D硬件讲义计算机硬件基础第三章 微机的总线与主板(1)

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3.3.4 主板设计及布局的变化
➢面积缩小 ➢彩色接口标识 ➢跳线减少 ➢板载蜂鸣器 ➢使用AMR
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习题与思考题
1. 什么是系统总线？什么是I/O总线？
2. 简述PCI总线的特点？ 3. 什么是AGP总线？它的主要用途是什么？ 4. 试简述芯片组的作用及其在主板中的地位？南桥芯片与
3.2.2 主流芯片组介绍
Intel 公司产品
➢ 440系列芯片组 ➢ i810系列芯片组 ➢ i820芯片组 ➢ i815芯片组 ➢ i840芯片组 ➢ 850芯片组
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英 特 尔440系列芯片组
440芯片组有：440FX、440LX、440BX、440EX、440ZX、 440GX、440MX。其中影响最大的是440BX芯片组。 440BX芯片组该芯片组北桥采用82443BX，南桥采用 82371AB，最大的特点就是支持PC100总线标准，并支持 AGP 2×接口，内存可扩展到1GB。CPU则支持PⅡ至PⅢ 全系列。此芯片组也创造了Intel芯片组中使用寿命最长 的纪录。
输出端口
11. BIOS芯片 12. CMOS芯片 13. 跳线或DIP开关
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1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动 PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式。
传统机械按键结构 层图：
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类 型，尽量选择平头类的 按键，以防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键 设计间隙建议留 0.05~0.1mm，以防按键 死键。 3.要考虑成型工艺，合 理计算累积公差，以防第 15 页
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Apollo Pro 133A 主板逻辑结构
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3.3.1 主板的组成部件
1.印刷电路板 2. CPU插座（或插槽） 3. 主板芯片组 4. PCI总线插槽 5. AGP插槽槽 6. 主板电源插座 7. 内存插槽
8. IDE接口与软驱接口 9. AMR、CNR和NCR插槽 10.各种外部设备输入
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i810共有4个版本：i810L、i810、 i810-DC100、i810E。
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815系列芯片组
815系列是INTEL第一个支持PC－133标准SDRAM的主 板芯片组，该芯片组含有三个芯片：MCH，ICH（或ICH2） 和FWH。 815采用的是ICH1，815采用的是ICH1，只支持ATA／66、2 个USB端口和AC97。 815E采用的是ICH2，增加了两个USB控制器（一共可以使 主板带有四个USB端口）和ATA／100的支持，以及AC97音 效（6声道），并采用新的CNR（通信和网络提升器）端 口来整合LAN功能。 815/815E都集成了INTELi754图形加速器，和芯片组810不 同的是，815可以屏蔽这个图形引擎，利用提供的AGP4X 插槽，用户可以提升显示系统的性能；
AGP总线的DIME原理
图型显示卡
RAMDAC
图形控制器
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显存 （4-32M)
CPU
系统总 线
AGP总线
控制芯片 （北桥）
DIME
前端总线
内存 RAM
Texture Cache
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3.2 主板的控制芯片组
芯片组(chip sets)是CPU与其它周边沟通的桥梁。芯片是整个 电脑的控制中心。由芯片来联系CPU 和其他周边设备的 运作。芯片组是主板的灵魂和核心，芯片组性能的优劣， 决定了主板性能的好坏与级别的高低。
1.印刷电路板
主板所用的印刷电路板（PCB）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线路板分有
四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层 和电源层。
主信号层 接地层 电源层 辅助信号层
(a)四层印刷电路板
(b)六层印刷电路板
主信号层 接地层 内部信号层 电源层1 电源层2 辅助信号层
游戏杆插口
鼠标接口
键盘接口
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USB插口
并行口 COM1
话 线路 音 筒 输入 箱
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10. BIOS芯片
BIOS芯片是主板上一个很重要的芯片，用于存 放 BIOS程序。 BIOS(Basic input／0utput System)即 基本输入／输出系统。它是被固化到BIOS芯片中 的一组程序，为PC提供最基本、最直接的硬件控 制。
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4.总线插槽
ISA总线插槽 PCI总线插槽
AGP插槽
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5.主板电源插座
电源盒输出的低压直流电由电源插座接 入主板，给主板供电。电源插座主要有AT 电源插座和ATX电源插座两种，目前主要采 用20口的ATX电源插座。
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3.主板芯片组
