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1、计算机组装与维护,第一章 概述 第二章 CPU 第三章 主板 第四章 概述 第五章 外部存储设备 第六章 显示器 第七章 其他外部设备 第八章 计算机组装 第九章 计算机调试,内容提要,第一章 概述,第一章 概述,1.1 计算机系统的组成 1.2 计算机组装流程,1.1 计算机系统的组成,硬件系统 主机(CPU、主板、内存、芯片组) 外部设备（存储器、输入输出设备、机箱） 软件系统 系统软件 应用软件,1.2 计算机组装流程,选购计算机配件。 设置主板跳线（免跳线主板除外）。 将主板板放置于绝缘泡沫垫上。 向主板上安装CPU、内存条、CPU风扇等。 将主板装入机箱，拧紧主板固定镙丝，接插主板电

2、源线。 安装显卡、声卡、内制式Modem等。 安装面板跳线。 设置BIOS。 拷机。,第二章 CPU,第二章 CPU,1概况： 2CPU发展史 3CPU的主要生产厂商和品牌： 4CPU性能指标 5主流CPU及选购,1概况：,CPU(CentralProcessingUnit)中央处理器 CPU是计算机的心脏，包括运算部件和控制部件，是完成各种运算和控制的核心，也是决定计算机性能的最重要的部件。主要的参数主频和位数。 计算机的CPU的型号实际上代表着计算机的的基本性能水平。,2CPU发展史,8086 CPU是16位的处理器 1979年，Intel公司推出 准16位8088处理器，内部数据总线16

3、位，外部数据总线8位。内含29000个晶体管，时钟频率4.77MHz，地址总线20位，寻址范围1MB。,80286 CPU,16位的处理器,1982年推出。内含13.4万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz提高到20MHz。内部和外部数据总线皆为16位，地址总线为24位，寻址范围达16MB。,2CPU发展史 (续),80386 CPU,32位处理器，1985年推出。内含27.5万个晶体管，最初的时钟频率为12.5MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，寻址范围达4GB。,2CPU发展史 (续),80486 CPU,1985年推出。集成了120万个晶体管，时钟频率从开

4、始25MHz提高到33MHz、50MHz、66MHz。首次将数学协处理器和一个8KB的高速缓存集成到微处理器芯片内，并采用RISC技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令 。,2CPU发展史 (续),Pentium,1993年Intel公司推出Pentium处理器。内含310万个晶体管，时钟频率由最初的60MHz提高到200MHz。,2CPU发展史 (续),Pentium PRO,1996年 Intel公司推出Pentium PRO处理器，内含550万个晶体管，内部时钟频率为133MHz。一级缓存为16KB，有一个256KB的二级缓存。,2CPU发展史 (续),Pentium MMX,1996年

5、底 Intel公司推出Pentium MMX，即内设多媒体扩展指令集（MultiMedia Extensions）。其一级缓存为32KB，含二级缓存。,2CPU发展史 (续),Pentium ,1997年5月 Intel公司推出Pentium ， 集成有750万个晶体管，主频有233、266、300、333MHz。,2CPU发展史 (续),赛扬-celeron,32位处理器， 1998年推出高性价比CPUCeleron。Celeron的二级缓存及相关电路被抽离，图形运算功能和运行速度受影响。,2CPU发展史 (续),Pentium III,32位处理器，1999年初 Intel公司推出Pent

6、iumIII，主频有450、500MHz。增加了SSE多媒体指令集。,2CPU发展史 (续),P4,32位的处理器，2000年11月，Intel公司发布了 P4， 400MHz的前端总线(100 x 4), SSE2指令集，256KB512KB的二级缓存，全新的超管线技术以及NetBurst架构，初始主频为1.3GHz。,2CPU发展史 (续),64位处理器,Intel Prescott (Prescott 对AMD的Athlon 64 ),2CPU发展史 (续),Prescott处理器核心,Prescott使用0.09微米工艺制程，1011mm芯片内包含3.3亿个晶体管，是P4的7倍，L2缓

7、存达8MB。（头发丝的直径是60微米， 90纳米工艺即其线径为0.09微米，这是头发丝直径的1/666.67。65纳米是头发丝直径的1/920）。,2CPU发展史 (续),Athlon 64 X2，双内核桌面处理器,64位处理器，Athlon 64 X2采用了939针封装。双内核处理器，如可以在后台运行杀毒程序而丝毫不影响系统性能。,2CPU发展史 (续),Pentium D处理器,研制90纳米、4GHz Prescott CPU时，暴露出高功耗的危机。继续沿单CPU、高主频的道路研发极为困难。为此，Intel停止了4GHzCPU的开发，与AMD一道把目光放到双核心、以及多核心处理器的开发上。

