电脑主板的认识与选购

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1、第4章 主板的认识与选购 第4章 主板的认识与选购 4.1 主板的认识 4.2 如何选择主板4.3 主板实例讲解4.4 主板前沿技术第4章 主板的认识与选购 4.1 主板的认识4.1.1 什么是主板主板又称为系统板，是安装在机箱内底部的一块多层印刷电路板，它是电脑的主要核心部件。主板的 性能和类型确定了电脑的性能和类型。主板的中心任务是维系CPU与外部设备之间协同工作，不出差错。在控制芯片组的统一调度之下， CPU首先接受各种外来数据或命令，经过运算处理， 再经由PCI或AGP等总线接口，把运算结果高速、准确 地传输到指定的外部设备上，如图4-1所示。第4章 主板的认识与选购 Pentium

2、4 CPUSDRAM内存逻辑芯片组AGP 卡硬盘声卡网卡处理I/O总线PCI总线IDE总线图4-1 主板的工作原理图 第4章 主板的认识与选购 4.1.2 主板常用术语术语1主板主板(mainboard)是电脑中最大的一块电路板，是电脑系统中的核心部件，它的上面布满了各种插槽(可连接声卡、显卡、Modem等)、接口(可连接鼠标、键盘等)、电子元件，它们都有自己的职责，并把各种周边设备紧紧连接在一起。它的性能好坏对电脑的总体指标将产生举足轻重的影响。 第4章 主板的认识与选购 2CPU中央处理器CPU(Central Processing Unit)通常也称为微处理器，它实际上是一个电子元件，其

3、内部由几 百万个晶体管组成，可分为控制单元、逻辑单元和存 储单元三大部分。CPU的工作原理是控制单元把输入的指令调动分配后，送到逻辑单元进行处理，再形成 数据，然后存储到存储器里，最后等着交给应用程序 使用。 3BIOSBIOS即基本输入输出系统，是一组固化到计算机 内主板上的一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机 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。 第4章 主板的认识与选购 4CMOSCMOS是电脑主板上的一块可读/写的RAM芯片，用它来保护当前系统的硬件配置和用户对某些参数的 设定。现在的厂商们把CMOS程序做到了BIOS芯片中 ，当开机时就可按

4、特定键进入CMOS设置程序对系统 进行设置，所以又被人们叫做BIOS设置。 5芯片组芯片组是构成主板电路的核心。从一定意义上讲 ，它决定了主板的级别和档次。芯片组是“南桥”和“北 桥”的统称，它就是把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几个芯片内。 第4章 主板的认识与选购 6北桥北桥就是主板上离CPU最近的一块芯片，负责与CPU的 联系，并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输。 7南桥南桥是主板上的一块芯片，主要负责I/O接口以及IDE设备的控制等。 8MCH(Memory Controller Hub)MCH即内存控制器中心，负责连接CPU、AGP总线和内存。 9ICH(I/O Co

5、ntroller Hub)ICH即输入/输出控制器中心，负责连接PCI总线、IDE 设备、I/O设备等。 第4章 主板的认识与选购 10FWH(Firmware Controller)FWH即固件控制器，主要作用是存放BIOS。 11I/O芯片I/O芯片负责提供串行、并行接口及软盘驱动器控制接口。 12PCBPCB就是主板线路板，它是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。PCB分为四层板和六层板。为了节约成本，现在的主板多为四层板：主信号层、接地层、电源层、次信号层。而六层板增加了辅助电源层和中信号层。六 层PCB的主板抗电磁干扰能力更强，主板也更加稳定。第4章 主板的认识与选购 13

6、CacheCache就是缓存，它分为一级缓存和二级缓存。它是 为内存和CPU交换数据提供缓冲区的。大部分主板上都有 Cache芯片或插槽，这是因为Cache与CPU之间的数据交换 要比内存与CPU之间的数据交换快得多。 14PCI总线PCI属于局部总线，是由PCI集团推出的总线结构。它 具有133 MB/s的数据传输率及很强的带负载能力，可支持 10台外设，同时兼容ISA、EISA总线。 15ACPI电源接口CPI电源接口是Pentium以上主板特有的一种新功能，作用是在管理电脑内部各种部件时尽量做到节省能源。 第4章 主板的认识与选购 4.1.3 主板上的插槽1CPU插槽主板上的CPU插槽主

7、要有Socket和Slot两种接口标 准，其中Socket标准分为Socket 370和Socket A两种， 而Slot标准分为Slot 1和Slot A标准，它们分别对应了不 同的CPU，其中Slot 1和Socket 370适用于Intel公司的 CPU， AMD公司的CPU主要用Socket A和Slot A接口。 随着Pentium 4 CPU的流行，主板上的CPU插座主要以 Socket 478为主。2内存插槽内存插槽一般位于CPU插座下方，目前的主板多 以DDR SDRAM插槽为主流，这种插槽的线数为184线。第4章 主板的认识与选购 3AGP插槽AGP插槽是为提高视频带宽而设计

