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所谓总线就是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道。
扩展总线允许用户通过安装新的扩展卡来扩充计算机的功能。
总线的位宽指的是总线能同时传送的数据位数,即通常所说的32位、64位等概念,其值越大,说明位宽越宽,总线每秒数据传输率也越大。
总线的工作时钟频率以MHz为单位,工作频率越高则总线工作速度越快,也即说明总线带宽越宽。
I/O扩展插槽也称为总线插槽,常见的总线结构有ISA、MCA、EISA、VESA、PCI、AGP、AMR。
所以相对应的就有各总线结构的扩展槽,ISA扩展槽、MCA扩展槽、EISA扩展槽、VESA扩展槽、PCI扩展槽、AGP扩展槽、AMR扩展槽。
目前微机主板上的常见的I/O总线类型有:
(理解)
ISA总线、PCI总线、AGP总线、AMR总线。
所以相应的在主板上就有这几种扩展槽
ISA槽(IndustryStandardArchitecture)
现在一些仍为ISA接口的板卡设备,像ISA声卡、ISA网卡等ISA设备,因此ISA插槽对部分使用者还是有用的,ISA总线扩展槽有8位和16位两种。
16位ISA总线频率为8MHz左右。
ISA总线特别适合那些速度要求不高的外设适配卡。
现在,相比PCI而言,ISA的数据吞吐量很低,CPU占用率太高,而且不能动态地分配系统资源,很容易出现冲突现象。
随着PCI插槽的出现,ISA插槽慢慢被历史淘汰。
我们只能在少部分主板上见到ISA插槽。
PCI槽(PeripheralComponentInterconnect)
在ATX主板上一般有5~6根,颜色一般为白色。
PCI是Intel公司开发的一套局部总线系统,它支持32位或64位的总线宽度,频率通常是33MHz。
目前最快的PCI2.0总线速度是66MHz。
PCI总线接口卡较短,不易变形。
现在我们主板的PCI插槽上所插的主要配件可能有声卡、内置MODEM、网卡、PCI显卡等。
PCI插槽目前是计算机上用途最广、支持设备最多的插槽。
AGP槽(AcceleratedGraphicsPort)
AGP插槽是一个专门为显卡准备的插槽。
AGP叫做图形加速接口,是Intel公司推出的新一代图形显示卡专用数据通道,它只能安装AGP的显示卡。
它在图形控制器和主系统内存之间使用专用的点对点连接,可使三维和视频图像快速、高质量地显示。
AGP插槽分AGP和AGPPro两种,AGP插槽是一个较短的独立插槽(一般为褐色),而AGPPro插槽比普通的AGP插槽长2cm左右,在普通AGP插槽的基础上提高了对显卡电压的支持,可以向下兼容所有AGP显卡。
目前的AGP分为AGP、AGP2X、AGP4X三种,AGP4X与其它的不一样,它的插槽中没有原先的间隔。
AGP数据传输率高,目前广泛流行的AGP4.X模式的最大数据传输率为1GB/s,AGP8.X模式的最大数据传输率可以达到8GB/s,AGP总线工作频率为66MHz。
在采用AGP的系统中,由于显示卡通过AGP芯片组与主内存直接相连,提高了显示芯片与主内存间的数据传输速度,让原需存入显示内存的数据直接存入主内存。
注:
在PC98规格中,ISA总线已被取消,ISA设备终将被淘汰,所以,把占用了PCI总线大量带宽的显示卡移到AGP上是非常必要的。
当然AGP不可能取代PCI,因为它只是一个图形显示接口标准,而不是系统总线。
AMR插槽
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。
AMR(AudioModemRiser,声音和调制解调器插卡)规范,是1998年Intel公司发起并制定的一套开放工业标准,旨在将数字信号与模拟信号的转换电路单独做在一块电路卡上。
但由于AMRModem卡比一般的内置软Modem卡更占CPU资源,使用效果并不理想。
CNR插槽
为顺应宽频网络技术发展的需求,弥补AMR规范设计上的不足,Intel适时推出了CNR(CommunicationNetworkRiser,通讯网络插卡)标准。
与AMR规范相比,CNR长度只有PCI插槽的一半,新的CNR标准应用范围更加广泛,它不仅可以连接专用的CNRModem,还能使用专用的家庭电话网络(HomePNA),并符合PC2000标准的即插即用功能。
最重要的是,它增加了对10/100MB局域网功能的支持。
CNR支持的插卡类型有AudioCNR、ModemCNR、USBHubCNR、HomePNACNR、LANCNR等。
ACR插槽
ACR是AdvancedCommunicationsRiser(高级通讯插卡)的缩写,它是VIA(威盛)公司推出的一项开放性行业技术标准,ACR不但能够与AMR规范完全兼容,而且定义了一个非常完善的网络与通讯的标准接口。
ACR插卡可以提供诸如Modem、LAN(局域网)、HomePNA、宽带网(ADSL、CableModem)、无线网络和多声道音效处理等功能。