8、 Pentium D的 D有三层含义：Double(双核)、Desktop(桌面）、Fourth(第四，P4)。 2005年第2季度，Intel公司推出第一款双内核PC机处理器Pentium D，取代Pentium4，处理器命名为Smithfield。 Pentium D 8系列采用90nm制程，LGA775封装，800MHz FSB，两个核心各配备有1M的L2,支持EM64T,Vanderpool，XD Bit和EIST(Enhanced Intel Speedstep Technology,省电技术)。,2CPU发展史 (续),Pentium D处理器,核心代号为Smithfield的台式

9、机处理器,Intel的双核心构架像一个双CPU平台，Pentium D处理器沿用Prescott架构及90nm生产工艺。Pentium D内核由两个独立的Prescott核心组成，每个核心拥有独立的1MB L2缓存及执行单元，两个核心共拥有2MB缓存。由于两个核心都拥有各自独立的缓存，必须保正每个二级缓存中的信息完全一致，否则就会出现运算错误。为了解决这一问题，Intel将两个核心之间的协调工作交给外部的北桥（MCH）芯片。,2CPU发展史 (续),3CPU的主要生产厂商和品牌,主要生产厂商 英特尔（Intel）、AMD、VIA（Cyrix） 当前主流和主要产品： Intel系列： 高端产品

10、PentiumD8XX、9XX系列（双核）（LGA775）64位处理器; 如:PentiumD930:工作频率3GHz,FSB800MHz,中端产品 Pentium46XX、5XX系列（LGA775）64位处理器 如:最高产品Pentium4630:工作频率3GHz,FSB6XX系列 800MHz5XX系列533MHz 低端产品 CeleronD3XX（LGA775）64位处理器 如:最高产品Celeron356D:工作频率3.33GHz,FSB533MHz,3CPU的主要生产厂商和品牌 (续),其他产品 Celeron4（478pin）32位处理器 移动产品讯驰系列PentiumM32位处理

11、器 服务器产品至强（Xeon）处理器64位处理器 Conroe（酷睿）系列64位处理器 AMD系列： Athlon642双核系列、FX系列64位处理器 Athlon6424800+、FX-60:工作频率2.4GHz,FSB 1GHz,3CPU的主要生产厂商和品牌 (续),Athlon64（939pin、754pin）（速龙）64位处理器 Athlon3500+:工作频率2.2GHz,FSB:1GHz/800MHz Sempron（闪龙）（754pin）64位处理器 Sempron3000+:工作频率1.8GHz,FSB 800MHz 移动产品Turion（炫龙）（754pin）64位处理器 服

12、务器产品Opteron（皓龙）（940pin）64位处理器 全系列速龙、闪龙（AM2接口）64位处理器,3CPU的主要生产厂商和品牌 (续),4CPU性能指标,1）主频 CPU主频也叫时钟频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，英文全拼为CPUClockSpeed，时钟频率的单位是MHz（兆赫） 2）CPU的字长 计算机技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数称为字长。,4CPU性能指标 (续),3）前端总线 前端总线的英文名字是FrontSideBus，通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定

13、的。 目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大，更能充分发挥出CPU的功能。,4CPU性能指标 (续),4）外频 外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，单位是MHz（兆赫兹）。 外频与前端总线（FSB）频率很容易被混为一谈。前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。 也可这样认为，前端总线的频率有两个概念：一就是总线的物理工作频率（即我们所说的外频），二就是有效工作频率（即我们所说的FSB频率）它直接决定了前

14、端总线的数据传输速度！ INTEL处理器的两者的关系是：FSB频率=外频X4；而AMD的就是：FSB频率=外频X2。 注意：以上AMD芯片是以K7为例，K8由于内置有内存控制器（原来是在北桥芯片中），所以没用前端总线频率的概念，取而代之是HyperTransport总线频率 。,4CPU性能指标 (续),5）倍频 CPU的倍频，全称是倍频系数。CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系，这个比值就是倍频系数，简称倍频。 CPU主频的计算方式变为：主频=外频x倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，CPU主频也就越高。,4CPU性能指标 (续),6）制作

15、工艺 通常我们所说的CPU的“制作工艺”指得是在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以微米（长度单位，1微米等于千分之一毫米）来表示，未来有向纳米（1纳米等于千分之一微米）发展的趋势，精度越高，生产工艺越先进。 芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.13微米、0.09微米，而0.065微米（65纳米）的制造工艺将是下一代CPU的发展目标。,4CPU性能指标 (续),7）二级缓存容量 CPU缓存（CacheMemoney）位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。这样整个

16、内存储器（缓存+内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。 CPU产品中，一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间，二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大，而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。,4CPU性能指标 (续),8）核心电压 CPU的工作电压（SupplyVoltage），即CPU正常工作所需的电压。 工作电压是指CPU正常工作时所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，随着CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。 内核电压的高低主要取决于CPU的制造工艺，也就是

