1 主板概述

计算机及外设维修主板维修技术第1章主板概述本章主要介绍以下内容：主板的分类主板的结构及主要元器件主板电路组成1.1主板的分类主板是计算机系统中最大的一块电路板，是整个计算机的中枢，所有部件及外设都是通过它与处理器连接在一起，并进行通信，然后由处理器发出相应的操作指令，执行相应的操作，所以主板是把CPU、存储器、输入输出设备连接起来的纽带。主板扩展槽SATA接口CPU插座主板接口BIOS芯片1.1.1按CPU插座分类现在随着CPU的发展需要，每种类型的CPU的插座也不一样，具体按CPU的插座类型可分为如下几种。1.Slot型主板Slot是插槽的意思，即CPU插座为插槽的结构。这种插卡结构主要在PentiumⅡ和早期的PentiumⅢ和AMD的部分K6CPU中使用。CPU卡一面作为CPU主体及散热片，另一面作为CPU的二级缓存，现在已经淘汰不用，如图1-2所示为Slot插槽及CPU。Slot插槽Slot接口CPU2.Socket型主板Socket型主板即主板CPU插座采用插座形式此类型主板为现在的主流主板。Socket型主板又分为多种，主要有：Socket7型、Super7型、Socket370型、Socket423型、Socket478型、Socket462（A）型、LGA775型、Socket754型、Socket939型、Socket940型、SocketM2型等。1.1.2按结构分类按主板的结构划分，可分为AT主板、ATX和MicroATX主板以及NLX主板三大类。1.AT主板AT是一种主板的尺寸大小和结构规范，主板尺寸一般为13〞×12〞，该主板的特征是串口和打印口等需要用电缆连接后安装在机箱后框上，AT主板现在已被淘汰。2.ATX和MicroATX主板ATX和MicroATX主板是Intel制定的主板标准。ATX是ATExtend的缩写。ATX主板的尺寸为12〞×9.6〞，ATX主板相对AT主板改进的主要方面是主板上各元件的相对位置，ATX主板将AT主板上的组件旋转了90度，并将串、并口和鼠标接口等直接设计在主板上，取消了连接电缆，使串、并、键盘等接口集中在一起，对机箱工艺有一定要求，主板布局更加合理，如图1-4所示为ATX主板。MicroATX主板与ATX基本相同，只是主板的扩展槽和内存插槽减少，整个主板尺寸也减少很多，MicroATX主板的尺寸为9.6〞×9.6〞（244mm×244mm）。3.NLX主板NLX是NowLowProfileExtension的缩写，意思为新型小尺寸扩展结构，这是进口品牌机经常使用的主板。NLX主板将所有的I/O接口、板卡和电源连接线全部集成在一块扩展卡上，此卡上有PCI等扩展槽、软硬盘接口，使用时只要将此卡插在主板上即可，这样可以将机箱尺寸做得比较小，同时使主板的拆装变得非常简单。NLX主板主要应用在品牌原装机上。1.1.2按结构分类按主板的结构划分，可分为AT主板、ATX和MicroATX主板以及NLX主板三大类。1.AT主板AT是一种主板的尺寸大小和结构规范，主板尺寸一般为13〞×12〞，该主板的特征是串口和打印口等需要用电缆连接后安装在机箱后框上，AT主板现在已被淘汰。2.ATX和MicroATX主板ATX和MicroATX主板是Intel制定的主板标准。ATX是ATExtend的缩写。ATX主板的尺寸为12〞×9.6〞，ATX主板相对AT主板改进的主要方面是主板上各元件的相对位置，ATX主板将AT主板上的组件旋转了90度，并将串、并口和鼠标接口等直接设计在主板上，取消了连接电缆，使串、并、键盘等接口集中在一起，对机箱工艺有一定要求，主板布局更加合理，如图1-4所示为ATX主板。MicroATX主板与ATX基本相同，只是主板的扩展槽和内存插槽减少，整个主板尺寸也减少很多，MicroATX主板的尺寸为9.6〞×9.6〞（244mm×244mm）。