計算機組裝實訓 主板課件

06二月2023第206二月2023知識目標熟悉主板的組成；了解主板的分類；熟悉主板芯片組第2章主板

技能目標能夠識別主板的核心元器件及接口；能夠根據(jù)需要選購合適的主板。06二月2023

2.1主板的組成2.1.1PCB基板

主板的平面是一塊PCB印刷電路板，分為四層板和六層板。為了節(jié)約成本，現(xiàn)在的主板多為四層板：主信號層、接地層、電源層、次信號層。而六層板增加了輔助電源層和中信號層。六層PCB的主板抗電磁干擾能力更強，主板也更加穩(wěn)定。在電路板上面，是錯落有致的電路布線；再上面，則為棱角分明的各個部件：插槽、芯片、電阻、電容等。

06二月20232.1主板的組成06二月20232.1主板的組成2.1.2CPU插座或插槽1.Socket插座Socket插座是一個方形插座，插座上分布著數(shù)量不等的針腳孔或金屬觸點，它是目前最流行的CPU接口。常見的有支持AMDAthlon64系列CPU的SocketAM2（940個針腳孔），如圖2.3（a）所示。支持IntelPentiumE、PentiumD、CeleronD、Core2系列CPU的Socket775插座（775個金屬觸點），如圖2.3（b）所示。06二月20232.1主板的組成圖2.3（a）SocketAM2圖2.3（b）Socket77506二月20232.1主板的組成2.1.3控制芯片組在微機系統(tǒng)中，CPU起著主要作用，而在主板系統(tǒng)中，起重要作用的則是主板上的邏輯控制芯片組（Chipset），芯片組是主板的核心組成部分，它們將大量復雜的電子元器件最大限度地集成在一起。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的性能，進而影響到整個計算機系統(tǒng)性能的發(fā)揮，可以說它是主板的靈魂。芯片組的功能和主板上BIOS中存儲的BIOS程序性能是決定主板品質和技術特性的關鍵因素。06二月20232.1主板的組成2.1.4內存插槽內存插槽的作用是安裝內存條。按照內存條與內存插槽的連接情況，內存插槽分為SIMM和DIMM兩種。目前SIMM已被淘汰。采用DIMM的內存條有SDRAM、RDRAM、DDRSDRAM、DDR2SDRAM、DDR3SDRAM幾種。其中SDARM使用168Pin接口，內存插槽有兩DDR和RDRAM采用184Pin接口，內存插槽只有1個缺口；如圖2.5所示。06二月20232.1主板的組成圖2.5內存插槽06二月20232.1主板的組成圖2.6DDR2和DDR3內存插槽06二月20232.1主板的組成1.ISA擴展槽ISA（IndustryStandardArchitrcture）是工業(yè)標準體系結構的意思，它是IBM公司在PC機中最早推出的一種總線標準。2.PCI擴展槽PCI擴展槽為白色且長度較短，PCI擴展槽僅能插PCI接口卡，如PCI顯卡、PCI聲卡、PCI網(wǎng)卡等。3.PCIExpress擴展槽PCIExpress總線是第三代輸入/輸出總線，簡稱3GIO（Third-GenerationInput/Output），另外它的開發(fā)代號是Arapahoe，所以又稱為Arapahoe總線。06二月20232.1主板的組成圖2.7PCI和PCIExpressX1、X1606二月20232.1主板的組成5.AMR插槽和CNR插槽AMR是從i810主板才開始有的，它是主板上一個褐色的插槽，比AGP插槽短許多，如圖2.9所示。CNR（CommunicationNetworkRiser通信網(wǎng)絡插卡）是AMR的升級產品，從外觀上看，它比AMR稍長一些，而且兩者的針腳也不相同，所以兩者不兼容。