电脑维修培训教程-主板架构及其发展ppt课件

1、1. 烙铁基础知识烙铁基础知识 -2. 静电防护知识静电防护知识 -3. 元件辩识元件辩识 -4. 电子基础知识电子基础知识-5. 主板架构及其发展主板架构及其发展-6. CPU-7. 主存储器主存储器-8. 键盘系统键盘系统-9. 开关电源开关电源-10. SFT-11. Debug card使用简介使用简介-12. 微机的开机过程微机的开机过程-13. 功能维修基本思想功能维修基本思想-211505810611814832172203218225229电脑维修基础培训教材电脑维修基础培训教材1;. 主板（Main board）也叫母板（Mother board)或系統板（System bo

2、ard）如果說CPU是系統的心臟,那么,主板可以說是系統的軀干,它CPU与外設交換數据的橋梁發展至今,經過多次的變革,從大体積主板發展到微型主板,從集成度极低的主板發展到高集成度的主板,從非標準化發展到國際標準5.1.2 AT&BABY AT AT板的尺寸為:12” X 13 BABY AT的尺寸為:8.5” X 13”主板的發展及其架构主板的發展及其架构 5.1主板的發展史主板的發展史5.1.1 IBM/XT 該種板是IBM推出的最早的主板5.1.3 ATX&MICRO ATXATX: 30.5CM X 24.4CM 如SHERBY-AV （MITAC 产品） MICRO A

3、TX: 9.6” X 9.6” 如SHERWOOD （MITAC 产品） 其中ATX分為1.0和2.0兩种版本,其最大差別在于散熱方式不同1.0中P/S的風扇往机箱內吹，2.0中P/S的風扇往机箱外吹。2;.5.1.4NLX 是Intel提出的一种新型主板构架由于IDE、软驱、电源等接口以转移到了扩展竖板上，使其距离硬盘、软驱等设备舱位更近，连接线缆更短这样不但可以减少了信号傳輸中所受的干扰和衰减，提高傳輸的速度和質量，簡化机箱内部的混乱由于CPU和内存位置作出了進一步的調整，散熱空間加大，使其散熱效果更加出色.5.2主板的架构主板的架构 北橋、南橋(Northbridge/Southbrid

4、ge)結构广泛應用于PC机主板。傳統的南北橋結构中，北橋(就是主板上靠近CPU插槽的一顆大芯片)負責与CPU的聯系并控制内存、AGP、PCI接口，相關的数据在北橋内部傳輸；南橋負責I/O接口以及IDE設備的控制等。不过Intel从810開始摒弃了南北桥橋的結构。而采用了GMCH(AGP内存控制中心)+ICH(I/O控制中心)的Hub Architecture結构。使得内部的傳輸速度加快了不少，代表着主板芯片組的發展方向 根据不同的芯片組我們作如下几种結构分析主板架構:1）INTEL 440架構2） INTEL 810 架構3） VIA MVP4 架構4）INTEL 815架構3;.U21BIO

5、S/FLASHROMU12ICS9147CLOCKSYNTHESIZER48MHZX114.318MHZ14.318MHZ36366/100MHZHOST CLK33MHZPCI CLKU21FDC37M602SUPER I/O CTRL_PRINTERPORTFDDPS/2MOUSEPS/2 K/BSN75185RS232DRIVERCOMPORT14.318MHZ33MHZISA BUSU15INTELPIIX433MHZ14.318MHZ48MHZUSB CLKX132.768KHZUSBPORT8MHZISA CLKHDDCDROMPCI BUSPCISLOT133MHZ33MHZPC

6、ISLOT2U9MGAMGA-G200AVGA CTRL_66MHZU11INTEL440BX（ZX）66/100MHZ33MHZintelPINTIUM PROCPUTAGL2CACHESLOT1ISASLOT18MHZ14.318MHZ14MHZ ON BOARDVIDEOSGRAMCRYSTALCS4280 PCIAUDIO DRIVE33MHZCRYSTALCODECCS4297X124.576MHZ33MHZPCISLOT3866/100MHZSDRAMCLKAGP BUS66/100MHZ DIMM1 DIMM2168P 3.3VDIMM SOCKET* INTEL 440架構架構

7、 *4;.CeleronProcessorPPGA 370+128K Cache2.5V,2V,1.8VGraphics andMemoryController HubIntelFW82810DC1003.3V,1.8VPanelLinkSII1543V,1.8VI/O Controller HubIntel FW828013.3V,1.8V168Pin DIMM X2SDRAM3.3VJ8U6U4,U7CRT U1HDD CD ROMUSB U8J1 J2 J3PCI Slot 1 PCI Slot 2 PCI SlotPCI Riser BoardVID 0-4PCI BusVRMHIP6

8、0195V-3.3V2.5VVCCID2VVTT1.5VVCCU13DFP(DigtitalFlat Panel)ConnectorClockGeneratorICS9250-103.3V,2.5V X1 14.318M Hz U5CPU CLK66MHostCLK66M X5SDRAMCLK100M X8PCI CLK33M X714.318M48M4M SDRAMDisplay CacheSuper I/OLPC47U3325V,3VMOUSEKBDLPTRS232DriverSN75185ComPortFDD U14U15 J18J21FirmwareHubIntel 82802 U17

