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第四章主板[教学目标]1、了解主板的基本知识和结构。2、学会鉴别、选购主板的方法。3、了解主板不同芯片组对主板的影响。[教学重点]1、掌握主板南北桥芯片的作用。2、掌握依据CPU合理选配主板的方法。[教学难点]掌握主板与CPU的匹配原则[教学过程]第一节主板概述…………………………………………………………………2一、主板的作用……………………………………………………………………2二、主板的分类……………………………………………………………………2第二节主板的结构………………………………………………………………6一、PCB基板………………………………………………………………………6二、主板上的芯片…………………………………………………………………7三、插拔部分………………………………………………………………………12四、接口部分………………………………………………………………………18第三节选购主板…………………………………………………………………28一、选购主板的基本原则…………………………………………………………28二、Intel平台主板选购方案………………………………………………………30三、主板选购实战…………………………………………………………………30第四节典型案例…………………………………………………………………33《计算机组装与维修》教案第四章主板周皝潇2第一节主板概述几乎所有计算机部件都直接或间接连接到主板上，主板为这些部件提供了插槽、接口和控制功能给各个部件提供了一个正常工作的平台。主板是计算机系统的核心组成部分。一、主板的作用1、重要性：主板(MainBoard)，又叫母板(MotherBoard)和系统板(SystemBoard)；它安装在机箱内，主板是计算机最基本、最重要的部件之一，它影响着整机的性能，不能轻视。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，为计算机中的其他部件提供插槽和接口。计算机中的CPU、内存、显卡、声卡等部件都是通过插槽安装在主板上的，软驱、硬盘和光驱等设备通过不同的接口连接到主板上。2、可扩展性：主板的另一特点，是采用了开放式结构。主板上大都有6-8个扩展插槽，供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之，主板在整个微机系统中扮演着举足重新的脚色。可以说，主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。3、稳定性：主板使得计算机各组件间有了联系，这样各组件才能在CPU的协调下共同工作。各种周边设备都能通过主板紧密连接在一起，形成一个有机整体，如果有某个插槽经常接触不良将导致计算机无法启动或经常死机，因此计算机能否稳定工作的首要条件就要看主板的工作是否稳定。二、主板的分类主板按各种电器元件的布局、排列方式的不同、各个时期主板设计技术的改进和在不同机箱中的配套模式，可以分为AT/BabyAT，ATX，MicroATX和BTX等型号。《计算机组装与维修》教案第四章主板周皝潇31、AT主板AT主板首先应用在IBMPC机上，有的486、586主板也采用AT结构布局。使用该类主板的计算机需要通过采用各种扩展卡才能使用相应的接口，如COM口、LPT打印口。后来发展为BabyAT结构，与AT主板相比，BabyAT主板增大了主板面积，元器件的布局也更合理、更紧凑，同时还支持AT/ATX电源。不过这种类型的主板因不能适应计算机的发展需求，已经被淘汰。2、ATX主板由于BabyAT主板市场的不规范和AT主板结构过于陈旧，英特尔在95年1月公布了扩展AT主板结构，即ATX（ATextended）主板标准。ATX现在最为流行，该类主板比AT主板设计更为先进、合理，与ATX电源结合得更好。机箱背面设计了几排与ATX主板相匹配的孔和槽口，用来连接显示器、键盘、鼠标等设备；键盘和鼠标接口也由COM接口换成了PS/2接口，并且直接将COM接口、打印接口和PS/2接口集成在主板上。机箱内还使用了ATX电源，这种电源与AT电源的区别在于它可以通过软件（操作系统）来控制，利用软件可以方便地打开（定时打开、远程控制打开）或关闭ATX电源。AT结构主板与ATX主板主要区别：AT主板的缺陷：1.CPU的位置不合理，首先，由于CPU所处位置散热通风条件不好，造成现在的高功耗CPU都需要一个专门的小风扇散热。在整个电脑中，这个小风扇的可靠性是最差的，往往因为小风扇的停转造成CPU的散热不良，从而导致频繁死机甚至CPU被烧毁。其次，由于CPU位于扩展槽的后面，造成全长的扩展板卡无法插入，直接影响了电脑的扩充能力。2.内存位置不合理，造成内存升级困难，也造成内存条散热不良。3.主板的横向宽度太窄，使得直接从主板上引出接口的空间太小，也给安装、维修带来不便，更为不利的是降低了整机的可靠性。4.没有规定软硬盘接口及软硬盘支架的位置。增加了电脑内连线的混乱，甚至还会因为硬盘线缆过长，造成某些高速硬盘无法发挥其特长，制约了电脑整体性能的提高。《计算机组装与维修》教案第四章主板周皝潇4ATX主板的改进：是把AT主板上的组件旋转了90度。当然这只是表面现象，ATX具体的改进是：1.把CPU的位置放在靠近主机电源的第二风扇的位置，让主机电源的散热风扇直接吹CPU，因此CPU上只需要一个散热片即可，甩掉了直接扣在CPU上性能不可靠的小散热风扇。CPU和稳压电路的散热片再也不会影响全长的扩展板卡的安装了。2.内存条位于主板的中央，使得升级、安装方便。同时，从主机电源第二风扇吹来的气流也使得内存条的散热情况大大好转。3.ATX主板的边缘直接提供了2个串口、1个并口、1个PS／2键盘和1个PS／2鼠标的接口，甚至有的主板还提供有一个游戏接口和三个音频接口，有效地减少了主机内部线缆的数目，提高了整机的可靠性。4.软硬盘接口现在放到了离硬盘支架最近的地方，缩短了线缆的长度，有利于使用高速的硬盘。5.ATX主板提供了3.3V直流电源。