1X/2X/PRO/4X/8X等類型。8.ATA接口ATA接口是用來連接硬盤和光驅(qū)等設(shè)備而設(shè)的。主流的IDE接口有ATA33/66/100/133,ATA33又稱UltraDMA/33,它是一種由Intel公司制定的同步DMA協(xié)定,傳統(tǒng)的IDE傳輸使用數(shù)據(jù)觸發(fā)信號(hào)的單邊來傳輸數(shù)據(jù),而UltraDMA在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用數(shù)據(jù)觸發(fā)信號(hào)的兩邊,因此它具備33MB/S的傳輸速度。而ATA66/100/133則是在UltraDMA/33的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,它們的傳輸速度可反別達(dá)到66MB/S、100M和133MB/S,只不過要想達(dá)到66MB/S左右速度除了主板芯片組的支持外,還要使用一根ATA66/100專用40PIN的80線的專用EIDE排線。此外,現(xiàn)在很多新型主板如I865系列等都提供了一種SerialATA即串行ATA插槽,它是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型,它用來支持SATA接口的硬盤,其傳輸率可達(dá)150MB/S。9.軟驅(qū)接口軟驅(qū)接口共有34根針腳,顧名思義它是用來連接軟盤驅(qū)動(dòng)器的,它的外形比IDE接口要短一些。10.電源插口及主板供電部分電源插座主要有AT電源插座和ATX電源插座兩種,有的主板上同時(shí)具備這兩種插座。AT插座應(yīng)用已久現(xiàn)已淘汰。而采用20口的ATX電源插座,采用了防插反設(shè)計(jì),不會(huì)像AT電源一樣因?yàn)椴宸炊鵁龎闹靼?。除此而?在電源插座附近一般還有主板的供電及穩(wěn)壓電路。主板的供電及穩(wěn)壓電路也是主板的重要組成部分,它一般由電容,穩(wěn)壓塊或三極管場效應(yīng)管,濾波線圈,穩(wěn)壓控制集成電路塊等元器件組成。此外,P4主板上一般還有一個(gè)4口專用12V電源插座。11.BIOS及電池BIOS<BASICINPUT/OUTPUTSYSTEM>基本輸入輸出系統(tǒng)是一塊裝入了啟動(dòng)和自檢程序的EPROM或EEPROM集成塊。實(shí)際上它是被固化在計(jì)算機(jī)ROM<只讀存儲(chǔ)器>芯片上的一組程序,為計(jì)算機(jī)提供最低級(jí)的、最直接的硬件控制與支持。除此而外,在BIOS芯片附近一般還有一塊電池組件,它為BIOS提供了啟動(dòng)時(shí)需要的電流。常見BIOS芯片的識(shí)別主板上的ROMBIOS芯片是主板上唯一貼有標(biāo)簽的芯片,一般為雙排直插式封裝<DIP>,上面一般印有"BIOS"字樣,另外還有許多PLCC32封裝的BIOS。早期的BIOS多為可重寫EPROM芯片,上面的標(biāo)簽起著保護(hù)BIOS內(nèi)容的作用,因?yàn)樽贤饩€照射會(huì)使EPROM內(nèi)容丟失,所以不能隨便撕下?，F(xiàn)在的ROMBIOS多采用FlashROM<可擦可編程只讀存儲(chǔ)器>,通過刷新程序,可以對FlashROM進(jìn)行重寫,方便地實(shí)現(xiàn)BIOS升級(jí)。目前市面上較流行的主板BIOS主要有AwardBIOS、AMIBIOS、PhoenixBIOS三種類型。AwardBIOS是由AwardSoftware公司開發(fā)的BIOS產(chǎn)品,在目前的主板中使用最為廣泛。AwardBIOS功能較為齊全,支持許多新硬件,目前市面上主機(jī)板都采用了這種BIOS。