圖2.9AMR插槽2.10CNR插槽06二月20232.1主板的組成2.1.6硬盤、光驅、軟驅接口1.IDE接口插座IDE（IntegratedDeviceElectronics，集成設備電子部件）接口也稱PATA接口，主要用于連接IDE硬盤和IDE光驅，如圖2.11所示。圖2.11IDE接口和軟驅插槽06二月20232.1主板的組成2.軟盤驅動器接口插座目前，幾乎所有的主板上都集成了軟盤驅動器接口插座，取代了多功能I/O卡的作用。該功能也可以通過BIOS或跳線開關來屏蔽。主板上的軟驅接口一般為一個34針雙排針插座，標注為Floppy、FDC或FDD。一些主板為了方便用戶正確插入電纜插頭，把未使用的第5針取消，形成了不對稱的33針軟驅接口插座以區(qū)分連接方向，如圖2.11所示。隨著USB設備的普及，目前有些主板已不再提供軟驅接口。06二月20232.1主板的組成2.1.7板載芯片1．I/O及硬件監(jiān)控芯片I/O（Input/Output，輸入與輸出）芯片的功能主要是提供一系列輸入輸出的接口，如鼠標、鍵盤、COM口（串口）、打印機口（并口）、軟驅、USB口等，都統(tǒng)一由I/O芯片控制。2.時鐘頻率發(fā)生器電腦要進行正確的數(shù)據(jù)傳送以及正常的運行，沒有時鐘信號是不行的。06二月20232.1主板的組成3.網(wǎng)卡控制芯片隨著局域網(wǎng)、寬帶網(wǎng)的普及和對ADSL的支持，如今大多數(shù)主板都集成了具備網(wǎng)卡功能的芯片（10／100／1000Mbit/s以太網(wǎng)控制器），同時在后側I/O面板中也有一個RJ-45網(wǎng)絡接口，網(wǎng)絡控制芯片一般在主板后部的I/O面板上的RJ-45接口附近，如圖2.15所示。圖2.15常見板載網(wǎng)卡控制芯片06二月20232.1主板的組成4.聲卡控制芯片現(xiàn)在板載聲卡已成為主板的標準的配置，幾乎所有新出的主板都集成了符合AC’97Rev2.3規(guī)范的音頻解碼芯片Codec。圖2.16聲卡控制芯片06二月20232.1主板的組成2.1.8BIOS芯片和CMOS芯片1.BIOS芯片BIOS（BasicInput/OutputSystem，基本輸入/輸出系統(tǒng)），它是安裝在主板上的一個FlashROM芯片，其中固化保存著計算機系統(tǒng)最重要的基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)CMOS設置程序、開機上電自檢程序和系統(tǒng)啟動自舉程序，為計算機提供最低級的、最直接的硬件控制。目前主板BIOS有三大類型：AWARD、AMI和PHOENIX，不過AWARD已將PHOENIX收購，出現(xiàn)了PHOENIX-AWARDBIOS。如圖2.18所示。06二月20232.1主板的組成目前主板BIOS有三大類型：AWARD、AMI和PHOENIX圖2.18主板BIOS芯片06二月20232.1主板的組成（1）AwardBIOS1短：系統(tǒng)正常啟動，機器沒有任何問題。2短：常規(guī)錯誤，請進入CMOSSetup，重新設置不正確的選項。1長1短：RAM或主板出錯。1長2短：顯示器或顯示卡錯誤。1長3短：鍵盤控制器錯誤。檢查主板。1長9短：主板FlashRAM或EPROM錯誤，BIOS損壞。換塊FlashRAM試試。無聲音無顯示：電源有問題。06二月20232.1主板的組成4短：系統(tǒng)時鐘出錯。5短：中央處理器（CPU）錯誤。6短：鍵盤控制器錯誤。7短：系統(tǒng)實模式錯誤，不能切換到保護模式。8短：顯示內存錯誤。顯示內存有問題，更換顯卡試試。9短：ROMBIOS檢驗和錯誤。1長3短：內存錯誤。內存損壞，更換即可。1長8短：顯示測試錯誤。