计算机主板的组成详解.docx
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计算机主板的组成详解
计算机主板组成详解
XX经验
方法/步骤
1.1
计算机主板,又叫主机板,它安装在机箱内,是计算机最基本也是最重要部件之一。
主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机主要电路系统,一般有芯片、背板接口、键盘和面板控制开关接口、内存插槽、电池、南北桥芯片、插槽等。
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2.
3.
4.2
外设接口包括键盘和鼠标接口、接口、串行接口和并行接口等。
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5.3
机箱面板引出线接口要注意是,电源灯、硬盘灯插头均有正负之分,需要把表示正极深色线插到带“+”标志插针中。
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6.4
跳线是主板中不可缺少,到现在为止已经发展了三代,分别是键帽式跳线,式跳线和软跳线。
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7.5
设备接口一般位于主板底部,有40针。
两个口并在一起,有时一个呈绿色,表示它为1。
因为系统首先检测1,所以1应该接系统引导硬盘。
现在主板上和串行接口并存,既支持133,又支持串行(即)。
串行是在并行传输速率无法进一步提高情况下出现一种新、具有更高传输速率技术。
下图依次为设备接口和接口。
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8.6
软盘驱动器接口用来连接软驱,多位于接口旁边,每个主板只有一个软驱插座,通常标注着“”或“”或“”,它比插槽短。
但是现在电脑已经把软盘给取消了。
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9.7
插槽:
插槽是专用显卡插槽。
主板上一般只有一个插槽。
它可以加速显卡3D处理能力,让视频处理器及系统内存直接相连,避免经过窄带宽总线而形成系统瓶颈,同时提高了3D图形数据传输速度。
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10.8
总线是一个先进高性能局部总线,通常工作频率为66。
主板上插槽一般有3~5个,常见卡有声卡、网卡、电视卡和内置等。
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11.9
总线是扩展总线新一代升级标准,简称。
该总线采用点对点技术,能够为每一个设备分配独享通道带宽,不需要在设备之间共享资源,这就充分保障了各设备宽带资源,从而提高数据传输速率。
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12.10
全称为,中文意思为基本输入输出系统,它既是硬件又含有软件,是系统中硬件及软件之间交换信息链接器。
在主板芯片上面,一般都贴有或者是标识,它是主板上惟一贴有标签芯片。
芯片内部通常都固化有键盘鼠标、串口并口、软驱和硬盘驱动器等系统启动所必须基本驱动程序。
我们常说清除设置,实际上就是撤消芯片后备电源(钮扣电池),让芯片中保存数据参数恢复到出厂状态。
电脑主板各部件详细图解
一、主板图解
一块主板主要由线路板和它上面各种元器件组成
1.线路板
印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺东东。
它实际是由几层树脂材料粘合在一起,内部采用铜箔走线。
一般线路板分有四层,最上和最下两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间,这样便可容易地对信号线作出修正。
而一些要求较高主板线路板可达到6-8层或更多。
主板(线路板)是如何制造出来呢制造过程由玻璃环氧树脂(
)或类似材质制成“基板”开始。
制作第一步是光绘出零件间联机布线,其方法是采用负片转印(
)方式将设计好线路板线路底片“印刷”在金属导体上。
