主板硬件的介紹與說明
主板是電腦主機(jī)中最大的一塊電路板，也有母板、主機(jī)板等名稱。主板是電腦的中樞，它為CPU、內(nèi)存及各種功能卡（如聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等）提供安裝插座；為各種存儲(chǔ)設(shè)備（如打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)）等外設(shè)提供接口。電腦就是通過主板將CPU等各種器件和外部設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來，形成一套完整的系統(tǒng)，因此電腦的整體運(yùn)行速度和穩(wěn)定性在相當(dāng)程度上取決于主板的性能。
主板實(shí)際上是由多層樹脂材料粘合在一起的，內(nèi)部采用銅箔走線“名為跡線”，一般典型的PCB（印刷電路板即主板）共設(shè)有四層，最上一層和最下一層為“信號(hào)層”。中間兩層分別叫做“接地層”和“電源層”。將接地和電源層放在中間主要是為了更容易地對(duì)信號(hào)線進(jìn)行修正。注：CPU引腳數(shù)量超過 425Pin時(shí)，就要求主板采用六層設(shè)計(jì)以防止信號(hào)線之間產(chǎn)生相互干擾。PCB上“跡線”的布局和長度對(duì)主板能否長期穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的影響。
雖然目前的主板品牌、型號(hào)五花八門，但大致外形和基本構(gòu)成都比較類似。
1、 CPU插槽
CPU插座是主板上最顯眼的東西，其顏色一般為白色，上面布滿了一個(gè)個(gè)的“針孔”而且邊上還有一個(gè)拉桿。目前市場上的CPU有很多種接口方式，如PIII、賽揚(yáng)用的是 Socket370接口，P4用的是Socket478，毒龍、雷鳥、Athlon XP用的SocketA等。從外觀上來看，這些插座都差不多。由于很多CPU的針腳排列大致成對(duì)稱的方形，為了安裝方便，目前的CPU及CPU插座都采用了防“插反”設(shè)計(jì)（大多插座都有缺口）。 字串7
2、 內(nèi)存插槽
目前主流內(nèi)存有三種：SDRAM、DDR、SDRAM、RAMBUS。而這三種內(nèi)存條的引腳、工作電壓、性能都不相同，所以與之配套的內(nèi)存插槽也不盡相同。外觀上來看主要是長度、接口有很大的區(qū)別；為了可擴(kuò)展性，現(xiàn)在的主板上都有兩三根內(nèi)存條插槽，內(nèi)存槽越多升級(jí)空間也就越大。
3、 AGP插槽
一塊主板上目前只有一個(gè)AGP插槽，一般位于CPU插座與PCI插座之間，通常為褐色，AGP插槽直接與北橋相連，它能使顯卡上的圖形芯片直接與系統(tǒng)內(nèi)存連接，并增加了3D圖形數(shù)據(jù)傳輸速度。 字串6
4、 PCI插槽
主板上一般都有好幾個(gè)PCI插槽，白色，中間有隔斷。PCI為聲卡、網(wǎng)卡、Modem等設(shè)備提供了一個(gè)非常好的連接接口，它的最大傳輸率可達(dá)132MB/S，并且可以同時(shí)支持多組外部設(shè)備。 字串5
5、 IDE/FDD（軟驅(qū)接口）
主板上有兩個(gè)IDE接口及一個(gè)FDD（軟驅(qū)）接口，現(xiàn)在的這些接口往往還被廠商涂上各種顏色，所以能輕松找到它們；IDE只需一根電纜就能將硬盤與主板連接起來，而硬盤生產(chǎn)商則可以將盤體與數(shù)據(jù)傳輸控制器集成在一起，即硬盤中，這樣一來，只要你購買的硬盤是IDE接口的，就能與采用IDE接口的主板相連接，大大方便了硬盤的使用。
在兩個(gè)IDE接口的旁邊，一般都會(huì)標(biāo)注該接口的序號(hào)，如IDE1一般用來連接硬盤，而IDE2則用來連接光驅(qū)。注意：雖然主板上只有兩個(gè)IDE接口，但是能掛接四個(gè)IDE設(shè)備，如兩個(gè)硬盤，一個(gè)光驅(qū)、一個(gè)刻錄機(jī)。這是因?yàn)楝F(xiàn)在的IDE接口都是雙通道的，一個(gè)接口能掛兩個(gè)設(shè)備。
