《計算機組裝與維護》課件第3章

第3章主板3.1主板的分類 3.2主板的功能 3.3主板的組成3.4主板的主要技術指標與選購3.5*主板其他硬件小結(jié)主板是計算機的重要部件之一，有了主板才使得計算機各組件間有了聯(lián)系，各種設備才能彼此溝通。主板是整個微機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎，不管是CPU、內(nèi)存、顯卡還是硬盤、鍵盤、聲卡、網(wǎng)卡等，均插在主板上，靠主板來協(xié)調(diào)工作，若主板不好，則它們的性能就不能充分發(fā)揮出來。所以要組裝一臺性能好又穩(wěn)定的計算機，選好主板是關鍵。本章主要介紹主板的分類、功能、組成、技術指標與選購以及主板其他硬件。

主機板(簡稱主板，MainBoard)又稱母板(MotherBoard)或系統(tǒng)板(SystemBoard)。某款主板的外形如圖3-1所示。主板是整個微機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎，因此主板的選購是一個技術分析和技術決策的過程。3.1主?板?的?分?類

圖3-1技嘉主板GA-890GA-UD3H主板的分類方式很多，可按支持CPU類型、芯片組的廠家分類，也可按不同的外部接口等進行分類。常見的PC主板的分類方式有以下幾種。

1.按照結(jié)構(gòu)劃分

主板結(jié)構(gòu)就是根據(jù)主板上各元器件的布局排列方式、尺寸、形狀、電源規(guī)格等制定出的通用標準，所有主板廠商都必須遵循。主板按結(jié)構(gòu)劃分主要分為以下幾類：

(1)

AT主板：包含AT和Baby-AT，是多年以前的主板結(jié)構(gòu)，應用于IBMPC/AT機上，因此得名，使用AT電源。目前此類主板已被淘汰。

(2)

ATX主板：是一種由Intel公司在1995年公布的PC機主板結(jié)構(gòu)規(guī)范，目前大多數(shù)主板都采用這種結(jié)構(gòu)，包含ATX、MicroATX、LPX、NLX、FlexATX、EATX、WATX等結(jié)構(gòu)。其中，ATX(304.80

mm

×

243.84

mm)、MicroATX(243.84

mm

×

243.84

mm)較常見；LPX、NLX、FlexATX則是ATX的變種，多見于國外的品牌機，國內(nèi)尚不多見；EATX和WATX則多用于服務器/工作站主板。ATX主板的擴展插槽較多，PCI插槽數(shù)量為4～6個，大多數(shù)主板都采用此結(jié)構(gòu)；MicroATX又稱MiniATX，是ATX結(jié)構(gòu)的簡化版，就是常說的“小板”，其擴展插槽較少，PCI插槽數(shù)量為3個或3個以下，多用于品牌機，并配備小型機箱。

(3)

BTX(BalancedTechnologyExtended)主板：是新一代主板結(jié)構(gòu)，由Intel在2003年推出其V1.0、2004年推出其V1.0a、2005年推出其V1.0b接口規(guī)范。

2.按照芯片組劃分

主板芯片組由北橋(NorthBridge)芯片和南橋(SouthBridge)芯片組成。一般來說，芯片組的名稱都是以北橋芯片的名稱來命名的，這一方面是因為北橋芯片在主板芯片組中起主導作用，另一方面是南橋的技術更新比北橋慢，同一個南橋可以和不同的北橋匹配。例如，IntelP965芯片組的北橋芯片是82P965，Q965芯片組的北橋芯片是82Q965等。北橋芯片負責主板與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP、PCI數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，它決定主機支持CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內(nèi)存的類型等。計算機主板按照芯片組的不同，可以分為以下幾類：

(1)

Intel芯片組。例如：高性能臺式機芯片組，包括IntelX58、X48、X38、975X、955X；高速芯片組，IntelH55、H57、Q57、Q45、Q43、P55、P45、P43、G45、G43、G41、G35、Q35、Q33、P35、P31、G33、G31、Q965、Q963、G965、P965、946PL、945G、946GZ、945P、945PL、945GT。

(2)

AMD芯片組。例如：AMD890FX、890GX、880G、870等8系列芯片組；AMD790GX、AMD785G、AMD780V、AMD780G、AMD760G、AMD740G等7系列芯片組。

(3)

NVIDIA芯片組。例如：nForce980aSLI、nForce780aSLI、nForce750aSLI、nForce740aSLI、nForce730a、nForce720a、nForce720D等面向AMD解決方案的芯片組；nForce790iUltraSLI、nForce790iSLI、nForce780iSLI、nForce750iSLI、nForce740iSLI、nForce730i等面向Intel解決方案的芯片組。

(4)

VIA芯片組。例如：VIAK8T900、VIAK8N800A、VIAK8N800、VIAPN800、VIACN400。

(5)

SIS芯片組。例如：SiSM761GX、SiSM760GX、SiSM760、SiS648MX、SiSM661MX、SiSM661FX。

3.按主板上使用的CPU劃分

按主板上使用的CPU類型劃分，主板可分為：

(1)

Intel平臺，支持Intel公司的CPU。

(2)

AMD平臺，支持AMD公司的CPU。

4.按照是否集成顯卡劃分

按照是否集成顯卡劃分，主板可分為集成主板和非集成主板。

實際上，主板就是一塊多層的印制電路板，上面安裝有各式各樣的電子元器件并布滿電子線路。當微機工作時，通過輸入設備輸入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)從南橋到北橋，然后北橋與CPU溝通，由CPU完成大量的數(shù)據(jù)運算，再經(jīng)由主板上的北橋、南橋芯片輸出到各個設備，最后輸出設備影響我們的感官。3.2主?板?的?功?能從芯片組810開始，Intel放棄了以往南橋和北橋的概念，用圖形內(nèi)存控制器(GraphicsMemoryControllerHub，GMCH)或內(nèi)存控制器(MemoryControllerHub，MCH)取代了以往的北橋芯片，用輸入/輸出控制中心(I/OControllerHub，ICH)取代了南橋芯片。目前圖形處理和內(nèi)存控制器(北橋)已有機融合至CPU內(nèi)部，主板只有輸入/輸出控制中心(單芯片)，因此主板采用單芯片架構(gòu)。IntelH57單芯片平臺的功能框圖如圖3-2所示。

圖3-2IntelH57單芯片平臺的功能框圖

AMD早在K8時代就已經(jīng)在CPU中集成了內(nèi)存控制器，CPU與主存之間的瓶頸已被打破，特別是超級傳輸技術的運用，使數(shù)據(jù)交換速度大為提高；而當時Intel認為時機不合適，因此酷睿2中還無內(nèi)存控制器。目前酷睿i3、i5、i7處理器已集成內(nèi)存控制器，并支持多個內(nèi)存通道。而南橋芯片主要同USB、LAN、PATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等I/O外圍設備打交道，速度通常較慢，一般沒有散熱片，而且升級速度也沒北橋快。GA-890GPA-UD3H主板AMD890GX芯片組的功能框圖如圖3-3所示。GA-890GPA-UD3H主板配置圖如圖3-4所示。