这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄铜箔,并且把多余部份给消除。
而如果制作是双面板,那么基板两面都会铺上铜箔。
而要做多层板可将做好两块双面板用特制粘合剂“压合”起来就行了。
接下来,便可在板上进行接插元器件所需钻孔及电镀了。
在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后,孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术,
,)。
在孔璧内部作金属处理后,可以让内部各层线路能够彼此连接。
在开始电镀之前,必须先清掉孔内杂物。
这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化,而它会覆盖住内部层,所以要先清掉。
清除及电镀动作都会在化学过程中完成。
接下来,需要将阻焊漆(阻焊油墨)覆盖在最外层布线上,这样一来布线就不会接触到电镀部份了。
然后是将各种元器件标示网印在线路板上,以标示各零件位置,它不能够覆盖在任何布线或是金手指上,不然可能会减低可焊性或是电流连接稳定性。
此外,如果有金属连接部位,这时“金手指”部份通常会镀上金,这样在插入扩充槽时,才能确保高品质电流连接。
最后,就是测试了。
测试是否有短路或是断路状况,可以使用光学或电子方式测试。
光学方式采用扫描以找出各层缺陷,电子测试则通常用飞针探测仪()来检查所有连接。
电子测试在寻找短路或断路比较准确,不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙问题。
线路板基板做好后,一块成品主板就是在基板上根据需要装备上大大小小各种元器件—先用自动贴片机将芯片和贴片元件“焊接上去,再手工接插一些机器干不了活,通过波峰/回流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在上,于是一块主板就生产出来了。
另外,线路板要想在电脑上做主板使用,还需制成不同板型。
其中板型是一种最基本板型,其特点是结构简单、价格低廉,其标准尺寸为
33.230.48,主板需及机箱电源等相搭配使用,现已被淘汰。
而板型则像一块横置大板,这样便于机箱风扇对
进行散热,而且板上很多外部端口都被集成在主板上,并不像板上许多口、打印口都要依靠连线才能输出。
另外还有一种
小板型,它最多可支持4个扩充槽,减少了尺寸,降低了电耗及成本。
2.北桥芯片
芯片组()是主板核心组成部分,按照在主板上排列位置不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片,如i845芯片组由
82845北桥芯片和4(82801)南桥芯片组成;而
400芯片组则由400北桥芯片和8235等南桥芯片组成(也有单芯片产品,如630/730等),其中北桥芯片是主桥,其一般可以和不同南桥芯片进行搭配使用以实现不同功能及性能。
北桥芯片一般提供对类型和主频、内存类型和最大容量、插槽、纠错等支持,通常在主板上靠近插槽位置,由于此类芯片发热量一般较高,所以在此芯片上装有散热片。
3.南桥芯片
南桥芯片主要用来及设备及设备相连,并负责管理中断及通道,让设备工作得更顺畅,其提供对(键盘控制器)、(实时时钟控制器)、(通用串行总线)、
33(66)数据传输方式和(高级能源管理)等支持,在靠近槽位置。
4插座
插座就是主板上安装处理器地方。
主流插座主要有370、478、423和
A几种。
其中370支持是及新赛扬,等处理器
423用于早期4处理器,而
478则用于目前主流4处理器。
而
A(462)支持则是毒龙及速龙等处理器。
另外还有插座类型为支持奔腾/奔腾及K66-2等处理器7插座;支持或1插座及
使用过插座等等。
5.内存插槽
内存插槽是主板上用来安装内存地方。
目前常见内存插槽为内存、内存插槽,其它还有早期和非主流内存插槽。
需要说明是不同内存插槽它们引脚,电压,性能功能都是不尽相同,不同内存在不同内存插槽上不能互换使用。
对于168线内存和184线
内存,其主要外观区别在于内存金手指上有两个缺口,而
内存只有一个。
6插槽
(
)总线插槽它是
由公司推出一种局部总线。
它定义了32位数据总线,且可扩展为64位。
它为显卡、声卡、网卡、电视卡、等设备提供了连接接口,它基本工作频率为33,最大传输速率可达132。
7插槽
图形加速端口(
