计算机组装 主板结构与组成
PC结构
2.1 计算机基本结构在网吧工作的网吧网管可能首先要面对的就是计算机组装（也就是通常所说的"电脑组装"），因为在网吧中的电脑为了节省成本，通常是自己组装的，而不会去购买品牌原装机。
但是我们中的有些网吧在进网吧网管工作前对计算机内部结构都不是很清楚，甚至还没有真正打开过一台计算机，看看里面的究竟，更别说组装了。
于是，我们在正式讲解网吧网管技能前必须先事了解一下计算机的内部结构，这不仅是为我们日后的计算机组装打基础，也是日后的计算机维护必备的基础。
如果从原理上来讲，现在的计算机（在这里仅是指主机部分），包括服务器都是遵循着一种称之为"冯·诺依曼"的存储结构。
"冯·诺依曼"是一个人名，1903年12月28日生于匈牙利，1957年2月8日在美国去世，是公认的现代计算机之父。
为了纪念这位伟大的计算机之父，就以它的名字来命名我们的计算机体系结构，也称"普林斯顿结构"。
基本的冯·诺依曼计算机体系结构如图2-1所示。
从中可以看出它包括5个基本的部分：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。
在，然后存储到电脑的存储器（仅指内存）中。
执行时，由控制器从存储器中取出编码"翻译"成控制指令，指挥计算机的其他各部件协调工作。
其中，运算器（也叫"算术逻辑单元"）执行具体的计算工作，如加、减、乘、除算术运算以及与、或、非等逻辑运算。
"控制器"和"运算器"加在一起就构成了中央微处理器，也就是通常所说的CPU，内存为"存储器"（注意，硬盘并不是存储器（在当时也没有硬盘），鼠标、键盘这类是输入设备，显示器、打印机之类的就是输出设备。
冯·诺依曼结构是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构，也就是程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置。
计算机组装与维修教案主板
计算机组装与维修教案主板教案章节：第一章计算机主板基础知识教学目标：1. 了解计算机主板的基本概念、结构和功能。
2. 掌握主板的主要组成部分及其作用。
3. 熟悉主板的各种接口和插槽。
教学内容：1. 计算机主板的基本概念定义：计算机主板是计算机硬件系统的核心组成部分，用于连接和传递各种信号。
重要性：主板的质量直接影响到计算机的性能和稳定性。
2. 主板的结构处理器插槽：用于插入CPU芯片。
内存插槽：用于插入内存条。
显卡插槽：用于插入显卡。
硬盘接口：用于连接硬盘。
扩展槽：用于连接各种扩展卡，如声卡、网卡等。
电源接口：用于连接电源。
主板芯片组：负责协调和管理各种硬件设备。
3. 主板的功能传输数据：主板负责将各种硬件设备之间的数据进行传输和交换。
供电管理：主板为各种硬件设备提供所需的电源。
信号转换：主板将各种硬件设备的信号进行转换和处理，以保证正常工作。
4. 主板的主要组成部分处理器：计算机的核心，负责执行各种计算和指令。
内存：临时存储设备，用于存储正在运行的程序和数据。
显卡：负责将计算机处理的数据转化为图像输出到显示器。
硬盘：用于存储大量数据和程序。
电源：为计算机提供稳定的电源供应。
5. 主板的接口和插槽CPU插槽：用于插入CPU芯片。
内存插槽：用于插入内存条。
PCI插槽：用于连接扩展卡。
IDE接口：用于连接硬盘。
SATA接口：用于连接硬盘和光驱。
USB接口：用于连接外部设备。
教学方法：1. 采用讲解法，讲解主板的基本概念、结构和功能。
2. 使用演示法，展示主板的各种接口和插槽。
3. 组织学生进行实践操作，加深对主板的认识。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对主板基本概念的理解。
