第2章-计算机主板

内容回顾问题：1、查找故障应遵循哪些原则？2、硬件故障分析查找方法有哪些？先软后硬的原则先外后内的原则先易后难的原则直接观察法插拔法替换法测量法第2章计算机主板2.1主板的作用2.2主板结构标准2.3主板内部插槽2.4设备接口及总线2.5主板芯片组2.6主板跳线2.7主板技术2.8主板选购2.9笔记本主板2.10主板诊断卡的使用2.11主板故障分析与排除2.1主板的作用1、连接各个部件的物理通路；2、各部件之间数据传输的逻辑通路。3、计算机在运行时对系统内的部件和外部设备的控制都必须通过主板来实现，同时计算机整体运行速度和稳定性也在很大程度上取决于主板的性能。2.2主板结构标准1、ATX（图2-1）和MicroATX（图2-2）结构。图2-1ATX结构的主板图2-2MicroATX结构的主板ATX结构

ATX主板是目前最常见的主板结构，ATX主板有如下特点：1．空间增加2．提供标准的I/O面板插座3．硬盘/软盘接口电路设计在主板的边缘4．内存条插槽移至主板中间5．使用20针或者24针的电源插座6．支持网络唤醒、modem开机、键盘开机、定时开关机。7．支持硬件监视8．高级电源配置接口ACPI9．STR（SuspendtoRAM）技术2、BTX结构主板支持Low-profile，也即窄板设计，系统结构将更加紧凑；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；主板的安装将更加简便，机械性能也将经过最优化设计。BTX结构3、ITX结构主板

结构紧凑，用来支持用于小空间的、相对低成本的电脑，如用在汽车、机顶盒以及网络设备中的电脑，银行自助终端和工业控制中。

CPU插槽SATA接口内存插槽PCIE插槽2.3主板内部插槽ATX主板的结构2.3主板内部插槽2.3.1CPU插槽目前主流的CPU插座有两种：一是Intel的LGA775、LGA1366插座；二是AMD的AM2/AM2+/AM3插槽。LGA775插槽LGA1366插槽AM2/AM2+/AM3插槽LGA775CPU的安装：2.3.2内存插槽目前流行的内存条有DDRSDRAM、DDR2SDRAM和DDR3SDRAM，相应的内存插槽也有3种。2.3.3其他插槽2.4设备接口及总线2.4.1SerialATA接口插座1、主板上的SATA接口的如图所示。2、eSATA接口eSATA接口插座如图所示。2.4.2IDE接口2.4.3其它接口1、USB接口USB1.1USB3.0公口USB3.0母口传输速率：12MbpsUSB2.0USB3.0传输速率：480Mbps单向数据传输传输速率：4.8Gbps双向并发数据传输USB主要优点：速度快连接简单快捷无需外接电源统一输入输出接口标准支持多设备连接提供了对电话的两路数据支持良好的兼容性USB3.0规范1、有9个触点。2、支持双向并发数据传输。3、支持铜和光纤两种线缆。4、可提供900mA的电流。5、连接器与USB2.0兼容。USB设备连接1、USB电缆分为屏蔽型和非屏蔽型。2、USB设备本身不带独立的电源适配器；3、耗电量大的USB设备仍然需要单独供电。USB规范的组成控制器、控制器的驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备和针对不同设备的设备驱动程序。USB规范4种不同的数据传输方式控制(Control)方式传送：USB系统软件用来主要进行查询、配置和USB设备发送命令。同步(isochronous)方式传送：如麦克、音箱、电话。中断(interrupt)方式传送：键盘、鼠标、游戏手柄。

批量(bulk)传送：打印机、扫描仪和数码相机。2、IEEE1394接口IEEE1394接口有两种标准，一种是标准接口，一种是小型接口，其接口插座如图所示。支持热插拔提供了点对点传输功能可为外设提供电源最多支持63个设备支持同步和异步数据传输3、PS/2接口1针为鼠标/键盘信号4针为+5V电源3针为地线5针为键盘/鼠标时钟信号624.串行接口COM接口插座如图所示。5.并行接口并行接口，简称并口，其插座如图所示。2.4.4总线插槽新出的主板上只有PCI插槽和PCI-E插槽，如图所示。ISA、PCI、AGP总线内容回顾ATX主板的结构目前主板常用的插槽和外部设备接口有哪几种？1、总线什么叫总线？总线是连接计算机中各部件的一组物理信号线及相关的控制线路。总线的分类：地址总线、数据总线、控制总线。总线性能指标：

