-
一、
主板图解
一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成
1.
线路板
PCB
印
制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。它实际是由
几层树脂材料粘合在一起的，<
/p>
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，
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
要求较高的主板的线路板可达到
6-8
层或更多。
主板
(
线路
板
)
是如何制造出来的呢？
PCB
的制造过程由玻璃环氧
树脂
(Glass
Epoxy)
或类似材质制成的
PCB“基板”开始。制作的第
一步是光绘出零件间联机的布线，其方法是采用负片转印
(Su
btractive transfer)
的方式将设计好的
P
CB
线路板的线路底片
“印刷”在金属导体上。
这项技巧是将整个表
面铺上一层薄薄的铜箔，
并且把多余的部份
给消除。
而如果制作的是双面板，
那么
PCB
的基板两面都会铺上铜箔。
而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合
剂“压合”起来
就行了。
接下来，便可在
PCB
板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。
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，
Plated-Through-Hole
techno
logy
，
PTH)
。在孔璧内部作金
属处理后，可以让内部的各层线路能够彼此连接。
在开始电镀之前，
必须先清掉孔内的杂物。
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
PCB
层，
所以要先
清掉。清除与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
)
覆盖在最外层的布线上，
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，以标示各零件的位
置，
它不能够覆盖在任何布线或是金手指上，
< br>不然可能会减低可焊性
或是电流连接的稳定性。
此外，<
/p>
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，
才能确保高品质的电流
连
接。
最后，就是测试了。测试
PCB
是否有
短路或是断路的状况，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的缺陷，
电
子测试则通常用飞针探测仪
(Flying-Probe)
来检查所有连接。
< br>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
间不正确空隙的问题。
线路板基板做好后，
一块成品的主板就是在
PCB
基板上根据需要
装备上大大小小的各种元器件—先用
SMT
自
动贴片机将
IC
芯片和贴
片元件“焊接
上去，再手工接插一些机器干不了的活，通过波峰
/
回
流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在
PCB
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，还需制成不同的板型。
其中
AT
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
33.2cmX30.48cm
，
AT
主板需与
AT
机箱电源等相搭配使用，
现已被淘汰。而
ATX
板型则像一块横置的大
AT
板，这样便于<
/p>
ATX
机
箱的风扇对
CPU
进行散热，
而且板上的很多外部端口都被集成在主板
上，并不像
AT
板上的许多
COM
口、打印口都要依靠连线才能输出。
另外<
/p>
ATX
还有一种
Micro
ATX
小板型，它最多可支持
4
< br>个扩充槽，减
少了尺寸，降低了电耗与成本。
2.
北桥芯片
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，如
Intel
的<
/p>
i845GE
芯
片组由
< br>82845GE GMCH
北桥芯片和
ICH4(FW8
2801DB)
南桥芯片组成；
而
VI
A KT400
芯片组则由
KT400
北桥芯片和
VT8235
等南桥芯片组成
(
也有单芯片的产品，如
SIS630/730
等
)
，其中北桥芯片是主桥，其
一般可以和不同的南桥芯片进行搭配使用以实现不同的功能与性能。
北桥芯片一般提供对
CPU
的类型和主频、内存的类型和最大容
量、
ISA/PCI/AGP
插槽、
ECC
纠错等支持，通常在主板上靠近
CPU
插<
/p>
槽的位置，
由于此类芯片的发热量一般较高，
所以在此芯片上装有散
热片。
3.
南桥芯片
南桥
芯片主要用来与
I/O
设备及
ISA<
/p>
设备相连，
并负责管理中断
及
DMA
通道，让设备工作得更顺畅，其提供对
KB
C(
键盘控制器
)
、
< br>RTC(
实时时钟控制器
)
、<
/p>
USB(
通用串行总线
)
、
Ultra
DMA/33(66)EIDE
数据传输方式和
ACPI(
高级能源管理
)
等的支持，在靠近
PCI
槽的位
置。
插座
CPU
插
座就是主板上安装处理器的地方。主流的
CPU
插座主要有
Socket370
、
Socket
478
、
Socket
423
和
Socket
A
几种。
其中
Socket
370
支持的是
PIII
及新赛扬，<
/p>
CYRIXIII
等处理器；
Socke
t
423
用于早期
Pentium4
处理器，而
Socket 478
则用
于目前主流
Pentium4
处理器。
而
Socket
A(Socket4
62)
支持的则是
AMD
的毒龙及速龙
等处理器。
另外还有的
CPU
插座类型
为支持奔腾
/
奔腾
MMX
及
K6/K6-2
等处理器
的
Socket7
插座；支持
PII<
/p>
或
PIII
的
S
LOT1
插座及
AMD
ATHLON
使用
过的
SLOTA
< br>插座等等。
5.