2. 实操考核：检查学生对主板接口和插槽的识别及操作能力。
教案章节：第二章计算机主板的选购与安装教学目标：1. 学会根据需求选择合适的主板。
2. 掌握主板的安装方法和注意事项。
教学内容：1. 主板的选购了解各种主板品牌和型号。
掌握主板选购时的注意事项，如兼容性、性能、价格等。
计算机组装与维护(第5版)1-1认识计算机系统的组成
IBM个人计算机
28K型号Mac计算机
18
计算机类别
按照计算机的机身结构形式，可分为台式计算机、便携式计算机、一体式计算机和嵌 入式计算机。 ⑴ 台式计算机 台式计算机又称为桌上型电脑（Desktop Computer），是一种将各类部件分离开 来的计算机，散热性能比较好，可以很方便地安装、拆卸、添加或更换配件，在装 机时也可以灵活、个性化地配置计算机的硬件性能。
12
任务1 认识计算机系统的组成
2．主流操作系统 操作系统（英语：Operating System，简称OS）是管理和控制计算机硬件与
软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其 他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。
操作系统为用户程序提供接口，协调各应用程序使用硬件资源。目前个人计 算机操作系统主要有Windows系列系统、苹果笔记本上运行的IOS系统；掌上计算 机系统（也可以称为移动终端）主要有安卓、黑莓、塞班、苹果IOS以及 Windows。
4
任务1 认识计算机系统的组成
1.1 计算机硬件体系结构 硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元器件等组成的各种计算机部件和计 算机设备。
5
集成电路（芯片）6Βιβλιοθήκη 任务1 认识计算机系统的组成
1.1 计算机硬件体系结构组成 计算机硬件系统的五个基本组成部分:控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设 备五部分组成。其中由控制器、运算器及寄存器组成中央处理器(CPU)。
19
20
计算机类别
计算机组装与维修
模块1 认识计算机——计算机系统的组成
1
《计算机组装与维护》知识模块
▪ 模块1 认识计算机 ▪ 模块2 计算机硬件安装与调试 ▪ 模块3 BIOS基本设置 ▪ 模块4 软件安装与调试 ▪ 模块5 数据安全与恢复 ▪ 模块6 计算机故障诊断与排队 ▪ 模块7 计算机性能测试与系统优化
计算机组装与维护教程03
机箱面板上的电源开关、重置开关、电源
指示灯、硬盘指示灯等都连接到该插针组 上，接头组的用途见表3-1。
3.2.18 I/O接口背板 主板I/O接口背板如图3-29所示。
1．PS/2接口
主板背板上的PS/2接口插槽，如图3-30所示。 有些主板取消了PS/2键盘、PS/2鼠标接口， 由USB接口代替。
3.2.7 BIOS单元 BIOS芯片常见外观如图3-17所示。
3.2.8 主板电源插座 主板电源插座如图3-18所示。
3.2.9 供电单元
供电单元是指为CPU、内存控制器、集成显 示卡等部件供电的单元。主板供电回路的 主要部分一般都位于主板CPU插座附近，如 图3-19所示。如图3n Board）、系统板 （System Board）或母板（Mother Board），是微机 系统中最基本的也是最重要的部件之一。主板是微 机系统中最大的一块电路板，是整个微机系统的载 体。主板也是与CPU配套最紧密的部件，每推出一 款新型的CPU，都会推出与之配套的主板控制芯片 组。
3.2.12 网卡控制芯片
许多主板上集成了具备网卡功能的芯片 （10/100/1000Mbit/s Fast Ethernet控制器）， 在主板上常见的板载网卡控制芯片如图3-22 所示。
