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1、计算机组装与维护(第2版) 21世纪全国高职高专计算机系列实用规划教材实训型教材系列 主 编 肖玉朝副主编 李智伟 王 慧课件制作：肖玉朝 李智伟第1章 微型计算机主板1.1 实训目的与要求 1.2 实训预备知识 1.3 实训内容1.1 实训目的与要求了解主板的组成与结构。 了解主板的结构标准。 掌握主板各部分的功能。 了解主板上系统设备的接口。 了解主板的超频设置。 了解主板在计算机中的重要地位。 掌握主板的选购方法。 掌握主板常见的故障及排除方法。1.2 实训预备知识 1.2.1 主板的结构组成 1.2.2 主板的架构标准主板上各部件 1.2.1 主板的结构组成1.CPU CPU是整个系统
2、的核心，也是整个系统最高 的执行单元。它负责整个系统指令的执行， 算术与逻辑运算，数据存储、传送以及输入/ 输出的控制。因为CPU是决定计算机性能的 核心部件，人们就以它来判断计算机的档次 。 CPU经过这 么多年的发展，采用的接口方式 有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目 前CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板 上就有相应的插槽类型。根据CPU在主板上 的安装形式可将CPU分成Socket(插座)和Slot( 插槽)两种，相应的主板按照CPU插座的形式 可分成Socket主板和Slot主板。如图1.2和图 1.3所示为两种架构的CPU。(a) Socket CPU (b) Slot CP
3、U 图1.2 两种架构CPU(a) Socket CPU插座 (b) Slot CPU插槽 图1.3 两种架构CPU插座2.芯片组 芯片组负责 管理CPU和内存、各种总线扩 展 以及外设的支持，决定主板所支持的CPU类 型、最高的工作频率、内存的最大容量、扩 展槽的数量。主板的功能以及对新技术的兼 容性能主要取决于芯片组，它是主板上最重 要的一部分。 按照芯片组在主板上的排列位置的不同，通 常分为北桥芯片和南桥芯片。(1) 北桥芯片。 也称为主桥(HostBridge)，它主要负责CPU 与内存之间的数据交换，并控制AGP、PCI 数据在其内部的传输，是主板性能的主要决 定因素。它提供对CPU
4、的类型和主频、内存 的类型和最大容量、PCI/AGP插槽、ECC纠 错等的支持，如图1.4所示。图1.4 北桥芯片(2) 南桥芯片。 南桥芯片主要是负责I/O接口等一些外设接口 的控制、IDE设备的控制及附加功能等等。它 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，如图1.5所示。图1.5 南桥芯片3. 控制芯片 (1) CMOS控制芯片。CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，补金属氧化物 半导体)是计算机主板上的一
5、块可擦写的RAM 芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户 对某些参数的设定。现在的厂商把CMOS设 置程序做到BIOS芯片中，当开机时可按特定 的键进入CMOS设置程序对系统进行设置， 所以，又有BIOS设置之称。 (2) BIOS控制芯片。 BIOS(Basic Input/Output System，基本输入/ 输出系统)是集成在主板上的一个ROM芯片， 存储主板一些相关信息的芯片称为主板BIOS ，如生产厂家、性能、型号等信息，还存储 有计算机重要的基本输入/输出程序、系统设 置信息、开机通电自检程序和系统启动自检 程序。每次启动计算机时，都要调用BIOS的 自检程序，检查主要部件以确保
6、它们工作正 常。 (3) 主板I/O控制芯片。该芯片提供对键盘 、 鼠标、软驱、并口、串口、游戏摇杆等设备 的支持，新型I/O芯片还具备各种监控及保护 功能。常见的主要有华邦电子(Winbond)的 W83627EHF、W83627THF(如图1.7（a）所 示)，联阳科技(iTE)的IT8712F(如图1.7（b） 所示)等I/O芯片。(a) W83627THF (b) IT8712F (4) SATA硬盘控制芯片。常见的SATA控制芯 片有SiS公司的SiS180,Silicon Image公司的 Sil3114CT176、Sil3112ACT144。现在许多 南桥芯片都直接提供了对SAT
7、A硬盘的支持， 不需要通过集成第三方芯片来提供SATA接口 。图1.8 硬盘控制芯片 (5) 音频CODEC控制芯片。目前的主板一般 都集成了声卡，而集成声卡少不了音频 CODEC芯片，因此，主板上一般都板载了一 块音频CODEC芯片。板载声卡一般有软声 卡和硬声卡之分。一般软声卡没有主处理芯 片，只有一个解码芯片，通过CPU的运算来 代替声卡主处理芯片。 (6) 网卡控制芯片。网卡如今已成了主板的标 配标准配置组件，目前新型主板集成的网卡 芯片几乎都是千兆网卡。板载VIA VT6103L 网络芯片，如图1.10所示。提供10/100Mb/s 网卡，适用于城市中使用越来越广泛的宽带 和校园网络
8、。图1.10 网卡控制芯片4. 总线扩 展插槽与插座 扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连 接到系统总线 的插槽，也叫扩展槽、扩充插 槽。扩展槽按功能可分为内存插槽、PCI扩 展槽、AGP插槽、PCI-Express插槽以及笔记 本电脑专 用的PCMCIA等，现在主流的显示 卡都是采用PCI-Express16插槽，未来正在 向PCI Express32插槽甚至更高发展。(1) 内存插槽。 分DIMM(双列直插内存，常用168线、184线 和240线)和SIMM(单列直插内存，常用72线 ，目前早已淘汰)两种，如图1.11所示为目前 主流DDR2和DDR3的内存条插槽。图1.11 DDR2/