顯示器數(shù)據(jù)線沒插好或顯示卡沒插牢。06二月20232.1主板的組成2.CMOS芯片CMOS（本意是指互補金屬氧化物半導體，一種應用于集成電路芯片制造的原料）是計算機主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，用來保存當前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設定（如BIOS參數(shù)），開機時看到的系統(tǒng)檢測過程（如主板廠商信息和各種系統(tǒng)參數(shù)信息的顯示等）就是CMOS中設定程序的執(zhí)行。為了在主板斷電期間維持系統(tǒng)CMOS內容和主板上系統(tǒng)時鐘的運行，主板上特別地裝有一個電池，電池的壽命一般為2～3年。常見的電池有：電容電池、鈕扣電池和集成塊式電池。06二月20232.1主板的組成2.1.9電源插座主板、鍵盤和所有接口卡都通過電源插座供電。ATX電源插座時20芯雙列插座，具有方差錯結構。圖2.19主板電源24芯插座06二月20232.1主板的組成2.1.10電源供電單元主板的供電系統(tǒng)是指為CPU、內存和顯卡供電的單元，其作用是對電源輸送過來的電流進行電壓的轉換，將電壓轉換至CPU所能接受的內核電壓值，保證CPU在高頻、大電流工作狀態(tài)下穩(wěn)定地運行，以及對主機電源輸送過來的電流進行整形和過濾，濾除各種雜波和干擾信號以保證電腦的穩(wěn)定工作。2.1.11跳線開關跳線開關簡稱跳線（Jumper），是控制電路板上電流流動的小開關，如圖2.20所示。06二月20232.1主板的組成線由兩部分組成，一部分是固定在電路板上的，由兩根或兩根以上金屬跳針組成，另一部分是“跳線帽”，這是一個可以活動的部件，外層是絕緣塑料，內層是導電材料，可以插在跳線針上面，將兩根跳線針連接起來。圖2.20主板跳線開關圖2.21主板DIP開關06二月20232.1主板的組成2.1.12輸入輸出接口主板上輸入輸出接口是主板上用于連接機箱外部各種設備的接口。通過這些接口，可以把鍵盤、鼠標、打印機、掃描儀、U盤、移動硬盤等設備連接到計算機上，并可以實現(xiàn)計算機之間的互連。圖2.23主板外部接口06二月20232.1主板的組成接口2聲道（2.0）4聲道（2.1）6聲道（5.1）8聲道（7.1）藍色聲道輸入聲道輸入聲道輸入聲道輸入綠色聲道輸出前置揚聲器輸出前置揚聲器輸出前置揚聲器輸出粉紅色麥克風輸入麥克風輸入麥克風輸入麥克風輸入橙色中置和重低音中置和重低音黑色后置揚聲器輸出后置揚聲器輸出后置揚聲器輸出灰色側置揚聲器輸出06二月20232.1主板的組成圖2.26eSATA接口圖2.27RJ-45接口圖2.288聲道接口圖2.296聲道接口06二月20232.1主板的組成圖2.30光纖音頻接口圖2.31同軸音頻輸出接口圖2.32同軸音頻接口06二月20232.1主板的組成2.1.13機箱面板指示燈及控制按鈕插針主板上有一組插針接口，如圖2.34所示。機箱面板上的電源開關、重置開關、電源指示燈、鍵盤鎖、硬盤指示燈，都連接到該組插針上。圖2.33S端子接口圖2.34主板插針06二月20232.2主板的分類2.2.1按主板支持CPU的類型分類它是指能在該主板上使用的CPU類型。每種類型的CPU在接口類型、封裝、主頻、工作電壓等方面都有差異，尤其在速度上差異很大。2.2.2按照主板的結構分類。主板結構標準主要分為ATX、BabyAT、BTX和NLX等類型。1.AT主板AT是一種主板尺寸大小和結構的規(guī)范，因AT主板首先應用在IBMPC/AT機上而得名，已成為一種工業(yè)標準。