圖3-3主板AMD890GX芯片組的功能框圖

圖3-4GA-890GPA-UD3H主板配置圖實際上，主板像一個可以隨時擴充的設備，所選購的配件幾乎都要和主板打交道，都要與主板連接。人們常說的顯卡、CPU、內(nèi)存、聲卡、硬盤等一些設備，都要安裝在主板上或與主板相連，所以主板很重要。

如果把中央處理器CPU比喻為整個電腦系統(tǒng)的心臟，那么主板上的芯片組就是整個身體的軀干。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的功能，進而影響到整個電腦系統(tǒng)性能的發(fā)揮，所以說芯片組是主板的靈魂。

微機的穩(wěn)定性與主板的設計和工藝有極大的關系。

PCB(PrintedCircuitBoard，印制電路板/印刷電路板)是組成各種板卡的基礎。圖3-5所示是已經(jīng)印好文字面的空主板。PCB線路板除了用來固定各種電子元器件之外，還提供了電子元器件的相互電連接。

PCB是所有電腦板卡不可缺少的，它由幾層樹脂材料黏合在一起而成，內(nèi)部采用銅箔走線(導線)。在多層印制電路板中，中間層分別連接地線與電源，所以可將各層分成信號層(Signal)、電源層(Power)、接地層(Ground)。如果PCB上的零部件需要不同的電源，則這類PCB會有兩層以上的電源層與接地層。如常見的4層PCB(現(xiàn)在一般主板基本上都是4層PCB)，最上和最下的兩層是信號層，中間兩層是接地層和電源層。將接地層和電源層放在中間，便于對信號線進行修正。而有些線路板可達到6～10層乃至更多，這是因為信號線必須相距足夠遠的距離，以防止電磁干擾。六層板可能有三個或四個信號層、一個接地層以及一個或兩個電源層，以提供足夠的電能。此外，如果要將兩塊PCB相互連接，一般都會用到俗稱“金手指”的邊緣接頭(EdgeConnector)。實際上，金手指是裸露的銅墊(有的已鍍金)，如圖3-6所示。事實上，這些銅墊是PCB布線的一部分。通常電腦板、卡之間連接時，將其中一塊PCB上的金手指插進另一塊PCB上合適的插槽(座)中。在微機中，像顯卡、聲卡或是其他類似的擴展卡，都是靠“金手指”與主機板上的插槽(座)連接的。

圖3-5已印好文字面的空主板

圖3-6金手指

PCB呈綠色或棕色，是阻焊漆(SolderMask)的顏色。阻焊漆是絕緣的防護層，可以保護銅線，也可以防止零件被焊接到不正確的地方。在阻焊層上還會印刷一層絲網(wǎng)印刷面(SilkScreen)，通常叫“文字面”。通常在這上面會印上文字與符號(大多是白色的)，以標示出各零部件在板子上的位置、各跳線的連接說明等。

主板上通常有CPU插座、內(nèi)存插座、ISA插槽(比較老的主板有)、PCI插槽、AGP插槽、EIDE(硬盤、光驅(qū))接口、電源接口、軟盤驅(qū)動器接口、DIP開關和芯片組。主板上一般印有接口、跳線的簡明標識(俗稱“文字面”)，可標示出BIOS芯片、串行口、并行口、PS/2接口、USB接口、SATA、1394、CPU風扇電源接口、跳線、主板與機箱面板的按鈕和指示燈接口等的位置和方向(即“1”腳所在位置)。3.3主?板?的?組?成主板上的零部件看似種類繁多，其實可以進行簡單的歸類，主要可分成芯片類(芯片組、BIOSEEPROM、受控頻率振蕩電路、CMOSSRAM、電壓調(diào)整芯片等)、RLC類(排阻、電感、電解電容、貼片電容)、插座類(CPU插座、內(nèi)存插座、BIOS插座等)、擴展槽類(AGP、PCI、PCIE)、接口類(電源接口、硬盤接口、USB接口、1394接口、并口、串口)、晶體振蕩器類(32.768kHz、14.318MHz、25MHz)、排針跳線類(機箱面板)、紐扣電池等8類。3.3.1芯片組

芯片組(Chipset)是構(gòu)成主板電路的核心。從某種意義上講，它決定了主板的級別和檔次。芯片組是“南橋”和“北橋”的統(tǒng)稱，一般將以前復雜的電路和元件最大限度地集成在幾顆芯片內(nèi)。圖3-7為支持酷睿?i7處理器的X58高速芯片組，其中ICH10為輸入/輸出控制中心(早期叫南橋)。圖3-7支持酷睿?i7處理器的X58高速芯片組英特爾高速芯片組可通過英特爾QuickPath互連(英特爾QPI)，以6.4GT/s和4.8GT/s的速度支持45nm英特爾酷睿i7處理器家族。此外，此芯片組可提供2個

×

16或4個

×

8PCIExpress2.0顯卡支持，并支持ICH10和ICH10R輸入/輸出控制中心(南橋)芯片。

主板芯片組幾乎決定了主板的全部功能：CPU的類型、主板的系統(tǒng)總線頻率、內(nèi)存類型、ECC糾錯、容量和性能等。顯卡規(guī)格是由芯片組中的GMCH(GraphicsMemoryControllerHub，圖形內(nèi)存控制器)或MCH(MemoryControllerHub)(以前叫北橋)芯片決定的；芯片組的ICH10(R)(I/OControllerHub，輸入/輸出控制中心)(以前叫南橋)決定擴展槽的種類與數(shù)量、外部接口的類型和數(shù)量(如USB2.0、IEEE1394、SATA)等。有些芯片組集成了3D加速顯示(集成顯示芯片)、英特爾高清晰度音頻等功能，因此還決定著計算機系統(tǒng)的顯示性能和音頻播放性能等。有些南橋芯片中集成有KBC(鍵盤控制器)、RTC(實時時鐘)、網(wǎng)卡等。GA-890GPA-UD3H主板的南北橋及板載顯存如圖3-8所示。

圖3-8GA-890GPA-UD3H主板的南北橋及板載顯存3.3.2主板接口

隨著PC功能的增強，可連接設備在不斷增多。如果采用非標連接，必然造成信息在速度、時序、數(shù)據(jù)格式以及類型等方面的不匹配，致使設備價格高，使用困難。因此出現(xiàn)了各種接口標準，主板接口(Connector)包括電源、IDE、FDD、SATA等接口，標準PC的外部接口通常包括串口、并口、PS/2接口、USB接口、1394接口、網(wǎng)絡接口、音頻接口和VGA接口等。圖3-9AT電源插頭插入插座的正確連接方式

1.電源接口

AT電源：由P8和P9兩組接口組成，每個接口分別有六個針腳，支持+5.0V、+12V、-5V、-12V電壓，不支持+3.3V電壓。圖3-9所示為AT電源插頭與AT電源插頭插入插座的正確連接方式。