总线时钟频率、总线宽度。总线数据传输速率=总线时钟频率*总线宽度/82、PCI总线PCI插槽3、AGP总线AGP插槽

在PCI的基础上专门针对3D图形处理开发的高性能总线。直接与北桥芯片相连，让视频处理器与系统主内存直接相连，使3D图形数据直接传送到主存，不需要经过PCI总线。3、PCI-E总线PCI-E总线特点：（1）是一种点对点的串行连接总线。（2）支持双向传输模式和数据分通道传输模式。（3）充分利用先进的点对点互连、基于交换的技术、基于包的协议来实现新的总线性能和特征。（4）与PCI总线保持良好的兼容性，可以保持软件的继承和可靠性。

传输通道数脚Pin总数主接口区Pin数总长度主接口区长度x1361425mm7.65mmx4644239mm21.65mmx8987656mm38.65mmx1616414289mm71.65mm规格总线宽度工作时脉传输速率PCI2.332位元33/66MHz133/266MiB/sPCI-X1.064位元66/100/133MHz533/800/1066PCI-X2.0（DDR）64位元133MHz2.1GiB/sPCI-X2.0（QDR）64位元133MHz4.2GiB/sAGP2X32位元66MHz532MiB/sAGP4X32位元66MHz1.0GiB/sAGP8X32位元66MHz2.1GiB/sPCI-E1X8位元2.5GHz512MiB/s（双工）PCI-E2X8位元2.5GHz1.0GiB/s（双工）PCI-E4X8位元2.5GHz2.0GiB/s（双工）PCI-E8X8位元2.5GHz4.0GiB/s（双工）PCI-E16X8位元2.5GHz8.0GiB/s（双工）PCI–E2.0特点（1）频率提升。（2）可更好的支持未来高端显卡。（3）新增“输入输出虚拟化”技术。（4）数据传输速率并非固定，能从软件动态的更改传输速率。（5）PCIExpressCable使PCI设备不仅仅只能够插入插槽，还能够通过标准的铜电缆相连接，连接距离最长可达10米，数据传输速率可以达到2.5Gbps。2.5主板芯片组主板芯片组在主板上的位置如图所示。2.5主板芯片组南、北桥结构组成的主板示意图2.5.1南、北桥芯片的作用1、北桥芯片主要负责管理CPU的类型、主频、前端总线频率、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格，ECC纠错等。整合型芯片组还集成了显卡芯片。2、南桥芯片主要负责管理PCI、USB总线、IDE接口、SATA接口、网卡、BIOS以及其它周边设备的数据传输；3、单芯片组单芯片组就是将南北桥芯片集成到一块集成电路中。

优点：提高性能。缺点：集成度大使发热量高，电气性能也略有下降导致超频受到影响。工艺要求高，产品废品率高。2.5.2主流芯片组1.Intel4系列芯片组4系列芯片组的用户定位为：针对高端用户芯片组——Bearlake-X（X48）针对主流市场芯片组——Bearlake-P（P45/P55）主流整合芯片组——Bearlake-G+（G45/G55）1.Intel4系列芯片组（1）P45芯片组。北桥功能

支持CPU类型

Core2Duo、Core2Quad

支持CPU个数

1

标准CPU插槽

Socket775

超线程

支持

前端总线频率

800/1066/1333MHz

内存类型

DDR2/DDR3

内存最高传输标准

DDR2800/DDR31066

内存模组

4

最大内存容量

16GB(DDR2)/8GB(DDR3)

双通道内存

支持

ECC校验

不支持

显卡插槽

PCIExpress2.0x16

多显卡技术

CrossFire南桥功能

IDE接口标准

不支持

IDE接口个数

无

SATA接口标准

SATAII

SATA接口个数

6

USB接口标准

USB2.0

USB接口个数

12

集成声卡

HDAudio

南桥PCI-E通道数

6

网卡

10/100/1000M

PCI插槽最大数量

4

（2）X58主板芯片组北桥功能适用类型台式机支持CPU类型：IntelCorei7、Corei7Extreme支持CPU个数：1

标准CPU插槽：Socket1366超线程：支持前端总线频率：（MHz）2400/3200内存类型：视CPU而定内存最高传输标准：视CPU而定内存模组：视CPU而定最大内存容量：视CPU而定双通道内存：三通道DDR3显卡插槽：2条全速PCI-Ex162.02、AMD平台主流芯片组

