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虽然此帖较老
,
但不失为一篇不可多得的经典帖
.
希望能对大家有帮助
.
大家知道,
主板是所有电脑配件的总平台,
其重要
性不言而喻。
而下面我们就以图解的形式
带你来全面了解主板。
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,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
(<
/p>
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
p>
负片转印
(Subtractive
tr
ansfer)
的方式将设计好的
PCB
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
(
p>
镀通孔技术,
Plated-Through-Hole
technology
,
P
TH)
。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
1
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
(
p>
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,
不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。
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
高品质的电流连接。
最后,就是测试了。测试
PCB
p>
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-Prob
e)
来检查所有连接。
电子测试在寻找短路或断路比较准确,<
/p>
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。
2
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
A
T
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
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
A
T
板上的许多
COM
口、打印口都要依靠连线才能输出。另外
ATX
还有一种
Micro
ATX
小
板型,它最多可支持
4
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
p>
和
南
桥
芯
片
,
如
Intel
p>
的
i845GE
芯
片
组
由
82845GE
GMCH
北
桥
芯
片
和
ICH4(FW82801DB)
南桥芯片组成;
而
VIA 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。
< br>
3
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<
/p>
插槽的位置,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
p>
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,
让设备
工作
得更顺畅,其提供对
KBC(
键盘控制器
)
、
RTC(
实时时钟控制器
)
、
USB(
通用串
行总线
)
、
Ultra
DMA/33(66)EIDE
数据传输方式和
AC
PI(
高级能源管理
)
等的支持,在靠
近
PCI
槽的位
置。
< br>
插座
p>
CPU
插座就是主板上安装处理器的地方。主流的
< br>CPU
插座主要有
Socket370
< br>、
Socket 478
、
4
Socket
423
和
Socket A
几种。其中
Socket370
支持的是
PIII
及新赛扬,
CYRIXIII
等处理器
;
Socket 423
用于早期
Pe
ntium4
处理器,而
Socket 478
则用于目前主流
Pentium4
处理器。
而
Socket
< br>A(Socket462)
支持的则是
AMD
的毒龙及速龙等处理器。另外还有的
CPU
插
p>
座类型为支持奔腾
/
奔腾
< br>MMX
及
K6/K6-2
等处理
器的
Socket7
插座;
支持
PII
或
PIII
的
SLOT1
插座及
AMD ATHLO
N
使用过的
SLOTA
插座等等。
p>
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
内存插槽。需要说明的是不同的内
存插槽它们的引脚,
电压,<
/p>
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<
/p>
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
内存金手指上有两个缺口,而
DDR SDRAM
内存只有一个。
插槽
5
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
(Accelerated Graphics Port)
是专供
3D
加速卡
(3D
p>
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。
AGP
接口主要可分为
AGP1X/2X/PRO/4
X/8X
等类型。
接口
A
TA<
/p>
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
p>
,
ATA33
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。
6
而
AT
A66/100/133
则是在
Ultra
< br>DMA/33
的基础上发展起来的,它们的传输速度可反别达到
< br>66MB/S
、
100M
和
p>
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
ATA66/100
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 ATA
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
7
软驱接口共有
34
< br>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
AT
电源插座和
A
TX
电源插座两种,
有的主板上同时具备这两种插
座。
AT
插座应用已久现已淘汰。而采用
20
口的
A
TX
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。
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
口
专用
12V
电源插座。
及电池
BIOS(BASIC
INPUT/OUTPUT
SYSTEM)
< br>基本输入输出系统是一块装入了启动和自检
程序的
EPR
OM
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
芯片
附近一般还有一块电池组件,它为
BIOS
提供了启动时需要的电流。
8
p>
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
< br>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。
A
ward
BIOS
是由
Award
Software
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
BI
OS
p>
。
AMI
BIOS
< br>是
AMI
公司出品的
BIOS<
/p>
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
9
是
Phoenix
公司产品,
Pho
enix
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<
/p>
Phoeni
x
已和
Award
公司合并,共同推出具备两者标示的
BIOS<
/p>
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
< br>结构的机箱上有一个总电源的开关接线
(Power
S
W)
,其是个两
芯的插头,它和
Res
et
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
< br>、
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。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
p>
1
、
4
两根线,一
线通常为红色,
它是接在主板
S
pea
ker
插针上。在连接时,注意红线对应
1
的位置。
13.
外部接口
10
A
TX<
/p>
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,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
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
A
LC201
、
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
11
p>
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
< br>10/100M
的
RealTek
公司的
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
Intel
、
3
COM
、
Alten
和
Broadcom
的千兆网卡芯片等,如
Intel<
/p>
的
i82547EI
、
< br>3COM 3C940
等等。
(
见图
18-3COM
3C940
千兆网卡芯片
)
IDE
阵列芯片
p>
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
< br>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<
/p>
HighPoint
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、
PS2
口、
USB
口,
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
12
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