9、J5AudioConnectorAudioESS19385V U195;.PS/2 K/B MOUSE* VIA MVP4 架构架构 * * *CPUSocket 7North BridgeVT82C501South BridgeVT82C686PBSRAMTAGRAMHost Address Bus Host Date Bus 168pins unbuffer SDRAM moduleCRTPCI slotsPCI DeviceUSBPORTHDDCDROMSystem BIOSPRINTERPORTFDDRS232DRIVERCOMPORTPCI BusISA Bus6;.* INTEL

10、815架構架構 *PPGA 370CPUGraphics andMemoryController HubIntel FW82815I/O Controller HubIntel FW82801168Pin DIMM X2SDRAM3.3VJ51U2CRTHDD CD ROMUSB U3VID 0-4PCI BusVRMHIP60165V-3.3V2.5VVCCID2VVTT1.5VVCCU14Super I/OPC87360MOUSEKBDFDDU25FirmwareHubIntel 82802 U24AudioConnector U1ClockGeneratorICS9250-273.3V,

11、2.5V X1 14.318M Hz U16CPU CLK66/100/133MHost CLK66MDIMMHCLK100M X8PCI CLK33M14.318M48MAGP Slot(AIMM)DIMM1DIMM2J67AC Codeo 97LinkRS232DriverSN75185 U7 J14COM1PortLPTJ17RS232DriverSN75185 U11 J60COM1PortAudioCS4299LAN3C920V1 U5 J1LANconnectorPCI SlotsJ5 J6 J7J64ATX-RISERSLOTJ63ISA extension cardConnec

12、tor7;.5.2.1傳統型北橋功能介紹傳統型北橋功能介紹傳統型北橋功能以傳統型北橋功能以CAMARO MB為例為例CAMARO MB的北橋為的北橋為VIA芯片組其主要芯片組其主要功能如下功能如下VIA VT8501 Apollo MVP4 特性1）支持所有的SOCKET 7總線界面2）支持高級的L2 CACHE3）集成圖形加速控制器 （AGP Accelerated Graphics Port) 4）支持PCI總線控制器5）集成高性能的DRAM控制器 6）支持老式的電源管理特性7）一般的圖像處理能力8）高性能的CAD3D加速器9）支持DVD10）集成視頻處理芯片11）Digital Flat

13、 Panel (DFP) Interface12）Build-in NAND-tree scan test capability8;.5.2.2 傳統南橋的功能介紹傳統南橋的功能介紹以以CAMARO為例說明南橋的內部功能該芯片是為例說明南橋的內部功能該芯片是VIA芯片組芯片組VIA VT82C686A 功功能特性如下能特性如下1）PCI to ISA Bridge2）集成DMA-33 / 66 PCI EIDE控制器3）集成SUPER IO控制器4）Sound Blaster Pro Hardware and Direct Sound Ready AC97 Digital Audio Cont

14、roller5）電壓溫度,風扇速度監視器及其控制器6）USB控制器 7）系統管理控制器8）即插即用控制器9）高級電源管理（APM）5.2.3 HUB結构的結构的GMCH的功能介紹的功能介紹HUB結构結构GMCH（Graphic Memory Controller Hub)的功能以的功能以BMW MB為例該芯片屬于為例該芯片屬于INTEL 810芯片組芯片組GMCH的功能如下的功能如下9;.1）支持單處理器結构2） 64-bit GTL+ based System Bus Interface at 66 MHz/100MHz. 3）支持32位地址總線結构4）64-bit System Memor

15、y Interface with optimized support for SDRAM at 100 MHz.5）集成 2D & 3D 圖像引擎6）Integrated H/W Motion Compensation Engine7）Integrated 230 MHz DAC（數字類比控制器）8）Integrated Digital Video Out Port9）4 MB Display Cache (82810-DC100 only)5.2.4 ICH內部功能內部功能HUB架構的架構的ICH芯片功能以芯片功能以BMW為例該芯片為例該芯片82801是是INTEL 810芯片組的成

16、員芯片組的成員其功能如下其功能如下1）支持PCI Rev 2.2 工作頻率33 MHz 2）ICH0 Supports up to 4 Req/Gnt pairs (PCI Slots); ICH supports up to 6 Req/Gnt pairs (PCI Slots).3）支持電源管理邏輯.4）增強型 DMA控制器, 中斷控制器及實時控制5）集成IDE 控制器 (ICH0支持 Ultra ATA/33; ICH 支持Ultra ATA/66).10;.6）USB 總線界面支持 兩個USB口.7）系統管理總線 (SMBus) compatible with most I C dev

17、ices.8）AC97 2.1 Compliant Link for Audio and Telephony CODECs.9）Low Pin Count (LPC) interface.10）Firmware Hub (FWH) interface support.11）Alert On LAN* (82801AA ICH only).5.2.5 Intel公司的典型产品介绍公司的典型产品介绍 Intel研制的最主要的芯片分为以下几组：430LX、430NX、430FX、430HX、430VX、430TX、430MX、440FX、450GX、450KX、440LX、440BX、440ZX、4