主板芯片组是主板的灵魂与核心， 它主要由南桥芯片（SOUTH BRIDGE） 和北桥芯片（SORTH BRIDGE）组成。 其中北桥芯片是CPU与其它外部设备 连接的桥梁，AGP，PCI，DRAM及南 桥等设备都要通过不同的途径与它 相连。南桥与北桥芯片共同组成了 南北桥芯片组，南桥芯片主要用来 与I/O设备及ISA设备相连，并负责管 理中断及DMA通道。INTEL公司从公 布的I810/I815系列芯片组开始就不 再以南北桥来组成，而是由 ICH/GMCH/FWH等芯片组成。
CPU
控制 芯片组
RAM PCI EIDE ROM-BIOS,RTC 键盘 PS/2,IrDA COM,LPT
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3.2.1 芯片组功能综述
CPU 系统总线（64位） 北桥
L2Cache
EIDE1 EIDE2
PCI总线（32位）
南桥
ISA总线（16位）
I/O控制器
南北桥结构芯片组
815EP主要是取消了内置的图形引擎，其他的和815E相同。
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815系列芯片组
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840芯片组
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VIA系列源自文库片组
VIA是一家以生产主板芯片组为主的高科技企业，从 Pentium时代的VP1，VP2，VP3，MVP3，MVP4，到PⅡ时 代的Apollo pro 133，Apollo pro 133A，直至支持K7的Apollo KT133，VIA一直紧跟时代潮流。VIA家族的产品普遍采用南 北桥结构。
硬盘 光驱
软驱 键盘鼠标
ROM BIOS
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ISA总线 8MHz
超级I/O
COM1 COM2
LPT1
ISA插槽 硬件实验箱
MODEM 打印机
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810芯片组
810芯片组是Intel全面投入低价整合型电脑的标志性产 品，于1999年4月推出。由三块芯片组成：GMCH、ICH、 FWH。主要特点是： ➢ 放弃了南北桥结构，采用新的加速中心（HUB)架构 ➢ 内建i752图形加速显示芯片 ➢ 支持Ultra DMA/66 ➢ 支持AC‘97规范
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550MHz Pentium III L1
Cache
L2 550MHz Cache
处理机总线 100MHz
显 示 器
显卡
AGP 北桥 66MHz 440BX
100MHz
内存条
PCI 总线 33MHz
PCI 插槽
USB
CMOS & RTC
南桥 PIIX4E
IDE1 IDE2
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2.CPU插座（或插槽）
CPU插座用于CPU芯片的插入，主流的 CPU插座主要有SOCKET370和SOCKET A两种， 其中SOCKET370支持的是PIII及新赛扬， CYRIXIII等处理器，而SOCKET A支持的则是 AMD的毒龙及雷鸟等处理器。
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RAM AGP
USB1 USB2
IrDA PS/2(鼠) 键盘 LPT COM(串） 软驱
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HUB结构芯片组
CPU
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AGP
AUDIO MODEM
Graphic & Memory Controller
I/O Controller
RAM
PCI USB EIDE
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北桥芯片各有何功能与作用？
5. 简述Intel I815芯片组的特点？ 6. 是比较HUB结构的芯片组与南北桥芯片组在系统结构上
的区别？HUB结构的芯片组在哪些方面作了改进？ 7. 简述AT主板与ATX主板在结构上的区别？ATX结构的主板
有何优点？
8. 主板有哪些主要部件组成？输出每个部件的用途？
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6.内存插槽
内存插槽用于插入内存条。目 前常见的内存插槽有SDRAM， DDR插槽和RDRAM内存插槽。
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7.IDE接口与软驱接口
IDE接口是用来连接硬盘和光驱等设备 而设的，而软驱接口是用来连接软盘驱动 器的。
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8.AMR、CNR和NCR插槽
AMR总线插槽其全称为AUDIO/MODEM RISER音效/调制解调器插槽，它用来插入 AMR规范的声卡和MODEM卡等等。CNR是 INTEL发布来用来替代AMR的技术标准。NCR 是AMD和VIA等厂家推出的网络通讯接口标 准
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9.各种外部设备输入输出端口
外部设备输入输出端口简称I/O端口，是各种主板接口 （已整合在主板中的外设接口）的引出端，不必再加接 口卡而直接与有关外设相连。目前主流主板的后侧边沿 都有一个打印机端口（PRINTER）、两个串行端口 （COM1、COM2）、两个USB端口通用串行总线（USB1、 USB2）、一个PS/2鼠标器端口,一个PS/2键盘端口。
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(a)长方形封装形式的芯片 (b)正方形的封装形式的芯片
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3.3.2 常见主板结构规范
➢AT结构 ➢Baby AT结构 ➢ATX结构 ➢Mini ATX结构 ➢Micro ATX结构
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3.3.3 主板的新技术
➢增强型免跳线设置技术 ➢完善的硬件监控技术 ➢新颖的故障检测技术 ➢先进的防病毒技术 ➢ACPI技术