3.2.13 I/O及硬件监控芯片
I/O芯片一般位于主板的边缘，如图3-23所 示。
第一章计算机组装与维护基础知识
维护是使计算机部件和程序处于良好的工作状态的活动，包括检 查、测试、调整、更换、修理等。
3. 故障
故障是使用计算机硬件或程序不能实现其正常功能的事件。分为： 硬件故障和软件故障
4. 故障诊断
确定故障设备，进行故障定位
1.1 基本概念
《计算机组装与维护》
5. 故障维修
是指计算机发生故障后，通过检查某些元器件的机械、电气性能， 或更换已失效的可更换部件，使计算机系统功能恢复的手段和过 程。
《计算机组装与维护》
1.3.4 硬件故障诊断
1. 开机阶段常见故障
（1）电源风扇不转动 （2）屏幕无显示、无报警声 （3）硬盘指标灯常亮
2. 致命性硬件故障
由CPU、主板、内存、显卡等关键设备引起的故障
3. 非致命性硬件故障
主要是由外部存储器、输入输出设备、其它非关键设备引起的 故障
《计算机组装与维护》
《计算机组装与维护》
1.3.2 维修的准备工作及维修原则
2. 维修的原则
（1）先软件后硬件 （2）先外围后主板 （3）先测试后分析 （4）先确诊后处理
《计算机组装与维护》
1.3.3 硬件故障的维修方法
1. 直接观察法 2. 敲击与手压法 3. 插拔法 4. 替换法 5. 升降温法 6. 电源拉偏法 7. 利用软件工具
1. 非关键性故障 2. 关键性故障
3. 按故障的持续时间分类
1. 间歇性故障 2. 固定性故障
《计算机组装与维护》
1.3.2 维修的准备工作及维修原则
1. 维修准备工作
充分了解计算机的结构、性能及特点 掌握有关元器件的主要参数及测试方法 熟悉各种计算机检测程序及测试仪器设备的使用
计算机组装与维护(职教版)授课教案：主板的结构与功能
计算机组装与维护（职教版）授课教案第三节主板的结构与功能教学目的：1、认识计算机主板2、掌握主板的结构及功能3、用会挑选主板教学重点：计算机主板的组成教学难点：计算机主板的组成教学方法：讲授法教学用具：投影、多媒体计算机授课时间：课时计划：6课时教学过程：导言：主板又叫主机板（Main Board）、系统板(System board )或母板(Mother Board)，它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一，因为主板是整个微机内部结构的基础，不管是CPU、内存、显示卡还是硬盘、键盘、声卡、网卡等均插在主板上靠主板来协调工作，主板不好，则其他一切插在它上面的部件的性能都不能充分发挥出来。
新课内容：一、主板的作用主板实际上就是一块电路板，上面安装了各式各样的电子零件并布满了大量电子线路。
当微机工作时由输入设备输入数据，由CPU来完成大量的数据运算，再由主板负责组织输送到各个设备，最后经输出设备反映到我们的感官。
这个过程看上去很简单，输入设备就是键盘、鼠标等，输出设备就是显示器、打印机之类，可是CPU的运算结果哪个先送去，哪个后送走，这些就要靠主板上的系统芯片来控制。
而且主板上还不止系统芯片一个部件，由此看来，主板的地位相当重要。
二、主板的组成主板是一块安装有各种插件和控制芯片的电路板，其电路结构和工作原理比较复杂。
大致说来，主板由CPU插槽（或插座）、内存插槽、总线扩展槽、控制芯片组、外设接口、COMS和BIOS控制芯片等几个部分组成。
1、系统总线在计算机工作的过程中，各部件之间要快速传递各种各样的信息，而这些信息是通过微型计算机中的信息高速公路——系统总线实现的。
⑴、数据总线DB（Data Bus）数据总线用于CPU与主存储器、CPU与I/O接口之间传送数据。
数据总线的宽度等于计算机的字长。
⑵、地址总线AB（Address Bus）地址总线用于CPU访问主存储器或外部设备时，传送相关的地址。