主機板、鍵盤和所有接口卡都由電源接口供電。傳統(tǒng)的AT主板使用AT電源。

圖3-9中，由于AT電源沒有防“呆”措施，容易出錯，必須保證P8、P9黑色部分靠在一起，不能錯位，否則會造成電源短路。

ATX主板使用ATX電源，如圖3-10所示，有防“呆”措施，方向反了插不進去。

早期的ATX主電源接口只有20個(2

×

10)針腳，如圖3-10上部區(qū)域所示?，F(xiàn)在的擴展ATX主電源接口有24個(2

×

12)針腳，如圖3-10下部區(qū)域所示。ATX電源接口信號如表3-1所示。

圖3-10ATX20針和ATX24針電源接口表3-1ATX電源接口信號

與AT電源不同，ATX電源除了在線路上作了一些改進(能輸出+3.3V)之外，其中最重要的區(qū)別是，關機時ATX電源本身并沒有徹底斷電，有一個比較小的維持電流，稱為待機(Stand-By)電流。通過此功能，用戶就可實現(xiàn)軟關機，而且還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡化的電源管理。由于交流回路沒有斷開，拆裝機器時，一定要先拔下電源插頭。

ATX電源有如下特性：

(1)電源控制STAND-By，可通過軟件開、關機，也可直接通過Windows操作系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡的電源管理，對網(wǎng)絡計算機進行遠程喚醒操作。

(2)傳統(tǒng)電源只提供5V、12V、-5V、-12V的電壓，但ATX電源為了適應更多、更新的

CPU及PCI總線技術，提供了3.3V直流輸出,

減少了電源能量消耗。

(3)具有

+5VSB腳，只要ATX電源一上電，+5VSB腳便可輸出高質(zhì)量的

+5V電壓。待機(Stand-By)工作電源為電腦喚醒操作等提供工作電源。

(4)增加PS-ON

電腦主板控制ATX電源開關的控制端，當PS-ON為低電壓且小于1V時，ATX電源被激活，輸出

+5V、+12V、-12V、-5V等電壓；當PS-ON大于4.5V時，停止對電源供電(除

+5VSB外)。

2.鍵盤、鼠標、串口、并口、USB、以太網(wǎng)、1394、音頻等外部接口

主板的外部接口見圖3-11。圖中：

a:USB2.0/1.1連接端口。此連接端口支持USB2.0/1.1規(guī)格，用于連接USB鍵盤/鼠標、USB打印機、U盤等。USB設備具有熱插拔、無需電源等特點。USB1.1標準只有12Mb/s的傳輸率，USB2.0則有480Mb/s的傳輸率。

b:鍵盤和鼠標接口。此連接端口連接PS/2鍵盤或鼠標。既能接鼠標又能接鍵盤的接口一半是綠色，另一半是紫色。通常鍵盤或鼠標接口以不同的顏色來區(qū)分，綠色接口為鼠標接口，而紫色的為鍵盤接口。

c:VGA(D-Sub)接口。此接口支持15針的VGA(D-Sub)接頭，連接支持具有VGA(D-Sub)接頭的顯示器。

d:DVI-D接口。此接口支持DVI-D規(guī)格并且可支持最高至2560

×

1600的分辨率(實際所支持的分辨率會依據(jù)所使用的顯示器而有所不同)，不支持轉(zhuǎn)接為D-Sub的功能。DVI-D及HDMI輸出僅能擇一使用。

e:S/PDIF光纖輸出接口。此接口提供數(shù)字音頻輸出至具有光纖傳輸功能的音頻系統(tǒng)。

f:HDMI接口。HDMI(High-DefinitionMultimediaInterface)提供全數(shù)字化視頻/聲音傳輸接口，可以傳播未經(jīng)壓縮的音頻信號及視頻信號，并兼容HDCP規(guī)格?？蛇B接具有HDMI功能的影音設備至此接口。HDMI技術最高可支持1920

×

1200的分辨率，實際所支持的分辨率會依據(jù)所使用的顯示器而不同。DVI-D及HDMI輸出僅能擇一使用。

g:IEEE1394a連接端口。此連接端口支持IEEE1394a規(guī)格，具有高速、高頻寬及熱插拔等

圖3-11主板的外部接口功能?？蛇B接IEEE1394a設備至此連接端口。IEEE1394又稱做“FireWire”即“火線”。早在1985年，蘋果公司就已經(jīng)開始研究“火線”技術。IEEE1394的數(shù)據(jù)傳輸速率相當快，有時被稱為“高速串行總線”。IEEE1394有不同名字，在PC領域?qū)⑺Q為IEEE1394，在Mac機(即蘋果機)上稱為FireWire，在電子消費品領域則更多地將它稱為i-LINK。采用IEEE1394接口的設備越來越多，很多DV(數(shù)碼攝像機)、外置掃描儀、外置CD-RW等都配備了1394接口。

h:網(wǎng)絡接口，也稱為“RJ-45接口”。此接口是超高速以太網(wǎng)(GigabitEthernet)接口，提供連線至互聯(lián)網(wǎng)，傳輸速率最高可達1Gb/s。

i:USB3.0/2.0連接端口。此連接端口支持USB3.0規(guī)格，并兼容USB2.0/1.1規(guī)格?？蛇B接USB設備至此連接端口，例如USB鍵盤/鼠標、USB打印機、U盤等。

j～o：音頻接頭端口。主板提供6個音頻接頭，其中的麥克風輸入、音頻輸入及前置音頻輸出是標準的音頻接口，提供基本的二聲道音頻功能。當驅(qū)動四聲道、六聲道及八聲道音頻功能時，其他3個音頻接頭才起作用。

J：中央及重低音輸出(橘色)。此插孔在5.1/7.1聲道音頻輸出模式中可提供中央及重低音聲道輸出。

K：后喇叭輸出(黑色)。此插孔在7.1聲道音頻輸出模式中可提供后置環(huán)繞聲道輸出。

l：側(cè)喇叭輸出(灰色)。此插孔在4/5.1/7.1聲道音頻輸出模式中可提供中置環(huán)繞聲道輸出聲音。

m：音頻輸入(藍色)。此插孔預設為音頻輸入孔。外接光驅(qū)、隨身聽及其他音頻輸入設備可以接至此插孔。

n：音頻輸出(綠色)。此插孔預設為音頻輸出孔。在使用耳機或2聲道音頻輸出時，可以接至此插孔來輸出聲音。在4/5.1/7.1聲道音頻輸出模式中，此插孔可提供前置主聲道音頻輸出。

o：麥克風(粉紅色)。此插孔為麥克風連接孔。麥克風必須接至此插孔。

3.

(E)IDE、FDD等內(nèi)部接口

IDE、FDD與COM接口如圖3-12所示。通常排線會以不同顏色來標示出第一針腳位置，如圖3-13所示。

圖3-12IDE、FDD與COM接口

圖3-13硬盤、軟驅(qū)與SATA連接線

(1)

IDE(IntegratedDeviceElectronics)40針接口。通過IDE排線，此接口最多可連接兩個IDE設備(例如硬盤或光驅(qū)等)。連接前請確認接口上防呆缺口的位置。如果連接了兩個IDE設備，則需設置兩個設備的主從關系(Master/Slave)。

(2)

FDD(軟驅(qū))34針接口。此接口用來連接軟驅(qū)?？蛇B接的軟驅(qū)類型有360KB、720KB、1.2MB、1.44MB及2.88MB。連接軟驅(qū)前請先確認插座及排線第一針腳的位置。

(3)

COM串行9針端口。通過串行端口擴展擋板可以接出一組串行端口。圖3-14SATA接口

(4)