内存插槽
内存插槽是主板上用来安装内存的
地方。
目前常见的内存插槽为
SDRAM
内存、
DDR
内存插槽，
其它的还有
早期的
EDO
和非主流的
RDRAM<
/p>
内存插槽。需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚，电压，性能功
能都是不尽相同的，不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。
对于
168
线的
SDRAM
内存
和
184
线的
DDR
SDRAM
内存，其主要外观区别在于
SDRAM<
/p>
内存金手指上有两个缺口，
而
DDR
SDRAM
内存只有一个。
插槽
PCI(peripheral component interconnect)<
/p>
总线插槽它是由
Intel
公司推出的一
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、
MODEM
等设备提供了
连接接口，
它的基本工作频率为
33MHz
，
最大传输速率可达
132MB/s
。
插槽
AGP
图形加速端口
(Accelerat
ed Graphics
Port)
是专供
3D
加速卡
(3D
显卡
)
使用的接口。它直接与主板的
北桥芯片相连，
且
该接口让视频处理器与系统主内存直接相连，
避免
经过窄带宽的
PCI
总线而形成系统瓶颈，
增加
3D
图形数据传输速度，
而且在显存不足的
情况下还可以调用系统主内存，
所以它拥有很高的
传输速率，这
是
PCI
等总线无法与其相比拟的。
A
GP
接口主要可分为
AGP1X/2X/PRO/4X/8X<
/p>
等类型。
接口
ATA
接口是用来连接硬盘和光驱等
设备而设的。主流的
IDE
接口
有
ATA33/66/100/133
，
AT
A33
又称
Ultra
DMA/33
，它是一种由
Intel
公司制定的同步
DMA
协定，传统的
IDE
传输使用数据触发信号的单边来
传输数据，而
Ultra
DMA
在传输数据时使用数据触发信号的两边，
因此它具备
33MB/S
的传输速度。
而
ATA66/100/1
33
则是在
Ultra DMA/33
的基础上发展起来的，它们
的传输速度可反别达到
66MB/S
、
100M
和
133MB/S
，只不过要想达到
66MB/S
左右速度除了主板芯片组的支持外，
还要使用一根
AT
A66/100
专用
40PIN
的
80
线的专用
EIDE
排线。
此外
，现在很多新型主板如
I865
系列等都提供了一种
Serial
A
TA
即串行
ATA
插槽，它是一种完全
不同于并行
ATA
的新型硬盘
接口类型
，它用来支持
SATA
接口的硬盘，其传输率可达
150MB/S
。
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的，
它的外形比
IDE
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
< br>AT
电源插座和
ATX
电源插座
两种，有的主板上
同时具备这两种插座。
AT
< br>插座应用已久现已淘汰。
而采用
20
口的
ATX
电源插座，采用了防插反设计，不会像
AT
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的供电及稳压电路。
<
/p>
主板的供电及稳压电路也是主板的重要组成部分，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
< br>口专用
12V
电源插座。
及电池
BIOS(BASIC INPUT/OUTPUT SYS
TEM)
基本输入输出系统是一块装
入了启动和自检程序的
EPROM
或
EEPROM
集成块。实际上它是被固化
在计算机
ROM(
只读存储器
)
芯片上的一组程序，为计算机提供
最低级
的、最直接的硬件控制与支持。除此而外，在
BIOS<
/p>
芯片附近一般还
有一块电池组件，它为
B
IOS
提供了启动时需要的电流。
常见
BIOS
芯片的识别主板上的
ROM
BIOS
芯片是主板上唯一贴有
标签的芯片，一般为双排直插式封装
(
DIP)
，上面一般印有“BIOS”
字样，另外还有许多
PLCC32
封装的
BIOS
。
早期的
BIOS
多为可重写
EPROM
芯片，
上面的标签起着保护
BIOS
内容
的作用，因为紫外线照射会使
EPROM
内
容丢失，所以不能随便撕下。
现在的
ROM
BIOS
多采用
Flash ROM(
可擦可编程只读存储器
)
，通过
刷新
程序，可以对
Flash ROM
进行重写，方便地实现
BIOS
升级。
目前市面上较流行的主板
BIOS<
/p>
主要有
Award
BIOS
、
AMI
BIOS
、
Phoenix
BIOS
三种类型。
Award
BIOS
是由
Award Software
< br>公司开发
的
BIOS
产品，在目
前的主板中使用最为广泛。
Award BIOS
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
BIOS
。
AMI <
/p>
BIOS
是
AMI
公司出品的
BIOS
系统软件，开发于
80
年代中期，它对
各种软、
硬件的
适应性好，
能保证系统性能的稳定，
在
90
年代后
AMI
BIOS
应用较少；
Phoenix
BIOS
是
Phoenix
公司产品，
Phoenix
BIOS
多用于高档的原装品牌机和笔记本电脑上，其画面简洁，
便于操作，
现在
Phoenix
< br>已和
Award
公司合并，
共同
推出具备两者标
示的
BIOS
产品。<
/p>
12.
机箱前置面板接头
机箱前置面板接头是主板用来连接
机箱上的电源开关、系统复
位、硬盘电源指示灯等排线的地方。一般来说，
ATX
结构的机箱上有
一个总电源的开关接线
(Power SW)
，其是个两芯的插头，它和
Reset
的接头一样，按下时短路，松开时开路，按一下，电脑的总电源就被
接通了，再按一下就关闭。
而硬盘指示灯的两芯接头，一线为红色。在主板上，这样的插
针
通常标着
IDE
LED
或
HD LED
的字样，连接时
要红线对一。这条线接
好后，当电脑在读写硬盘时，机箱上的硬盘的灯会亮。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
Power LED
，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。<
/p>
而复位接头
(Reset)
要接到主板上
Reset
插针上。
主板上
Reset
针的作用是这样的：当它们短路时，电脑就重新启动。
而
PC
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
Speaker
< br>插针上。在连接时，注意红线对应
1
的
< br>位置。
13.