《计算机组装与维护》之主板的分类 教案
省技工学校文化理论课教案（首页）（代号A—3）审阅签名：教学过程：引入新课主板（Mainboard）是电脑主机中最大的一块电路板。
它是一台电脑中的躯干中枢，在它的上面布满了各种电子元件、插槽、接口等，为CPU、内存及各种适配卡（声、图、通信等）提供安装插座（槽），并为各种存储设备、打印机、扫描仪等外设提供接口。
不同的主板，他的性能也有所不同——引出主板的分类。
讲授新课（板书）2-1 主板的分类教师：拆开主机的盖板，让学生观察整机。
提问：主板在计算机家族中的地位？回答：母板、系统板，主板是电脑的“躯干”（4－6层印刷电路板）。
展示：AT主板：ATX主板：BTX主板。
播放：教学课件。
（板书）主板负责连接电脑上各形各式的元器件。
计算机的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能（说明主板的重要性）。
一、按主板上使用的CPU架构分类：（重点）（板书）1、Socket 370：英特尔开发，代替Slot架构，外观上与Socket 7相像。
2、Slot A ： AMD 为K7量身打造。
与Intel 的Slot 1完全一样。
但 SlotA 插槽没有对应的转接卡，升级能力极为有限。
3、Socket A:（Socket 462）同Socket 370,但成本降低，结构简化。
4、Socket 423：外形和前几种Socket 类的插槽类似。
5、Socket 478：支持 Pentium4，面积很小，针脚排列极为紧密。
6、Socket 754： 2003年9月AMD64位桌面平台最初发布的标准插槽，7、Socket T （Socket 775）：插槽触针柔软和纤薄,过多地拆卸CPU 将导致触针失去弹性进而造成硬件方面的彻底损坏。
8、Socket 940：最早发布的AMD 64位平台标准，是服务器／工作站所使用的Opteron 以及最初使用的Athlon 64 Fx 所对应的插槽标准。
所支持的CPU 价格高昂，且须搭配昂贵的ECC 内存才能使用。
《计算机组装》课件
本课程为您介绍计算机组装的基础知识，包括组装准备、工具和常识、组装 步骤及注意事项、图文详解组装过程、组装后的电脑初步设置、调试和排除 故障，以及常见问题及解决方法。
组装准备
所需工具
扳手、螺丝刀、吸尘工具等
安全注意事项
断电、防静电、工作环境清洁等
常识
了解主板结构、内部连接器、电源要求等
安装主板
将主板放入箱体，用螺丝固定在箱体底部。
连接硬盘
将硬盘插入到硬盘插槽，用螺丝固定。
组装后的电脑初步设置
1 安装操作系统
选择适合的操作系统，并按照提示进行安装。
2 设置BIOS
3 安装驱动程序
检查主板BIOS设置，确保硬件识别正确。
为各个硬件设备安装相应的驱动程序。
调试和排除故障
在初始启动后，检查硬件是否正常工作，处理任何故障和错误。
显示异常
检查显示器连接、 显卡连接、显示器 电源是否正常。
硬盘无法识别
检查硬盘连接是否 松动或错误。重新 连接或更换数据线。
无法启动 无显示 异常声音或错误信息
检查电源连接、电源开关和电源线是否正常。 检查显示连接、显卡安装和显示器电源。 参考硬件设备的说明书，查找解决方法。
常见问题及解决方法
电脑启动时 发出蜂鸣声
可能是内存条安装 不稳或未插好。重 新插拔内存条。
电脑无法开机
检查电源连接是否 松动或损坏。更换 电源线或电源。
组装步骤
1
安装CPU
谨慎处理CPU，正确插入并固定
安装内存条
2
插入内存条到相应插槽，确认牢固连接
3
安装主板
将主板放入计算机箱内，连接电源和
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计算机组装 主板结构与组成