06二月20232.2主板的分類2.ATX主板ATX（ATeXternal，擴展的AT主板規(guī)范）是Intel公司首創(chuàng)并得到廣大主板廠商響應的主板結構規(guī)范，如圖2.35所示。圖2.35ATX主板06二月20232.2主板的分類3.BTX主板結構BTX（BalancedTechnologyeXtended）主板也是ATX主板的改進版，但對系統(tǒng)結構進行了重新設計。圖2.36BTX主板06二月20232.2主板的分類4.NLX主板NLX主板是一種低側面主板，標準尺寸為32.5cm×22.5cm（長×寬），使用專用機箱，采用AT或ATX電源。它支持各類微處理器技術，支持新的AGP接口，支持高內存技術，提供了更多的系統(tǒng)級設計和靈活的集成能力。這種設計上的靈活性允許系統(tǒng)設計者快速完成主板的拆裝，在多數(shù)情況下甚至不必拆卸一個螺釘。因此NLX主板降低整個PC機系統(tǒng)的成本。06二月20232.2主板的分類5.FlexATX主板FlexATX主板是Intel研制的主板結構，F(xiàn)lexATX主板比MicroATX主板小1/3，主要用于類似iMAC的高度整合微機，如有一種Socket370架構的FlexATX主板結構，只有1個PCI槽和1個AMR槽。06二月20232.3主板芯片組芯片組（Chipset）是主板的核心部件，起著協(xié)調和控制數(shù)據(jù)在CPU、內存和各部件之間傳輸?shù)淖饔谩Ｒ粔K主板的功能、性能和技術特征都是由主板芯片組的特性決定的。芯片組總是與某種類型的CPU配套，每當推出一款新規(guī)格的CPU時，就會同步推出相應的主板芯片組。主板芯片組的型號決定了主板的主要性能，如支持CPU的類型、FSB頻率、內存類型和速度等。作為PC機的主要配件，主板及其芯片組的發(fā)展，直接關系到PC的升級換代。06二月20232.3主板芯片組2.3.1支持IntelCPU的芯片組支持IntelCPU的芯片組廠商主要有Intel、VIA、SiS和nVIDIA等。1.Intel芯片組目前還在市場上使用著的9XX系列包括945、965和975系列等。其中945系列芯片組的FSB從533MHz到1066MHz，支持雙通道內存，最大內存容量為2GB4GB，內存帶寬分別為400MHz、500MHz和667MHz。擴展顯卡可支持PCI-E16X，南橋芯片為ICH7。06二月2023芯片組MaxFSBCPU內存顯卡IGP南橋G351333MHzCore2QuadCore2DuoPentiumEPentium4DDR2667、800X16YesICH8家族G311066MHzCore2QuadCore2DuoPentiumEPentium4DDR2667、800X16YesICH7家族P351333MHzCore2QuadCore2DuoPentiumEPentium4DDR2667、800DDR3800、1066X16-ICH9家族X381333MHzCore2ExtremeCore2QuadCore2DuoPentiumEPentium4DDR2667、800DDR3800、1066PCIe2.02*16-ICH9家族Q351333MHzCore2QuadCore2DuoPentiumEPentium4DDR2667、800X16YesICH9DO2.3主板芯片組06二月20232.3主板芯片組2.VIA芯片組威盛P系列芯片組支持成熟的IntelPentium4、Celeron處理器以及最新的IntelCore/Core2處理器3.SiS芯片組支持Core2Duo的集成型芯片有SiS672FX、SiS672、SiS671FX、SiS671、SiS671DX。支持Pentium4的北橋芯片有SiS656FX、SiS661FX和SiS661GX。