3.NLX主板NLX是NowLowProfileExtension的缩写，意思为新型小尺寸扩展结构，这是进口品牌机经常使用的主板。NLX主板将所有的I/O接口、板卡和电源连接线全部集成在一块扩展卡上，此卡上有PCI等扩展槽、软硬盘接口，使用时只要将此卡插在主板上即可，这样可以将机箱尺寸做得比较小，同时使主板的拆装变得非常简单。NLX主板主要应用在品牌原装机上。1.2主板的结构及主要元器件PCI-E插槽PCI-E插槽SATA接口主板接口PCI插槽CPU插座内存插槽去掉散热片后的北桥芯片电源接口BIOS芯片IDE接口南桥芯片声卡芯片CMOS电池电源插座网卡芯片1.2.1CPU插座CPU插座是主板上最重要的插座，一般位于主板的右侧，它的上面布满了一个个的“针孔”或“触角”，而且边上还有一个固定CPU的拉杆。CPU插座的接口方式一般与CPU对应，目前主流的CPU插座主要有Intel公司的LGA775插座（如图1-6所示），和AMD公司的闪龙、Athlon64等CPU用的Socket754插座、Socket939插座（如图1-7所示）。图1-6LGA775插座图1-7Socket939插座1.2.2内存插槽内存插槽是用来安装内存条的，它是主板上必不可少的插槽，一般主板中都有两到三个内存条插槽可以在升级时使用。目前的主流内存主要是DDR和DDR-2两种，这两种内存条的针脚、工作电压、性能都不相同，所以与之配套的内存插槽也不尽相同。如图1-8所示为双通道内存插槽。图1-8双通道内存插槽图1-8双通道内存插槽1.2.3总线扩展槽总线扩展槽是用于扩展计算机功能的插槽，一般主板都有1~8个扩展槽。扩展槽是总线的延伸，在它上面可以插入任意的标准选件，如显卡、声卡、网卡等。主板中的总线扩展槽主要有：ISA、PCI、APG、PCIExpress（PCI-E）、AMR、CNR、ACR等。1.ISA总线扩展槽ISA（IndustryStandardArchitecture，工业标准体系结构）总线是早期的系统总线，现在的主板已经没有此扩展槽，ISA扩展槽一般为黑色2.PCI总线扩展槽PCI（PeripheralComponentInterconnection）是外设部件互连总线，它是Intel公司开发的一套局部总线系统，它支持32位或64位的总线宽度，频率通常是33MHz。目前最快的PCI2.0总线速度是66MHz，带宽可以达到133/266Mbps。PCI扩展槽一般为白色。3.AGP总线扩展槽AGP（AcceleratedGraphicPort）是加速图形接口，它实际上不是一个真正意义上的总线，只能用于显卡。AGP总线使用66MHz总线频率，带宽可达266/533/1066/2132Mbps，如图1-10所示。图1-10AGP插槽PCI插槽AGP插槽4.PCI-E总线扩展槽PCI-E是最新的总线和接口标准，是由Intel公司提出的接口标准，目前主要应用在显卡的接口上。PCI-E的传输速度可以达到2.5Gbps，PCI-E的规格主要有PCI-E1×、PCI-E16×、PCI-E32×等，如图1-11所示。图1-11PCI-E插槽PCI-E插槽1.2.4BIOS芯片BIOS（BasicInputOutputSystem）是基本输入/输出系统，是为计算机中的硬件提供服务的。BIOS属于只读存储器，它包含了系统启动程序、系统启动时必须的硬件设备的驱动程序、基本的硬件接口设备驱动程序。目前主板中的BIOS芯片主要由Award和AMI两个公司提供。目前BIOS芯片的封装形式主要采用PLCC（塑料有引线芯片）封装形式，采用这种形式封装的芯片非常小巧，从外观上看它大致呈正方形。这种小型的封装形式可以减少占用的主板空间，从而提高主板的集成度，缩小主板的尺寸1.2.5芯片组芯片组是主板的灵魂与核心，芯片组性能的优劣，决定了主板性能的好坏与级别的高低。芯片组一般由两个大的芯片组成，这两个芯片就是人们常说的南桥和北桥，如图1-13所示。