ACR插槽采用120针脚设计,兼容普通的PCI插槽,但方向正好与之相反。
ACR标准在增加了众多新功能的同时保留了与AMR的兼容性。
内存插槽
SDRAM内存的插槽,内部有168针脚,插槽内部有两个隔断,可以防止将SDRAM方向插反,工作电压为3.3V;
DDR内存的插槽,内部有184针脚,而插槽内部有仅有一个隔断,工作电压为2.5V
RDRAM内存,与上两种内存插槽不同的是由于RDRAM内存的数据传输是双通道模式,我们必须成对地使用RDRAM内存条,比如想用256MBRDRAM就必须是两根128MB而不能是一根256MB,而且RDRAM内存插槽为串连工作方式,空余的内存插槽必须插上特制的连通器整个系统才能正常工作。
3、主板中的芯片
(1)芯片组
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照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。
北桥芯片提供对CPU的类型和主频、AGP总线与内存的类型和最大容量、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)/100EIDE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)。
北桥芯片主要负责处理CPU、内存、显卡三者间的“交通”,由于发热量较大,因而需要散热片散热。
南桥芯片则负责硬盘等存储设备和PCI之间的数据流通。
(2)BIOS芯片
每一主板上都有一块称为BIOS的芯片,用于存放系统的开机自检程序、基本输入/输出系统(BasicInput/OutputSystem,即BIOS)、CMOS设置程序等。
(3)CMOS芯片
系统设置或配置信息存储在CMOSRAM(或CMOSSRAM)中,它叫做互补金属氧化物半导体存储器,属于内存的一种,它需要很少的电源来维持所存储的信息。
(4)晶体振荡器
主板上一般都有一个输出频率可调的晶体振荡电路,为CPU和其他的芯片提供时钟信号。
实际上决定微机系统工作速度的不是CPU,而是主板上晶体振荡电路的输出频率(外频)。
3.主板中的插座(理解)
(1)CPU插座
常见的CPU插座有Socket7/Super7、Slot1、SlotA、Socket370、SocketA、Socket423和Socket478
(2)IDE插座
IDE口是用来连接IDE设备的,一般是硬盘和光驱。
主板上的两个IDE口,在主板上,主IDE口一般用“PrimaryIDE”或“IDE1”来表示。
另一个用“SecondaryIDE”或“IDE2”表示。
在主板的各个接口附近都标明了第一根针的位置,在接线之前先要弄清楚。
每个IDE口可以连接两个IDE设备,所以,一台电脑最多可连接四个IDE设备。
连接的时候要注意,不仅两个IDE口之间有主次关系,接在同一个IDE口上的两个IDE设备之间也有主次关系。
目前主板IDE接口大多支持UltraDMA33/66/100/133接口标准。
UDMA66以上改用80针的排线(保留了与现有的电脑兼容的40针排线,增加了40条地线),以保证在高速数据传输中降低相邻信号线间的干扰。
(3)软驱插座
一般标注为FLOPPY或FDC
(4)电源插座
ATX电源插座是一个20芯的双列插座,电源插座与主机电源插头相连,向主机提供直流电压。
注意:
微机系统使用直流电。
(1)AT结构主板电源插座
电源插座由并列在一起的两个电源插座(编号为P8和P9)组成,与主机电源插头的P8和P9对应。
(2)ATX结构主板电源插座
ATX电源除了向主板及扩展槽提供±
5V、±
12V四组直流电源外,还向主板输入3.3V直流电压,以适应低工作电压的CPU。
4、主板的外部接口(理解)
(1)PS/2接口
PS/2口是主板专用的键盘和鼠标接口,功能比较单一,是一种六针圆口插头,家用机主板上一般有两个PS/2口,其中绿色的对应鼠标,而紫色的对应键盘,不可插错,否则电脑无法正常工作。
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。
(2)USB接口
正式名称是UniversalSerialBus,即通用串行总线,是一个扁平的长方形接口,其优点在于支持热插拔(不用关闭、重启系统就能添加配置设备)和即插即用,而且传输速率快,理论上可以支持127个USB设备同时工作,并且可以独立供电。
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接口是现在最为流行的接口,其应用非常广泛,使用USB接口的外设多种多样,包括鼠标、键盘、Modem、活动硬盘、扫描仪、打印机等。
(3)串口
串行接口也称为COM接口(串口),是一种很老式的接口,为一个9针的D型接口,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。