SiS的南橋芯片有SiS968、SiS966、SiS966L、SiS965、SiS965L、SiS964、SiS964L、SiS963、SiS963L可以與以上北橋芯片搭配。06二月20232.3主板芯片組4.nVIDIA芯片組（1）高端芯片組：NVIDIAGeForce7150和nForce630i（MCP73U）是MCP73芯片組中規(guī)格最高的一款，支持1333MHz處理器總線，支持單通道DDR2800MHz內存。（2）中端芯片組：NVIDIAGeForce7100和nForce630i（MCP73PV）是MCP73芯片組中面向中端主流平臺的產品，支持1333MHz處理器總線，支持單通道DDR2667MHz、800MHz內存。（3）低端芯片組：NVIDIAGeForce7050和nForce610i（MCP73V）支持1066MHz處理器總線，支持單通道DDR2667MHz內存。06二月20232.3主板芯片組2.3.2支持AMDCPU的芯片組目前，市面上主流的AMD平臺主板芯片組廠商主要為AMD和nVIDIA兩家。1.690系列芯片組690系列整合芯片組有兩款：（1）基于RS690的主流型號AMD690G，北橋芯片內建ATIRadeonX1250顯示核心；（2）基于RS690C的低端型號AMD690V，整合ATIRadeonX1200顯示核心。2.AMD7系列芯片組AMD7系列芯片組搭配SB600南橋芯片。06二月20232.3主板芯片組3.nForce5系列芯片組nForce5系列的芯片組家族相當復雜和龐大。不支持K10的芯片組規(guī)格由高到低排列分別為nForce590SLI、nForce570SLI、nForce590LTSLI、nForce570ULtra、nForce550、nForce500系列芯片組；支持K10的芯片組規(guī)格由高到低排列分別為nForce560、nForce520、nForce520LE。06二月20232.4主板的選購2.4.1主板選購原則主板在微機系統(tǒng)中占有很重要的地位，在選購微機時，主板的選購至關重要。如何選購、安裝和維護主板是一件非常重要的任務。一般來說，選擇主板需有三方面的因素來決定。1.技術要求不同的CPU、芯片組、內存，配置不同類型的主板，在選購主板時，需要考慮如下組件：（1）所能使用的CPU的類型、速度和數(shù)量；06二月20232.4主板的選購（2）主板上的芯片組（已安裝的）；（3）DRAM內存的類型和尺寸；（4）主板上可安裝DRAM內存的最大容量；（5）擴展槽的類型和數(shù)量，PCI、PCIExpress和AGP等；（6）所使用的機箱類型；（7）ROMBIOS（已安裝的）；（8）是否具有IDE、eATA、RAID和SCSI控制器；（9）主板上端口類型（串口、并口、USB口、網(wǎng)絡接口、音效接口等）。06二月20232.4主板的選購2.質量要求對于選購者來說，應首先考慮品牌。目前，國內市場上有二、三十種品牌的主板，在購買前要認真考慮廠商的售后服務。目前市場上比較知名的主板品牌有微星（MSI）、華碩（ASUS）、精英（ECS）、磐英、Intel、技嘉（Giga-Byte）、華擎（ASRock）、升技（Abit）、建基（Aopen）、磐正（EPoX）、碩泰克（Soltek）、映泰（BIOSSTAR）、聯(lián)想（QDI）、七彩虹等。06二月20232.4主板的選購3.經濟要求在選購主板之前應先明確自己的需要、預算，一旦確定了采用何種CPU、內存、顯卡、硬盤等配件，主板的型號也就容易確定了，也就是說，應先確定計算機的大致配置，特別是先想好買什么樣的CPU，然后再確定主板的類型，而不應該讓主板的功能去決定配置方案。06二月20232.4主板的選購2.4.2選購主板時注意的問題1.