)是专供3D加速卡(3D显卡)使用接口。
它直接及主板北桥芯片相连,且该接口让视频处理器及系统主内存直接相连,避免经过窄带宽总线而形成系统瓶颈,增加3D图形数据传输速度,而且在显存不足情况下还可以调用系统主内存,所以它拥有很高传输速率,这是等总线无法及其相比拟。
接口主要可分为1248X等类型。
8接口
接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设。
主流接口有33/66/100/133,33又称
33,它是一种由公司制定同步协定,传统传输使用数据触发信号单边来传输数据,而
在传输数据时使用数据触发信号两边,因此它具备33传输速度。
而66/100/133则是在
33基础上发展起来,它们传输速度可反别达到66、100M和133,只不过要想达到66左右速度除了主板芯片组支持外,还要使用一根66/100专用4080线专用排线。
此外,现在很多新型主板如I865系列等都提供了一种
即串行插槽,它是一种完全不同于并行新型硬盘接口类型,它用来支持接口硬盘,其传输率可达150。
9.软驱接口
软驱接口共有34根针脚,顾名思义它是用来连接软盘驱动器,它外形比接口要短一些。
10.电源插口及主板供电部分
电源插座主要有电源插座和电源插座两种,有主板上同时具备这两种插座。
插座应用已久现已淘汰。
而采用20口电源插座,采用了防插反设计,不会像电源一样因为插反而烧坏主板。
除此而外,在电源插座附近一般还有主板供电及稳压电路。
主板供电及稳压电路也是主板重要组成部分,它一般由电容,稳压块或三极管场效应管,滤波线圈,稳压控制集成电路块等元器件组成。
此外,P4主板上一般还有一个4口专用12V电源插座。
11.及电池
(
)基本输入输出系统是一块装入了启动和自检程序或集成块。
实际上它是被固化在计算机(只读存储器)芯片上一组程序,为计算机提供最低级、最直接硬件控制及支持。
除此而外,在芯片附近一般还有一块电池组件,它为提供了启动时需要电流。
常见芯片识别主板上
芯片是主板上唯一贴有标签芯片,一般为双排直插式封装(),上面一般印有“”字样,另外还有许多32封装。
早期多为可重写芯片,上面标签起着保护内容作用,因为紫外线照射会使内容丢失,所以不能随便撕下。
现在
多采用(可擦可编程只读存储器),通过刷新程序,可以对进行重写,方便地实现升级。
目前市面上较流行主板主要有、、三种类型。
是由
公司开发产品,在目前主板中使用最为广泛。
功能较为齐全,支持许多新硬件,目前市面上主机板都采用了这种。
是公司出品系统软件,开发于80年代中期,它对各种软、硬件适应性好,能保证系统性能稳定,在90年代后
应用较少是公司产品,
多用于高档原装品牌机和笔记本电脑上,其画面简洁,便于操作,现在已和公司合并,共同推出具备两者标示产品。
12.机箱前置面板接头
机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上电源开关、系统复位、硬盘电源指示灯等排线地方。
一般来说,结构机箱上有一个总电源开关接线(
),其是个两芯插头,它和接头一样,按下时短路,松开时开路,按一下,电脑总电源就被接通了,再按一下就关闭。
而硬盘指示灯两芯接头,一线为红色。
在主板上,这样插针通常标着或
字样,连接时要红线对一。
这条线接好后,当电脑在读写硬盘时,机箱上硬盘灯会亮。
电源指示灯一般为两或三芯插头,使用1、3位,1线通常为绿色。
在主板上,插针通常标记为
,连接时注意绿色线对应于第一针(+)。
当它连接好后,电脑一打开,电源灯就一直亮着,指示电源已经打开了。
而复位接头()要接到主板上
插针上。
主板上针作用是这样:
当它们短路时,电脑就重新启动。
而喇叭通常为四芯插头,但实际上只用1、4两根线,一线通常为红色,它是接在主板插针上。
在连接时,注意红线对应1位置。
13.外部接口
主板外部接口都是统一集成在主板后半部。
现在主板一般都符合'99规范,也就是用不同颜色表示不同接口,以免搞错。
一般键盘和鼠标都是采用2圆口,只是键盘接口一般为蓝色,鼠标接口一般为绿色,便于区别。
而接口为扁平状,可接,光驱,扫描仪等接口外设。
而串口可连接和方口鼠标等,并口一般连接打印机。
14.主板上其它主要芯片
除此而外主板上还有很多重要芯片:
97声卡芯片
'97全称是
'97,这是一个由、等多家厂商联合研发并制定一个音频电路系统标准。
主板上集成97声卡芯片主要可分为软声卡和硬声卡芯片两种。