17、上面所说的“0.18m”或“0.13m”等,4CPU性能指标 (续),9）接口类型 是指CPU的引脚。目前主要的接口类型有Socket370、Socket423、Socket478、Socket A、754、939 、Socket T等。,4CPU性能指标 (续),10）封装方式 所谓“封装”，说简单些就是将CPU套上外衣，这样就能保证CPU核心与空气隔离开来，避免尘埃的侵害。好的封装设计还有助于CPU芯片散热，并很好地让CPU与主板连接。,4CPU性能指标 (续),11）64位技术 这里的64位技术是相对于32位而言的，这个位数指的是CPUGPRs（General-PurposeRegist

18、ers，通用寄存器）的数据宽度为64位，64位指令集就是运行64位数据的指令，也就是说处理器一次可以运行64bit数据。 目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术。,4CPU性能指标 (续),14）SSE和SSE2 SSE是英语“因特网数据流单指令序列扩展/internetStreamingSIMDExtensions”的缩写。它是Intel公司首次应用于Pentium中的。不但涵括了原MMX和3DNow！指令集中的所有功能，而且特别加强了SIMD浮点处理能力。 15）3DNow！和3DNow！增强版 AMD公司开发的多媒体扩展指令集，针

19、对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力。,5主流CPU及选购 Intel系列,6主流CPU及选购 AMD系列,第三章 主板,第三章 主板,31 概况 32 主板的组成及其性能指标 33 主板分类 34 主板芯片组及其性能介绍,31 概况,如果把CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板就是整个身体的躯干，一台电脑能否稳定的运行，很大程度上取决于主板的稳定性和工艺品质。 主要的主板生产厂商：华硕（Asus）、微星（MSI）、技嘉（Gigabyte）、精英（ECS）、升技（Abit）、磐正（Epox）、钻石（DFI）、华擎（ASRock）、映

20、泰（BIOStar）、联想科迪亚（QDI）、富士康丽台（FOXCONN）、硕泰克（Soltek）、青云（Albatron）、昂达（ONDATA、梅捷（SOYO）等。,32 主板的组成及其性能指标,1BIOS基本输入输出系统。 是电脑启动的必须部件，BIOS型号或设置不正确会引起电脑无法正常启动等故障。 曾经的CIH病毒就是因为破坏了BIOS而使电脑彻底瘫痪，为此各主板厂商纷纷提出了各自的防范措施，如：DualBIOS、TwinBIOS等双BIOS技术。现今使用最广泛的Award出品的BIOS部件。,32 主板的组成及其性能指标 (续),2时钟频率控制器（频率发生器）CPU外频的控制单元，如若发

21、出的频率不稳定或误差较大，则会直接影响到CPU的主频大小和稳定性。 3CPU插槽CPU的安身之处，不同厂商不同的CPU有各自的不同的插槽（Slot）或插座（Socket），主板上常见的插座类型见下节。,32 主板的组成及其性能指标 (续),4内存插槽安插内存条的插槽，按照主板芯片组的不同，内存插槽的数量有24根不等，且有单通道和双通道的区别。而内存插槽也随内存类型的更换而有过多次的变更，主要有以下类型：72pinEDO内存插槽、168pinSDRAM内存插槽、184pinDDRSDRAM内存插槽和240pinDDRII内存插槽。,32 主板的组成及其性能指标 (续),32 主板的组成及其性能指

22、标 (续),5供电部分和插槽CPU供电部分随着CPU功耗的逐渐增大而变的越来越庞大，现今主流的CPU供电形式有2相、3相和4相供电，每相供电都包含1个线圈和2个MOS管，一般的相数越大CPU供电酒越稳定。主板电源插槽包括20pin或24pin的主板供电插槽、4pin或6pin的CPU供电插槽（Athlon64、Pentium4以上主板）和4pin辅助供电插槽（SLi以上主板）。,32 主板的组成及其性能指标 (续),6南北桥芯片即主板芯片组，通常有2块芯片组成，上北下南分为北桥芯片和南桥芯片。 北桥芯片主要负责对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等

23、的支持。 南桥芯片则提供对KBC（键盘控制器）、RTC（实时时钟控制器）、USB（通用串行总线）、UltraDMA/33/66/100/133/EIDE/SATA数据传输方式和ACPI（高级能源管理）等的支持。 其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥（HostBridge）。而由于AMDK8系列CPU已经整合了内存控制器，因此K8系列的部分低端芯片组被设计成单芯片形式，就没有了传统的南北桥之分，如：NF4-4X芯片组。,32 主板的组成及其性能指标 (续),7其他内部接口： 一般的现今主流主板带有1根PCI-E16X或AGP8X插槽（显卡）、25根PCI插槽（声卡、网卡、Modem、电视卡、