SATA接口。SATA即SerialATA，中文意思就是串行ATA，由Intel首先在IDF2000(英特爾開發(fā)者論壇)提出。Intel認為用戶對硬盤接口的帶寬要求越來越高，傳統(tǒng)的并行ATA接口類型雖然還有一定的發(fā)展余地，但并行ATA所支持的最高數(shù)據(jù)傳輸率不可能無限制地提高，這就需要有一種新的技術取代并行ATA接口，因此，SerialATA終于在2001年被確定了技術標準。而且SerialATA同時得到了Dell、IBM、希捷、邁拓等公司的強力支持。主板上SATA接口如圖3-14所示，SATA接口針腳信號如表3-2所示。表3-2SATA接口針腳信號SATA接口可分為不同的規(guī)格。

●

SATA3_0/1/2/3/4/5(SATA6Gb/s接口，由AMDSB850控制)。這些SATA接口支持SATA6Gb/s規(guī)格，并可兼容SATA3Gb/s及SATA1.5Gb/s規(guī)格。一個SATA接口只能連接一個SATA設備。通過AMDSB850控制器可以構(gòu)建RAID0、RAID1、RAID5、RAID10及JBOD磁盤陣列。

●

GSATA2_6/7(SATA3Gb/s接口，由GIGABYTESATA2芯片控制)。這些SATA接口支持SATA3Gb/s規(guī)格，并可兼容SATA1.5Gb/s規(guī)格。

4.

CPU、內(nèi)存、BIOS插座(Socket)

(1)CPU插座。顧名思義，這個插座就是專門安裝CPU的。其顏色一般為白色，旁邊還有一個用來固定CPU的拉桿。隨著CPU的不斷推陳出新，CPU的接口發(fā)展到現(xiàn)在類型頗多：從最初的Socket7到現(xiàn)在Intel支持的賽揚、Pentium4系列的Socket370、Socket423/478，以及最新推出的SocketB(LGA1366平臺)接口；AMD陣營應用最為廣泛的當推SocketA接口(Socket462)，支持Duron、Athlon等，隨著Athlon64處理器的發(fā)布，Socket754/939/940/938新型接口也不斷面世。AMDSocketAM3(938腳)插座如圖3-15所示。

(2)內(nèi)存插座。一般主板上提供2～4個內(nèi)存插座，隨著雙通道內(nèi)存技術的應用，現(xiàn)在主板上能提供4個內(nèi)存插座。主流的內(nèi)存插座分為三種：DDRSDRAM插座、DDR2SDRAM插座和DDR3SDRAM插座。這三種插座所支持內(nèi)存的工作電壓及性能參數(shù)不同，互不兼容。DDR3為240腳DIMM(DualIn-lineMemoryModule，雙面引腳內(nèi)存模組)，工作電壓為1.5

V；DDR2為240腳DIMM，工作電壓為1.8V；而DDR為184腳DIMM，工作電壓為2.5V。DDR3內(nèi)存插座如圖3-16所示。

圖3-15SocketAM3(938腳)插座

圖3-16主板上的DDR3內(nèi)存插座

(3)

BIOS插座。此類插座用來安裝具有BIOS(Basic-Input-&-Output-System，基本輸入/輸出系統(tǒng))程序的可編程存儲芯片，如OTPROM、EPROM、EEPROM。BIOS插座如圖3-17所示。

圖3-17安裝BIOS用的PLCC和DIP插座(Socket)

5.

PCI、PCIE擴展槽(SLOT)

圖3-18所示是一塊具有PCI、PCIE(PCIExpress)擴展槽的主板。該主板有2個PCI插槽和5個PCIE插槽。5個PCIE插槽分別是：1個PCIExpress

×

16插槽，支持

×

16運行規(guī)格(PCIEX16)；1個PCIExpress

×

8插槽，支持

×

8運行規(guī)格(PCIEX8)；3個PCIExpressx1插槽。所有PCIExpress插槽均支持PCIExpress2.0。

圖3-18具有AGP、PCI、PCIECPU擴展槽的主板

PCI(PeripheralComponentInterconnect:外部設備互連)總線：屬于局部總線，由PCI集團推出的總線結(jié)構(gòu)。PCI插槽是白色的。它是常用的主板插槽，很多聲卡、網(wǎng)卡和SCSI卡都采用此接口。

2004年推出的PCIExpress接口已經(jīng)成為主流，用以解決顯卡與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸瓶頸，而ISA、PCI接口的顯卡已經(jīng)基本被淘汰。目前市場上的顯卡接口一般是AGP和PCIExpress這兩種。

PCIExpress(以下簡稱PCIE)采用點對點串行連接，每個設備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個很高的速度，達到PCI所不能提供的高帶寬。

PCIE接口根據(jù)總線位寬的不同而有所差異，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式將用于內(nèi)部接口而非插槽模式。PCIE規(guī)格從1條通道連接到32條通道連接，有非常強的伸縮性，可滿足不同系統(tǒng)設備對數(shù)據(jù)傳輸帶寬不同的需求。目前來看，PCIEX1和PCIEX16已成為PCIE的主流規(guī)格。

PCIE2.0和1.1的區(qū)別：PCIE2.0向下完全兼容PCIE1.1，速率將從PCIE1.1的2.5GT/s提升至2.0的5GT/s(GigaTransferspersecond)。

2.5GHz的PCIE2頻率，可產(chǎn)生每通道每個方向(每秒500MB)上5.0Gb/s的速率。當操作于X16模式時，接口每個方向上的最高同時理論帶寬速率為8Gb/s。

1.25GHz的PCIE1.1頻率，可產(chǎn)生每通道每個方向(每秒250MB)上2.5Gb/s的速率。當操作于

X16模式時，接口每個方向上的最高同時理論帶寬速率為4Gb/s。

6.跳線帽(Jumper)與機箱面板相連的排針接口

“跳線帽”的外觀如圖3-19的中下部所示。它罩在主板、聲卡、硬盤等設備上的小金屬棍(排針)上，以便接通或切斷線路連接。跳線的作用是調(diào)整設備上不同電信號的通斷關系，并以此調(diào)節(jié)設備的工作狀態(tài)，如確定主板電壓、驅(qū)動器的主從關系、清除CMOS等。當跳線帽同時套上兩根針的時候，就表明將這兩根針連通了，如果套上一根或沒有套上，就說明是斷開的。調(diào)整跳線非常重要，如果錯了，輕則死機，嚴重的甚至可能燒毀設備。所以在調(diào)整跳線時一定要仔細閱讀說明書，核對跳線名稱、編號和通斷關系。

圖3-19主板上的排針跳線帽及20針排針接口機箱面板、按鍵一般有硬盤的運行指示燈(IDE-LED)、機箱喇叭(Speaker)、系統(tǒng)復位按鈕(Reset)、電源開關按鈕(PWRSwitch)、電源指示燈(PowerLED)等。這些指示燈及按鈕必須連接到主機板上才能正常工作。由于以前并無機箱面板按鍵接口的標準規(guī)格，因此使用者常常在連接這些接口時遇到困難?？梢詫⑦@些凌亂但是不可或缺的接口整合在一個20pin的接口上，讓連接機箱面板按鍵接口不再是安裝主機板時的頭疼問題。圖3-19所示即為機箱面板按鍵接口。圖中：

