第二部分主板

第二部分主板

主板英文名为Mainboard或Motherboard,也称为主机板或母板。它是计算机系统中承载各个部件的平台，同时也负责各个部件信息的交流。学习目标：1、了解主板的作用2、了解主板的分类3、掌握主板的构成4、掌握主板的选择、安装和测试的方法5、掌握主板的维护方法计划授课学时：6学时主板的主要内容主板的作用主板的分类主板的构成*主板的选择、安装和测试*主板的维护**主板的作用主板在计算机系统起着非常重要的作用，具体的为：

1、它直接或间接的将计算机中其它各部件连接起来；

2、负责各部件间的信息交流，并为各部件提供电源。

3、主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。它类似人的躯体。主板的分类

主板可以按多种方式进行划分，这里按3种方式划分：按主板支持的CPU类型划分分为386主板、486主板、奔腾主板、P4主板等按主板芯片组类型划分针对INTELCPU：865、875、915、945、975、P45等主板

针对AMDCPU：

1、NVIDIA的nForce2、nForce3、nForce4、nForce5等主板

2、威胜VIA的KT266、KT400、KT600、KT800等主板按主板的外形划分分为AT、BabyAT、ATX、MicroATX、BTX等主板AT主板

AT是最基本的板型，一般应用在586以前的主板上。

AT主板的尺寸较大，大量的线缆导致计算机内部结构复杂，视线混乱，布局不合理。BabyAT

BabyAT主板是AT主板的改良型，比AT主板略长，而宽度大大窄于AT主板。BabyAT主板比AT主板布局更合理些。

BabyAT主板上，一般都同时内建有两个6针连接器和20针电源连接器，所以可以使用AT或ATX电源供应器。ATX主板

ATX是目前最常见的主板结构，它在BabyAT的基础上逆时针旋转了90度，这使主板的长边紧贴机箱后部，外设接口可以直接集成到主板上。

ATX结构中具有标准的I/O面板插座，提供有两个串行口、一个并行口、一个PS/2鼠标接口和一个PS/2键盘接口，其尺寸为159mm×44.5mm。这些I/O接口信号直接从主板上引出，取消了连接线缆，使得主板上可以集成更多的功能，也就消除了电磁幅射、争用空间等弊端，进一步提高了系统的稳定性和可维护性。MicroATX主板

MicroATX也称MiniATX结构，它是ATX结构的简化版。MicroATX规格被推出的最主要目的是为了降低个人电脑系统的总体成本与减少电脑系统对电源的需求量。主要特性：更小的主板尺寸、更小的电源供应器，使主板的成本下降。BTX主板

BTX是英特尔提出的新型主板架构BalancedTechnologyExtended的简称，是ATX结构的替代者。其主要特点：

1、窄板设计，系统结构将更加紧凑；

2、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；

3、主板的安装将更加简便，机械性能也将经过最优化设计。主板的构成从两个角度来分析主板的构成电子元器件组成功能部件主板的构成（电子器件）电子元器件生长的土壤－PCB板（印刷电路板）

PCB板的基层是一种绝缘、隔热、抗弯曲的材料。（1）其内部由若干层组成，如接地层、信号层、电源层、和绝缘层等），层数越多，内部信号干扰越小，主板越稳定。（2）PCB板上承载各种电子元器件主板上的各种电子元器件

(1)电容：C(2)电阻：R(3)电感：L(4)二极管：D(4)三极管、场效应管:Q(5)晶体振荡器:X,Y,Z(6)芯片：UV

常见的芯片（IC）常见的芯片北桥南桥BIOSRTC(CMOS)互补金属氧化物半导体，由电池供电，与小晶振连接时钟发生器(ICS)

与14.318晶振连接的芯片，为各总线、各芯片提供固定的且相匹配的时钟信号电源管理芯片

负责管理和控制CPU工作电压，一般在CPU附近（在场效应管和电感附近）外围设备管理芯片串口芯片监控芯片其它集成芯片（声卡、显卡、网卡）主板的构成（功能部件）*主板的实例图

芯片组的含义

主板实例图主板的抽象图

三个基本概念—总线、字长与带宽

主板抽象图主板的构成

按芯片中南北桥芯片连接部件进行划分：

1、与北桥连接的部件

2、与南桥连接的部件

3、其它部件芯片组的含义什么是芯片组在计算机系统中数据的处理、控制命令的发布等操作都是由芯片来完成的。最主要的芯片就是CPU，但CPU并不完成所有的操作，有些操作由主板上其它多个芯片来完成，我们将这些芯片称之为芯片组。芯片组的作用