24、采集卡、扩展卡）、12根PCI-E1X插槽、26个SATA插槽（SATA硬盘）、2个IDE插槽（IDE硬盘、光驱）、1个软驱插槽、24个USB扩展插针,32 主板的组成及其性能指标 (续),8外部接口： 一般的带有2个PS/2接口（绿鼠标、紫键盘）、12个COM串行接口、1个并行接口、12个网卡接口（RJ-45）、24个USB接口、声卡接口、VGA接口（板载显卡）,33 主板分类,331 按结构标准 主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、MicroATX、NLX以及BTX等结构。 332 按CPU插坐分类 不同类型的CPU具有不同的CPU插槽，因此选择CPU，就必须选择带有与之对应插槽类型

25、的主板。主板CPU插槽类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。目前主板上常见的CPU插座有： Socket775、AM2、Socket754、Socket939、Socket603、Socket604、Socket478、SocketA、Socket423、Socket370。,33 主板分类 (续),333 按芯片组划分 对于主板而言，板载的芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，可以说芯片组是主板的灵魂，主板芯片组的发展历程就是主板的发展史。 按芯片组大致可分为：Intel芯片组、VIA芯片组、nVidia芯片组、SIS芯片组、ATI芯片组、UL

26、I芯片组、AMD芯片组,33 主板芯片组,3.3.1 外围芯片组 3.3.2 Intel 外围芯片组 3.3.3 SIS(矽统科技)和VIA(威盛)外围芯片组,3.3.1 外围芯片组,早期的主板除了CPU之外，还有许多专门功能的集成电路，配合CPU构成整个系统，它们包括CPU复位、地址总线控制器、数据总线控制器、中断控制器、DMA控制器、定时器、时钟发生器、浮点运算接口、Cache控制器、各种I/O总线和接口IC等。下面是一块IBM-PC机主板，可以看到上面是由许多集成电路组成的。,1、介绍,概述,IBM-PC主板,随着系统的改进，性能不断提高，功能不断增强，CPU外围的各个专用IC便逐步集成

27、到几个集成度更高的IC芯片中，我们把多功能的一组芯片称为CPU的外围芯片组。可见外围芯片组（Chipset）就是与对应的CPU相配合的一组系统控制集成电路，它们集成了早期主板上的几十片Intel专用集成电路的功能和不断增加的新功能。,3.3.1 外围芯片组 （续）,典型的芯片组是由南桥和北桥两个IC构成，北桥芯片连接着主机（CPU和内存等），南桥芯片连接着各种接口（驱动器、串并口和总线接口等）。采用了芯片组的计算机系统，性能和功能大大增强，主板结构大大简化，可靠性大大提高。,3.3.1 外围芯片组 （续）,芯片组伴随着新的CPU推出，与CPU一起决定着计算机系统的基本性能和功能，选择主板时首先

28、要了解它采用的是什么芯片组。 下图是由Pentium 等CPU和VIA Apollo Pro 133A外围芯片组构成的一个计算机系统，芯片组由VT82C694X北桥控制器和VT82C686A南桥控制器两个芯片组成。,3.3.1 外围芯片组 （续）,VIA Apollo Pro 133A芯片组的系统结构,由于主板基本性能和功能是由芯片组决定的，换句话说芯片组决定了主板支持什么和不支持什么，所以了解常用芯片组的基本特点对于硬件维修是十分必要的。在维修更换部件和对系统进行升级前，首先要了解主板采用的芯片组，才能确定选购什么样的部件，如CPU、内存条、硬盘和主板等，才能与系统保留的原部件兼容。否则更换

29、新部件就必然是盲目的，常常带来无法配合的错误。,3.3.1 外围芯片组 （续）,2、体系结构,3.3.1 外围芯片组 （续）,North/South Bridge体系结构 HUB体系结构,North/South Bridge体系结构,早期Intel芯片组采用North/South Bridge架构，外加超级Super I/O的芯片，构成整个主板系统。,North Bridge：连接了高速处理器总线（200/133/100/66MHz）与慢速AGP（66MHz）及PCI（33MHz）总线,South Bridge：桥接PCI总线（33MHz）与更慢的ISA总线（8MHz），通常还包含2个IDE硬

30、盘控制器接口，1个USB（Universal Serial Bus）接口,3.3.1 外围芯片组 （续）,HUB体系结构,8xx系列芯片使用HUB体系结构。North Bridge芯片现在被叫做Memory Controller Hub（MCH），South Bridge现在被称做I/O Controller Hub（ICH）由一个特定的HUB接口进行连接。,Memory Controller Hub（MCH）,I/O Controller Hub（ICH）,3.3.1 外围芯片组 （续）,HUB体系结构的优点：,速度更快。HUB接口速率为266MB/sec，是PCI输出的2倍。 PCI负载减