●

MSG/PWR(信息/電源/待命指示燈)：連接至機箱前方面板的電源指示燈。當系統(tǒng)正在運行時，指示燈為持續(xù)點亮；系統(tǒng)進入待命(S1)模式時，指示燈呈現(xiàn)閃爍；系統(tǒng)進入休眠模式(S3/S4)及關機(S5)時，指示燈熄滅。

●

PW(電源開關)：連接至電腦機箱前方面板的主電源開關鍵?？稍贐IOS程序中設置此按鍵的關機方式。

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SPEAK(喇叭接腳)：連接至電腦機箱前方面板的喇叭。系統(tǒng)會以不同的嘀聲來反映目前的開機狀況。通常正常開機時，會有一嘀聲；若開機發(fā)生異常時，則會有不同長短的嘀聲?！?/p>

HD(硬盤運行指示燈)：連接至電腦機箱前方面板的硬盤運行指示燈。當硬盤有存取運行時指示燈會亮。

●

RES(系統(tǒng)復位開關)：連接至電腦機箱前方面板的復位開關(Reset)鍵。在系統(tǒng)死機而無法正常重新開機時，可以按下復位開關鍵來重新啟動系統(tǒng)。

●

CI(電腦機箱被開啟檢測接腳)：連接至電腦機箱的機箱被開啟檢測開關/感應器，以檢測機箱是否曾被開啟。若要使用此功能，需搭配具有此設計的電腦機箱。電腦機箱的前方控制面板設計會因不同機箱而有所不同，主要包括電源開關、系統(tǒng)復位開關、電源指示燈、硬盤運行指示燈、喇叭等，請依機箱上的信號線連接。3.3.3BIOS芯片

BIOS(BasicInput/OutputSystem，基本輸入/輸出系統(tǒng))是計算機硬件和軟件的一個可編程接口。從代碼(程序)的角度看，它是一組固化到計算機內(nèi)主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入/輸出的硬件配置信息、開機上電自檢程序和系統(tǒng)啟動自舉程序。從硬件的角度看，它是一種固化有程序代碼的存儲芯片，可能是ROM、OTPROM(OneTimeProgramROM)、EPROM、EEPROM中的任一種。圖3-20為不同型號的BIOS芯片。

圖3-20不同型號的BIOS芯片

BIOS中文名稱就是“基本輸入/輸出系統(tǒng)”，它的全稱應該是ROM-BIOS，意思是只讀存儲器基本輸入/輸出系統(tǒng)。BIOS程序是操作系統(tǒng)與主板上硬件的一個可編程接口，它的功能是確保同一操作系統(tǒng)用于具有不同硬件(芯片組等)的主板。

主板上安裝的PLCC和DIP封裝的BIOS存儲芯片EEPROM如圖3-21所示。主板可提供主/從雙BIOS，如圖3-21的上部所示。

圖3-21主板主/從雙BIOS備份

要單獨給出主板的技術指標是一件很困難的事情，因為任何性能的發(fā)揮都與CPU、內(nèi)存、芯片組、硬盤、顯卡等設備密切相關。而且現(xiàn)在某一種芯片組的主板即決定了支持內(nèi)存的類型、工作頻率、工作電壓、外部輸出接口等，要評價其性能指標，必須與其他部件結(jié)合起來。3.4主板的主要技術指標與選購3.4.1主板的主要技術指標

1.接口類型

接口類型是指主板的CPU插座的類型，即主板支持何種類型的CPU。不同型號的主板支持不同類型的CPU，包括CPU的封裝形式。首先要了解主板適用何種平臺。平臺分Intel平臺和AMD平臺，即主板是支持Intel的CPU還是AMD的CPU。

2.主控芯片組

主控芯片組(Chipset)是構(gòu)成主板電路的核心。一定意義上講，它決定了主板的級別和檔次。一定時期的芯片組決定了系統(tǒng)的基本配置、支持的CPU、內(nèi)存的型號、外頻等，也決定了系統(tǒng)的基本性能。

3.外頻

外頻是系統(tǒng)總線(一般指北橋芯片與處理器之間)的工作頻率。

主頻就是CPU的(內(nèi)部)時鐘頻率，英文全稱是CPUClockSpeed，簡單地說就是CPU的工作頻率，是CPU內(nèi)核電路的實際運行頻率。一般來說，一個時鐘周期完成的指令數(shù)是固定的，理論上講，CPU的主頻越高，它的速度就越快，即單位時間內(nèi)完成的指令就越多。由于各種CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡相同，所以并不能完全用主頻概括CPU的性能。在486DX2CPU之前，CPU的主頻與外頻相等或者說低于外頻。從486DX2開始，CPU主頻一般高于外頻，基本上所有的CPU主頻都等于“外頻

×

倍頻系數(shù)”。

CPU超頻的實質(zhì)是通過提高外頻或者倍頻的手段來提高CPU主頻，從而提升整個系統(tǒng)的性能。

4.地址總線寬度

地址總線寬度決定了CPU可以訪問的物理地址空間，簡單地說就是CPU到底能夠使用多大容量的內(nèi)存。若地址線為32根，則最大的地址訪問空間為4G。

5.支持內(nèi)存的種類

不同型號的主板支持不同類型的內(nèi)存及內(nèi)存大小，如SDRAM、DDR、DDR2、DDR3等。目前內(nèi)存控制器已集成于CPU內(nèi)部，一定程度上說是由CPU決定內(nèi)存的(其實還是由主板決定的)。

6.外部接口

隨著主板的個性化越來越強，支持外部設備的接口形式也不盡相同，如有的支持USB、SATA、IEEE1394等。3.4.2主板的選購

主板性能的好壞直接關系到計算機整機的性能，因此在選購主板時，需要全面地了解主板的相關信息。

1.依據(jù)自身的需要

選擇主板的一個重要因素就是根據(jù)自己的需要來進行選擇?，F(xiàn)在，同樣類型的主板其附加功能各不一樣，如有些主板集成了聲卡，有些集成了顯卡，有些集成了網(wǎng)卡等，某些一體化的主板則集成了上述所有的功能。因此，除了在價格上面有很大差別外，也會對今后的升級等造成影響。如采用了內(nèi)置顯示功能的主板一般都沒有單獨的AGP插槽，以后需要升級顯卡的話，就只有選擇PCI的顯卡了。但是，一般來說，購買集成了某項功能的主板比單獨購買沒有集成這項功能的主板加上相應的插卡要便宜，而且碰上兼容性等問題的可能性要小一些。因此，如果確定自己不需要升級而且內(nèi)置的功能可以滿足自己的需要，則可以選擇這些集成主板。

其實計算機的發(fā)展速度是很快的，考慮升級的意義不大。

2.品牌

主板是將高科技和工藝融為一體的集成產(chǎn)品，因此在選購時，首先應考慮“品牌”。實力雄厚的廠商具有較強的研制能力和良好的售后服務。購買主板時，廠商的制造工藝水準確實很重要，應盡量選擇正規(guī)大廠的。正規(guī)大廠一般都通過了主要的品質(zhì)、環(huán)保、節(jié)能、安全認證，使用的零部件均用料上乘、設計合理，采用優(yōu)質(zhì)元件裝配，其超頻和穩(wěn)定性能都很不錯，但價格也相對較高。