在IDE接口上我們能發(fā)現(xiàn)每一個(gè)接口上都有一個(gè)“缺口”，這是用來幫助使用者辨別數(shù)據(jù)線方向的。再看一下數(shù)據(jù)線的端口，就會(huì)發(fā)現(xiàn)上面有一個(gè)凸出塊，剛好能與IDE接口上的缺口相吻合。至于FDD接口很好識(shí)別，僅此一個(gè)，用來連接軟驅(qū)。
6 ISA插槽
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此插槽外部形狀比PCI插槽略長，為黑色，其由南橋控制。由于其數(shù)據(jù)傳輸率只有8MB/S，傳輸數(shù)據(jù)相對(duì)PCI來說較慢，盛行于286、386、486主板中，如今Pentium及以上級(jí)別的主板中都有數(shù)量不等的PCI插槽，至于ISA插槽，很多新型主板都取消了該插槽，只有個(gè)別為配接老式的16位擴(kuò)展部件（如聲卡、Modem等）還保留1—2個(gè)ISA插槽（算是友情保留），但是推進(jìn)到815系列主板則千篇一律地放棄了ISA插槽。
7、 芯片組
主板芯片組是主板的靈魂與核心，芯片組性能的優(yōu)劣，決定了主板性能的好壞與級(jí)別的高低。
�。�1） 主板的外部頻率
我們知道目前的CPU有著不同的外頻，而芯片組的一個(gè)重要性能就是對(duì)CPU外頻的支持情況。芯片組支持的外部頻率必須與CPU的外頻協(xié)調(diào)，兩者才能正常工作。
（2） 支持的內(nèi)存容量及種類
目前的內(nèi)存主要有三種，即最常見的SDRAM，如日中天的DDR SDRAM還有就是高端產(chǎn)品RDRAM了。以目前最為為爆的P4 CPU為例，同樣的一顆CPU卻有好幾種主板芯片組對(duì)它提供支持，在內(nèi)存的支持上更是高中低一應(yīng)俱全，如I845芯片組支持SDRAM；I845D則支持DDR SDRAM；I850則支持RDRAM。不同芯片組所支持的內(nèi)存類型、最大容量不同，而這些都將影響整臺(tái)電腦的性能及可擴(kuò)展性。
�。�3） 總線及輸出模式
總線是微機(jī)系統(tǒng)中廣泛采用的一種技術(shù)�？偩�是一組信號(hào)線，是在多于兩個(gè)模塊（子系統(tǒng)或設(shè)備）間相互通訊的通路，也是微處理器與外部硬件接口的核心。除了目前較為流行的PCI、AGP、USB等總線外，又出現(xiàn)了EV6總線、PCI-X局部總線等，它們的出現(xiàn)，從某種程度上代表了未來總線技術(shù)的發(fā)展趨勢。
以硬盤傳輸模式為例，我們經(jīng)常提到的UITRA DMA 33/66/100就是由主板芯片組決定的。同樣的一塊硬盤，掛在不同芯片組的主板上，其磁盤性能或多或少都有區(qū)別。比如說將一塊支持UITRA DMA 100R的高速硬盤掛在一塊BX芯片組的主板上，該硬盤的數(shù)據(jù)傳輸速度將急劇下降，因?yàn)锽X芯片組只支持UITRA DMA 33。
目前的主板芯片組一般都是由兩塊芯片組組成的，一塊位于CPU插座的附近，稱之為“北橋”，它是CPU與其它外部設(shè)備連接的橋梁，AGP、PCI、DRAM等設(shè)備都得通過不同的途徑與它相連才行。由于北橋的工作量很大，發(fā)熱量也就很可觀了，為了保護(hù)它，現(xiàn)在的主板廠商都在它的上面加上了一塊散熱片來幫助散熱，有些甚至在北橋上加風(fēng)扇。位于PCI插槽附近的那塊芯片稱之為“南橋”，它主要負(fù)責(zé)和IDE、ISA、USB、I/O芯片的協(xié)調(diào)，控制輸入輸出。
目前市場上常見的芯片組有Intel、VIA、SIS、ALI等幾家公司的產(chǎn)品，它們?yōu)橹髁鳟a(chǎn)品。
�。�4） 整合型芯片組
因?yàn)槭袌龅男枰�，我們還能看到一些“整合式”主板芯片組——將繪圖、音效，甚至網(wǎng)絡(luò)等過去必須要以擴(kuò)充卡加裝的外圍功能，整合到芯片組里。如Intel的810、815E系列芯片組，就是我們常說的“集成顯卡”、“集成聲卡”。整合型主板能降低成本，但就目前而言，整合型主板所集成的功能在很多方面還不理想，主要面向低端市場。
二、 計(jì)算機(jī)的一般工作原理 字串8
1、 二進(jìn)制原理