31、少。HUB接口独立于PCI总线，抢占芯片组和Super I/O的PCI总线带宽，从而提高了与PCI总线相连的其他设备的性能。 主板布线减少。而PCI则至少需要路由64个信号，导致电磁接口（EMI）增加，信号衰落以及噪音增强，同时增加了主板制造成本。 HUB接口设计十分经济。,3.3.1 外围芯片组 （续）,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,1986年，Chips and Technologies公司引入了82C206的部件，这是一个集成了AT兼容系统中主板芯片的所有主要功能的单芯片。 1994年开始，Intel牢牢地控制着芯片组市场,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel

32、 810、810E和810E2,Intel 810是1999年4月推出，采用的全新的HUB体系结构。 由GMCH 以及ICH组成（810E还包括一个FWH固件集线器）,Intel 810芯片组系统框图,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,810芯片组的主要特性,Intel 815、815E和815EP,815和815E芯片组于2000年6月推出，集成了能通过AGP 4x插槽升级的视频。815EP是几个月以后推出的版本，为了降低成本，815EP没有集成视频。这是Intel设计的第一款直接支持PC133 SDRAM内存的芯片组。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 815芯

33、片组系统框图,815芯片组的主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 850,Intel 850是第一款为Intel Pentium 4处理器设计的芯片组，因而也是首款支持NetBurst微体系结构的芯片组。 主要的构成部件 MCH支持400MHz RDRAM内存，带宽达 3.2GBps，也支持1.5V AGP 4x视频卡。 ICH2支持32位PCI 2.2版本，UltraATA 33/66/100,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 850芯片组系统框图,Intel 845,845芯片组支持SDRAM内存（845）和DDR SDRAM内存（845D及以

34、上）。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,845芯片组的主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 865、875,Intel在2004年4月发布了基于800MHz外频的P4 CPU后，将处理器带宽进一步提升到高达惊人的6.4GB/S速率。它像533MHz外频CPU发布的时候一样，为了适合不同用户的需要，将推出的i865系列分为有865P、865PE、865G、865GV这四款芯片组。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 865、875,865P并不支持800MHz FSB和DDR400内存，只能支持双通道的DDR333。在双通道DDR333内存的

35、支持下，865P芯片组可让533MHz的P4处理器带宽发挥得卓卓有余 865PE是基于865P芯片组改版和升级的主芯片。865PE芯片组在支持800MHz总线和超线程技术的基础上，还增加了对双通道DDR400内存的支持，它在功能上与高端的875P芯片组相当接近。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 865、875,865G芯片组除了支持800MHz总线、超线程技术、双通道DDR400内存之外，还集成了Intel的Extreme Graphics显示图形芯片（集成的显示芯片速度是845G的1.5倍），同时也可支持外接AGP8X显卡。 865GV是865G的精简版，虽然支持800

36、MHz总线、整合了图形核心和支持超线程技术，但只支持单通道DDR400，同时也取消了对AGP 8X的支持。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 865、875,875P不但支持800MHz系统总线、双通道DDR400内存和超线程技术，而且还采用了Intel的性能加速技术（PAT）。此外，还加入了对内存ECC模式（即数据错误检查与更正功能）和Turbo内存模式（一项特殊的内存优化模式）的支持。与它配搭的南桥有ICH5或ICH5R，都可让P4 CPU性能得能充分的发挥，以及为台式机带来最佳的性能。不过，i875P不支持单通道DDR内存，也不支持400MHz总线的P4 CPU。,3

37、.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 865、875系统框图,865、875芯片组主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,865、875芯片组主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,865、875芯片组主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,865、875芯片组主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 848P,在中高端方面，Intel已经推出了865PE跟875P芯片组，对800MHz FSB和双通道DDR400内存提供了稳定的支持，为Pentium 4发挥最佳性能的平台。在中低

38、端方面却只有支持比较落后技术的845PE跟845E芯片组在打拼，显然是力不从心的。因此，Intel为了提高中低端的竞争力，在2004年8月份毅然推出848P芯片组。Intel推出848P的目的是十分明确的,就是配合Intel中低端的CPU，全面取代已经老态龙钟的845E和845PE。从而组成875P-865PE-848P产品线。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 848P系统框架图,848P和865PE唯一的区别在于内存单通道和双通道的支持上。,Intel 915、925,915/925系列芯片组可以认为是分别对865/875系列芯片组的升级版本。 915系列有915P、9