3.產(chǎn)品工藝

檢測主板制造工藝水準可以從以下幾個方面查看：

(1)主板做工?？雌渥龉な欠窬?，各個焊點結(jié)合處是否工整，走線是否簡潔清晰。

(2)主板元件。查看所用的元件包括各種插槽接口是否采用了高質(zhì)量的元件，主板拿在手中有沒有一定的重量。

(3)器件布局。查看其器件布局是否合理，是否有利于安裝其他配件和散熱，其設計是否符合未來升級安裝的需要。

(4)看相關認證。查看主板是否通過了主要的品質(zhì)認證，如ISO、FCC等。

(5)看包裝配件。查看主板產(chǎn)品包裝和相關配件(各種連接線、驅(qū)動盤、保修卡等)是否齊全。

4．主板結(jié)構(gòu)

注意一下所選的主板是AT、ATX、BTX結(jié)構(gòu)還是MiniATX、FlexATX結(jié)構(gòu)。目前，ATX技術已經(jīng)成熟，一般來說選擇ATX結(jié)構(gòu)的主板在搭配機箱時會更加方便，不過BTX將會逐步取代ATX技術。

5.芯片組

芯片組是CPU工作的基礎，在購買時一定要注意所購買的主板是否適合你的CPU。這就是說根據(jù)你使用的CPU來決定所選擇的主板類型。

目前，世界上具有生產(chǎn)芯片組能力的廠家有Intel、VIA、Sis、AMD、ATI等。其中，ATI已經(jīng)與AMD合并，因為大部分主板都是基于Intel和AMD兩家處理器來設計的。因此，用戶應考慮選購當前流行的芯片組，以便于再選購其他部件。

6.主板特色技術

主板的特色技術是不少人選購它的重要原因，也是廠商的主要賣點。目前市面上的主板設計各有特色，如支持一鍵還原、智能恢復等，要想買到全功能的產(chǎn)品實屬不易，所以應按照你的需要選擇最為適合的產(chǎn)品。

7.產(chǎn)品售后服務

為獲得好的售后服務，購買主板時應選有實力的大廠商的產(chǎn)品。大廠一般開通了簡體中文站點，在主頁上都有相應的主板BIOS及驅(qū)動程序升級等內(nèi)容。通過這些服務，用戶可以自行解決新類型CPU的識別及一些硬件兼容的問題。一般來說，大的主板廠商都能提供一年到三年保修、保換售后服務，而一些雜牌產(chǎn)品則無升級服務和任何售后承諾，一旦出了問題，后果將不堪設想。因此，購買主板時切記要重視品牌。

案例3-1

降外頻解決電腦藍屏問題。

一機房正常工作4年后，陸續(xù)出現(xiàn)多臺電腦藍屏等運行不穩(wěn)定問題，嚴重影響到機房的正常使用。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，決定降頻使用。查產(chǎn)品說明書得知外頻只有133MHz、100MHz兩種，后決定外頻采用100MHz，電腦系統(tǒng)工作穩(wěn)定，電腦藍屏問題解決。

原因分析：電腦前4年工作穩(wěn)定，說明電腦硬件時序正確，隨著使用時間的增加，時序電路部分電容、電阻部分老化，頻率電路波形上升沿和下降沿出現(xiàn)前移或后延，造成時序不準，不能正確讀取和寫入數(shù)據(jù)，電腦出現(xiàn)藍屏；降低工作頻率后，周期增長，可以在一定程度上解決時序不準問題。

案例3-2

電腦藍屏問題分析。

在計算機工作過程中，可能會出現(xiàn)藍屏或宕機。對于使用者來說，藍屏將造成工作中斷，所做的工作由于沒有及時保存，將前功盡棄；對于計算機程序員來說，這只是一次非屏蔽中斷的例行處理：程序或數(shù)據(jù)在交換過程中出錯，計算機脫離了正常的程序，或者計算機的系統(tǒng)資源不夠，超出了計算機預設的正常處理范圍，以致計算機系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)未收到正常的標識信息，產(chǎn)生非屏蔽中斷，在最小系統(tǒng)字符模式下輸出非屏蔽中斷信息。以上就是藍屏的本質(zhì)。發(fā)生藍屏現(xiàn)象的最常見的原因可以有以下幾種：

(1)內(nèi)存條性能不穩(wěn)定、不匹配，或者同一內(nèi)存控制器下，使用不同品牌或不同批號的內(nèi)存條，造成程序或數(shù)據(jù)交換錯誤，脫離正常程序。

(2)系統(tǒng)多任務運行時，系統(tǒng)資源不夠，未能在預定的時間內(nèi)完成預定的工作，不能正常返回標志信息。

(3)新增硬件或軟件與已有系統(tǒng)沖突。

(4)不正當?shù)牟僮?、病毒或其他原因引起系統(tǒng)工作不正常。

3.5.1CMOS芯片和電池

CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互補金屬氧化物半導體)是一種集成電路芯片制造工藝。其實，我們通常講的計算機里的CMOS，實質(zhì)就是CMOSSRAM(ComplementaryMetalOxideSemiconductorStaticRandomAccessMemory)，3.5*主板其他硬件也就是用CMOS工藝制造的靜態(tài)隨機存儲器。為什么我們需要用CMOS工藝制造的靜態(tài)隨機存儲器？主要是因為CMOSSRAM的最大特點就是功耗低。時鐘(年、月、日、分、秒等)信息和BIOS設置的參數(shù)都保存在CMOSSRAM中。早期主板上的時鐘(32.768kHz)產(chǎn)生電路、CMOSSRAM全部的工作電流通常不能超過30μA；就目前來說，其工作電流更小。南橋芯片(ICH)內(nèi)就含有CMOSSRAM。據(jù)Intel官方資料稱其平均工作電流只有3μA。如果電池的容量為170mAh(假定可用容量)，平均工作電流為3μA的話，電池的壽命至少是：

170000μAh/3μA=56666h=6.4年，這就是為什么主板上的一顆紐扣電池能夠用好幾年的原因。

主板的電池供電給時鐘(32.768kHz)產(chǎn)生電路和CMOSSRAM，系統(tǒng)關機時，既能保證時鐘信息準確，也不會使BIOS設置的信息丟失。

CMOSSRAM本身只是一組存儲器，只有數(shù)據(jù)保存功能，而對CMOS中各項參數(shù)的設定要通過專門的程序。早期的CMOS設置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT機型)，使用很不方便?，F(xiàn)在多數(shù)廠家將CMOS設置程序保存到了BIOS芯片中，在開機時通過特定的按鍵就可進入CMOS設置程序，可方便地對系統(tǒng)進行設置，因此CMOS設置又叫做BIOS設置。早期的CMOS是一塊單獨的芯片MC146818A(DIP封裝)，共有64個字節(jié)存放系統(tǒng)信息。386以后的微機一般將MC146818A芯片集成到其他的IC芯片中(如82C206，PQFP封裝)，586主板上更是將CMOS與系統(tǒng)實時時鐘和后備電池集成到一塊叫做DallasDS12887A的芯片中。隨著微機的發(fā)展和可設置參數(shù)的增多，現(xiàn)在的CMOSRAM一般都有128字節(jié)至256字節(jié)的容量。為保持兼容性，各廠商的CMOS