(4)并口
并行接口也称为打印口或LPT接口,位于串口的上方,采用25脚的DB-25型接头,一般用来连接打印机或扫描仪。
。
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。
并口只能和少部分的打印机、扫描仪、数码相机及游戏手柄相连,缺点在于速度慢而且不能热插拔。
(5)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。
AT结构的主板就只有一个大的键盘口,串并口要从主板上用数据线接出来。
而ATX结构的主板将以上接口插座直接焊接在主板上。
5、主板中的其他组件。
(1)可充电电池
它用于关机后给CMOS时钟电路和CMOSRAM存储器提供电源。
主板上的干电池一般采用可充电的Ni/Cd或Li电池,开机时,如果电池的电压低,则系统电源对电池进行充电,以便关机时,给CMOS时钟电路和CMOSRAM存储器提供足够的能量。
CMOS电路耗电很小。
微机主板上常用的干电池有园柱形、纽扣形和密封式三种,标称电压一般为3.6伏。
目前广泛使用纽扣形,它是一种Li电池。
并且更换非常方便。
(2)跳线开关
通过跳线可以对主板的硬件配置重新设置。
目前多数主板采用软跳线方式,主板上仅保留清除CMOS数据跳线,其他硬件配置通过CMOS设置程序完成。
(3)主板的功能接针
(4)机箱面板指示灯及控制按键针
主板上需要与机箱连接的按钮/开关、指示灯插座和扬声器等。
三、主板的芯片组
从586时代开始,主板芯片组便进入了百家齐放的局面,除了芯片组老大Intel之外,还包括了台湾主板厂家:
威盛(VIA)、矽统(SIS)、扬智(ALI)都纷纷推出了自己的各种主板芯片组。
(1)英特尔Intel:
Intel是全球最大的PC处理器研发和生产商,其实Intel还是全球最大的主板芯片制造厂,自从386时代开始,Intel便开始为自己的处理器研发各种搭配的主板芯片组,进入586时代开始,特别是到Pentium时代,Intel主板芯片组几乎和它的CPU一样,在市场上居于统治地位。
(a)Intel810/815/E/EP
810、815是Intel早期产品,810属整合芯片,集成了普通AGP 4X显卡,支持Celeron、PIII。
815支持Celeron、PIII系列CPU。
815E/EP是较新的芯片,支持Celeron、PIII及Tualatin系列CPU。
它们都支持SD内存到512MB。
(E是集成显卡,EP不集成显卡)
(b)Intel840/850/845/D/E/G/GL/PE
2000年九月份,随着IntelP4系列产品的推出。
处理器市场发生了翻天覆地的变化,包括性能和价格的巨变。
新一代处理器支持400-533MHzFSB。
其实它们的外频仍是100/133MHz,采用四通道数据传输,使其前端总线带宽达到100/133MHzX4=400/533MHz。
Intel推出了相应的芯片组来支持它们。
I840/850支持423/478架构的老P4,但要配合昂贵的RUMBUS内存。
I845是Intel推出的第一款支持478架构的芯片组,但它只支持SD内存,无法满足P4的带宽需求,性能表现一般。
I845D/845E 考虑到成本和市场需求,以后Intel 均采用DDR规格。
也相应推出了支持P4+DDR的系列芯片组。
I845D/845E支持478Willamette/Northwood核心P4和PC1600/2100DDR规格及USB 2.0,其中I845E除支持400FSB外,还支持533FSB.I845G/GL在推出I845E同时,Intel推出了整合了性能相当于普通Geforce2MX400显卡的主板芯片组I845G/845GL。
它们均支持Northwood核心533FSB P4、PC1600/2100DR规格,USB2.0。
其中I845GL是845G的简化版。
其中845PE提供了DDR333的支持,是该系列的芯片组提供了更高的内存带宽,使得主板能提供了更高的性能。
(2)威盛VIA:
来自台湾的威盛公司是目前Intel公司在主板芯片业中最大竞争对手,威盛的全称是威盛电子股份有限公司(VIATechnologies,Inc.,简称VIA),成立于1992年9月,初期资本额仅新台币五百万,目前资本额已达94.68亿新台币,主要经营业务是个人电脑系统相关芯片组(Chipsets)的开发、设计,并委托芯片代工厂制造、再以自有品牌行销全球。
(a)ApolloPro133芯片组系列——支持IntelCeleron、PentiumIII和VIAC3处理器。
ApolloPro133芯片组
ApolloPro133A,亦既俗称的694X,它改变了Pro133只支持AGP2X的局面,引入了对AGP4X的支持。
由于Intel440BX性能老化,820不争气,815入市太晚等因素,694X战果辉煌。
(b)ApolloPro266芯片组系列——支持PentiumIII、Celeron、Cyrix处理器的芯片组。