芯片组辅助CPU完成数据处理和对各部件的协调控制等操作。它是主板的核心，决定了主板性能和功能。

芯片组中最重要的两个芯片：北桥芯片和南桥芯片

北桥芯片：决定了主板的性能；它决定了主板所支持CPU类型、内存类型、显卡规格及系统总线的工作频率。

南桥芯片：决定了主板的功能；它决定了主板上扩展槽的规格和数量（如PCI、USB、IDE），还决定了其它输入输出设备的规格和数量（如串并口）。主板实例图实例图续主板抽象图1、与北桥连接的部件CPU插槽内存插槽显卡插槽分为AGP(2.1GB/S)和PCIExpress(单向单通道250MB/S)

CPU、内存和显卡三者的数据处理及传输量占系统的80%以上，北桥的协调能力对三者性能的发挥至关重要。由此可见，北桥工作状态的稳定性与北桥数据传输的速度决定主板的性能，以至于影响整个系统的性能。2、与南桥连接的部件1、总线（扩展槽）

（1）PCI总线(33MHZ,32位(133MB/S)64位（266MB/S）)

（2）USB总线2、接口

（1）IDE接口（ATA接口分为ATA33/66/100/133） （2）SATA接口(传输速度可达150MB/S)

（3）软驱接口 （4）串口、并口、键盘接口、鼠标接口（声卡网卡显卡接口）3、其它集成芯片

（1）网络芯片 （2）声卡芯片（3）BIOS（基本输入/输出系统）（4）cmos

南桥连接部件的规格及多少决定主板的功能强弱Usb总线USB是”UniversalSerialBus”的缩写，含义是“通用串行总线”。1、usb总线标准

(1)常见的标准有USB1.1、USB2.0和USB3.0。

(2)三者相互兼容，只是速度不同分别是12Mbps、480Mbps、5Gbps2、USB连接设备特点

USB用一个4针插头作为标准插头，最多可以连接127个外部设备，并且支持热拔插SATA接口

SATA（SerialATA）接口是串行接口，不同于并行的ATA接口，它支持数据和指令的检查和纠错，提高了数据传输的可靠性。它还支持热拔插。相对于IDE（并行ATA）接口其优点：

SerialATA的起点更高、发展潜力更大。

SerialATA1.0数据传输率可达150MB/s；

SerialATA2.0的数据传输率将达到300MB/s；

最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。

3、其它部件主板电源接口、CPU风扇电源接口、显卡风扇电源接口硬件错误诊断芯片硬件监控芯片CMOS电池各种插针及跳线电源回路电源回路电源回路是主板中的一个重要组成部分，其作用为:对主机电源输送过来的电流进行电压的转换，将电压变换至CPU所能接受的内核电压值，使CPU正常工作（）对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤，滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。电源回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。电源回路采用多相供电可以提供更平稳的电流，使电脑的稳定性更高、性能发挥的更好。电源回路实例图电源回路实例图电源接口Cmos电池主板的选择、安装和测试*主板的选择主板的安装**主板的测试主板的选择选择合适的芯片组北桥：决定了CPU、内存、显卡的规格，即决定主板的性能南桥：决定了主板具备的功能

常见的芯片组（INTEL、AMD）可升级性、可扩展性稳定性（用料及做工）兼容性（对其它部件的适应程度）性价比（整合主板）品牌及售后服务主板的品牌一线大厂（华硕、微星、技嘉、精英）二线厂（磐正、升技、英特尔、硕泰克、钻石）整合主板

集成了显卡芯片的主板，称为整合主板，除显卡以外，一般还集成声卡和网卡，其特点：1、稳定性较高、兼容性较好2、易于安装和维护，故障率较低3、价格合理4、扩展和升级能力较差5、综合性能一般主板的安装**第一步：将主板安装到机箱内第二步：设置跳线第三步：连接内部连线第四步：连接外部连线第五步：连接电源第六步：清除杂物附:(1)双通道内存的安装

(2)USB接口的安装

(3)sata硬盘的安装第一步、将主板安装到机箱内第二步：设置跳线有的主板安装是需要跳线进行参数设置：CPU相关参数：外频、倍频及工作电压内存相关参数：工作频率和工作电压PCI总线：工作频率和电压其它：BIOS改写、CMOS清除等第三步：连接内部连线内部连线主要指主板上的插针与机箱的连线常见的插针有：单行插针和双行插针常见的插针种类及安装方法：1、电源开关2、复位开关3、电源指示灯4、硬盘指示灯5、扬声器1、电源开关电源开关是激发ATX电源向主板及其它各设备供电的信号，机箱面板上的电源开关用于开启/关闭电源。连接电源开关连线时，先从机箱面板连线上找到标有“PowerSW”的两针插头，分别是白棕两种颜色，然后插在主板上标示有“PWRSW”或“PWR”字样的插针上就可以，不需要注意插接的正反。2、复位开关