8、的总线结构。它将显示卡与主板的芯片组直接相连，进行点对点传 输。但是它并不是正规总线，因它只能和AGP显卡相 连，故不具有通用性和扩展性。其工作频率为66 MHz ，是PCI总线的一倍，并且可为视频设备提供528 MB/s的数据传输率。AGP插槽的颜色多为深棕色，位于北桥芯片和PCI插槽 之间。AGP插槽有1X、2X、4X和8X之分。AGP 4X的 插槽中间没有间隔，AGP 2X则有。现在的显卡多为 AGP显卡，AGP插槽能够保证显卡数据传输的带宽， 而且传输速度最高可达到2133 MB/s(AGP 8X)。第4章 主板的认识与选购 4PCI插槽PCI插槽多为乳白色，是主板的必备插槽，可以插上

9、软Modem、声卡、股票接收卡、网卡、多功能卡等设备。5AMR插槽AMR是一套开放的工业标准，它定义的扩展卡可同时支持声音及Modem的功能。采用这样的设计可有效降低成本，同时解决声音与Modem子系统目前在功能上存在的一些限制。 第4章 主板的认识与选购 6CNR插槽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。7ACR插

10、槽ACR是CNR的升级产品，它可以提供局域网、宽 带网、无线网络和多声道音效处理功能，而且与AMR兼容。 第4章 主板的认识与选购 4.1.4 主板上的接口1IDE接口IDE接口是一种磁盘驱动器的接口类型，也称为ATA 接口，可分为IDE1和IDE2两种。一般情况下，IDE1接硬盘 ，IDE2接光驱。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。现在流行的ATA/133是IDE的一种规 范，即传输速率为133 MB/s，但只有硬盘速度跟得上才能 充分发挥ATA/133的优势。2EIDE接口EIDE接口是Pentium以上主板必备的标准接口，主板上 通常可提供两个EIDE接口。

11、Pentium以上主板的EIDE都集成在主板中。 第4章 主板的认识与选购 3软驱接口该接口为连接软驱所用，多位于IDE接口旁，比 IDE接口略短一些。因为它是34针的，所以其数据线也略窄一些。4串行接口串行接口即COM接口，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03F8H03FFH，中断号是IRQ4；COM2接口的I/O 地址是02F8H02FFH，中断号是IRQ3。由此可见， COM2接口比COM1接口的响应具有优先权。第4章 主板的认识与选购 5并行接口并行接口一般用来连接打印机或扫描仪，

12、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：一是SPP标准工作模式，其SPP数据是半双工单向传输，传输速率较慢，仅为15 kb/s，但应用较为广泛，一般设为默认的工作模式；二是EPP增强型工作模式，它采用双向半双工数据传输，其传 输速率比SPP高很多，可达2 Mb/s，目前已有不少外设使用此工作模式；三是ECP扩充型工作模式，它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。第4章 主板的认识与选购 6PS/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

13、率比COM接口稍快一些，是目前应用最 为广泛的接口之一。 7USB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500 mA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12 Mb/s，低速外设 的传输速率为1.5 Mb/s。此外，USB2.0标准最高传输速率可 达480 Mb/s。第4章 主板的认识与选购 4.2 如何选择主板 4.2.1 主板的结结构图4-2所示的是主板的结构图，

14、由于它要连接电脑的各 个硬件设备，协调和传输数据，因此它是除CPU以外最重要的部件。电脑的整体运行速度和稳定性在相当大的程度上取 决于主板的性能。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，并进入操作系统，发挥出支撑系统平台工作的功 能。第4章 主板的认识与选购 CNR插槽PCI插槽 I/O接口USB接口PS/2接口CPU插座内存插槽 南桥芯片组 AGP

15、插槽硬盘和软驱插座北桥芯片组 电源插座图4-2 主板结构图第4章 主板的认识与选购 1主板上的CPU插座主板上的CPU插座主要有Socket和Slot两种接口标准，其中Socket标准分为Socket 370和Socket A两种，而Slot标准分为Slot 1和Slot A标准，它们分别对应了不同的CPU。其中Slot 1和Socket 370适用于Intel公司的CPU，AMD公司的CPU主要用Socket A和Slot A接口。随着Pentium 4 CPU的流行，主板上的CPU插座主要有Socket 423和Socket 478两种，如图4-3所示。 第4章 主板的认识与选购 Socket 423插座 Socket 478插座 图4-3 Pentium 4主板的CPU插座 第4章 主板的认识与选购 2主板上的芯片组主板芯片组是整块主板的灵魂，它决定了主板使用的外部频率、最大的内存容量、支持的Cache数量以及各种主要总线及输出模式。现在市场上支持Pentium 4的芯片组主要有Intel i850、Intel i845、VIA P4X266、SiS645和ALi ALADDiN-P4，其外观如图4-4所示，芯片组间的比较如表4-1所示。 第4章 主板的认识与选购 Intel i845芯