计算机硬件教程之五(总线与主板)
计算机主板和总线介绍
Usb接口
串行口
声卡接口 打印机接口
AGP接口
AGP接口：AGP叫做图形加速接口，是Intel公司推出的图形显示卡专 用数据通道，它只能安装AGP的显示卡。
AGP接口标准
AGP端口标准有1倍速，2倍速，4倍速，8倍速。
ISA接口
ISA插槽 是基于ISA总线（Industrial Standard Architecture，工业标 准结构总线）的扩展插槽，其颜色一般为黑色比PCI接口插槽要长 些，位于主板的最下端。
功能： 开机自检与系统初始化 硬件中断处理 程序服务请求
BIOS 种类
根据可否软件升级分： ROM BIOS (烧录在EPROM) Flash ROM (快擦写只读存储器）
根据生产厂家分： AMI BIOS AMI公司出品，开发于20世纪80年代中期。WinBIOS是其中的一个 版本，用于奔腾机主板，具有：即插即用，绿色节能和PCI总线管理功能。 Award BIOS Aword software公司开发，目前最为流行，很好地支持各种操作 系统。
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。
South Bridge：桥 接PCI总线 （33MHz）与更慢 的ISA总线 （8MHz），通常 还包含2个IDE硬盘 控制器接口，1个 USB（Universal Serial Bus）接口
Socket 370
Socket A(462) LGA775
应用
图形
Pentium 4(Willamette,Northwood核心)
Celeron 4
“铜矿”PIII Celeron 370系列
第3章总线与主板
第3章总线与主板3.1 知 识 要 点总线（Bus）是由多个部件分时共享的公共信息传送线路。
总线结构直接影响计算机各部件之间信息传递的效率。
主板又称为主机板（Mainboard）、系统板（Systemboard）和母板（Motherboard），是安装在微型计算机机箱内的一块电路板，其组成和布局，决定了计算机的体系结构，直接影响计算机的性能。
所以，本章包含如下内容。
（1）总线及其规范。
（2）总线的分类。
（3）总线的性能指标。
（4）总线的工作原理。
（5）几种标准总线。
（6）主板的组成。
（7）主板的分类。
3.1.1 总线的有关概念1. 总线的基本特性（1）机械特性：指总线在机械上的连接方式。
（2）电气特性：指总线的每一根线上的信号传递方向及有效电平范围。
（3）功能特性：描述总线中每一根线的功能。
（4）时间特性：各信号有效的时序关系。
2. 总线的性能指标（1）总线宽度：数据总线的数量，用b（位）表示。
（2）总线周期：一次总线操作中所用的时间。
（3）总线带宽（标准传输率）：在总线上每秒传输的最大字节（B）量，用MB/s表示，即多少兆字节每秒。
（4）总线工作的时钟频率。
（5）多路复用技术。
（6）总线控制方式。
（7）其他指标：除了以上几项外，还有总线的同步方式、信号线数、负载能力和电源电压，能否扩展64位宽度等。
3. 总线分类1）按照总线传递的内容分类（1）地址总线（Address Bus，AB）：用来传递地址信息。
（2）数据总线（Data Bus，DB）：用来传递数据信息。
（3）控制总线（Control Bus，CB）：用来传递各种控制信号。
2）按照总线所处的位置分类（1）片内总线：CPU芯片内部用于在寄存器、ALU以及控制部件之间传输信号的总线。
（2）片外总线：CPU芯片之外，用于连接CPU、内存以及I/O设备的总线。
3）按照总线在系统中连接的主要部件分类（1）存储总线。
（2）DMA总线。
（3）系统总线。
《计算机硬件主板篇》PPT课件
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图中的“10”号位置是指双绞以太网线接 口，也称之为“RJ-45接口”。
图中的“11”号位置是指声卡输入/输出
接口。
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开机报警音
1短 系统正常启动 2短 常规错误，请进入CMOS SETUP重新设置不正确的选项 1长1短 RAM或主板出错 1长2短 显示错误（显示器或显卡） 1长3短 键盘控制器错误 不停的长声 内存没插稳或已损坏 无声音无提示 电源故障
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四、主板插槽
CPU插槽