“南桥、北桥”得名于芯片在主板上的位置，北桥芯片位于CPU插座与AGP插槽的中间，其芯片体型较大，由于其工作强度高，发热量较大，因此一般在该芯片的上面覆盖一个散热片或者散热风扇。南桥芯片一般位于主板的下方、PCI插槽的附近。北桥芯片主要负责联系CPU和控制内存，它提供对CPU类型、主频、内存类型及容量、PCI、AGP插槽等硬件设备的支持。北桥芯片坏了以后的现象多为不亮，有时亮后也不断死机。北桥芯片南桥芯片1.2.6软硬盘接口1.IDE接口IDE（IntegratedDriveElectronics）是电子集成驱动器的简称，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。IDE接口是目前硬盘应用较多的一种接口，一般主板上都有两个IDE接口，通常主板中标注为IDE1和IDE2，IDE接口用于连接IDE设备，主要是硬盘和光驱，此接口有40根针，如图1-14所示。2.SerialATA接口SerialATA即串行ATA，它是目前硬盘中采用的一种新型的接口类型。SerialATA接口主要采用连续串行的方式传送资料，这样在同一时间点内只会有1位数据传输，此做法能减小接口的针脚数目，用四个针脚就完成了所有的工作（第1针脚发出、第2针脚接收、第3针脚供电、第4针脚地线），如图1-15所示为SerialATA数据线及接口（a）SerialATA数据线（b）SerialATA接口图1-15SerialATA数据线及接口3.USB接口USB（UniversalSerialBus）接口，即通用串行总线接口，它是一种性能非常好的接口。它可以连接127个USB设备，传输率可达12Mbps，USB2.0标准可以达到480Mbps，USB不需要单独的供电系统，而且还支持热插拔，不再需要麻烦地开、关机，设备的人工切换因此变得省时省力。目前被普遍应用于各种设备，如硬盘、调制解调器、打印机、扫描仪、数码相机等，主板中一般有4~8个USB接口，如图1-16所示。USB接口4.IEEE1394接口IEEE1394接口是一种高速串行总线，传输速率可以达到400Mbps，利用IEEE1394技术可以轻易地把计算机和如摄像机、高速硬盘、音响设备等多种多媒体设备连接。IEEE1394接口支持多于63个设备，实时数据传输（Real-TimeDataTransfer）、支持热插拔，驱动程序安装简易、数据传输速度快。新版的IEEE1394b标准传输速度可以达到800Mbps。如图1-17所示为IEEE1394接口。IEEE1394接口1.2.7电源与外设接口1.电源接口目前主板电源接口插座主要采用ATX电源接口，ATX电源接口为2排20根插针，主要提供±5V、±12V、3.3V电压，支持软件关机功能，如图1-18所示。2.外设接口ATX主板一般将接口集成在主板上，包括PS/2键盘口、PS/2鼠标口、并口、串口、USB口等，如图1-19所示。图1-19外设接口PS/2接口并口串口IEEE1394接口USB口音频接口网卡接口1.2.8时钟芯片时钟芯片常见的型号有：（1）ICS系列：950213AF、93725AF、950228BF、952607EF等。（2）其他系列：W211BH、W83194BR、RTM560、RTM360等。1.2.9I/O芯片I/O是英文Input/Output的缩写，意思是输入与输出。I/O芯片的功能主要是为用户提供一系列输入、输出的接口，如鼠标键盘接口（PS/2接口）、串口（COM口）、并口、USB接口、软驱口等都统一由I/O芯片控制。部分I/O芯片还能提供系统温度检测功能，我们在BIOS中看到的系统温度最原始的来源就是这里提供的。I/O芯片个头比较大，能够清楚地辨别出来，如图1-21所示，它一般位于主板的边缘地带，目前流行的I/O芯片有ITE的8712和Winbond的83627等等。1.2.10电源管理芯片电源管理芯片的功能是根