采用ATX标准以后，主机电源直接提供了3.3V电压，因此减少了主板上采用的元件数，不仅降低了主板的成本，同时也有利于提高可靠性和机器的总体性能。6.ATX标准的机箱在电源关闭的时候仍然可以提供5V、100mA的直流电流，维持电脑内部分电路在关机的情况下依然保持工作状态，便于实现遥控开机、软件关机、定时关机的功能。比如接到遥控开机信号或者电话呼叫信号之后，自动打开电脑电源进行处理。3、MicroATXMicroATX主板是ATX规格的一种改进，平时我们也称之为“小板”，而将标准ATX称为“大板”。MicroATX主板把扩展插槽减少为3-4个，DIMM插槽为2-3个，从横向减小了主板宽度，比ATX标准主板结构更为紧凑。按照MicroATX标准，板上还应该集成图形和音频处理功能。目前很多品牌机主板使用了MicroATX标准，在DIY市场上也常能见到MicroATX主板。这种类型的主板配合相应大小的机箱，不但节约制造成本，也节省占地空间。但这种主板的PCI接口较少，扩展性较差。《计算机组装与维修》教案第四章主板周皝潇5※BTX主板BTX是英特尔提出的新型主板架构BalancedTechnologyExtended的简称，是ATX结构的替代者，现在INTEL已经推出该类型的工程样板（非商业板）。革命性的改变是新的BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。新架构对接口、总线、设备将有新的要求。目前的PC机内部接线凌乱，充满噪音，散热性能差，而且随着一些新技术的出现，主机内部分配件（例如高频CPU、显卡、高速硬盘）的发热量增加，BTX主板的推出势在必行。当然，新架构仍然提供某种程度的向下兼容，以便实现技术革命的顺利过渡。BTX具有如下特点：（1）支持Low-profile，也即窄板设计，部件的布局将更加紧凑；BTX在一开始就制定了三种规格，分别是BTX，MicroBTX及PicoBTX，三种BTX的宽度都相同，都是266.7mm，不同的地方在于主板的长度大小和扩展性有所不同。（2）针对散热和气流的运动，对主板的线路布局进行了优化设计；BTX规范更加注重整体散热效果，CPU散热器上的风扇变成了侧吹式的。处理器转移到主板的前端，靠近外侧，跟进风口接近。这样的设计能更加有利于冷风的进入，方便CPU散热。紧挨着CPU的是北桥芯片和南桥芯片，通过CPU散热器的气流，顺便再带走芯片组上的热量；同时还可以带走在芯片组旁边显卡上的一部分热量；最后CPU风扇气流在Power风扇汇流后抽出。（3）主板的安装拆卸也变得更加简便。BTX规范中，使用了新的螺丝孔布置方式，保证主板受力的均匀、方便安装，别且提供可选的SRM配件来防止主板变形，保证系统的稳定性。BTX提供了很好的兼容性。目前流行的新总线和接口，如PCIExpress和串行ATA（SerialATA硬盘接口）等，也将在BTX架构主板中得到很好的支持。得益于新技术的不断应用，将来的BTX主板还将完全取消传统的串口、并口、PS/2等接口，用USB接口来替代这些接口。《计算机组装与维修》教案第四章主板周皝潇6第二节主板的结构主板主要由CPU插槽、内存条插槽、扩展插槽、硬盘接口、软盘驱动器接口、基本输入输出系统（BIOS）、互补金属氧化物半导体存储器（CMOSRAM）、电池、电源插槽、芯片组等部件组成。一、PCB基板主板的平面是一块PCB（印刷电路板），分为四层板和六层板。为节省成本，低档主板多为四层板：主信号层、接地层、电源层、次信号层。六层板增加了辅助电源层和中信号层。六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强，主板也更加稳定。在电路板上面，是错落有致的电路布线；再上面，则为棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后，主板会根据BIOS（基本输入输出系统）来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。镙丝孔：在PCB板四周，视主板类型而定有6～9个用来将主板固定到机箱上的镙丝孔。《计算机组装与维修》教案第四章主板周皝潇7二、主板上的芯片1、CMOS芯片与BIOS系统计算机用户在使用计算机的过程中，都会接触到BIOS，它在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否，很大程度上取决于主板上的BIOS系统管理功能是否先进。CMOS芯片是指主板上一块可读写的、长方型或正方型存储芯片。CMOS本身只是一块存储器，具有保存数据的功能，而CMOS中的各项参数设定要通过专门的程序来完成。系统加电引导时，要读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。CMOS芯片中主要存放：（1）自诊断程序：通过读取CMOSRAM中的内容识别硬件配置，并对其进行自检和初始化（开机自检）；（2）BIOS设置程序：引导过程中，用特殊热键启动，进行设置后，存入CMOS芯片中（BIOS设置一般采用英文操作界面）。BIOS（BasicInput/OutputSystem，基本输入输出系统），指集成在主板上的CMOS芯片内的程序，其中保存了微机系统最重要的基本输入输出程序、系统开机自检程序等。它负责开机时，对系统各项石硬件进行初始化设置和测试，以保证系统能正常工作。由于CMOS芯片与BIOS设置都跟电脑系统设置密切相关，所以才有CMOS设置和BIOS设置的说法。也正因此，初学者常将二者混淆。CMOSRAM是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。而我们平常所说的CMOS设置和BIOS设置是其简化说法，也就在一定程度上造成了两个概念的混淆。CMOS电池为CMOS芯片供电，以存储CMOS信息。当计算机处于开机状态时，CMOS芯片由计算机电源供电；当关机时，CMOS芯片由CMOS电池供电。目前主板上采用的是钮扣式锂电池。电池的寿命一般为2～3年。如果C