39、15G、915GV三款。915G就是915P芯片组的内置显卡型号，而915GV跟915G的分别就是915GV省掉了915G上面的PCI Express x16显卡接口，从而使得价格更低廉。 925系列有925X和925XE两款。,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,CPU支持方面 PCI Express插槽 硬盘的支持方面 音频系统的改进 第三代图形处理外核 全新的ICH6南桥芯片 整合了无线WI-FI网关技术,915/925系列芯片组技术,3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,Intel 915、925系统框架图,915、925芯片组主要特性,3.3.2 Intel外围芯片组 （续

40、）,915、925芯片组主要特性(续),3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,915、925芯片组主要特性 (续),3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,915、925芯片组主要特性 (续),3.3.2 Intel外围芯片组 （续）,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,2SiS 540芯片组 SiS 540是单片构成的芯片组，它配合Super Socket 7的AMD K6-2和AMD K6-III等CPU，构成高性能、低成本的台式机和便携机系统。,1SiS 530和5595芯片组 它支持Intel Pentium P54C和P55C、 AMD K5/

41、K6/K6-2、Cyrix M1/M2和别的兼容CPU。,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,3SiS 630芯片组 SiS 630是整合单芯片的芯片组，它支持Slot 1和Socket 370插座的Intel Pentium III和Celeron等处理器。,4SiS 635和735芯片组 SiS 635和735是矽统科技于2001年3月推出的首次支持高性能DDR（Double Data Rage）DRAM内存的单芯片的芯片组。SiS 635支持Intel的Celeron、Pentium III等处理器，SiS 735支持AMD的Athlon、Duron等处

42、理器。635和735芯片组外形如下图所示。,SiS 635和735芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,5SiS 645芯片组 SiS 645芯片组是矽统科技于2001年8月推出的支持Intel Pentium 4的高性能芯片组，它包括北桥芯片SiS 645和南桥芯片SiS 961。此芯片组外形如图4-7所示，系统结构原理如图。,SiS 645芯片组,SiS 645芯片组的系统结构,SiS（矽统科技）,586以上常用的VIA芯片组举例介绍如下：,1VIA Apollo MVP3芯片组

43、它由VT82C598AT北桥控制器和VT82C686A南桥控制器两个芯片组成。它支持Super Socket 7插座的AMD K6、AMD K6-2、AMD K6-II和Cyrix M II等处理器，最高达到533MHz，能够为台式机和笔记本系统提供高性能价格比、可靠性和兼容性的全面支持。,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,2VIA Apollo Pro 133A芯片组 它由VT82C694X北桥控制器和VT82C596B（或VT82C686A）南桥控制器两个芯片组成。它支持Slot 1和Socket 370插座的Intel Pentium III、Cele

44、ron和Cyrix III处理器。,VIA 外围芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,3VIA Apollo KX133外围芯片组 它由VT8371北桥控制器和VT82C686A南桥控制器两个芯片组成。它支持Slot A插座的AMD Athlon处理器。,VIA 外围芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,4VIA Apollo KT266芯片组 它由VT8366北桥控制器和VT8233南桥控制器两个芯片组成。支持Sochet A插座的AMD Athlon处理器。KT266芯片组的外形如图4-9所示，系统结构如图所示

45、。,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,VIA Apollo KT266芯片组系统结构,VIA 外围芯片组,VIA 芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,VIA 芯片组系统框架图,VIA 芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,VIA 芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,VIA 芯片组,3.3.3 SIS(矽统科技) 和VIA(威盛) 外围芯片组 （续）,34 系统总线及外围设备接口,本节章介绍了微机主板的各种标准系统线和通用、专用接口的技术

46、规格特点，也介绍了它们的使用方法等。,3.4.1 主板上的系统总线 3.4.2 系统总线的标准 3.4.3 外围设备接口,3.4.1 主板上的系统总线,总线原理 主板上的系统总线是传输数据的通道，就物理特性而言就是一些并行的印刷电路导线，通常根据传送信号的不同将它们分别称为地址(address bus)、数据(data bus)和控制(Control bus)三总线。,系统处理各种信息，实际上就是处理一组组二进制数，进一步说，就是在总线上不断传送高、低电平信号。 由于元器件性能所限，电路的工作速度也是有限的，即不可能在一秒钟内开关任意多次。我们把系统总线电路每秒钟电平转换的最高次数，称为总线频

47、率f，单位为MHz。频率f的倒数1/f称为总线时钟周期。,总线原理 (续),3.4.1 主板上的系统总线 (续),1片内总线:片内总线也称为CPU总线。它位于CPU处理器内部，是CPU内部各功能单元之间的连线，片内总线通过CPU的引脚延伸到外部与系统相连。 2片间总线:片间总线也称为局部总线（Local BUS）。它是主板上CPU与其它一些部件间直接连接的总线。,总线分类,3.4.1 主板上的系统总线 (续),3系统总线：系统总线也称为系统I/O总线（System I/O Bus）。是系统各个部件连接的主要通道，它具有不同标准的总线扩展插槽对外部开放，以便各种系统功能扩展卡插入相应的总线插槽与