9、DDR3内存插槽(2) PCI插槽。 PCI(Peripheral Component Interconnect，外 部设备互连)属于局部总线，一般主板上有3 5个这样的插槽，颜色为乳白色。用来连 接PCI声卡、电视卡、网卡、内置Modem、 内置ADSL Modem、USB 2.0卡、IEEE 1394 卡、IDE接口卡、RAID、视频采集卡或SCSI 卡等扩展卡。PCI插槽的工作频率为33MHz ，最大数据传输率为133Mb/s(32位)和 266Mb/s(64位)，PCI插槽是主板的主要扩展 插槽，通过插接不同的扩展卡可以获得目前 电脑能实现的几乎所有外接功能。(3) AGP插槽。 AG
10、P(Accelerated Graphics Port，加速图形端口)它 是为提高视频带宽 而设计的总线结 构，它将显示卡 同主板内存芯片组直接相连，大幅度提高了电脑对 3D图形的处理速度，信号的传输率可以提高到 533Mb/s。AGP的工作频率为66.6MHz，实际上是 PCI的超集，颜色为褐色，不与PCI插槽处于同一水 平位置，插槽结构也与PCI完全不同，并靠近CPU插 座。它通过专用的AGP总线直接与北桥芯片相连， 进行点对点传输，所以AGP显卡的传输率大大超过 与其他设备共享总线的PCI显卡。目前，只有极少数 的主板上可以找到AGP插槽，主流主板上取而代之的 是PCI-Express1
11、6插槽。图1.12 PCI和AGP插槽(4) PCMCIA插槽。 PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)主要用在笔记本电 脑中，有明信片大小，根据厚度又分为I型、 II型和III型。I型最薄，用得较少。(5) AMR插槽。 AMR(Audio/Modem Riser，音效/调制解调器插槽)， 用于插入声卡或调制解调器卡等。如图1.13(a)所示 ，AMR插槽的位置一般在主板上PCI插槽(白色)的附 近，比较短(大约只有5厘米)，外观呈棕色。可插接 AMR声卡或AMR Modem卡，不过由于现在绝大多 数整合
12、型主板上都集成了AC97音效芯片，所以AMR 插槽主要是与AMR Modem配合使用。但由于AMR Modem卡比一般的内置软Modem卡更占CPU资源， 使用效果并不理想，而且价格上也不比内置Modem 卡占多大优势，故此AMR插槽很快被CNR所取代。(6) CNR插槽。 CNR(Communication Network Riser，通信网络插 槽)可插接调制解调器及网卡等。与AMR规范相比， 新的CNR标准应用范围更加广泛，它不仅可以连接 专用的CNR Modem，还能使用专用的家庭电话网 络(Home PNA)，并符合PC 2000标准的即插即用功 能。它还增加了对10/100Mb/s
13、局域网功能的支持， 以及提供对AC97兼容的AC-Link、SMBus接口和 USB(1.X或2.0)接口的支持。另外，CNR标准支持 ATX、Micro ATX和Flex ATX规格的主板，但不支持 NLX形式的主板(AMR支持)。从外观上看，CNR插槽 与AMR插槽比较相似(也呈棕色)，但前者要略长一点 ，而且两者的针脚数也不相同，所以AMR插槽与 CNR插槽无法兼容。(7) ACR插槽。 ACR是Advanced Communication Riser（高级通讯 插卡）的缩写，采用120针脚设计，兼容普通的PCI 插槽，但方向正好与之相反，它是VIA（威盛）公司 为了与英特尔的AMR相抗
14、衡而联合AMD、3Com、 Lucent（朗讯）、Motorola（摩托罗拉）、NVIDIA 、Texas Instruments等世界著名厂商于2001年6月推 出的一项开放性行业技术标准，其目的也上为了拓 展AMR在网络通讯方面的功能。ACR完全兼容AMR 规范，而且提供诸如Modem、LAN（局域网）、 Home PNA、宽带网（ADSL、Cable Modem）、无 线网络和多声道音效处理等功能。(8) PCI-Express插槽 在AGP3.0规范推出不到一年的时间后，Intel宣布要 启用一种全新的技术作为电脑 系统中的内部连线， 这就是被称为第三代的/O总线技术：3GIO（3rd
15、 Generation I/O）。一年后，3GIO被正式命名为PCI Express，也就是我们现在所说的PCI-E。随着目前 Intel 915芯片的推出，PCI-E已经正式成为下一代的 总线标 准，而针对显 卡推出的PCI-E 16X的总线将 成为代替目前AGP接口新的接口标准。5. 外接端口 外接端口包括SATAII接口、串行接口、PS/2 、USB(通用串行总线)、LAN网线接口、音 频接口和红外传输接口等用于连接各种外部 设备的接口。通过这些扩展接口，可以把外 置Modem、扫描仪、U盘、MP3播放机、DC 、DV、移动硬盘、手机、写字板等外部设备 连接到电脑上。而且，通过扩展接口还
16、能实 现电脑间 的互连。(2) IDE接口。 IDE(Integrated Device Electronics，集成设备电 子 部件)是用来连接硬盘和光驱等IDE存储设备 的。主 板有两个IDE接口，分别是IDEl和IDE2，每个接口可 连接主(master)和从(slave)两个IDE接口设备。对于 普通IDE接口其控制线和数据线采用一根40芯的扁平 电缆与接口卡连接，而对于ATA/100硬盘接口采用 80芯数据线。通常，第一个IDE1(Primary IDE)连接 硬盘，第二个IDE 2(Secondary IDE)连接光驱。主板 提供的标准接口有ATA 133/100/66/33。目前，IDE 接口的传输速率为133 Mb/s( ATA 133)。(3) IEEE 1394接口。 I
