计算机主板介绍ppt课件

认识计算机 从主板开始 主板 一 主板的概述 四 了解主流主板 三 主板技术指标 二 主板上的分类 五 主板的选购 主板好似人体的骨骼 只有骨骼好 身体各脏器才能更好地依附生长 这就是主板 这也是 主板的概述 主板 又叫主机板 mainboard 系统板 systemboard 或母板 motherboard 它安装在机箱内 是微机最基本的也是最重要的部件之一 主板一般为矩形电路板 上面安装了组成计算机的主要电路系统 一般有BIOS芯片 I O控制芯片 键盘和面板控制开关接口 指示灯插接件 扩充插槽 主板及插卡的直流电源供电接插件等元件 所有的配件和外设都直接或通过线路与其相连 可以说主板是计算机系统的中枢神经 它起着链接协调CPU内存显卡硬盘各种I O设备的纽带作用 如图 主板一般包括电源插座 CPU插座 南北桥芯片 内存插槽 PCI E插槽 PCI插槽SATA插座 bios芯片 CMOS电池 声卡芯片 网卡芯片等 除此之外还提供各种外设接口 如PS 2键盘鼠标接口 并口 音频接口 USB接口 RJ45接口 VGA接口 DVI接口等如下图 主板的分类 一 按照主板的结构分类 二 按照使用CPU分类 主板的技术指标 市场上常见的主板品牌 国内品牌 华硕 ASUS 技嘉 GIGABYTE 精英 ECS 微星 MSI EPOX 双敏 UNIKA 映泰 BIOSTAR 华擎 ASRock 硕泰克 SOLTEK 捷波 JETWAY 钻石 DFI 国外品牌 英特尔 Intel 菱钻 Daimondata 蓝宝石 SAPPHIRE 英特尔 Intel 和华硕的主板比较好 如何判别主板的好坏 1 看参数 主板参数越高 支持的各种硬件就越高 整机性能自然就更好 2 看做工 做工好的主板 焊点平整光滑 没有毛刺 元器件排列整齐 布线合理 散热条件考虑充分 主板扩展槽 主板的插槽分以下几种 1 PCI 就是一般的主板上都会有的白色插槽 数目在三个左右 多的有五个 少的有二个 这个主要是用来插PCI设备的 如网卡 声卡 视频卡 调制解调器等 2 AGP 用来插显卡的 即使一些主板集成有显卡 但为了升级显卡方便 仍然提供有这种插槽 3 SATA 这种是用来接串行硬盘的 4 DIMM 是用来插内存的 插座和插槽 1 主机设备的连接CPU插座现在市场上的CPU接口大多是针脚式和触点式 主流的CPU接口主要有Intel系列CPU使用的LGA775 1366和Socket478 479 AMD系列CPU使用的SocketAM3 SocketAM2 AM2 Socket940 Socket939 Socket754和SocketA 插座和插槽 a b c 图4 6IntelCPU插槽Socket478 a LGA775 b 和LGA1366 c 插座和插槽 图4 7AMDCPU插槽Socket754 a Socket940 b SocketAM2 c 和SocketAM3 CPU就是中央处理器 相当于人的大脑 CPU的内部结构 1 算术逻辑单元ALU ArithmeticLogicUnit 2 寄存器组RS RegisterSet或Registers 3 控制单元 ControlUnit 4 总线 Bus CPU 中央处理器 CPU 英语 CentralProcessingUnit 是电子计算机的主要设备之一 电脑中的核心配件 其功能主要是解释计算机指令 命令 以及处理计算机软件中的数据 电脑中所有操作都由CPU负责读取指令 对指令译码并执行指令的核心部件 CPU的性能主要看主频 即CPU的时钟频率 CPUClockSpeed 一般说来 主频越高 CPU的速度越快 目前市场流行的cpu AMDPhenomIIX4810AMDPhenomIIX4925AMDPhenomIIX4945AMDPhenomIIX4955AMDPhenomIIX4965AMDPhenomX49350e 目前市场流行的cpu IntelCorei3530IntelCorei5750IntelCorei7860IntelCorei7920IntelCorei7930 核心 核心 Core 又称为内核 是CPU最重要的组成部分 CPU中心那块隆起的芯片就是核心 是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的 CPU所有的计算 接受 存储命令 处理数据都由核心执行 插座和插槽 2 内存插槽主板上的内存插槽用来插入内存 有168 PinDIMM Dual Inline Memory Modules 184 PinDIMM与184 PinRIMM 240 PinDDR2DIMM与240 PinDDR2RIMM几种 分别插入SDRAM DDRSDRAM和RDRAM DDR2SDRAM和DDR2RDRAM类型的内存 其中240 PinDDR2DIMM是目前的主流内存插槽 184 PinDIMM和168 PinDIMM已逐渐退出市场 至于RIMM一般只在服务器级主板中使用 240 PinDDR3DIMM是最新的DDR3内存插槽 如图4 8所示为DDR DDR2 DDR3内存插槽 a b 图4 8240 PinDDR2DIMM DDR3DIMM a 和184 PinDIMM插槽 b 内存条 内存条 