48、系统连接。 4外部总线:外部总线也称为通信总线。它是电脑与电脑之间数据通信的连线，如RS-232C、IE1364标准等。,总线分类 (续),3.4.1 主版上的系统总线 (续),系统I/O总线是数据、地址和控制总线的总称。 数据总线传送的是数据信号，双向。系统总线的宽度是指其数据线的位数。 地址总线传送的是内存（或I/O接口）的地址信号，单向。它的线数与系统采用的CPU的地址线宽度一致，它决定了CPU直接寻址的内存容量。 控制总线是CPU和其它控制芯片发出的各种控制信号。,系统总线构成：,3.4.1 主版上的系统总线 (续),系统中的各个局部电路均需通过它互相连接，实现了全系统电路的互连。在主

49、板上，系统I/O总线还连接到一些特定的插槽上去对外开放，以便于外部的各种扩展电路板连入系统。插座被称为系统I/O总线扩展插槽（System Input/Output Bus Expanded Slot）。系统I/O总线的示意图如图6-1。,系统总线构成：（续）,3.4.1 主版上的系统总线 (续),图6-1 微机的系统I/O总线,3.4.2 系统总线的标准,主板上的系统I/O总线 PC机主板上采用最多的系统I/O总线标准有ISA、VESA、PCI和AGP等，稍早的主板仍保留着ISA，但目前主要是使用PCI和AGP。主板上的系统总线插槽如图所示。,3.4.2 系统总线的标准,1PC总线： 最初用

50、于IBM PC/XT主板，在以后的PC/AT和各种286、386兼容机主板上继续使用。目前已被淘汰。 PC总线是配合Intel 8088处理器的，因此是8位总线，具有8位数据线和20位地址线，直接内存寻址能力为220即1MB。它的扩展插槽是黑色的，有62个触点，分列两边，每边31个。PC总线扩展插槽的引脚配置如图所示。,3.4.2 系统总线的标准,2. ISA总线： 来源于IBM PC/AT机主板，称为AT总线（AT Bus），87年成为国际通用总线标准ISA（Industry Standard Architecture）即工业标准结构总线。 ISA是针对80286设计的，8/16位总线，地址

51、线24位，即直接寻址16MB。时钟是8.33MHz。 16位ISA总线在8位ISA总线插槽的沿伸方向上增加了一个双排共36触点的插槽，因此16位ISA插槽同8位ISA插槽保持了互换性，即16位ISA槽也可以使用8位ISA卡。,低速ISA标准与高速的32位386、486和Pentium CPU形成了一定的矛盾，但为了允许保留使用老的ISA卡，主板仍保留至少一个ISA插槽。ISA总线扩展插槽的引脚配置如图所示。,ISA总线扩展插槽,3.4.2 系统总线的标准,3MCA 总线： MCA（Micro Channel Architecture）即微通道结构总线来源于IBM PS/2机，是为80386 设

52、计的。是32位总线，地址线32位，直接内存寻址为4GB。时钟为33MHz，可以接16个外设。 由于MCA技术不开放，且与ISA不兼容，以后在微机上很少使用。,3.4.2 系统总线的标准,4EISA总线： EISA总线是一种反垄断的产物，由Compaq等9家公司于1988年联合开发。借鉴了MCA的优势，即包含所有MCA的功能，同时又兼容ISA的产品。,总线传输率可达33MB/S EISA-2总线传输率理论上可达132MB/S,和MCA一样，由于受专利权的保护，使用起来代价比较高，因此也没有广泛流行起来。,3.4.2 系统总线的标准,3.4.2 系统总线的标准,EISA既可用于32位扩展卡，又可兼

53、容老的8位、16位ISA扩展卡。在EISA插槽上，EISA卡可以更深地插入，以便与下一排触点连接，取得32位支持。 EISA的结构用当时的工艺技术制做是比较复杂的，因而成本很高，通常用于服务器和工作站。EISA总线扩展插槽的引脚配置如图。,5. VESA总线（ VLB总线）,随着计算机速度的提高，总线速度已经满足不了系统的要求，成为总线速度的瓶颈现象，首先内存移到了自己的专用总线上。,同样为了提高视频特征，将视频适配器从ISA总线移到内存总线上。 VESA 对32位微处理器直接访问，最大总线速度可达50MHz，大大提高了许多扩展卡，尤其是显卡的速度。,3.4.2 系统总线的标准,3.4.2 系