SRAM的前64字節(jié)內(nèi)容的設置統(tǒng)一與MC146818A的CMOSSRAM格式一致，而擴展出來的部分則存入自己的特殊設置。

不過，現(xiàn)在的主板CMOS

SRAM都已集成到南橋芯片中。南橋芯片中都會有一個256字節(jié)的CMOSSRAM芯片，用來存儲BIOS的設置信息和時鐘信息。VIAVT82C686A中內(nèi)置有DS12885型實時時鐘外帶擴展的256字節(jié)CMOSSRAM，以及日/月時鐘。IntelICH中集成有一個與摩托羅拉MC146818A相兼容的實時時鐘以及256字節(jié)SRAM。RTC(RealTimeClock)系統(tǒng)即使在系統(tǒng)斷電時，仍保持時鐘/日期信息并存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)。RTC時鐘以32.768kHz的晶振頻率為基準，用一個單獨的鋰電池供電。圖3-22所示為主板上的紐扣電池，它可保證在系統(tǒng)不通電的情況下仍能將SRAM中的數(shù)據(jù)保存6年。當RTC的工作電壓為(3.0～3.3)V時，時鐘的精度高；低于3.0V時，時鐘的精度將降低。

圖3-22主板上的紐扣電池放電可以清除CMOS里存儲的參數(shù)。主板上有跳線帽(ClearCMOS)，可用來清除CMOS參數(shù)。也可通過debug命令直接操作I/O端口，改寫CMOSSRAM的內(nèi)容，從而破壞其CMOS

SRAM校驗和(Checksum)。計算機每次開機時都會計算CMOSSRAM內(nèi)容的校驗和，并與以前保存在CMOSSRAM中的校驗和字節(jié)進行比較，當它們不同時，計算機就認為電池電壓低，配置信息已丟失，需重新進行CMOSSRAM設置。利用以上特性可清除密碼，但要注意的是：保存時間的字節(jié)不進行累加和運算，對低地址字節(jié)的改寫不能破壞其校驗和，故改寫時間內(nèi)容無效。大家應該清楚的是：CMOSSRAM(128字節(jié)或256字節(jié))的內(nèi)容是通過I/O端口70h和71h進行操作的，首先debug命令輸出要進行操作的字節(jié)地址到70h，再通過對71h寫數(shù)據(jù)來完成對70h字節(jié)里保存的地址的寫操作。當然也可通過debug命令I對CMOSSRAM內(nèi)容進行讀操作，操作方法同寫操作。

RTC(Standard)RAM中00h～0Dh內(nèi)容如表3-3所示，而0Eh～7Fh的114個字節(jié)為用戶自定義RAM。表3-3RTC中00h～0Dh常規(guī)內(nèi)容在設置CMOS的操作中，可能將CMOS設置的密碼遺忘，這時可以用Debug命令將CMOS保存的密碼破壞，恢復為初始值。debug命令如下：

debug

--O7021

--O7123

--Q

然而，不管計算機的集成度有多高，CMOSSRAM的工作原理都是一樣的。為了加深對CMOSSRAM的認識，下面介紹一下RTC(RealTimeClock)的典型電路。

1.

DS12887A簡介

DS12887A的實時時鐘(RTC)加RAM設計用于直接替代DS1287A。DS12887A與DS1287A在外形、裝配以及功能上均相同，只是DS12887A帶有額外的64字節(jié)通用RAM。對于這些增加的RAM空間的訪問，取決于訪問周期中尋址階段AD6上的邏輯狀態(tài)。 引腳用來清除(置為邏輯1)所有的114字節(jié)普通用途RAM，但不會影響到與實時時鐘有關的RAM。為了清除RAM，必須在沒有提供VCC的后備電池模式下，強制 為輸入邏輯0(-0.3V～+0.8V)。

的功能設計用于通過人工手段(手動接地或通過開關接地)而非通過外部緩沖器來驅(qū)動DS12887A。該器件的引腳定義見表3-4。詳細情況可參考DS12887數(shù)據(jù)手冊。圖3-23為DS12887A引腳圖。表3-4DS12887A引腳信號圖

圖3-23

DS12887A引腳圖

DS12887A的主要特性如下：

(1)直接替代IBMAT計算機的時鐘/日歷。

(2)引腳與MC146818B和DS1287A兼容。

(3)在沒有電源的情況下，可以在10年工作中保持完全非易失。

(4)內(nèi)含鋰電池、石英晶體和支持電路的完備子系統(tǒng)。

(5)計算秒、分、時、星期、日、月、年信息。

(6)用二進制或BCD表示時間、日歷和鬧鐘信息。

(7)有配合AM、PM的12小時模式或24小時模式。

(8)有夏令時選擇。

(9)可選擇Motorola或Intel總線時序。

(10)總線分時復用可提高引腳利用率。

(11)軟件接口類似128個RAM地址。

(12)具有14字節(jié)時鐘與控制寄存器。

(13)具有114字節(jié)通用RAM。

(14)具有可編程方波輸出。

(15)具有總線兼容的中斷信號(IRQ)。

(16)三路中斷可分別通過軟件屏蔽與檢測。

(17)日歷鬧鐘可設置為每秒一次至每天一次。

(18)周期中斷可設置在122～500ms。

(19)時鐘刷新結(jié)束。

2.

ICH2RTC外部電路分析

ICH2RTC要求一個外部的32.768kHz晶體振蕩器連接到ICH2的RTCX1和RTCX2腳。圖3-24所示是組成RTC振蕩器的外部電路及供電、CMOS清除電路。

V3SB的電壓為3.3V，由電源供應器的

+5VStandby經(jīng)電壓變換電路得到V3SB。D1、D2兩個二極管將電池和電源V3SB隔離開來，確保只有一組工作。只要交流電路一接通，開關電源就會提供

+5VStandby，V3SB就會給RTC電路供電，D1反偏截止；交流電路斷開時，電池經(jīng)D1、R3給RTC電路供電。C4的作用可消除電源的短時擾動，能瞬間提供較大電流，提高驅(qū)動負載的能力。

JP6排針1、2連接時，RTCCMOSSRAM內(nèi)資料正常保存；排針2、3連接時，RTCRST#為低電平，RTCCMOSSRAM復位，CMOSSRAM內(nèi)資料被清除。

圖3-24ICH2RTC振蕩器的外部電路及供電、CMOS清除電路3.5.2系統(tǒng)頻率電路與時鐘電路

主板上的晶體振蕩器一般有2到3顆，其晶振頻率分別是32.768kHz、14.318MHz和24MHz，前兩顆是一定有的。

32.768kHz晶振呈圓桶狀，如圖3-25所示。它的尺寸很小，可以在石英表(鐘)中找到。主板上的時間獲得就靠它。

圖3-2532.768kHz晶體振蕩器(左側(cè))和14.318MHz半高型晶體振蕩器(右側(cè))外形

14.318MHz晶振一般有半高型或全高型，產(chǎn)生一個時基信號。受控振蕩電路根據(jù)時基信號提供多種頻率信號，其中包括主板上的66/83/100/133/166/200MHz外頻，以及PCI等的工作頻率。