18、40EX、I82810、I82820 、 I82840。q Intel 430FX PCIset 430FX芯片组是Intel公司继430LX和430NX芯片组后推出的第三套基于Pentium的芯片组，也称为Triton。它在体系结构上作了很多改进，使性能有了很大的提高。 430FX芯片组由一片82437FX、一片82371FB和两片82438FX组成。82437作为系统控制器，集成了CACHE控制器、DRAM控制器、PCI桥连控制器等功能部分；82438是数据缓冲控制器；82371FB中集成了PCI、ISA、IDE加速控制器等部分。430FX全部采用PQFP封装。430FX可提供高于100M

19、B/s的PCI数据流速，因此它支持奔腾处理器和多媒体应用程序的优化。11;.q Intel 430HX PCIset 430 HX芯片组是Intel公司继430FX之后推出的面向商用PC机平台的Pentium级主板芯片组。与其前一代产品 430FX相比，它着重改进了系统的可靠性；并进一步提高了集成度，采用了两片封装；在性能上也有所提高，430HX适用于Pentium级的工作站、服务器和对可靠性要求较高的微机。 430HX芯片组由一片82439HX和一片82371SB组成，430HX在性能上的主要改进可归纳为以下几点： *采用了并行PCI体系结构，允许CPU、PCI、ISA总线并行处理事务，因此

20、比430FX有更高的MPEG视频、 音频播放和捕捉处理能力；*支持通用串行总线(USB)，支持USB设备的热即插即用连接；*具有EDO定时功能，使访问DRAM的速度有较大的提高，系统性能提高约10；*支持奇偶校验和ECC内存；*更高的集成度(只有两片芯片)，使用单片主桥方式，与430FX相比可节省60的主板空间；*采用了FIFO缓冲队列，可在TXC控制器的两边实现并行操作，从而提高了CPU的利用率；*符合PCI2.1标准，缩短了总线的等待时间，提高了PCI设备的速度和整个系统的性能； *支持64M位DRAM，系统内存最高可达512MB；*支持P54C(Pentium)和P55C(Pentium

21、 MMX)CPU；*支持双CPU结构，可组成对称处理器结构体系的主板和微机系统。12;. * 对多媒体视频进行了特殊优化，因而更适用于家庭用户和多媒体应用；*去除了一些普通用户难以用及的功能(如ECC内存、双CPU支持等)后，增加了对高速同步存储器 SDRAM的支持，支持168线内存插槽和内存条；*在结构上恢复了4片芯片结构。430VX芯片组由一片82437VX、一片82371SB和两片82438VX组成，全 部采用PQFP封装；*可管理的最大内存为256MB，低于430HX；*降低了成本，其售价低于430HX。 430TX是Intel公司为配合Pentium MMX CPU而推出的最新芯片组

22、，专门针对奔腾微处理器的MMX技术进行了改进和优化以达到最佳的多媒体应用效果。430TX芯片组还采用了一系列的新技术，使PC机的性能和智能化程度得到进一步提高。另一方面，430TX也适用于可移动的便携式计算机中，弥补了便携式微机在多媒体技术方面的不足，使得便携机用户也能够像台式机一样享受声音、影视节目、通讯等带来的乐趣。430TX芯片组采用了两片结构，由一片82439TX和一片82371AB组成。q Intel 430TX PCI set Intel 430TX PCI setq Intel 430VX PCI set Intel 430VX PCI set430VX的技术性能与430HX芯片

23、组基本相同，两者的区别主要在以下方面：13;. 440FX芯片组(注：不可与430FX芯片组搞混)是适用于高能奔腾（Pentium Pro）的芯片组。440FX建立在并行PCI体系结构上，它包含了一个可加强视频传输及提高帧速度的多业务计时器，一个能提高MPEG及音频性能的被动释放机制，还包括了可充分利用写缓冲器来改进基于主机的处理应用程序的增强写性能，以及用以确保CPUTOISA写控制与PCI2.1技术规格兼容的PCI延迟作业。q Intel 430MX PCI set 430MX是Intel专门针对Pentium级笔记本电脑推出的芯片组，它是Intel作为便携式PCIsets解决方案的第一个

24、完整设计，在430FX的基础上采取了多项体系结构上的革新。430MX可应用于ProShare(TM)快速以太网、音频及图形增强型应用程序。随着更新一代同时适用于台式机和便携机的430TX芯片组的推出，很多基于430MX的应用已经逐步转移到430TX芯片组上。q Intel 440FX PCI set 在结构上，440FX由三片芯片组成，一片82441FX，一片82442FX和一片82371SB，另有一个独立元件82093AA供双CPU设计时使用。 440FX芯片组具有增强的32位性能和USB外围设备连接的优点，包括CPUtoDRAM流水线、同时读写、动态延迟、写入猝发组合及I/O队列，其他的特