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CPU插槽主要分为Socket、Slot这 两种。就是用于安装CPU的插座。 目前CPU的接口都是针脚式接口， 对应到主板上就有相应的插槽类 型。CPU接口类型不同，在插孔数、 体积、形状都有变化，所以不能 互相接插。
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AGP插槽
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AGP插槽来安装AGP显卡 的AGP插槽。
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二、主板工作原理
在电路板下面，是错落有致的电路布线；在上面，则为棱角分明 的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流 会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、 IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。随后，主板会 根据BIOS（基本输入输出系统）来识别硬件，并进入操作系统发 挥出支撑系统平台工作的功能。
连接软驱所用，多位于IDE接口旁，比 IDE接口略短一些，所以数据线也略窄一 些。
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如图中的“4”号位置是键盘和鼠标接口 图中的“5”号位置是并行接口（LPT接 口），通常用于老式的并行打印机连接， 也有一些老式游戏设备采用这种接口。
图中的“6”号位置为串行COM口，它主要 是用于以前的扁口鼠标、Modem以及其它 串口通信设备。 图中的“7”号和“9”号位置都是USB接 口。它也是一种串行接口，目前最新的标 准是2.0版。 图1中的“8”号位置是IEEE 1394接口。
第3章总线与主板
第3章总线与主板总线（Bus）是供多个部件分时共享的公共信息传送线路，一个系统的总线结构决定了该计算机系统的数据通路及系统结构。
它能简化系统设计、便于组织多家厂家进行专业化大规模生产，降低产品成本、提高产品的性能和质量，便于产品的更新换代、满足不同用户需求以及提高可维修性等，因而得以迅速发展。
自1970年美国DEC公司在其PDP-11/20小型计算机上采用Unibus以来，各种标准的、非标准的总线纷纷面世。
如今，几乎所有的计算机系统中都采用了总线结构。
在微型计算机中，总线以及所连接的部件都安放在主板（Main Board）上。
计算机在运行中对于系统内的部件和外部设备的控制都通过主板实现，主板的组成与布局也影响着系统的运行速度、稳定性和可扩展性。
3.1 总线的概念3.1.1 总线及其规范总线是由导线组成的传输线束，用来作为在计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。
共享、分时和规范是总线的3个基本特点。
共享是指多个部件连接在同一组总线上，各部件之间相互交换的信息都可以通过这组总线传送。
分时是指同一时刻总线只能在一对部件之间传送信息。
总线是计算机系统模块化的产物，相同的指令系统，相同的功能，不同厂家生产的各功能部件在实现方法上不尽相同，但希望相同的功能部件可以互换使用，这要求各厂家的产品必须遵循一定的规范。
这些规范包括如下4个方面。
1. 机械规范机械规范又称为物理规范，指总线在机械上的连接方式，如插头与插座所使用的标准，包括接插件尺寸、形状、引脚根数及排列顺序等，以便能正确无误地连接。
图3.1为计算机中常用的一些总线接插件。
2. 电气规范电气规范指总线的每一根线上信号的传递方向及有效电平范围、动态转换时间、负载能力等。
一般规定送入CPU的信号称为输入信号（IN），从CPU发出的信号称为输出信号（OUT）。
例如，地址总线是输出线，数据总线是双向传送，这两类信号线都是高电平有效；·154··155·控制总线一般是单向的，有输出的也有输入的，有高电平有效也有低电平有效。
总线和主板
（2）ISA总线（图3-3） IBM公司在PC总线基础上增加36个引脚，形成了AT总 线。即从1982年以后，逐步确立的IBM公司工业标准体 系结构，简称为ISA（Industry Standard Architecture） 总线，有时也称为PC/AT总线。
图3-3 ISA总线插槽
2．MCA、EISA总线
❖ 按总线传送信息的类别，可把总线分为地址 总线、数据总线和控制总线。
❖ 按照总线传送信息的方向，可把总线分为单 向总线和双向总线。