CPU类型支持AMD羿龙四核,速龙双核,速龙FX,速龙64,闪龙处理器

CPU插槽SocketAM2/AM2+支持内存传输标准DDRII1066/800支持内存最大容量16GB内存插槽数量4个DDR2DIMM内存插槽显卡接口标准2个PCIExpress×16硬盘接口标准SATAII

IDE接口数量1个

SATA接口数量6个

USB接口数8个2.6主板跳线

主板上的跳线实际是一组用来改变主板电路工作状态的开关。主板上常见跳线开关有如下几种：

1．清除开机口令跳线。

2．BIOS升级跳线。

3．系统总线频率跳线和CPU工作电压跳线。2.6主板跳线2.7主板技术1．防病毒技术：如防BIOS写入保护功能，在BIOS中固化反CIH病毒程序等。2．免跳线技术：通过BIOS程序或其它软件改变主板上的参数，而不需要打开机箱了。3．温控监测技术：采用温度检测和系统散热管理功能，用以防止过热而影响系统速度，或烧坏关键部件。4、防雷技术：单防雷塔设计、双防雷塔设计。单防雷塔设计中有保险电路元件和高耐压元件等。双防雷塔设计多了一颗高耐压元件，实现增倍抗压。5、节能技术：华硕的EPU节能技术和技嘉的DES全自动动态节能技术。

EPU原理：在轻负载情况下将供电相数有16相或8相转为4相，从而减少供电模块的电力耗费。

DES原理：通过对处理器电压调节模块进行多段式转换，从而实现对处理器功耗的有效管理。6、交火技术：CrossFire技术可让多张显卡同时在一部电脑上并排使用，增加运算效能。目前主板使用的HybridSLI和HybridCrossfireX(混合交火技术)可以让集成显卡和独立显卡协同工作。

2.8.1主板的选购原则1．根据应用需求2．各项附加功能3．品牌4．价格5．服务根据自己的实际需要采购主板，满足物尽其用、物超所值。防病毒体系等软硬件安全保护措施、各种方便的开机方式、管理的智能化程度、散热性能等流行的接插界面都会对用户的使用感受和升级考虑有所影响。2.8主板选购一线品牌：华硕、微星、技嘉、精英、富士康。二线品牌：升技、磐正、梅捷、硕泰克。

2.8.2主板选购技巧1．注意主板的芯片组2．注意主板的制造工艺3．注意主板的可扩展性4．注意整合型主板5．注意主板的保护性能主板是否全新主板做工要精细主板结构布局要合理注意PCB板层数购买的主板还应配有主板芯片驱动程序以及一份印刷精美、解释详细的使用说明书。主板是否全新主板做工要精细主板结构布局要合理注意PCB板层数购买的主板还应配有主板芯片驱动程序以及一份印刷精美、解释详细的使用说明书。2.9笔记本主板2.9.1笔记本主板简介2.9.2Intel移动芯片组Montevina（迅驰2）平台采用代号为“Cantiga”芯片组：GM45、GM47、PM45三大系列芯片组。GM45和GM47为整合芯片组，前者面向主流，后者面向高性能。PM45则是面向独立显卡的芯片组。Cantiga芯片组的主要特点：

1、集成了真正支持DirectX10及ShaderModel4.0API的新一代GPU。2、支持DDR3内存。3、整合降低CPU负载的VC-1/MPEG4AVC解码器。4、在Cantiga的北桥中整合了TPM1.2版的安全芯片功能，TPM1.2支持Bitlocker加密功能，使笔记本安全更有保障。

5、USB2.0接口增加到12个，SATA300接口也增加到4个

2.9.3AMD移动芯片组AMD特有的内存控制器技术，支持PCI-E2.0

2.9.4笔记本电脑外部接口

2.9.5笔记本电脑散热问题1、风扇散热2、散热板散热3、散热管技术4、智能温控系统5、键盘对流散热6、机壳散热方式2.10主板诊断卡的使用

主板诊断卡的工作原理：利用主板中BIOS内部自检程序的检测结果，通过代码的形式显示出来，以便定位主板的故障所在。主板诊断卡的检测步骤：（1）将主板诊断卡插到主板上，CPU、内存、扩充卡等设备均需拔出，仅接主板电源后通电。（2）通电后观察各指示灯情况，根据表2-3（P43）判断故障点。（3）排除以上简单故障后，把有关扩展