一切計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)（包括數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音等）都要用二進(jìn)制代碼來表示；只有這樣，計(jì)算機(jī)才能夠識(shí)別執(zhí)行，因此輸入計(jì)算機(jī)中代表指令和數(shù)據(jù)、字母、數(shù)字、文字、符號(hào)等都必須用統(tǒng)一的二進(jìn)制代碼表示；用電子原件的狀態(tài)（電位的高或低、晶體管的導(dǎo)通與截止等）來表示各種各樣的數(shù)據(jù)。 字串1
2、 程序存儲(chǔ)原理
人為編制的程序來完成各項(xiàng)工作。要使計(jì)算機(jī)完成各種預(yù)定操作，不僅應(yīng)該告訴計(jì)算機(jī)做什么，而且還要告訴計(jì)算機(jī)如何去做，這都是通過計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條條指令來完成的。 字串5
3、 順序控制原理
計(jì)算機(jī)從存儲(chǔ)器里把程序中的指令一條條讀出來，然后依次執(zhí)行：
�。�1）讀指令、（2）指令譯碼、（3）執(zhí)行指令三種操作。
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三、 邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算 字串2
1、 與門
當(dāng)決定一件事情的各個(gè)條件全部具備時(shí)，這件事情才會(huì)發(fā)生，而且一定發(fā)生。這樣的關(guān)系稱為“與”.
邏輯“與門”表達(dá)式：L=A*B 字串1
2、 或門
當(dāng)決定一件事情的各個(gè)條件中，只要具備一個(gè)或一個(gè)以上的條件，這件事情就會(huì)發(fā)生。這樣的因果關(guān)系稱為“或”。
邏輯“或門”表達(dá)式：L=A+B 字串3
3、 “非門”意為“否定”
邏輯“非門”表達(dá)式：L=A
四、 總 線 概 述 字串4
CPU需要與各種外圍硬件設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如果每種設(shè)備都分別引入一組線路直接與CPU相連，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)線路雜亂無章。為簡化硬件電路和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)中引入了一組可供多種設(shè)備共同使用的數(shù)據(jù)傳輸線路（總線），CPU通過總線與各種外圍硬件設(shè)備相連，并通過總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。也就是說，總線是計(jì)算機(jī)中各部件之間傳送數(shù)據(jù)的公共通路。 字串2
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總線按功能分為五大總線：
1、 地址總線
從CPU發(fā)出至各個(gè)I/O接口
地址總線上傳送的是CPU向存儲(chǔ)器、或I/O接口設(shè)備發(fā)出的地址信息，一般由CPU發(fā)出并被送往各個(gè)有關(guān)的內(nèi)存單元、或者I/O接口，以實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)內(nèi)存或I/O設(shè)備的選址。尋址能力是CPU特有的功能，地址總線上傳送的地址信息是單向傳輸?shù)摹Ｆ涫遣捎脝蜗騻鬏�，三態(tài)控制（即：高、低電平，高阻）。
★ CPU地址線數(shù)目決定了CPU選址的內(nèi)存范圍。 字串5
2、 數(shù)據(jù)總線
數(shù)據(jù)總線是CPU與存儲(chǔ)器、CPU與I/O接口設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)信息（各種指令數(shù)據(jù)信息）的總線，這些信號(hào)通過數(shù)據(jù)總線往返于CPU與存儲(chǔ)器、CPU與I/O接口設(shè)備之間，因此，數(shù)據(jù)總線上的信息是雙向傳輸?shù)摹?