❖ 按总线的层次结构可分为CPU总线、存储总 线、系统总线和外部总线。
cache
DRAM
CPU
Bridge /Memory controller
Audio
Video
LAN
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3.2.4 总线驱动和其他控制
总线驱动除考虑信号线外，电源的驱动能力 有时也是考虑的重要方面，特别是现在的一 些外设总线，设备的电源完全从总线获得， 更应该考虑这个问题。
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3.3 微机系统总线标准
3.3.1 系统总线标准 3.3.2 常见系统总线标准 3.3.3 其他总线
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（2）标准总线可以得到多个厂商的广泛支持，便于生产 与之兼容的硬件板卡和软件。 （3）模块结构方式便于系统的扩充和升级。 （4）便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。
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3.1.3 总线分类和性能指标
1．总线有多种分类方法 2．性能指标
1．总线有多种分类方法
❖ 按相对于CPU与其他芯片的位置可分为片内 总线和片外总线。
❖ 总线带宽的计算公式如下：
❖ Q=f×W／N
表3-1 常见总线的带宽和传输率
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3.2 总线原理
第一章 总线与主板 介绍2014版
主要介绍微机总线 的概念、主板结 构、芯片集、常 见主板、 BIOS 等。
第1 页
1 总线系统 2 主板的控制芯片组 3 主板
第2 页
1 总线系统
总线的定义： 总线就是各种信号线的集合，是计算 机各部件之间传送数据、地址和控制信息 的公共通路。
采用总线结构便于部件和设备的扩充， 尤其制定了统一的总线标准则容易使不同 设备间实现互连。
第 18 页
AGP相对与PCI的改进
1 对内存的读写操作实行流水线处理，充分利用等待的 时延，大大的增加了读内存的速度，使其与写内存的速 度相当。而在PCI中，读内存的速度只是写内存速度的一 半。 2 使总线上的地址信号与数据信号分离，一方面充分利 用了读写请求与数据传输之间的空闲，使总线的效率达 到最大；另一方面可以有效的分配系统资源，避免了死 锁的发生。 3 可以达到133MHz的数据传输速率，这样数据吞吐速度 可达到533MB/s。由于达到了这么高的传输速率，便可以 将图形内存的数据调入系统内存，从而大大减轻了图形 内存的压力，而PCI总线的速度只有33MHz，最大吞吐率 只有133MB/s。
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总线的分类
片内总线 在 CPU 内部，寄存器之间和算术逻辑部件 ALU 与控制部件之间传输数据所用的总线称 为片内总线（即芯片内部的总线）
片外总线
是 CPU 与内存 RAM 、 ROM 和输入 / 输出 设备接口之间进行通讯的通路。本节主要介 绍片外总线。
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片外总线
片外总线一般分为： 系统总线（也叫前端总线FSB） 通常是指CPU与系统内存、L2 Cache 和主板芯片组之间的数据、指令等传输通道。 I/O总线 I/O总线用于CPU与其他部件的连接，实 际中I/O总线是通过系统总线连接到CPU的。 外部总线 用于微机与外设的连接。
《总线和主板》课件
总线常见问题及解决方案
总线频率设置不当
01
总线电压设置不正确
03
02
解决方案：检查总线频率设置，确保与CPU 和内存模块兼容。
04
解决方案：调整总线电压至适当值，确保 稳定运行。
总线故障导致系统不稳定
05
06
解决方案：检查总线连接是否牢固，更换 故障的总线部件。
主板常见问题及解决方案
主板电容损坏
《总线和主板》ppt课件
目录
• 总线概述 • 主板概述 • 总线和主板的关系 • 总线与主板的常见问题及解决方案 • 总线和主板的实际应用
01
总线概述
总线的定义
01
总线定义
总线是计算机各种功能部件之 间传送信息的公共通信干线， 它是由导线组成的传输线束。
02
总线的作用
作为各部分之间信息传送的通 道，总线可以连接多个设备， 实现设备之间的信息传输和共
01
解决方案：更换损坏的电容，
确保主板供电稳定。