25、点如快速驱动器访问的Bus Master IDE(BMIDE)、集成化ECC支持、双CPU支持等使440FX的整体性能和可靠性大为提高。440FX可以管理的最大内存容量为1GB。440FX与Intel 430HX、430VX等芯片组设计的I/O子系统具有良好的兼容性，因此使440FX能充分利用已有资源，立足市场。14;.q Intel 440LX AGP set 继Intel 430 PCI芯片组之后，Intel公司又推出了Intel 440LX AGP芯片组。AGP的图形图像上的带宽比在PCI接口上的增加了三倍，它可将高性能的图形功能带给主流的商业PC和家用PC。 440LX AGP芯片组是

26、440 AGP芯片组系列中的第一个成员。它建立在由三个芯片组成的440FX PCI芯片组的特性之上，但把三个芯片压缩成二个芯片（82443LA和82371AB）。440LX AGP有四个最主要的特点： 引进了一组新的特性，称为QPA（Quad Port Acceleration，四端口加速），它是处理器、图形加速器、PCI和SDRAM等四个端口的仲裁机构，包括直接连接AGP、动态分布仲裁和多流水线化（从CPU、PCI和图形到SDRAM）等特性。这些特性合在一起可使PC中的各个设备获得最大的可用带宽； 440LX AGP对SDRAM的支持使得对存储器的读写可以变得更快，并在Pentium II处

27、理器、图形加速器和PCI设备之间实现更快的流水线化传输； 具有ACPI（Advanced Configuration and Power Interface，高级配置和电源管理）功能，可以实现更强的电源管理，包括远距离唤醒，迅速从掉电状态恢复等Ultra DMA功能改进了对IDE设备的存取。15;.q Intel 440BX AGPset从某方面而言，BX芯片组是一个跨时代的标志，它是首款真正支持100MHz主频的芯片组。 440BX AGP芯片组继承了440LX AGP芯片组系列的诸多优点。如上面所述的AGP，QPA和SDRAM，ACPI与Ultra DMA。440BX正式支持100MHz的

28、外频，从而解决低外频(66MHz)造成的速度瓶颈，而不再支持EDO内存，即使是SDRAM也要求速度达到100MHz。作为440系列的第三个产品，它定位在高端CPU领域。应该说，对100MHz外频(是Intel首先提出来的，同时也是它的一张王牌)的支持既是440BX最吸引人的特点，也是其最大卖点。虽说早在440LX芯片组中就隐含着对100MHz外频的支持(当时的某些主板就设有100外频跳线)，但440BX最大的改进就是它能稳定的运行在100MHz以上的外频。440BX芯片组也为两片结构，北桥芯片型号为82443BX，南桥芯片型号82371AB。前者采用492引脚BGA封装，负责CPU(可支持双P

29、entium以SMP方式工作)、SDRAM优化内存接口、64位总线接口、PCI接口、AGP(支持133MHz)接口及它们之间的连接控制；后者采用324引脚BGA封装，负责软盘驱动器、硬盘(支持Ultra DMA/33)、键盘、PCI-ISA桥接器等接口及USB连接控制。440BX芯片组在包含了440LX的所有功能基础上有三大改进:一是外部总线支持100MHz，二是可支持450MHz的Pentium II，三是内存最大可扩展到1GB。由440BX芯片组构成的主板自1998年4月进入市场以来得到了前所未有的推广。如今，加上Pentium 和 Socket 370“赛扬”的推波助澜，更使得440BX

30、的生命之树常青。16;.q Intel 440EX AGPset 它是Intel为“赛扬”处理器(Pentium II的简化版)特别开发的一款芯片组。它仍为两片结构，北桥芯片型号为82443EX，南桥芯片仍使用82371AB，外频只支持66MHz。与440LX和440BX两款芯片组相比较，440EX似乎并没有什么特别之处。这样一来使得原本是为降低主板成本而设计的440EX芯片组总造价并没有降低。加上440EX芯片组的性能打了折扣，反而造成了一种高不成低不就的感觉。致使440EX成为Intel成名以来寿命最短的产品。q Intel 440ZX AGPset 440ZX是Intel为支持Socke

31、t 370结构Celeron而专门设计的一款芯片组。其用意是成为支持Slot 1和Socket 370结构主板的标准芯片组。虽然是Intel面向低端市场推出的产品，但由440ZX构成的主板同样加入了对100MHz外频的支持。这类主板一般只设2个DIMM插槽(最大只支持256MB)、3个PCI和1个ISA插槽(受Micor ATX制约，有一个还是共享型的)。这类主板还有一个共同特点就是，它们均支持集成i740图形加速芯片和声音芯片，这样可以大幅度降低成本。需要注意的是，440ZX芯片组有两种版本:分为440ZX和440ZX-66。两者的重要区别是,440ZX是以440BX为核心，支持100MHz