所谓'97软声卡,只是在主板上集成了数字模拟信号转换芯片(如201、650、1885等),而真正声卡被集成到北桥中,这样会加重少许工作负担。
所谓'97硬声卡,是在主板上集成了一个声卡芯片(如创新5880和支持6声道8738等),这个声卡芯片提供了独立声音处理,最终输出模拟声音信号。
这种硬件声卡芯片相对比软声卡在成本上贵了一些,但对占用很小。
网卡芯片
现在很多主板都集成了网卡。
在主板上常见整合网卡所选择芯片主要有10/100M公司8100(8139C/8139D芯片)系列芯片以及威盛网卡芯片等。
除此而外,一些中高端主板还另外板载有、3、和千兆网卡芯片等,如
i82547、3
3C940等等。
(见图18-33C940千兆网卡芯片)
阵列芯片
一些主板采用了额外阵列芯片提供对磁盘阵列支持,其采用
芯片主要有、等公司产品功能简化版本。
例如公司20276/20376系列芯片能提供支持0,1配置,具自动数据恢复功能。
美国高端公司芯片如
370/372/374系列芯片,312114芯片等等。
控制芯片
控制芯片(输入/输出控制芯片)提供了对并串口、2口、口,以及风扇等管理及支持。
常见控制芯片有华邦电子
()W83627、W83627系列等,例如其最新W83627芯片为I865875芯片组提供了良好支持,除可支持键盘、鼠标、软盘、并列端口、摇杆控制等传统功能外,更创新地加入了多样新功能,例如,针对英特尔下一代内核微处理器,提供符合
10.0规格微处理器过电压保护,如此可避免微处理器因为工作电压过高而造成烧毁危险。
此外,W83627内部硬件监控功能也同时大幅提升,除可监控系统及其微处理器温度、电压和风扇外,在风扇转速控制上,更提供了线性转速控制以及智能型自动控转系统,相较于一般控制方式,此系统能使主板完全线性地控制风扇转速,以及选择让风扇是以恒温或是定速状态运转。
这两项新加入功能,不仅能让使用者更简易地控制风扇,并延长风扇使用寿命,更重要是还能将风扇运转所造成噪音减至最低。
频率发生器芯片
频率也可以称为时钟信号,频率在主板工作中起着决定性作用。
我们目前所说速度,其实也就是频率,如P4
1.7,这就是频率。
电脑要进行正确数据传送以及正常运行,没有时钟信号是不行,时钟信号在电路中主要作用就是同步;因为在数据传送过程中,对时序都有着严格要求,只有这样才能保证数据在传输过程不出差错。
时钟信号首先设定了一个基准,我们可以用它来确定其它信号宽度,另外时钟信号能够保证收发数据双方同步。
对于而言,时钟信号作为基准,内部所有信号处理都要以它作为标尺,这样它就确定指令执行速度。
时钟信号频率担任,会使所有数据传送速度加快,并且提高了处理数据速度,这就是我们为什么超频可以提高机器速度原因。
要产生主板上时钟信号,那就需要专门信号发生器,也称为频率发生器。
但是主板电路由多个部分组成,每个部分完成不同功能,而各个部分由于存在自己独立传输协议、规范、标准,因此它们正常工作时钟频率也有所不同,如可达上百兆,口时钟频率为24,时钟频率为48,因此这么多组频率输出,不可能单独设计,所以主板上都采用专用频率发生器芯片来控制。
频率发生器芯片型号非常繁多,其性能也各有差异,但是基本原理是相似。
例如
950224时钟频率发生器,是在I845主板上得到普遍采用时钟频率发生器,通过内建“频率锁定”功能,能够保证在任何时钟频率之下提供正确分频,有了起提供这“频率锁定”功能,使用多高系统时钟都不用担心硬盘里面精贵数据了,也不用担心显卡、声卡等安全了,超频,只取决于和内存品质而已了
二、总结
最后再让我们通过一张详细大图来对主板来个彻底注释。
1是整合音效芯片,
2是控制芯片,
3是光驱音源插座,
4是外接音源辅助插座,
5是插座,
6是插头,
7是机箱被开启接头,
8是插槽,
9是4X插槽,
10是机箱前端通用接口,
11是,
12是机箱面板接头,
13是南桥芯片,
14是1插口,
15是2插口,
16是电源指示灯接头,
17是清除
S记忆跳线
18是风扇电源插座,
19是电池,
20是软驱插座,
21是电源插座,
22是内存插槽,
23是风扇电源插座,
24是北桥芯片,
25是风扇支架,
26是插座,
27是12电源插座,
28是第二组音源插座,
29是2键盘及鼠标插座,
30是插座,
31是并串口,
32是游戏控制器及音源插座,
33是插座。
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