连接CPU和其他设备的通道 起到缓冲和数据交换作用 目前市场上DDR3 1600比较普及 内存条 内存是肺活量 越大身体能干的事情越多 内存条坏了后的故障表现有 开机无显示 一般是因为内存条与主板内存插槽接触不良造成 在排除内存本身故障的前提下 只要用橡皮擦来回擦试其金手指部位即可解决问题 不要用酒精等清洗 还有就是内存损坏或主板内存槽有问题也会造成此类故障 还有是由于内存条原因造成开机无显示故障 主机扬声器一般都会长时间蜂鸣 插座和插槽 一些老式主板上还带有ISA 工业标准结构 总线插槽 ISA是美国IBM公司为286计算机制定的工业标准总线 总线宽度是16位 总线频率为8MHz 如图4 9所示 左边最长的插槽为ISA插槽 中间5个相同的白色插槽为PCI插槽 图4 9ISA插槽和PCI插槽 PCI是什么 PCI PeripheralComponentInterconnect 是一种连接电子计算机主板和外部设备的总线标准 一般PCI设备可分为以下两种形式 直接布放在主板上的集成电路 在PCI规范中称作 平面设备 planardevice 或者安装在插槽上的扩展卡 插座和插槽 PCI总线系统要求有一个PCI控制卡 它必须安装在PCI插槽内 这种插槽是当前主板带有的数量最多的插槽类型 ATX主板一般带有5 6个PCI插槽 而小一点的MicroATX主板也都带有2 3个PCI插槽 扩展槽插入相应的扩展卡 扩展计算机功能 经常玩游的朋友可以安装性能好的显卡 AGP插槽 AGP AcceleratedGraphicsPort 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 a b c 图4 10AGP1 2 a AGP4 b 和AGP8 c 随着显卡速度的提高 AGP插槽已经不能满足显卡传输数据的速度 目前AGP显卡已经逐渐淘汰 取代它的是PCIExpress插槽 AGP的数据传输效率最高为2 1GB s 而PCI ex16的8GB s PCIExpress插槽 PCIExpress是新一代的总线接口 它采用了目前业内流行的点对点串行连接 比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构 每个设备都有自己的专用连接 不需要向整个总线请求带宽 而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率 达到PCI所不能提供的高带宽 PCIExpress规格从1条通道连接到32条通道连接 有非常强的伸缩性 以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求 PCIExpressX1规格支持双向数据传输 每向数据传输带宽250MB s PCIExpressX1已经可以满足主流声效芯片 网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求 PCIExpressX16用来插显卡 集成显卡和独立显卡 显卡 图型处理器 承担输出显示图形的任务 集成显卡的优点 是功耗低 发热量小 部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的独立显卡 所以不用花费额外的资金购买显卡 集成显卡的缺点 性能相对略低 且固化在主板或CPU上 本身无法更换 如需更换 只能与主板或显卡一次性更换 独立显卡的优点 单独安装有显存 一般不占用系统内存 在技术上也较集成显卡先进得多 比集成显卡能够得到更好的显示效果和性能 容易进行显卡的硬件升级 独立显卡的缺点 系统功耗有所加大 发热量也较大 需额外花费购买显卡的资金 同时 特别是对手提电脑 占用更多空间 主板上的功能元件 1 芯片组 2 BIOS芯片 3 SATA控制芯片 4 网络控制芯片 5 音频控制芯片 主板上的功能元件 1 芯片组芯片组由北桥和南桥组成 它是主板的中枢 不同芯片组厂商生产的南 北桥芯片不同 北桥芯片是主板上离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 由于该芯片一直安放在主板的上部而被命名为北桥芯片 Intel公司从815芯片组开始就已经放弃了南 北桥这种说法 Intel的MCH相当于北桥芯片 它是内存控制器中心 负责连接CPU 显卡总线和内存 北桥芯片组工作时发热量很大 通常配有散热器 一些高端主板产品还配有风扇或散热管 相对于北桥 南桥芯片位于主板的下部 Intel的ICH芯片相当于南桥芯片 它是输入 输出控制器中心 负责连接PCI总线 IDE SATA设备和I O设备等 主板上的功能元件 2 BIOS芯片BIOS是计算机开机所执行的第一个程序 负责自检 POST 载入操作系统和设置CMOS等工作 为了适应不断出现的新硬件的需求 BIOS也必须适时更新 所以主板普遍使用FlashROM存储BIOS 让用户可以直接使用厂商提供的升级程序来修改内容 计算机自身有许多信息需要保存和更新 如日期 时间 磁盘数量与型号 内存数量等 系统将这些信息存储在某个可读 写RAM芯片上 而这个芯片是以CMOS半导体生产的 因此便称为 CMOS a b 图4 27BIOS芯片 a 和BIOS电池 b 主板上的功能元件 3 