32、外频，它是为Slot 1结构的100MHz外频的Celeron处理器而设计的，与440BX不同的是仅削减了对DIMM和PCI插槽数量上的支持；而440ZX-66只能支持66MHz外频，是为Socket370 主板而特别设计，现在市场上能见到的ZX主板多采用440ZX-66芯片组 17;.q Intel I82810 & Intel I82820 1）加速集线器架构在I828X0芯片组中采用了集线器的概念，各种设备通过集线器直接与CPU、内存交换信息。在传统芯片组的PCI总线型主板中，挂在南桥芯片上的IDE、ISA、BIOS、USB以及挂在PCI插槽上的显示卡、声卡、MODEM等各种设备

33、均需通过PCI总线和北桥芯片才能与CPU、内存交换信息（如图1），在CPU、内存以及各种外设速度日益提高的今天，传统PCI总线是阻碍系统速度提高的瓶颈。将AGP显示接口挂在北桥芯片上，摆脱PCI总线的限制，速度达到AGP 2?（528MB/s）就是一最明显的改进。Intel 82810 芯片组采用了图形存储控制集线器82810GMCH、输入输出控制集线器82801ICH、固件集线器82802FWH三块芯片，声卡、MODEM、IDE、内存、AGP、PCI等设备呈星形结构直接通过集线器交换信息，不像原来诸多设备共同占用总线带宽，使整个系统速度提高很多。且由于各设备用其通道交换数据，相互之间的干扰也

34、会减小。虽然当前很多使用440BX芯片组的主板提供有133MHz甚至更高的外频，但实际上是在超频芯片组。目前8X0家族的I82820和82810E芯片组正式提供对133MHz外频的支持，133MHz外频给我们带来的最大的好处是AGP 4X，目前100MHz总线频率时内存的最大数据交换率为800MB/s，还无法满足AGP 4X的要求，采用133MHz外频时内存的数据交换率达到1000MB/s，基本能满足AGP 4X的需要。 这两款芯片组的设计思想是一样的。他们都引入了 “集线器”概念，只不过所面对的市场定位不同，所以把它们放在一起介绍。2）正式的133MHz外频18;. 3）支持新型内存 Int

35、el 820芯片组支持184线的RIMM（Rambus InLine Memory Moclule）内存条，RIMM内存条采用DRDRAM（Direct Rambus DRAM）内存芯片，可在200MHz的总线频率下运行，比SDRAM的带宽提高了3倍多。Intel820芯片组通过桥接电路还可以使用PC133 SDRAM。 Intel 810芯片组的整合性相当高，AGP显卡、音效CODEC控制器、MODEM CODEC控制器全部整合，去掉了AGP插槽，代之以一只短短的AMR的扩展槽，它可为MODEM提供接口，并可作为声卡升级之用。而目前Intel 810DC100芯片组的内置AGP显卡配备了4M

36、B SDRAM，只要配合PII、PIII等CPU运行，就可得到较完美的性能，该内置AGP显卡的性能经测试表明，完全可以满足一般用户的图形显示要求。但810芯片组整合的显示功能档次还不够高，无法满足高端图形的应用和游戏需求。820则给用户提供了更广阔的选择空间，你完全可以用它来将PIII 800与最新的Voodoo4或Voodoo5搭配使用，丝毫不会令你的CPU感到屈才。q Intel I82840I82840是440BX最有力的接班人。下面我们对它进行详细的介绍：i840的特点4）整合技术19;.与旧式芯片组相比，它有几个特点：两个RAMBUS通道（i820只有一个）；理论峰值带宽3.2Gbi

37、t/秒（PC100和PC133体系分别为0.8Gb/秒和1Gb/秒）；133MHz外频，它只提供1.06GB/秒（133MHz8bytes/时钟周期）的带宽给主内存，真不知道它怎么会这么少，尽管AGP 4总线可以减少内存带宽的需求，但DMA驱动程序和UMA(Unified Memory Architecture，统一内存架构)都是十分耗费资源的。i840的定位可是服务器市场啊，难道英特尔不怕内存带宽不足而造成的性能瓶颈吗？也许在较低级的工作站市场没有什么问题，不过在使用SMP(Symmetric Multi-Processing，对称式多重处理架构)的多处理器系统中，共享MCH（Memory

38、Controller Hub，内存控制中心）的情况下，CPU们仍然会抢用内存存取空间，即使是运用两个RDRAM通道同时读/写的方式也对之帮助不大，除非英特尔在后期制作时给MCH加入两个内存端口，才有可能避免此类内存带宽大于CPU带宽的浪费。i840芯片组的规格有82840 MCH、82801 ICH(Input/Output Controller Hub，输入/输出控制中心)、82802 FWH，除了基本的三个芯片之外，你还可以加上以下任意一个元件，来增强整个芯片组的功能：1、82806 P64H(64-bit PCI Controller Hub，64位PCI控制中心)；2、82803 MR

39、H-R(Memory Repeater Hub，内存数据处理中心)； 3、82804 MRH-S(SDRAM Repeater Hub，SDRAM数据处理中心)。虽然i840的规格繁多，但实际有用的只有以下那么几点：20;. *支持两个奔腾III或Xeon 3处理器 *提供133MHz外频 * AGP4X *英特尔AHA架构 *双RDRAM通道 *双PCI总线，一个33MHz/32位，一个66MHz/64位（可选33/66MHz 64位PCI总线） *预读取缓存 * RNG(Random number Generator，随机数字发生器) *两个USB接口 从英特尔定制的规格来看，i840主板

