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1、主板相关知识及维修,目录,1 主板的发展历史 2 主板的组成与结构 3 主板的工作原理 4 主板的维修要点及维修方法 5 主板的选购,主板的发展历史,主板的诞生 早期的386、486微机中采用的控制芯片组是82C30系列。82C30芯片组单片芯片的集成度小，功能差，是C&T公司的早期产品，但是它的某些基本功能至今仍然在使用。586时代以后，随着控制芯片技术的发展，主板逐渐显露出我们现在主板的雏形，一般我们把586时代的主板定义为主板的诞生。,主板的发展 1. Intel芯片 2. AMD芯片 3. VIA与SIS芯片 主板的未来 主板的更新换代，主要起因于CPU的更新换代，和主板上芯片组的更新
2、换代。据Intel表示，其将在2009年第一季末至第二季初推出自家首颗内建北桥功能的处理器Lynnfield。Lynnfield是45nm制程的原生四核心处理器，采用LGA1160接口，二级缓存为8M，其整合了传统的北桥功能。如果CPU内建了北桥的功能，那么主板的传统作用将大大下降，界时，主板仅仅只是一个提供接口平台而已，在这个时候，主板的面积就可以大大减少。 随着主板整合的进程，主板逐渐演化成为散热器，显卡，甚至完全消失！随着CPU、GPU的性能越来越强大，主板的主要功能也逐渐弱化，转型也是必然的事情,主板的组成与结构,1 PCB线路板 PCB（Printed Circuit Board）即
3、印刷电路板，它是所有的主机部件存在和集成的基础。PCB线路板实质上是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的PCB线路板分为4层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层。将接地和电源层安放在中间，这样容易对信号线进行修正。一些要求较高的主板的PCB线路板可已达到10到16层或更多层。,主板芯片组 芯片组（Chipset）是主板的核心组成部分，可以认为是主板的神经中枢，它不仅负责主板上各种总线之间的数据和指令的传输，而且还承担着硬件资源的分配与协调的任务。芯片组性能的好坏直接决定了主板性能的优劣，进而影响到整部主机的性能。这是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一，
4、如果芯片组不能与CPU良好地协同工作，将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。,北桥（North Bridge）芯片,北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片(如图2-2所示)，这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切，为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大，发热量也越来越大，所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来
5、加强北桥芯片的散热，有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热,南桥（South Bridge）芯片,南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方(如图2-3所示)，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。 南桥芯片负责I/O总线之间
6、的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。,BIOS芯片,BIOS在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。BIOS（Basic Input/Output System，基本输入输出系统）全称是ROMBIOS，是只读
7、存储器基本输入输出系统的简写，它实际是一组被固化到电脑中，为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序，它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽，通俗地说，BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口（虽然它本身也只是一个程序），负责解决硬件的即时要求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。,CMOS芯片,CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）可以直译为“互补金属氧化物半导体存储器”，它指一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料。在计算机中，CMOS的准确含义是指绝大多数计算机中都使用的一种用电池供电的可读写的RAM芯片，其中存放着一些与计算机运
8、行紧密相关的基本信息，如时间日期、CPU和内存的速度参数以及外部设备的基本设置等。CMOS存储芯片不依赖于外部电源，而是由主板的电池供电，因此即使系统断电，COMS中存储的数据也不会丢失。,各类插槽,1. CPU插槽 CPU插槽的形式是根据主板所采用的芯片组来决定的。虽然目前各种主板CPU插槽布局的设计有很多种类，但CPU插槽的类型只有两种结构：基于Socket标准的插槽和基于Slot标准的插槽。,2. 内存插槽 主板上内存插槽的作用是固定内存条，将内存连接到主板上，并与其他主机部件进行数据通讯。主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的，如图2-7所示,PCI插槽 PCI（Periphe
9、ral Component Interconnect，即互联外部设备）的全称为PCI local bus，即PCI局部总线，是由Intel公司发布的一种局部总线标准，总线宽度一般为32位或64位，最高工作频率为33MHz。主板上一般配有3到5个PCI插槽，从外观上看，PCI插槽颜色一般为乳白色，位于主板上AGP插槽的下方，如图2-8所示。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。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