AMIBIOS是AMI公司出品的BIOS系統(tǒng)軟件,開發(fā)于80年代中期,它對各種軟、硬件的適應(yīng)性好,能保證系統(tǒng)性能的穩(wěn)定,在90年代后AMIBIOS應(yīng)用較少;PhoenixBIOS是Phoenix公司產(chǎn)品,PhoenixBIOS多用于高檔的原裝品牌機(jī)和筆記本電腦上,其畫面簡潔,便于操作,現(xiàn)在Phoenix已和Award公司合并,共同推出具備兩者標(biāo)示的BIOS產(chǎn)品。12.機(jī)箱前置面板接頭機(jī)箱前置面板接頭是主板用來連接機(jī)箱上的電源開關(guān)、系統(tǒng)復(fù)位、硬盤電源指示燈等排線的地方。一般來說,ATX結(jié)構(gòu)的機(jī)箱上有一個(gè)總電源的開關(guān)接線<PowerSW>,其是個(gè)兩芯的插頭,它和Reset的接頭一樣,按下時(shí)短路,松開時(shí)開路,按一下,電腦的總電源就被接通了,再按一下就關(guān)閉。而硬盤指示燈的兩芯接頭,一線為紅色。在主板上,這樣的插針通常標(biāo)著IDELED或HDLED的字樣,連接時(shí)要紅線對一。這條線接好后,當(dāng)電腦在讀寫硬盤時(shí),機(jī)箱上的硬盤的燈會(huì)亮。電源指示燈一般為兩或三芯插頭,使用1、3位,1線通常為綠色。在主板上,插針通常標(biāo)記為PowerLED,連接時(shí)注意綠色線對應(yīng)于第一針<+>。當(dāng)它連接好后,電腦一打開,電源燈就一直亮著,指示電源已經(jīng)打開了。而復(fù)位接頭<Reset>要接到主板上Reset插針上。主板上Reset針的作用是這樣的：當(dāng)它們短路時(shí),電腦就重新啟動(dòng)。而PC喇叭通常為四芯插頭,但實(shí)際上只用1、4兩根線,一線通常為紅色,它是接在主板Speaker插針上。在連接時(shí),注意紅線對應(yīng)1的位置。13.外部接口ATX主板的外部接口都是統(tǒng)一集成在主板后半部的?，F(xiàn)在的主板一般都符合PC'99規(guī)范,也就是用不同的顏色表示不同的接口,以免搞錯(cuò)。一般鍵盤和鼠標(biāo)都是采用PS/2圓口,只是鍵盤接口一般為藍(lán)色,鼠標(biāo)接口一般為綠色,便于區(qū)別。而USB接口為扁平狀,可接MODEM,光驅(qū),掃描儀等USB接口的外設(shè)。而串口可連接MODEM和方口鼠標(biāo)等,并口一般連接打印機(jī)。14.主板上的其它主要芯片除此而外主板上還有很多重要芯片：AC97聲卡芯片AC'97的全稱是AudioCODEC'97,這是一個(gè)由Intel、Yamaha等多家廠商聯(lián)合研發(fā)并制定的一個(gè)音頻電路系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。主板上集成的AC97聲卡芯片主要可分為軟聲卡和硬聲卡芯片兩種。所謂的AC'97軟聲卡,只是在主板上集成了數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片<如ALC201、ALC650、AD1885等>,而真正的聲卡被集成到北橋中,這樣會(huì)加重CPU少許的工作負(fù)擔(dān)。所謂的AC'97硬聲卡,是在主板上集成了一個(gè)聲卡芯片<如創(chuàng)新CT5880和支持6聲道的CMI8738等>,這個(gè)聲卡芯片提供了獨(dú)立的聲音處理,最終輸出模擬的聲音信號(hào)。這種硬件聲卡芯片相對比軟聲卡在成本上貴了一些,但對CPU的占用很小。網(wǎng)卡芯片現(xiàn)在很多主板都集成了網(wǎng)卡。在主板上常見的整合網(wǎng)卡所選擇的芯片主要有10/100M的RealTek公司的8100<8139C/8139D芯片>系列芯片以及威盛網(wǎng)卡芯片等。除此而外,一些中高端主板還另外板載有Intel、3COM、Alten和Broadcom的千兆網(wǎng)卡芯片等,如Intel的i82547EI、3COM3C940等等。