注意與CPU相匹配在組裝計算機時，首先確定選擇何種檔次的CPU，然后再根據(jù)CPU的性能選擇配套的主板芯片組，然后選擇安裝合適芯片組的主板。2.注意芯片組.目前，Intel芯片組在性能、兼容性和穩(wěn)定性方面較為領先，價格也略貴一些。3.注意散熱除了安裝高質量的CPU風扇和北橋散熱片外，還要注意CPU插座和附近的電容距離不能太近。06二月20232.4主板的選購4.注意主板布局布局合理的主板主要有如下特點：CPU插座周圍空間比較寬敞，既便于拆卸CPU又利于CPU的散熱；5.注意擴展性計算機購買回來使用一段時間后，可能需要升級，因此其擴展性也很重要。6.注意主板器件質量第1步：看主板電池，選購時，觀察電池是否生銹、漏液等。第2步：看芯片的生產日期。一般來說，各芯片出廠時間相差不宜超過三個月，否則將影響主板的總體性能；芯片出廠日期越近越好。06二月20232.4主板的選購第3步：試插槽，仔細觀察插槽種彈簧片的位置形狀，把PCI板卡插入對應的插槽后接著拔出，觀察槽內的彈簧片位置形狀是否與原來相同。第4步：看外表，首先看主板厚度，兩款主板比較，后者為宜；再觀察主板電路板的層數(shù)及布線是否合理，一般為四層或六層，主板層數(shù)越多，質量越好，價格也越高。另外，布線是否合理流暢，也會影響整塊主板的電氣性能。第5步：注意電容和電感，主板上常見的電容主要有小型貼片電容、鉭電容和鋁電解電容。06二月20232.5技能訓練2.5.1技能訓練1：不同品牌的主板的識別1.實訓目的通過本次練習，使學生能夠正確識別市場上主流主板以及主板技術規(guī)格。2.實訓準備準備不同品牌的主板讓同學們認識等。3.實訓任務通過網(wǎng)絡或走訪IT市場，了解高檔、中檔、低擋三個檔次的不同品牌的主板的部件及特性。在表2-6中列出了不同檔次的部分典型產品代表。06二月20232.5技能訓練檔次主板品牌型號高檔華碩P7P55D技嘉GA-MA790XT-UD4P華碩P5QTurboIntelDP45SG技嘉GA-EP45-UD3R微星X58M斯巴達克黑潮BI-600微星790GX-G65索泰GeForce9300-ITXWiFi鉆石LanPartyJR790GX-M3H5中檔華碩P5QLPRO技嘉GA-EP43-US3L技嘉GA-EP43-UD3L微星P45NEO3-F華碩M4A78-ESE昂達魔劍A790GX+(V2.0倍穩(wěn)固)捷波悍馬HA08映泰TP45EComboIntelDG45ID映泰TPowerI4506二月20232.5技能訓練姓名班級學號主板品牌及型號規(guī)格名稱技術參數(shù)適用類型芯片組系列芯片組支持CPU類型CPU插槽類型超線程技術前端總線頻率主板結構06二月20232.5技能訓練芯片參數(shù)北橋芯片南橋芯片集成顯卡顯示芯片板載音效網(wǎng)卡芯片板載RAID硬件參數(shù)支持內存類型支持內存?zhèn)鬏敇藴手С謨却孀畲笕萘侩p通道內存內存插槽顯卡接口標準硬盤接口標準06二月20232.5技能訓練功能參數(shù)

擴展插座擴展接口電源回路BIOS外部接口

鍵盤接口鼠標接口USB接口

網(wǎng)絡支持

音效支持LPT接口COM接口

其它接口06二月20232.5技能訓練2.5.2技能訓練2：不同品牌的主板的測試1.實訓目的通過本次練習，使學生能夠掌握Winbench軟件的使用方法。2.實訓準備（1）準備一臺運行正常的計算機等。（2）下在主板測試軟件，如Winbench、Winstone、HWINFO32、WCPUID等。3.實訓任務使用Winbench軟件對主板進行測試。06二月20232.5技能訓練4.實訓步驟步驟1：搭建測試硬件平臺。所謂測試平臺，就是由硬件以及軟件所組成的一套測試用系統(tǒng)配置。在搭建測試平臺時，要注意以下幾點：（1