SATA控制芯片现在 虽然很多南桥芯片都直接提供了对SATA硬盘的支持 但是还有一些主板的南桥并不支持SATA 因此 这些主板往往会通过集成第三方芯片来提供SATA接口 常见的SATA控制芯片 见图4 28 有SiliconImage公司的Sil3114CT176 Sil3112ACT144 SiS公司的SiS180等 SATA控制芯片能提供多个SATA接口 具有RAID功能的SATA控制器可把几个硬盘组成磁盘阵列以提高系统性能和稳定性 图4 28一款Intel975主板集成的SATA控制芯片 主板上的功能元件 4 网络控制芯片网卡已经成为主板的 标配 组件 目前新型主板集成的网卡芯片几乎都是千兆位网卡或100 10Mb s自适应网卡 Intel芯片组的主板多采用Intel公司自己的网卡芯片 见图4 29 其他主板则多采用Realtek公司或Marvell公司的芯片 图4 291000 100 10Mb s自适应网络芯片 主板上的功能元件 5 音频控制芯片大部分主板都集成了声卡 而集成声卡少不了音频控制芯片 因此主板上一般都集成了一块音频控制芯片 见图4 30 较新的芯片支持HDAudio规范 图4 30音频控制芯片 设备接口 2 外部I O接口如图4 15所示 为主板外部I O接口一览图 1 VGA接口整合了显示芯片的主板上具有VGA接口 它是显卡输出模拟信号的接口 也叫D Sub接口 VGA接口是应用最广泛的显卡接口类型 多数显卡都带有此接口 图4 15主板外部I O接口一览 设备接口 2 DVI接口和HDMI接口DVI DigitalVisualInterface 数字视频接口 和HDMI HighDefinitionMultimediaInterface 高清晰多媒体接口 是较新的数字视频传输标准接口 DVI接口是近年来随着数字化显示设备发展起来的一种显示接口 HDMI接口提供高达5Gb s的数据传输带宽 可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号 几乎成为目前液晶电视等高清显示设备的必备接口 3 3 5mm模拟音频接口和S PDIF接口3 5mm模拟音频接口 如图4 16所示 主要用于连接耳机 音箱 麦克风等 独立声卡或集成声卡的主板上都有这些接口 它符合PC 99规格 采用彩色接口 容易辨别 其中蓝色为Speaker接口 红色为Mic接口 绿色为Line in接口 Speaker接口连接音箱 耳机等音频输出设备 Mic是麦克风的输入口 主要有两个作用 一是给麦克风提供工作电压 二是把麦克风信号无衰减地提供给放大器 图4 163 5mm模拟音频接口 设备接口 S PDIF Sony PhilipsDigitalInterfaceFormat 接口是一种数字传输接口 普遍使用光纤和同轴电缆输出 如图4 17所示 它能保持高保真的输出结果 集成了显示芯片的主板上一般有一个S PDIF输出接口 黄色 有些还有一个S PDIF输入接口 红色 其主要作用是改善音质 提高信噪比 提供更加纯正的听觉效果 支持S PDIF技术的声卡提供S PDIFIn S PDIFOut接口 如果有数字解码器或带有数字音频解码的音箱 可以使用S PDIF接口作为数字音频输出 使用外置的DAC Digital AnalogConverter 数字 模拟转换器 简称数模转换器 进行解码 以达到更好的音质 a b 图4 17同轴电缆 a 和S PDIF接口 b 设备接口 4 网卡接口如图4 18所示 RJ 45接口是最常见 应用最广的一种网卡接口 这主要得益于双绞线以太网应用的普及 因为这种RJ 45接口的网卡一般应用于以双绞线为传输介质的以太网中 它的接口类似于常见的电话接口RJ 11 在计算机中主要用于56KModem 但RJ 45是8芯线 而电话线是4芯的 通常用到2芯 在网卡上还自带状态指示灯 通过指示灯颜色变化可初步判断网卡的工作状态 a b 图4 18RJ 45接口 a 和RJ 11接口 b 设备接口 5 鼠标和键盘PS 2接口PS 2接口是台式机上较常见的一种鼠标和键盘专用的6针圆型接口 但鼠标只使用其中的4针传输数据和供电 其余2个为空脚 PS 2接口的传输速率比COM接口稍快一些 而且是传统ATX主板的标准接口 不支持热插拔 需要注意 在连接PS 2接口鼠标时不能错误地插入键盘PS 2接口 当然 也不能把PS 2键盘插入鼠标PS 2接口 标准主板的PS 2接口 鼠标接口为绿色 键盘接口为紫色 另外 也可以从PS 2接口的相对位置来判断 靠近主板PCB的是键盘接口 上方的是鼠标接口 现在新型主板已经完全取消了PS 2接口 转而采用即插即用的USB接口连接鼠标和键盘 6 USB接口USB接口标准有两个 分别为USB1 1和USB2 0 它们之间最显著的区别是传输速率的不同 USB2 0是最新的USB设备规范 理论上最高能达到480Mb s的传输速率 而USB1 1的理论传输速率仅为12Mb s USB设备接口向下兼容 支持USB2 0设备的USB接口同样也支持USBl 1设备 USB接口可以有多种类型 常见的扁口USB为TypeA型 它对应TypeA型的USB插座 方口的USB为TypeB型 另外手机上常用的一种小口USB 称为miniUSB 设备接口 如图4 19所示 从