<見圖18-3COM3C940千兆網(wǎng)卡芯片>IDE陣列芯片一些主板采用了額外的IDE陣列芯片提供對磁盤陣列的支持,其采用IDERAID芯片主要有HighPoint、Promise等公司的產(chǎn)品的功能簡化版本。例如Promise公司的PDC20276/20376系列芯片能提供支持0,1的RAID配置,具自動(dòng)數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。美國高端HighPoint公司的RAID芯片如HighPointHPT370/372/374系列芯片,SILICONSIL312ACT114芯片等等。I/O控制芯片I/O控制芯片<輸入/輸出控制芯片>提供了對并串口、PS2口、USB口,以及CPU風(fēng)扇等的管理與支持。常見的I/O控制芯片有華邦電子<WINBOND>的W83627HF、W83627THF系列等,例如其最新的W83627THF芯片為I865/I875芯片組提供了良好的支持,除可支持鍵盤、鼠標(biāo)、軟盤、并列端口、搖桿控制等傳統(tǒng)功能外,更創(chuàng)新地加入了多樣新功能,例如,針對英特爾下一代的Prescott內(nèi)核微處理器,提供符合VRD10.0規(guī)格的微處理器過電壓保護(hù),如此可避免微處理器因?yàn)楣ぷ麟妷哼^高而造成燒毀的危險(xiǎn)。此外,W83627THF內(nèi)部硬件監(jiān)控的功能也同時(shí)大幅提升,除可監(jiān)控PC系統(tǒng)及其微處理器的溫度、電壓和風(fēng)扇外,在風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制上,更提供了線性轉(zhuǎn)速控制以及智能型自動(dòng)控轉(zhuǎn)系統(tǒng),相較于一般的控制方式,此系統(tǒng)能使主板完全線性地控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,以及選擇讓風(fēng)扇是以恒溫或是定速的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。這兩項(xiàng)新加入的功能,不僅能讓使用者更簡易地控制風(fēng)扇,并延長風(fēng)扇的使用壽命,更重要的是還能將風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的噪音減至最低。頻率發(fā)生器芯片頻率也可以稱為時(shí)鐘信號(hào),頻率在主板的工作中起著決定性的作用。我們目前所說的CPU速度,其實(shí)也就是CPU的頻率,如P41.7GHz,這就是CPU的頻率。電腦要進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)傳送以及正常的運(yùn)行,沒有時(shí)鐘信號(hào)是不行的,時(shí)鐘信號(hào)在電路中的主要作用就是同步;因?yàn)樵跀?shù)據(jù)傳送過程中,對時(shí)序都有著嚴(yán)格的要求,只有這樣才能保證數(shù)據(jù)在傳輸過程不出差錯(cuò)。時(shí)鐘信號(hào)首先設(shè)定了一個(gè)基準(zhǔn),我們可以用它來確定其它信號(hào)的寬度,另外時(shí)鐘信號(hào)能夠保證收發(fā)數(shù)據(jù)雙方的同步。對于CPU而言,時(shí)鐘信號(hào)作為基準(zhǔn),CPU內(nèi)部的所有信號(hào)處理都要以它作為標(biāo)尺,這樣它就確定CPU指令的執(zhí)行速度。時(shí)鐘信號(hào)頻率的擔(dān)任,會(huì)使所有數(shù)據(jù)傳送的速度加快,并且提高了CPU處理數(shù)據(jù)的速度,這就是我們?yōu)槭裁闯l可以提高機(jī)器速度的原因。要產(chǎn)生主板上的時(shí)鐘信號(hào),那就需要專門的信