外部接口
ATX
主
板的外部接口都是统一集成在主板后半部的。现在的主板
一般都符合
PC'99
规范，
也就是用不同的颜色表示不同的接口，<
/p>
以免
搞错。一般键盘和鼠标都是采用
PS
/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
USB
接口为扁平状，可接
MODEM
，光驱，扫描仪等
USB
接
口的外设。而串口可连接
MODEM
和方
口鼠标等，并口一般连接打印机。
14.
主板上的其它主要芯片
除此而外主板上还有很多重要芯片：
AC97
声卡芯片
AC'97
的全
称是
Audio CO
DEC
＇
97
，这是一个由
Intel
、
Yamaha
等多家厂商联合
研发并制定的一个音频电路系统标准。主板上集成的
< br>AC97
声卡芯片
主要可分为软声卡和硬声卡芯片两种。
所谓的
AC'97
软声卡，
只是在
主板上集成了数字模拟信号转换芯片
(
如
ALC201
、
ALC650
、
AD1885
等
)
，而真正的声卡被集成到北桥中，这样会加重
CPU
少许的工作负
担。
所谓的
AC'97
< br>硬声卡，是在主板上集成了一个声卡芯片
(
如
创新
CT5880
和支持
6
声道的
CMI8738
等
)
，这个声卡芯片提供了独立的声
音处理，
最终输出模拟的声音信号。
这种硬件声卡芯片相对比软声卡
在成本上贵了一些，但对
CPU
的占用很小。
网卡芯片
现在
很多主板都集成了网卡。
在主板上常见的整合网卡所选择的芯
片
主要有
10/100M
的
RealTe
k
公司的
8100(8139C/8139D
< br>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
Intel
、<
/p>
3COM
、
Alten
< br>和
Broadcom
的千兆网卡芯片等，如
Intel
的
i82547EI
、
3COM 3C940
等等。
(
见图
18-3COM
3C940
千兆网卡芯片
)
IDE
阵列芯片
一些主板采用了额外的
IDE
阵列芯片提供对磁盘阵列的支持，
其
采用
IDE
RAID
芯片主要有
HighPoint
、
Promise
等公司的产品的功能
简化版本。例如
Promise
公司的
PDC20276/20376
系列芯片能提供支
持
0
，
1
的
RAID
配置，具自动
数据恢复功能。美国高端
HighPoint
公
司的
RAID
芯片如
High
Point
HPT370/372/374
系列芯片，
SILICON
SIL312ACT114
芯片等等。
I/O
控制芯片
I/O
控
制芯片
(
输入
/
输出控制芯片
)
提供了对并串口、
P
S2
口、
USB
口，
< br>以及
CPU
风扇等的管理与支持。
常见的
I/O
控制芯片有华邦电子
(
WINBOND)
的
W83627HF
、
W83627THF
系列等，
例如其
最新的
W83627THF
芯片为
I8
65/I875
芯片组提供了良好的支持，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
< br>能，例如，针对英特尔下一代的
Prescott
内核微
处理器，提供符合
VRD10.0
规格的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的危险。
此外，
W
83627THF
内部硬件监控的功能也同时大幅提升，除可监
控
PC
系统及其微处理器的温度、电压和风扇外，在风扇转速的
控制
上，
更提供了线性转速控制以及智能型自动控转系统，
相较于一般的
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的状
态运转。
这两项新加入的功能，
不仅能让使
用者更简易地控制风扇，
并延长风扇的使用寿命，
更重要的
是还能将
风扇运转所造成的噪音减至最低。
频率发生器芯片
频率也可以称为时钟信号，
频率在主
板的工作中起着决定性的作
用。
我们目前所说的
CPU
速度，
其实也就是
CP
U
的频率，
如
P4
< br>1.7GHz
，
这就是
CPU<
/p>
的频率。
电脑要进行正确的数据传送以及正常的运行，
没
有时钟信号是不行的，
时钟信号在电路中的主要
作用就是同步；
因为
在数据传送过程中，
对时序都有着严格的要求，
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的宽度，
另外时钟信号能够保证收发数据双方的
同步。对于
CPU
而言，时钟信号作为基准
，
CPU
内部的所有信号处理
都要以它
作为标尺，这样它就确定
CPU
指令的执行速度。
时钟信
号频率的担任，
会使所有数据传送的速度加快，
并且提高
了
CPU
处理数据的速度，
< br>这就是我们为什么超频可以提高机器速度的
原因。要产生主板上的时钟信号，那就
需要专门的信号发生器，也称
为频率发生器。
但是主板电路由多个部分组成，<
/p>
每个部分完成不同的功能，
而各
-
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-
-
-
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