复位开关是用于重新启动计算机的。连接复位开关连线时，先从机箱面板连线上找到标有“ResetSW”的两针插头，分别是白蓝两种颜色，然后插在主板上标示有“Reset”或“RST”字样的插针上就可以，不需要注意插接的正反。3、电源指示灯

电源指示灯可以表示目前主板是否加电工作。连接电源指示灯连线时，先从机箱面板连线上找到标有“PowerLED”的三针插头，中间一根线空缺，两端分别是白绿两种颜色，然后插在主板上标示有“PWRLED”或“PWLED”字样的插针上。由于电源指示灯是采用发光二极管，所以连接是有方向性的。有些主板上会标示“PLED+”和“PLED-”，我们需要将绿色一端对应连接在PLED+插针上，白线连接在PLED-插针上即可。4、硬盘指示灯

硬盘指示灯可以标明硬盘的工作状态，此灯在闪烁，说明硬盘正在存取。连接硬盘指示灯连线时，先从机箱面板连线上找到标有“H.D.D.LED”的两针插头，分别是白红两种颜色（如图6所示），然后插在主板上标示有“HDDLED”或“IDELED”字样的插针上。硬盘指示灯的连接也是有方向性的。有些主板上会标示“HDDLED+”和“HDDLED-”，我们需要将红色一端对应连接在HDDLED+插针上，白线连接在HDDLED-插针上即可。5、扬声器扬声器是主机箱上的一个小喇叭，可以提供一些开机自检错误信号的响铃工作。连接硬盘指示灯连线时，先从机箱内部找到标有“Speaker”的四针插头，中间两根线空缺，两端分别是红黑两种颜色（如图7所示），然后插在主板上标示有“Speaker”或“SPK”字样的插针上。扬声器从理论上是区分正负极的，红色插正级，黑色插负极，但实际上接反也可以发声.第四步：连接外部连线连接电源双通道内存的安装总的安装原则：隔行插入INTEL芯片组：对双通道内存要求较严AMD：对双通道内存要求一般USB接口的安装Usb接口可连接计算机系统中绝大多数外部设备，分为后置接口和前置机箱接口；USB接口本身提供电压（5V），连接时一定要注意线的顺序，应参照说明书安装；如安装错误，可能会损坏主板及相应设备前置Usb接口的安装方法大致分为三种：8针、9针、10针，其中现在9针最为常见，

以9针为例讲解前置USB的安装注：USB接口的使用以9针为例讲解前置USB的安装常见的9针接口形式安装方法常见接口形式安装方法主板的测试可用CPU-Z和Everest进行测试主板的维护主板维护总的原则先总体再局部再细节、先观察再动手主板维护的方法

1、清洁法

2、观察法（一看二闻三听四摸）

(1)杂物(2)风扇散热片(3)各种指示灯及PC喇叭(4)电源

(5)各部件连线及部件接触

3、测电压和电阻

4、软件测试：随机测试程序及自编测试程序

5、替换法和最小化法

6、硬件测试卡：也称POST卡常见的主板维护工具

除尘工具、万用表、POST卡等主板的维护主板的维护整机的维护整机的维护**

主板是承载计算机中各个部件的平台，计算机发生故障时，可能是主板出现问题，也可能是各部件出现问题，因此，在这里，将其引申为整机的维护。主要掌握以下的内容：整机维护的基本原则整机维护的基本方法整机维护中清洁方法整机维护的一个实例整机维护的基本原则1、从简单的事做起简单的事主要指：观察和简单的软硬件环境2、根据观察的现象，“先想后做”在处理故障之前，应按“先总体再局部再细节”的思路考虑可能的故障原因，有了大致的想法，再动手去做。3、在故障判断中，“先软件后硬件”

即在判断系统故障的整个过程，应先考虑软件故障，如软件正常且故障未消失，才考虑硬件故障。4、在故障判断中，应抓住主要矛盾可能一台故障机器不止有一个故障现象，而是有两个或两个以上的故障现象（如：启动过程中无显，但机器也在启动，同时启动完后，有死机的现象等），为时，应该先判断、维修主要的故障现象，当修复后，再维修次要故障现象，有时可能次要故障现象已不需要维修了。

“简单的事”之一--观察的内容

观察的方法是“目测、耳听、鼻闻、手摸”观察的内容是：1、电脑周围的环境情况——位置、电源、连接的其它设备、温度与湿度等；2、电脑所表现的现象、显示的内容，与正常情况下的异同；3、电脑内部的环境情况——灰尘、连接、器件的颜色、部件的形状、指示灯的状态等；4、电脑的软硬件配置——安装了何种硬件，资源的使用情况；使用的是使种操作系统，其上又安装了何种应用软件；硬件的设置驱动程序版本等。