02
BIOS设置不正确
03
解决方案：进入BIOS设置，检
查各项参数是否正确，并调整
至最佳状态。
04
主板与硬件不兼容
05
解决方案：检查主板与安装的
硬件是否兼容，更换不兼容的
硬件或主板。
06
05
总线和主板的实际应用
总线在计算机中的应用
数据传输
总线是计算机内部各部件之间传 输数据的高速通道，通过总线， 各部件之间可以快速地交换数据
扩展性
总线提供了主板的扩展能力，方便用户根据需要 添加或更换部件。
主板对总线的影响
规格与标准
01
主板的规格和标准决定了总线的类型和规格，不同的主板可能
基础-计算机硬件及相关设备(主板和总线)
基础-计算机硬件及相关设备（主板和总线）您的姓名： [填空题] *_________________________________1. 下列( ) 不属于北桥芯片管理的范围之列. [单选题] *A:处理器B:内存C:AGP接口D:IDE接口(正确答案)2. 下面哪一个不属于串行通信端口( ). [单选题] *A:USBB:LPT(正确答案)C:COMD:RJ453. 下面哪一个绝对不会嵌入到BIOS芯片中( ). [单选题] *A:CMOS设置程序B:杀毒程序(正确答案)C:自诊断程序D:主要I/O设备的驱动程序4. 在计算机专业知识中,POST的含义是( ). [单选题] *A:加电测试B:最小测试C:性能测试D:加电自检(正确答案)5. CMOS 是主板上一块特殊的( )芯片,用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定. [单选题] *A:ROMB:BIOSC:cacheD:RAM(正确答案)6. I/O接口位于( )之间. [单选题] *A:主机和I/O设备B:主机和主存C:CPU和主存D:总线和I/O设备(正确答案)7. PC机主板上所能安装主存储器的最大容量、速度及可使用存储器的类型取决于( ). [单选题] *A:串行口B:芯片组(正确答案)C:并行口D:CPU的系统时钟8. USB接口一般不能连接下面的哪种设备( ). [单选题] *A:鼠标B:打印机C:显示器(正确答案)D:mp39. 可以从( )处获得BIOS最新版本的升级程序. [单选题] *A:从主板生产商(正确答案)B:从Intel公司的网页C:从BIOS生产商D:从微软公司的网站10. 某块主板能够支持哪种类型的内存,这是由主板上的( )决定的. [单选题] * A:CPUB:北桥芯片(正确答案)C:南桥芯片D:网卡芯片11. 下列各项中,哪些不是主板BIOS的功能( ). [单选题] *A:POST自检程序B:对文件的高级操作(正确答案)C:操作系统的启动引导程序D:CMOS参数设置程序12. 下列哪个部件不属于北桥芯片管理的范围之列( ). [单选题] *A:处理器B:内存C:AGP接口D:IDE接口(正确答案)13. 下面不是USB的特点的是 ( ). [单选题] *A:使用串行方式传输数据B:使用并行方式传输数据(正确答案)C:使用容易、简单D:USB总线可以连接至多127个设备14. 下面关于BIOS和CMOS的说法中,错误的是( ). [单选题] *A:BIOS芯片CMOS芯片都能长时间保存信息(正确答案)B:BIOS芯片是ROM芯片,CMOS芯片是RAM芯片C:BIOS中的程序可以设置CMOS参数D:BIOS是程序,CMOS是参数15. 在PC机主板上的插槽中,( )是专门用于插入显示卡的. [单选题] *A:IDE端口槽B:内存槽C:总线扩展槽D:AGP端口槽(正确答案)16. 计算机的外部设备通过( )和计算机系统总线相连,进行信息传输. [单选题] * A:接口电路(正确答案)B:板卡C:主板D:外部接口17. 有关总线和主板,叙述错误的是( ). [单选题] *A:外设可以直接挂在总线上(正确答案)B:总线体现在计算机硬件实物上就是计算机主板上的连接导线C:主板上配有插CPU、内存条、显示卡等的各类扩展槽或接口D:在电脑维修中,把CPU、主板、内存、显卡加上电源所组成的系统叫最小化系统18. 关于计算机总线的说明不正确的是( ). [单选题] *A:计算机的五大部件通过总线连接形成一个整体B:总线是计算机各个部件之间进行信息传递的一组公共通道C:根据总线中流动的信息不同分为地址总线、数据总线、控制总线D:数据总线是单向的,地址总线是双向的(正确答案)19. 结合你的工作经验,在一个典型的主板上至少有( )种总线. [单选题] *A:2B:3(正确答案)C:4D:520. 目前微机硬件组成都是采用总线结构,总线包括数据总线、( )总线和控制总线. [单选题] *A:地址(正确答案)B:输入C:信号D:写入。