40、应该可以提供3个66MHz 64位PCI插槽，3个33MHz 32位PCI插槽和1个AGP 4插槽。你可能会问66MHz 64位PCI槽有什么用？当用过Ultra Wide SCSI RAID控制器或10000转/分的高速硬盘后，你就知道33MHz 32位PCI总线对数据I/O的限制多么大。另外，文件和数据库服务器需要尽可能多的带宽，以增加内存与处理器之间的传输速度。这两点原因，足够理由使我们升级到采用双倍速度和带宽的i840。尽管CPU不能完全享受两个RAMBUS通道带来的好处，但分离的PCI总线可以充分利用内存带宽，因此RDRAM的改进还是起了一点作用的。至于AGP 4X，对于3D Gam

41、e来说，还是有点物不能尽其用的感觉21;.5.3總線介紹總線介紹 FSBFront Side Bus前端總線也就是以前所說的CPU總線，由于在目前的各种主板上前端總線頻率与内存總線頻率相同所以也是 CPU与内存以及L2 Cache（仅指Socket 7主板）之間交換数据的工作時鐘由于数据傳輸最大帶寬取决所同时傳輸的数据位宽度和傳輸頻率即数据帶寬=（總線頻率*数据寬度）/8 由此可見前端總線速率将影响電腦運行时CPU与内存、（L2 Cache）之間的数据交換速度，實際也就影响了電腦的整体運行速度 5.3.2 ISA BUS 5.3.1 HOST BUSISAIndustrial Standard

42、 Architecture Bus 總線-工業標准体系結构總線.其特点如下: *24位地址线可直接寻址的内存容量为16MB * 8/16位数据线 *最大位宽16位(bit) *最高时钟频率8MHz *最大稳态传输率16MB/s *中断功能 *DMA通道功能22;.5.3.3 AGP BUS AGPAccelerated Graphics Port總線-加速圖形控制端口其主要的結构是在使用AGP芯片的顯示卡与主存之間建立專用通道,讓影像和圖形數據直接傳送到顯示卡而不需要經過PCI總線AGP總線為32bit數据和66Mhz的總線速度比PCI總線快為PCI總線的四倍,是在Pentium III CP

43、U和真正32Bit的Windows操作系統環境之下一展身手,發揮其功能的主要結构采用AGP的目的是为了使3D图形数据越过PCI总线，直接送入显示子系统，这样就能突破由PCI总线形成的系统瓶颈 。AGP主要功能如下: 由于采用了流水线操作减少了内存等待时间，数据传输速度有了很大提高. 2) 具有具有133MHz的数据传输频率的数据传输频率 AGP使用了32位数据总线和双时钟技术的66MHz时钟。双时钟技术允许AGP在一个时钟周期内传输双倍的数据，即在工作脉冲波形的两边沿（即上升沿和下降沿）都传输数据，从而达到133MHz的传输速率，即532MB/s（133M4B/s）的突发数据传输率。3) 直接

44、内存执行直接内存执行DIME AGP允许3D纹理数据不存入拥挤的帧缓冲区(即图形控制器内存)，而将其存入系统内存，从而让出帧缓冲区和带宽供其它功能使用这种允许显示卡直接操作主存的技术称为DIME（Direct Memory Execute ）虽然AGP把纹理数据存入主存，也可以称为UMA(Unified Memory Architecture，统一内存体系结构)技术 .1) 数据读写操作的流水线操作数据读写操作的流水线操作23;. 采用多路信号分离技术(demultiplexing)，并通过使用边带寻址SBA(sideband address)总线来提高随机内存访问的速度。5.3.4 IEEE

45、 1394总线总线 一种连接外部设备的机外总线可与外设如硬盘、打印机、扫描仪，可与消费性电子产品如数码相机、DVD播放机、视频电话等的连接。其特点如下：1) 采用采用“级联级联”方式连接各个外部设备方式连接各个外部设备 IEEE 1394在一个端口上最多可以连接63个设备，设备间采用树形或菊花链结构采用树形结构时可达16层，从主机到最末端外设总长可达72M。 2) 能够向被连接的设备提供电源能够向被连接的设备提供电源 IEEE 1394的连接电缆(Cable)中共有六条芯线。其中两条线为电源线，可向被连接的设备提供电源；其它四条线被包装成两对双绞线，用来传输信号。电源的电压范围是8-40V直流

46、电压，最大电流1.5A 3) 采用基于内存的地址编码，具有高速传输能力采用基于内存的地址编码，具有高速传输能力 1394总线的数据传输率最高可达400Mbps4) 地址信号与数据信号分离地址信号与数据信号分离 5) 并行操作并行操作 允许在CPU访问系统RAM的同时AGP显示卡访问AGP内存，显示带宽也不与其它设备共享，从而进一步提高了系统性能。24;.4) 采用点对点结构采用点对点结构(peer to peer) 任何两个支持IEEE 1394的设备可以直接连接，不需要通过电脑控制，例如在电脑关闭的情况下，仍可以将DVD播放机与数字电视机连接而直接播放光盘节目 5) 具有热即插即用功能具有热