“简单的事”之二--简捷的软硬件环境1、最小系统2、除可完成基本运行的软硬件，还包括被认为有故障的部件或软件。3、做了一个“干净”的系统，以便将认为有故障的部件或软件依次添加进来。整机维护的基本方法观察法看环境、看软硬件情况、看用户使用习惯最小系统法分为硬件最小系统法和软件最小系统法

硬件最小系统法：仅包括电源、主板和CPU，从声音判断三者是否正常工作。

软件最小系统法：由电源、主板、CPU、内存、显示卡/显示器、键盘和硬盘组成。这个最小系统主要用来判断系统是否可完成正常的启动与运行。逐步添加/去除法

逐步添加法，以最小系统为基础，每次只向系统添加一个部件/设备或软件，来检查故障现象是否消失或发生变化，以此来判断并定位故障部位。

逐步去除法，正好与逐步添加法的操作相反。

逐步添加/去除法一般要与替换法配合，才能较为准确地定位故障部位。整机维护的基本方法续隔离法

是将可能防碍故障判断的硬件或软件屏蔽起来的一种判断方法。替换法

替换法是用好的部件去代替可能有故障的部件，以判断故障现象是否消失的一种维修方法。好的部件可以是同型号的，也可能是不同型号的。替换的顺序一般为：

1、按故障的现象替换可能的部件。

2、按先简单后复杂的顺序进行替换。如：先内存、CPU，后主板

3、最先考虑部件的信号线和电源线，其次才是部件本身。

4、先考虑故障率高的部件比较法：与替换法类似

1、将好的部件与认为有故障的部件做一比较

2、将好的部件和认为有故障的部件分别放入两个相同的环境中，比较异同升降温法敲打法：主要针对接触不良整机维护中清洁方法

有些电脑故障，往往是由于机器内灰尘较多引起的，这就要求我们在维修过程中，注意观察故障机内、外部是否有较多的灰尘，如果是，应该先进行除尘，再进行后续的判断维修。在进行除尘操作中，以下几个方面要特别注意：

1、

注意风道的清洁

2、

注意风扇的清洁

3、

注意接插头、座、槽、板卡金手指部分的清洁

4、

注意使用的清洁工具

清洁用的工具，首先是防静电的。其次是如使用金属工具进行清洁时，必须切断电源，且对金属工具进行泄放静电的处理。

用于清洁的工具包括：小毛刷、皮老虎、吸尘器、抹布、酒精（不可用来擦拭机箱、显示器等的塑料外壳）。

整机维护的一个实例开机无显示故障解决大致方法（看听闻摸）（1）先判断电源是否正常工作可用测电压和观察电源指示灯、主板灯及风扇来判断（2）显示系统是否正常工作（替换法）（3）清除主板上的灰尘及可能发生氧化的部件，再开机（3）清除CMOS内容，再开机。（4）重新安装CPU，再开机（5）将系统最小化，再开机（6）如果能开机，用替换法替换掉可能出错问题的部件和用逐步添加法。（7）如果不能开机，可拔掉内存条，再开机，如果系统报警，可大致判断主板没有问题，如不报警，可能故障点在主板。（8）如果主板可以加电，用DEBUG卡进行诊断，如果不加电，应送专业维修处维修。

整机维护实例机器启动过程说明:

加电-芯片组启动-总线启动-CPU复位-BIOS得到片选信号(如正常,给出输出信号)-对各主要部件(芯片组、总线、CPU、CMOS)加电自检(POST)-POST中如发现关键性错误会停机-如果没有发现故障，初始化显示系统（如果显示系统有问题以声音提示）-检测内存（如果内存接触不良会以声音提示，但如果是内存中前64K坏，无显示无声音提示）-硬盘检测-其它部件检测-分中断和IO地址-启动操作系统。故障实例:开机无显示(分两种情况分析)情况一:有声音提示：可根据声音和BIOS类型判断故障如AwardBIOS：

1、“嘀嘀”为显示系统故障2、长鸣为内存故障

情况二:无声音提示：

要对各个主要部件逐一判断，需要较好的专业知识．大致的分析过程如下：开机无显示且无声音提示清除CMOS内容（先软件后硬件的原则）观察各部件的安装情况和工作环境观察指示灯和风扇的工作状态如指示灯和风扇均正常，可排除电源故障，可依次检查以下部件（最小系统添加法）１、CPU：可能原因有

(1)cpu输入电压不正常

(2)cpu输入信号不正常：复位信号、时钟信号、就绪信号

(3)CPU针脚松动或断脚或cpu插座虚焊

(4)CPU坏

２、芯片组和总线３、