10、功能。PCI插槽使CPU可以通过一条相对独立的数据通道控制各种外部设备，每一个与PCI插槽相连的外部设备都可以与CPU进行直接通信。自从Pentium系列计算机产生以后，PCI插槽已经成为一种事实上的外部设备的连接标准，在目前计算机的主板中有着广泛的应用。,. AGP插槽 AGP（Accelerated Graphics Port）(如图2-9所示)是在PCI总线基础上发展起来的，主要针对图形显示方面进行优化，专门用于图形显示卡。,5. 电源插槽 主板、键盘以及其他所有接口卡都需要由主板上的电源插槽进行供电。目前，主板上的电源主要有AT电源和ATX电源两种，一些Super 7主板为了能够同时兼
11、容两种不同类型的电源，将AT和ATX两种插槽集成到了主板上。AT电源插槽只能与AT电源连接，而ATX电源插槽只能与ATX电源连接。,各种接口,1. 并行接口 并行接口是计算机主板上的一个标准接口，主要用于连接打印机等并行设备。主板上的并行接口为一个25针的双排插槽。为了避免用户不能正确地连接外部设备的电源插头，并行接口被设计成了一个不对称的D形插槽。由于并行接口是以字节的方式进行数据传输，也即8位数据同时通过并行线进行传送。因此，并行接口的数据传输速度非常快。但并行线路的长度不宜过长，否则容易造成干扰出错。一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。 2. 串行接口 串行接口也是计算
12、机主板上的标准接口，它是与并行接口相对而言的。与并行接口不同，串行接口的数据是以位（bit）为单位进行传输的，所以串行接口的数据传输速率要比并行接口慢许多。但是串行接口的数据传输距离更长，一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备，目前部分新主板已开始取消该接口。 3. PS/2接口 PS/2接口主要用来连接鼠标和键盘。一般情况下，主板上的两个PS/2接口不能互换使用，但是可以通过它们的颜色来判断是鼠标PS/2接口还是键盘PS/2接口。连接键盘的PS/2接口为紫色接口，而连接鼠标的PS/2接口为绿色接口。仔细观察会发现相应PS/2接口的旁边画有鼠标和键盘的图标。为了使用户能够
13、正确连接PS/2插头，PS/2接口的一侧有一个凹槽。连接插头时，只有凹槽向上才能正确插入，否则是插不进去的。 4. USB接口 USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是最近几年发展起来的一种新型的外设连接技术，主要用于连接各种带USB插头的设备。例如带USB接口的鼠标、键盘以及数码相机、扫描仪等外部设备。 5. SATA 6. SCSI 7. 光纤通道,主板的工作原理,电源回路原理 电源回路是主板中的一个重要组成部分，其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换，将电压变换至CPU所能接受的内核电压值，使CPU正常工作，以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤，滤
14、除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。电源回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。,开关电源供电方式 这是目前广泛采用的供电方式，PWM控制器IC芯片提供脉宽调制，并发出脉冲信号，使得场效应管MOSFET1与MOSFET2轮流导通。扼流圈L0与L1是作为储能电感使用并与相接的电容组成LC滤波电路。,主板时钟工作原理 时钟电路工作原理：3.5电源经过二极管和电感进入分频器后，分频器开始工作，和晶体一起产生振荡，在晶体的两脚均可以看到波形。晶体的两脚之间的阻值在450-700欧之间。在它的两脚各有1V左右的电压，由分频器提供。晶体两脚常生的频率总和是14.318M。 总频（OSC）在分频器
15、出来后送到PCI槽的B16脚和ISA的B30脚。这两脚叫OSC测试脚。也有的还送到南桥，目的是使南桥的频率更加稳定。在总频OSC线上还电容。总频线的对地阻值在450-700欧之间，总频时钟波形幅度一定要大于2V电平。如果开机数码卡上的OSC灯不亮，先查晶体两脚的电压和波形；有电压有波形，在总频线路正常的情况下，为分频器坏；无电压无波形，在分频器电源正常情况下，为分频器坏；有电压无波形，为晶体坏。,计算机启动过程,第一步： 当我们按下电源开关时，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还不太稳定，主板上的控制芯片组会向CPU发出并保持一个RESET（重置）信号，让CPU内部自动恢复到初始状态，但
16、CPU在此刻不会马上执行指令。当芯片组检测到电源已经开始稳定供电了（当然从不稳定到稳定的过程只是一瞬间的事情），它便撤去RESET信号（如果是手工按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开该按钮时芯片组就会撤去RESET信号），CPU马上就从地址FFFF0H处开始执行指令，从前面的介绍可知，这个地址实际上在系统BIOS的地址范围内，无论是Award BIOS还是AMI BIOS，放在这里的只是一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。 第二步： 系统BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST（PowerOn Self Test，加电后自检），POST的主要任务是检测系统中一些关键设备是否存在和能否正常工作，例如内存和显卡等设备。由于POST是最早进行的检测过程，此时显卡还没有初始化，如果系统BIOS在进行POST的过程中发现了一些致命错误，例如没有找到内存或者内存有问题（此时只会检查640K常规内存），那么系统BIOS就会直接控制喇叭发声来报告错误，声音的长短和次数代表了错误的类型。在正常情况下，POST过程进行得非常快，我们几乎无法感觉到它的