54、统总线的标准,VESA是在ISA总线的黑色插槽的延伸方向上增加了一个新的浅色插槽，它有双排共116个触点，单独提供32位数据线和32位地址线。因此32位的VESA总线槽同16位的ISA总线槽保持了互换性，即在VESA扩展槽上也可以插ISA扩展卡，只是VESA扩展卡比较长。如图所示。,6.PCI总线： PCI（Peripheral Component Interconnect）即外部设备互联总线，顾名思义，它的初衷就是使外设主芯片能快捷地连入系统。PCI是专门为Intel Pentium处理器设计的，它也是一种高性能的PC机局部总线（Local Bus）。,PCI总线于1992年发布，目前使用的

55、标准是PCI2.2版，有5种类型。最常使用的是32位/33M的PCI总线,3.4.2 系统总线的标准,PCI总线类型：,3.4.2 系统总线的标准,PCI总线在系统中的地位：,3.4.2 系统总线的标准,PCI还有如下优点： 1PCI支持PnP（Plug and Play）即插即用功能。 2PCI总线支持猝发传送，大大提高了总线的数据传输率。 3PCI支持总线主控和同步操作。 4PCI采用多路复用技术，可以在有限的空间里加大总线宽度，提高总线利用率。 5PCI可以不依赖于CPU的主频和种类，接入的PCI设备也不影响CPU。,3.4.2 系统总线的标准,PCI总线识别：,64位、33M的PCI,

56、64位、64M的PCI,32位、33M的PCI,1、64位的PCI主要用在服务器 2、还有一种PCI也经常用户于服务器：32位/66M，台式一般用32位/33M的PCI,3.4.2 系统总线的标准,64位的PCI总线扩展槽是在32位PCI插槽上延长，每边增加32线而成。 PCI总线插槽分为5V供电电源和3.3V供电电源两种，为避免这两种不同的扩展卡插错，3.3V的插槽的定位挡片Key的位置改设在12、13引脚处。电源为3.3V和5V的32位PCI总线扩展插槽的引脚配置如图6-7所示。插槽的触点信号定义如表6-2。,PCI插槽：（续）,3.4.2 系统总线的标准,5V和3.3V电源的PCI扩展槽

57、的引脚配置,3.4.2 系统总线的标准,7. AGP端口： AGP（Accelerate Graphic Port）即加速图形接口，它是Intel专门为Pentium 系统的图形控制器设计的系统总线结构，它十分默契地配合着Pentium 的高速浮点运算能力和MMX技术，目前几乎垄断了3D图形加速卡的接口。,3.4.2 系统总线的标准,AGP端口类型：,定义了66MHz时钟速度及1x或2x使用3.3V的信号。AGP规范2.0发布于1998年5月，增加了4x信号及1.5V的工作能力。AGP规范最近版本是于 2000年8月发布的AGP 8x。,3.4.2 系统总线的标准,AGP槽识别,3.4.2 系

58、统总线的标准,AGP总线将显示卡与主板的芯片组直接相连，进行点对点传输，所以它不是那种通用性的总线，它只用于支持AGP图形加速卡。Intel公司推出了支持AGP的440LX和BX等芯片组。Pentium II CPU、440BX和AGP的系统结构如图6-8。,AGP端口的系统结构：,3.4.2 系统总线的标准,图6-8 Pentium 、 440BX和AGP系统结构,AGP端口的系统结构：（续）,3.4.2 系统总线的标准,AGP在PC图形控制器和内存之间提供了高速通道，可使图形控制器直接从主内存执行纹理映射，而不必局限于少量的显存中。AGP还有助于加速从CPU到图形控制器的解码视频流，不需要

59、将预取的纹理缓存到显存中，这使得3D程序运行更快。,AGP端口的系统结构：（续）,3.4.2 系统总线的标准,8. PCI Express总线,PCI总线技术面临的几个的问题： 最高带宽133MB/s 工作频率只有33MHz IRQ共享问题 主板铜布线工艺 设备数目限制,3.4.2 系统总线的标准,PCI Express总线:,2003年7月发布PCI Express PCI Express从名称上来看似乎同PCI有着很大的关系，但实际上这并不是PCI技术的延续（不是新的具有更高带宽的PCI技术，也更不是一个驱动程序或者一个升级补丁） PCI Express不只要取代PCI及AGP的插槽，同时也将是一些电脑内部系统连接接口，如处理器、绘图、网络及磁盘的I/O子系统芯片间的连接。,3.4.2 系统总线的标准,PCI Express主要技术特性和优势：,设备间点对点的串行连接 单针高带宽 弹性总线带宽 低功耗和电源管理功能 支持热插拔、热交换 支持同步数据传输 通过中央I/O桥芯片进行主桥传送或者通过交换器进行对等传送 分包和分层协议机制 支持多虚拟通道每物理通道 端到端和连接层的数据集成 PCI层的错误处理和高级错误报告 采用小尺寸接口，节省空间 软件层兼容PCI,3.4.2