47、即插即用功能 5.3.5 USB BUS USBUniversal Serial Bus通用串行總線.USB總線是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和NT(北方电讯) .等七大領導世界電腦硬件和軟件的大公司所主導,解決各种外圍設備接頭不統一的問題,可接127個外圍設備的標准接口. :*具有热即插即用功能具有热即插即用功能*USB采用采用“级联级联”方式连接各个外部设备方式连接各个外部设备 一个USB控制器可以连接多达127个外设*适用于低速外设连接适用于低速外设连接 USB传送速度可达12Mb/s(每秒12兆位)，除了可以与键盘、鼠标、MODEM等常见外设连

48、接外，还 可以与ISDN、电话系统、数字音响、打印机/扫描仪等低速外设连接. 5.3.5.1 USB的主要性能特点的主要性能特点:25;.5.3.5.2 USB規范規范的组成的组成 USB規范中将USB分為五个部分：控制器、控制器驱动程序、USB芯片驅動程序、USB設備以及針對不同USB設備的客户驅動程序。*控制器（控制器（Host Controller）主要負責执行由控制器驅動程序發出的命令。*控制器驅動程序控制器驅動程序(Host Controller Driver)在控制器与USB設備之間建立通信信道。*USB芯片驅動程序芯片驅動程序(USB Driver)提供对USB的支持。*USB設

49、備設備(USB Device)包括与PC相連的USB外圍設備，分為两类,一类设為本身可再接其它USB外圍設備,另一类設備本身不可再連接其它外圍設備,前者称為集線器 (Hub),后者称設備(Function)。或者說,集線器帶有其它接其它外圍設備的USB端口,而設備則是連接在計算机上用来完成特定功能并符合USB規范的設備单元。*設備驅動程序設備驅動程序(Client Driver Software)就是用来驅動USB設備的程序，通常由操作系統或USB設備制造商提供。26;.該方式傳送的数据量很小， 但这些数据需要及时处理，以达到实时效果，此方式主要用在鍵盤、鼠標以及操縱杆等設備上。*等时傳輸方式

50、等时傳輸方式(Isochronous)該方式用来聯接需要連續傳輸数据，且对数据的正确性要求不高而对时間极為敏感的外部設備，如麥克風、嗽叭以及電話等。等时傳輸方式以固定的傳輸速率，連續不断地在主机与USB設備之間傳輸数据，在傳送数据发發生錯誤时，USB并不处理这些錯誤，而是連續不斷地送新的数据。 *控制傳輸方式控制傳輸方式(Control)該方式用来处理主机到USB設備的数据傳輸。包括设設備控制指令、設備狀態查詢及确認命令。当USB設備收到这些数据和命令后，将依据先進先出的原則处理到达的数据。*批批(Bulk)量傳輸方式量傳輸方式该該方式用来傳輸要求正确无誤的数据。通常打印机、扫掃描儀和数字相机

51、以这种方式与主机聯接。5.3.5.3 USB規范規范的的数据傳輸方式数据傳輸方式*中断傳輸方式中断傳輸方式(Interrupt)27;.是EISA集团(1988年由Compaq、HP、AST、NEC、Olivetti、Zenith Tandy等组成)为32位CPU设计的总线扩展工业标准。1)32位地址域直接寻址范围为4GB2) 32位数据线3)最大时钟频率8.3MHz4)最大传输率 33MB/s5.3.7 VESA(Video Electronics Standards Association) 是VESA组织(1992年由IBM、Compaq等发起，有120多家公司参加)按Local Bus

52、(局部总线)标准设计的一种开放性总线.5.3.8 PCI BUS PCIPeripheral Component Interconnection總線-外設部件互連總線該標准是由Intel,IBM,DEC公司所制的PCI Bus與CUP中間經過一個橋接器電路,不直接与CPU相連的總線,故其穩定性与匹配性較差,提升了CPU的工作效率,其擴展槽可達到三個以上為32Bit/64Bit的總線是目前主板及外圍設備使用的的標准接口. PCI总线的主要性能：5.3.6 EISA (Extended Industry Standard Architecture)28;.5.3.8.1 PCI BUS Maste

53、r 所謂Bus Master是具有存取記憶體或週邊裝置能力之裝置 , 也就是Bus Master的裝 置須有能力控制位址及控制訊號 ,PCI bus Master如果要以Master Mode 存取資料 ,首先要經由REQ# 控制訊號 , 向匯流排仲裁器發出要求 ,匯流排仲裁器會以GNT# 控制訊號回應PCI bus Master要求,PCI bus Master收到GNT# 後 , 才取得Bus的使用 權。REQ#及GNT#控制訊號為一點對點訊號 , 主機板所能支援的PCI Bus Master擴充槽大都由chipset所提供之數量決定.Bus Master可減少CPU的負荷,並增加系統的效