从外观上来看，主板是计算机内最大的一块印刷电路板，表面分布着BIOS 芯片、I/O 控制芯片、键盘鼠标接口、各种扩充插槽、电源供电插座以及CPU 插座等多种元器件，如图2-9所示。
图2-9 主板的组成结构 1．CPU 插座（插槽）
根据封装工艺的不同，CPU 所用的接口也有所差别，目前主板为CPU 所提供的接口主要分为两种形式。
LGA 触点式基座
这是由Intel 公司所开发的CPU 接口形式，专用于Intel 公司生产的CPU ，特点是基座表面不再是一个个的插孔，而是由金属片组成的弹性触点，如图2-10所示。
CPU 插座
内存插槽
北桥芯片
PCI 插槽
南桥芯片
IDE 接口
SATA 接口
CMOS 电池
PCI-E 插槽
电源接口
I/O 接口
FDD 接口
图2-10 LGA触点式CPU基座
提示
根据CPU型号的不同，LGA基座上的触点数量也不一样。
例如，与酷睿2 E 7200所对应的是LGA 775基座，而与酷睿i7 965对应的则是LGA 1366基座。
Socket AM2/3针孔式插座
Socket AM针孔式插座是目前AMD公司CPU所采用的接口类型，共分为Socket AM2和Socket AM3两个不同的版本，其特征都是表面布满了940个插孔，如图2-11所示。
图2-11 Socket AM2针孔式插座
注意
不同版本的Socket AM插座虽然拥有相同的针孔数量，但它们所支持的CPU 类型却并不相同，因此在组装计算机时必须注意不同CPU所对应的插座类型。
2．内存插槽
内存插槽是内存与主板进行连接的唯一方式，目前常见主板提供的都是2条、4条或6条内存插槽，其数量和类型则决定了主板所支持内存的最大容量与类型，如图2-12所示。
图2-12 主板上的内存插槽 3．北桥芯片
北桥芯片（North Bridge ）主要负责CPU 、内存、显卡三者之间的数据交换，在与南桥芯片所组成的芯片组中起主导作用，因此又称主桥（Host Bridge ），如图2-13所示。
图2-13 主桥芯片
提 示 为了提升CPU 与北桥芯片之间的数据传输效率，北桥芯片往往被设计在CPU
插座旁边，成为主板上距离CPU 插座最近的芯片。
随着计算机数据处理能力的不断提升，如今北桥芯片所要处理的数据量越来越大，发热量也在逐年增加。
因此，现在我们所看到的北桥芯片大都覆盖着厚厚的散热片，部分北桥芯片甚至还会配合风扇进行散热，如图2-14所示。
内存插槽
北桥芯片
图2-14 覆盖着散热片的北桥芯片
4．南桥芯片
南桥芯片（South Bridge）是组成主板芯片组的另一重要组成部分，主要负责硬盘等存储设备和I/O总线及其他设备之间的数据交换，如PCI总线、PCI Express总线等，如图2-15所示。
图2-15 南桥芯片
提示
南桥芯片通常远离CPU而靠近总线插槽，这样不但利于布线，而且能够减少I/O总线与南桥芯片间的数据传输距离。
5．显卡插槽
该插槽是主板专门为安装显卡而提供的数据接口，其作用是负责图形数据的高速传输。
目前，主板上提供的大都是PCI Express显卡插槽，如图2-16所示。
北桥芯片上的散热片
图2-16 PCI Express 16X显卡插槽
提示
早期显卡大都通过AGP插槽与主板进行图形数据的传输，但随着图形数据传输量的增加，AGP接口逐渐被数据传输带宽更大的PCI Express接口所取代。
6．PCI插槽
该类型插槽全部基于PCI局部总线所设计，其工作频率为33MHz，最大数据传输速率为133MB/s（32位）和266MB/s（64位），属于早期的I/O总线类型，如图2-17所示。
图2-17 PCI插槽
7．SATA接口
SATA接口采用串行方式进行连接，使用嵌入式时钟信号，由于能够对传输指令进行检查，因此提高了数据传输的可靠性。