24

MHz信號是軟驅(qū)接口電路的時鐘信號，沒有它，軟驅(qū)就不能工作。24

MHz信號有時是由14.318

MHz作為時基的受控振蕩電路產(chǎn)生的。

隨著網(wǎng)卡、聲卡等設備集成到主板上，晶體振蕩器或受控振蕩電路提供的頻率也會越來越多。

Intel810E2芯片改善了用于IntelCeleron處理器和IntelPentiumⅢ

第一代集成圖像芯片的性能，圖形加速器架構(gòu)包含專門的并行方式執(zhí)行的多媒體引擎，可提供高性能的3D、2D和動畫補償處理能力。Intel810E2取消了ISA總線。

Intel810E2芯片平臺可用CK810E作為頻率發(fā)生器。CK810E的引腳與CK810兼容，其封裝是56腳的窄間距小外形塑料封裝(ShrinkSmallOutlinePackage，SSOP)。

CK810E與CK810相比有一個(REFCLK)引腳復位時功能已改變。

CK810E要輸出幅度為3.3V和2.5V的時鐘信號，因此CK810E需要3.3V和2.5V工作電源。電源應盡可能干凈和穩(wěn)定，任何噪聲都會通過時鐘信號的傳輸通路影響系統(tǒng)的正常工作。

CK810E提供的頻率見表3-5。表3-5CK810E產(chǎn)生的時鐘頻率CK810E的特性如下：

(1)可提供3路處理器時鐘頻率66/100/133MHz，(2.5V)分別用于Processor、GMCH、In-TargetProbe(ITP，主板內(nèi)目標系統(tǒng)探測器)。

(2)可提供9路SDRAM時鐘頻率100MHz(3.3V)，分別用于SDRAM[0:7]、DClk)。

(3)可提供8路PCI時鐘頻率(33MHz)(3.3V)。

(4)可提供2路APIC時鐘頻率16.67MHz或33MHz，與2.5V的處理器時鐘頻率同步。APIC的全稱為AdvancedProgrammableInterruptController，即高級可編程中斷控制器。

(5)可提供2路48MHz時鐘頻率(3.3V)。

(6)可提供2路3V66MHz時鐘頻率(3.3V)。

(7)可提供1路14.31818MHz(3.3V)REF時鐘頻率，此端上電時可作輸入使用，輸入狀態(tài)可確定APIC時鐘頻率。

(8)

66/100/133MHz處理器外頻依據(jù)上電時的狀態(tài)確定(Sel0、Sel1、REF)。

(9)外部14.31818MHz晶體振蕩器為基準頻率。

(10)

I2C可關斷未使用的時鐘頻率。

Intel810E2芯片平臺采用了CK810E頻率發(fā)生器的時鐘頻率架構(gòu)，如圖3-26所示。

圖3-26810E2時鐘頻率架構(gòu)其中ITP(In-TargetProbe)為主板內(nèi)目標系統(tǒng)探測器，用于制作樣板時測試；GMCH(GraphicsMemoryControllerHub，圖形內(nèi)存控制器集線器)俗稱北橋；ICH(I/OControllerHub，輸入/輸出控制中心)俗稱南橋；SIO(SuperI/O)一般含有鍵盤、鼠標、軟驅(qū)控制器，串口和并口等。

PentiumⅢ

處理器選擇外頻為100MHz或133MHz，通過BSEL1腳對CK810E頻率發(fā)生器進行設置。當其BSEL0腳連接到PGA370腳座時，PentiumⅢ

處理器并不用此信號，只有賽揚處理器(CPUID

=

0665)使用BSEL0信號。

PentiumⅢ

處理器需要BSEL1、BSEL0的邏輯電平為3.3

V，這和CK810E、GMCH是一樣的；而賽揚處理器需要2.5V邏輯電平。

圖3-27詳細表示了BSEL[1:0]的電路設計，注意此時BSEL[1:0]需要1kΩ的上拉電阻。

CK810E已經(jīng)設計成支持66MHz、100MHz、133MHz三種頻率，見表3-6。REF腳在上電時已被重新定義為頻率選擇輸入端(BSEL1)，然后輸出一個14.318MHz的參考時鐘頻率。這樣CK810E就保持了與CK810兼容的問題。

ICH2自帶的USB可禁用，但只有系統(tǒng)采用PCI總線型的USB控制器時才這樣做。要禁用自帶的USB，須確保差分線對(differentialpairs)都有15kΩ的下拉電阻，而且要將OC[3:0]#上拉到VCC3SBY，以確保ICH2的OC[3:0]#的信號無效。USB的功能雖然被禁止，但要確保連接到ICH2的48MHzUSB一直工作。

圖3-27PGA370BSEL[1:0]的電路設計表3-6CK810E上電復位初態(tài)陣列真值表3.5.3分立元件類

1.電容

電容是在兩層導電物質(zhì)之間填充一層絕緣物質(zhì)所構(gòu)成的，具有儲存一定電荷的能力。電容只能通過交流電而不能通過直流電，因此常用于整流(把交流電變成直流電)和濾波(把殘余的交流電短路掉)。

電容常見的標記方式是直接標記，其常用的單位有pF、μF兩種。如470μF電解電容，如圖3-28所示，很容易辨認。但一些小容量的電容或貼片電容采用了數(shù)字標示法，即在三位數(shù)碼中，從左至右，第一、二位數(shù)表示電容標稱值的第一、二位有效數(shù)字，第三位數(shù)為倍率(即在前兩位數(shù)后加0的個數(shù))，單位為pF。例如343表示34×1000

pF。

圖3-28主板上的電容、電感電容有許多種類，常見的有鋁電解電容、鉭電容和獨石電容等。

鋁電解電容是最常見的電容，一般尺寸較大且有極性，它的特點是容量大、價格低，但容易受溫度影響并且準確度不高。隨著使用時間的增長，鋁電容會逐漸失效。鋁電容被應用于低頻濾波，起到穩(wěn)定電壓的作用。

鉭電容全稱是鉭電解電容，它也屬于電解電容的一種，適合在高溫下工作，特點是壽命長、耐高溫、準確度高，不過，其容量較小，價格也比鋁電容貴。

獨石電容無極性，容量也很小，一般可耐很高的溫度和電壓，常用于高頻濾波。獨石電容看起來有點像貼片電阻，但貼片電容上沒有代表容量大小的數(shù)字。

2.電感

在主板上，可看見銅線纏繞的線圈(見圖3-28)，這個線圈叫電感。電感主要分為磁心電感和空心電感兩種。前者電感量大，常用在濾波電路；后者電感量較小，常用于高頻電路。好的電感線圈，如果是采用單線繞制，銅線應該粗大，間隔均勻；如果采用多股銅線繞制，每股線之間要相隔均勻，而且在圓周上分布也盡量均勻。應該注意兩個電感線圈切忌放在一起，因為這樣很容易產(chǎn)生互感，使板卡的電磁兼容性能大大降低。

3.電阻

電阻的種類比較多，按照材料大概可以分為碳膜電阻和金屬膜電阻等。

碳膜電阻器是結(jié)晶碳沉積在陶瓷骨架上制成的，它的外層通常涂上綠漆。碳膜電阻電壓穩(wěn)定性好，價格低廉，可在70℃的溫度下長期工作。

金屬膜電阻器的電阻膜是通過真空鍍膜等方法制成的，由于電阻膜采用的是金屬材料，因而耐熱性能好，能在

+125℃的溫度下長期工作。金屬膜電阻器的性能比碳膜電阻