54、能,因為當一裝置在執行Bus Master 的動作時,CPU仍可執行其他的指令動作.5.3.8.3 PCI數据交換控制信號數据交換控制信號Master驱动REQ#到低态Master接收到GNT#Master驱动FRAME#到底态Initiator驱动IRDY#到低态且Target驱动TRDY#到低态仲裁等待时间汇流排取得等待时间Target与Initiator的等待时间5.3.8.2 PCI BUS汇流排存取等待时间汇流排存取等待时间29;. FRAME 周期框架它是由目前的INITIATOR驅動它有效時表示數据交換開始為了确定是否已經取得匯流排擁有權MASTER必須在同一個PCI CLK信號

55、的上升緣 取樣到FRAME与IRDY都被反驅動到高態且GNT被驅動到低態數据交換可以是由在目前的INITIATOR与目前所定址的TARGET間一到多次質料傳輸組成當INITIATOR准備完成最后一次資料階段時FRAME就會被反驅動到高態 TRDY TARGET READY 被目前所定址的TARGET驅動當TARGET准備完成目前的資料階段（資料傳輸）時它就會被驅動到低電平如果在同一個PCI周期信號的上升緣TARGET驅動TRDY 到低電平且INITIATOR驅動IRDY到低電平則此資料階段便宣告完成在讀取期間TRDY被驅動表示TARGET正在驅動有效的資料到資料匯流排上在寫入期間TRDT被驅動

56、表示准備接收來自MASTER的資料等待狀態會被插入到目前的資料階段里直到取樣到TRDY与IRDY都被驅動到低 態為止 IRDY INITIATOR READY被目前的BUS MASTER驅動在寫入期間IRDY被驅動表示INITIATOR正在驅動有效的資料到資料匯流排上在讀取期間IRDY被驅動表示INITIATOR准備接收從目前所定址的TARGET傳來的資料為了确定MASTER已經取得匯流排擁有權它必須在同一個PCI CLK信號的上升邊緣取樣到FRAME与IRDY都被反驅動到高電平且GNT被驅動到低電平30;. STOP#TARGET驅動STOP到低電平表示它希望INITIATOR停止目前正在進

57、行的交易想要更多相關資料 IDSEL# 初始化裝置選擇（INITIALIZATION DEVICE SELECT）是PCI裝置的一個輸入端并且在存取某個裝置的組態暫存器期間它用來選擇芯片 LOCK 這是在一個單元交易序列期間（例如在讀取修改寫入操作期間）INITIATOR用來鎖（LOCK）目前所定址的TARGET的. DEVSEL 裝置選擇信號（DEVICE SELECT）是在TARGET將位址解碼后由TARGET驅動的它當作目前的INITIATOR与在擴充匯流排橋接器上的相減解碼器（SUBTRATIVE DECODE）的輸入假如MASTER起始一個傳輸并且在6個CLK周期內未偵測到DEVES

58、EL被驅動到低態的話它就必須假設沒有TARGET回應或在此位址上沒有TARGET裝置然后產生一個MASTER-ABORT.5.3.8.4 PCI階段階段31;.1. 位址位址階段階段 每一個PCI交換都是以一個地址階段開始的其持續時間為一個PCI時鐘周期在地址階段中initiator 确認target裝置（透過地址）以及交換狀態下target 裝置是以驅動一個在其指定給它的范圍內的PCI地址數据匯流排起始位置來識別同一時間Initiator以驅動一個在4位元寬的PCI指令位元組致能匯流排上（Command/Byte Enable Bus）的指令狀態來識別交易狀態Initiator同時驅動FRA

59、ME到低電平表示在匯流排上有一個有效的起始地址与交易形態存在因為Initiator只在一個PCI時鐘周期內顯示起始地址与指令所以每一個PCI target 裝置負責在時鐘的下一個上升邊緣閂鎖地址及指令以便在后來將之解碼閂鎖在地址匯流排的.地址与在指令位元組致能匯流排上的指令解碼Target裝置可以确認它是否被定址以及交易的狀態Initiator只能提供起始地址給Target(在地址階段中)完成地址階段后的交換期間地址數据匯流排變成數据匯流排并且用來在每一個數据階段里傳輸數据Target負責閂鎖起始地址并且在后續的每一個質料群組的位置2. 宣告交換數据宣告交換數据 當PCI Target 确定自

60、己是交換的Target時他必須將DEVSEL（Device Select,裝置選擇）驅動到低態來宣告交易假設在預先決定的一段時間內Initiator未取樣到DEVSEL被驅動到低電平它將中止交易.3. 數据階段數据階段 交換的數据階段是指某一段時間在該段時間里Initiator与Target之間有一個數据物件被傳輸在某32;.一個數据階段里被傳輸的數据位元組數是由Initiator 在該資料階段里所設定的指令位元組致能訊號數目來決定每一個數据階段持續的時間至少在一個PCI時鐘周期Initiator与Target都必須表示它們准備完成該數据階段或者用一個PCI時鐘周期的等待狀態來延長數据階段為此PCI匯流排定義了Initia