外频可达到266MHz。
(c)KT133芯片组——支持SocketA插座的Athlon和Duron处理器。
支持PC100//PC133的SDRAM,支持AGP4X,南桥可以搭配686A或者686B,前者可以支持ATA100,后者可以支持ATA133。
KT133推出的早期,兼容性和稳定性问题比较大,因此威盛在稍后推出了改良型的KT133A芯片组,KT133A芯片组的基本规格和KT133完全一致,只是改善了内存控制模式和兼容性、稳定性,它是第一款真正成熟的SocketAAthlon主板芯片组,销量非常大,直到现在,市场上仍然能经常见到它的身影。
(d)KT266芯片组——支持SocketA插座的Athlon和Duron处理器。
KT266是威盛推出的一款DDR主板芯片,KT266芯片组除了支持DDR内存之外,还向下兼容SDRAM内存,因此市面上出现了一些同时拥有这两种内存插槽的KT266主板。
VIA的KT266A可以说是KT266的成熟版本,技术比原来的KT266成熟,而且还加入了许多新的功能,一个是改进了在芯片组内部的内存控制器,降低了时钟延迟,同时使用了新的数据爆发式传输算法,可以达到一个时钟8个QuadWord(四字)数据量的水准,比此前的技术提高了一倍,在极大提高了这个传输速度的同时数据队列的算法也得到改进,加深了数据队列,由此提高了访问缓存访问的速度和效率,并且可以更加有效的发挥DDR内存的带宽。
(e)KT333芯片组——支持SocketA插座的Athlon,AthlonXP,Duron处理器。
总线速度可以达到200/266/333MHz。
内存控制器最大支持4GBDDR200/266/333,因此在使用DDR333时最大内存带宽可以达到2.7GB/s,这是它改进最大的地方,而且支持ECC。
KT333的内存控制器是在KT266A的基础上发展过来的,AGP控制器仍然是支持AGP4x。
(f)KT400/KT400A芯片组——支持SocketA插座的Athlon,AthlonXP,Duron处理器。
和KT333相比,总线速度可以达到333MHz,内存控制器最大支持4GBDDR400,并且改进了内存控制器,使其存取速度更快。
而且AGP控制器支持到了AGP8X。
(3)矽统SIS:
SIS科技也是一家来自台湾的芯片厂商,成立于1987年,总公司位于台湾新竹科学园区。
SIS结合其关键技术(CPU、核心逻辑芯片组、绘图芯片、通讯芯片),以及先进制程(0.18微米与0.15微米)。
致力成为系统单芯片(SOC)的领导厂商。
因此它的主板芯片在早期,有别于其他主板芯片组,几乎都是单芯片结构的,比较著名的有SIS630、SIS730、SIS650等,而且都是集成程度很高的主板芯片,适用于廉价的整合型主板使用。
不过在近期,它也有意推出类似传统南北桥双芯片结构的主板芯片组,已经推出的包括SIS645、SIS735、SIS745等。
(a)SIS640芯片组系列——支持PentiumIII、Celeron、Cyrix处理器的芯片组。
(b)SIS645芯片组系列——支持478P4处理器的芯片组。
(c)SiS730S芯片组系列——支持SocketA插座的Athlon,Duron处理器。
SIS芯片组也采用了单芯片结构只能支持PC133内存,整合了SIS305的128位显示核心,共享系统内存作为显存,但同时也可以支持外接的AGP4X显卡,在磁盘传输协议方面,可以支持ATA100,总体来说SiS730S的整体表现不佳。
(d)SiS740芯片组系列——支持SocketA插座的Athlon,AthlonXP,Duron处理器。
SIS740集成的显示核心则要比SiS730S强大的多,它是一个真正的256位图形核心,同时可以共享DDR主内存作为显存,在显存带宽上也要比SIS730S优胜。
SIS735和745芯片组——支持SocketA插座的Athlon,AthlonXP,Duron处理器。
矽统一向以整合主板来占据低端市场,SIS735的芯片一炮惊人,不但改变了它在高端市场无产品的情况,而且还突破原来的南北桥设计,将这两个芯片集成在了一起,还获得非常高的性能。
SIS735其他的指标基本上跟VIA的KT266/KT266A差别不大,同样是支持AC97'
,ATA100,最多6个USB口和6个PCI插槽,支持AGP4X,而且一般SIS735主板都内置了网卡,价钱方面由于它使用了单芯片设计,降低了成本,比同类产品要便宜不少。
SIS745和SIS735基本架构完全相同,只是增加了对DDR333内存的正式支持。
3.根据主板布局的不同可以将主板分为:
AT结构主板
ATX结构主板——ATX结构是Intel制定的主板元器件布局标准。
4.选择主板主要考虑的因素(了解)
(1)品质
(2)兼容性
(3)性能
(4)升级扩展性
(5)售后服务
(6)价格
5.购买主板的一些技巧。
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