★ 數(shù)據(jù)總線的寬度決定了CPU一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，也就決定了CPU的類型與檔次。 字串6
3、控制總線
控制總線傳送的是各種控制信號(hào)，有CPU至存儲(chǔ)器、I/O接口設(shè)備的控制信號(hào)，有I/O接口送向CPU的應(yīng)答信號(hào)、請求信號(hào)，因此，控制總線上的信息是雙向傳輸?shù)��？刂菩盘?hào)包括時(shí)序信號(hào)、狀態(tài)信號(hào)和命令信號(hào)（如讀寫信號(hào)、忙信號(hào)、中斷信號(hào)）等。
4、 電源線
5、 地線（GND）：起屏蔽作用。
五、 總線性能參數(shù) 字串7
總線的主要性能參數(shù)有總線帶寬、總線位寬和總線工作時(shí)鐘頻率。
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1、 總線帶寬
總線帶寬也稱總線傳輸速率，用來描述總線傳輸數(shù)據(jù)的快慢。用總線上單位時(shí)間（每秒、S）可傳送數(shù)據(jù)量的多少表示，常用單位為MB/S。如符合AGP2X規(guī)范的AGP總線帶寬為528MB/S。 字串6
2、 總線位寬
總線位寬指是總線一次能傳送二進(jìn)制數(shù)的數(shù)據(jù)量，單位為bit(位)。我們常說的32位（bit）、64位（bit）即是指總線寬度。總線位寬越大，則每次通過總線傳送的數(shù)據(jù)越多，總線帶寬也就越大。 字串2
3、 總線工作時(shí)鐘頻率
總線工作時(shí)鐘頻率簡稱為總線時(shí)鐘，用以描述總線工作速度快慢，用總線上單位時(shí)間（每秒）可傳送數(shù)據(jù)的次數(shù)表示，總線時(shí)鐘常用單位為MHZ�？偩�時(shí)鐘頻率越高，單位時(shí)間通過總線傳送數(shù)據(jù)的次數(shù)越多，總線帶寬也就越大。
由于計(jì)算機(jī)中不同設(shè)備的速度不同，需要的數(shù)據(jù)量多少也不同，因而通向不同設(shè)備的總線時(shí)鐘也不盡相同，需要將系統(tǒng)時(shí)鐘（由一個(gè)安裝在主板上的晶振產(chǎn)生，相當(dāng)精確穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器）經(jīng)分頻供給不同的設(shè)備和總線使用。
例如：對(duì)安裝有133MHZ外頻PIII CPU主板構(gòu)成的系統(tǒng)來說，系統(tǒng)時(shí)鐘為133MHZ，CPU外部總線和內(nèi)部總線工作于133MHZ；AGP通道工作于66MHZ（133*1/2MHZ，二分頻）；而PCI總線則工作于33MHZ（133*1/4MHZ，四分頻），AGP、PCI的工作時(shí)鐘是由分頻電路產(chǎn)生的。（從分頻中我們可以看出，為什么有時(shí)候我們超頻到75MHZ和83MHZ叫做非標(biāo)準(zhǔn)外頻呢？因?yàn)檫@樣的外頻分頻后不能平均，造成計(jì)算機(jī)不能穩(wěn)定地工作。）
4、 帶寬、位寬、總線時(shí)鐘的關(guān)系
★ 總線帶寬=總線位寬*總線時(shí)鐘 例如： PCI總線的位寬為32位，總線時(shí)鐘頻率為33MHZ；則PCI總線帶寬=32bit*33MHZ/8=132MB/S（除8是將bit換算為Bye, 1Bye=8bit） 字串3