此外，SATA接口还具有结构简单、支持热插拔等优点，得到广泛的运用，成为目前主流的硬盘和光驱接口，如图2-18所示。
PCI Express显卡插槽
SATA接口
图2-18 SATA接口
8．IDE接口FDD接口
IDE接口是早期的硬盘与光驱接口，采用并行方式进行数据传输，现已被淘汰。
但是，由于目前市场上仍有部分使用该接口的硬盘或光驱，因此多数主板上还是会保留IDE接口，如图2-19所示。
电源接口
FDD接口
IDE接口
图2-19 IDE接口与FDD接口
FDD接口则是软驱专用接口，多数主板上已不再提供该接口，但也有少量主板保留此接口。
9．输入/输出接口
输入输出接口是CPU与外部设备之间交换信息的连接电路，它们通过总线与CPU相连，简称I/O接口，如图2-20所示。
图2-20 主板上的各种I/O 接口
● PS/2接口
该类型接口分别用于连接键盘和鼠标。
按照PC 99规范的要求，鼠标用PS/2接口应使用绿色进行标识，而蓝色的PS/2接口则用于连接键盘。
● 并口
即并行接口，又称LPT 接口，采用25针D 型设计，数据以并行方式进行传输，主要用于连接早期的打印机与扫描仪。
● RJ45接口
该接口便是我们通常所讲的网卡接口。
根据传输速度的不同，分为10Mbps 接口、100Mbps 接口和1000Mbps 接口等多种类型。
目前，绝大多数的主板都带有RJ45接口，其速率也大都在100Mbps 以上。
● USB 接口
又叫通用串行总线（Universal Serial Bus ），是新一代的多媒体计算机外设接口。
该接口允许用户在不重新启动计算机的情况下为计算机添加和使用新设备，因此迅速得到了普及。
目前，常见的USB 接口分为USB 1.1和USB 2.0两个版本，两者的数据传输速度分别为12Mbps 和480Mbps 。
● 音频接口
该组接口分别用于连接音箱、麦克风等音频设备。
按照PC 99颜色规范，其中的蓝色接口为Speaker 接口，红色为麦克风接口，而绿色为Line -in 音频输入接口。
● S/PDIF 同轴输出接口
该接口用于连接那些使用同轴S/PDIF 信号线的外接式音频输出设备。
● VGA 接口
当主板集成有显卡时，便会带有D 型的VGA （Video Graphics Array ）接口，以便与显示器进行连接，如图2-21所示。
PS/2鼠标接口
PS/2 鼠 标 接 口
S/PDIF 同轴输出接口
并口
USB 接口
RJ -45接口
音频接口
VGA接口
图2-21 VGA接口
10．其他芯片
主板上除了南桥和北桥芯片外，往往还会拥有多种其他的芯片，从而为主板增添各种各样的其他功能。
例如在华硕Striker II Extreme主板中，各主要芯片的功能如下：
●VIA VT6308P芯片
该芯片属于IEEE 1394控制芯片，采用TSMC0.13微米工艺制造，兼容IEEE 1394~1995 1.0版和IEEE 1394a P2000版界面，最多可扩展出两个IEEE 1394接口，如图2-22所示。
图2-22 VIA VT6308P芯片
●JMB363芯片
磁盘控制芯片，能够为主板额外提供一组IDE接口和一组SATA II接口，如图2-23所示。
图2-23 JMB363芯片
●88E1116-NNC1芯片
该主板使用了2颗Marvell 88E1116-NNC1芯片（网络控制芯片），可提供双千兆网络连接，能够实现DualNet等一系列先进的功能，如图2-24所示。
图2-24 88E1116-NNC1芯片
ITE IT8718F-S芯片
ITE IT8718F-S是台湾联阳最新款式的超级I/O硬件监控芯片。
该芯片可实时监控系统运作情况，包括处理器内部温度、电压、风扇转速等多方面的情况，如图2-25所示。
图2-25 ITE IT8718F-S芯片。