一、主板图解
一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成
1.线路板
PCB印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东东。它实际是由几层树脂材料粘合在一起的
,内部采用铜箔走线。
一般的PCB线路板分有四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和
电源层放在中间,这样便可容易地对信号线作出修正。而一些要求较高的主板的线路板可达到6-
8层或更多。
T主板(线路板)是如何制造出来的呢?PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(Glass Epoxy)或类似材质制
成的PCB“基板”开始。制作的第一步是光绘出零件间联机的布线,其方法是采用负片转印
(Subtractive transfer)的方式将设计好的PCB线路板的线路底片“印刷”在金属导体上。
这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔,并且把多余的部份给消除。而如果制作的是双面板
,那么PCB的基板两面都会铺上铜箔。而要做多层板可将做好的两块双面板用特制的粘合剂“压合
”起来就行了。 接下来,便可在PCB板上进行接插元器件所需的钻孔与电镀了。在根据钻孔
需求由机器设备钻孔之后,孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术,Plated-Through-Hole
technology,PTH)。在孔璧内部作金属处理后,可以让内部的各层线路能够彼此连接。 在开始电
镀之前,必须先清掉孔内的杂物。这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化,而它会覆
盖住内部PCB层,所以要先清掉。清除与电镀动作都会在化学过程中完成。接下来,需要将阻焊漆
(阻焊油墨)覆盖在最外层的布线上,这样一来布线就不会接触到电镀部份了。然后是将各种元器
件标示网印在线路板上,以标示各零件的位置,它不能够覆盖在任何布线或是金手指上,不然可
能会减低可焊性或是电流连接的稳定性。此外,如果有金属连接部位,这时“金手指”部份通常
会镀上金,这样在插入扩充槽时,才能确保高品质的电流连接。 最后,就是测试了。测试PCB是
否有短路或是断路的状况,可以使用光学或电子方式测试。光学方式采用扫描以找出各层的缺陷
,电子测试则通常用飞针探测仪(Flying-Probe)来检查所有连接。电子测试在寻找短路或断路比
较准确,不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题。
线路板基板做好后,一块成品的主板就是在PCB基板上根据需要装备上大大小小的各种元器
件—先用SMT自动贴片机将IC芯片和贴片元件“焊接上去,再手工接插一些机器干不了的活,通过
波峰/回流焊接工艺将这些插接元器件牢牢固定在PCB上,于是一块主板就生产出来了。
另外,线路板要想在电脑上做主板使用,还需制成不同的板型。其中AT板型是一种罨景逍涮氐闶
墙峁辜虻ァ⒓鄹竦土浔曜汲叽缥?3.2cmX30.48cm,AT主板需与AT机箱电源等相搭配使用,现
已被淘汰。而ATX板型则像一块横置的大AT板,这样便于ATX机箱的风扇对CPU进行散热,而且板上
的很多外部端口都被集成在主板上,并不像AT板上的许多COM口、打印口都要依靠连线才能输出。
另外ATX还有一种Micro ATX小板型,它最多可支持4个扩充槽,减少了尺寸,降低了电耗与成本。
2.北桥芯片
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯
片和南桥芯片,如Intel的i845GE芯片组由82845GE GMCH北桥芯片和ICH4(FW82801DB)南桥芯片组
成;而VIA KT400芯片组则由KT400北桥芯片和VT8235等南桥芯片组成(也有单芯片的产品,如
SIS630/730等),其中北桥芯片是主桥,其一般可以和不同的南桥芯片进行搭配使用以实现不同的
功能与性能。 北桥芯片一般提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽
、ECC纠错等支持,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于此类芯片的发热量一般较高,所以在
此芯片上装有散热片。
3.南桥芯片
南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA设备相连,并负责管理中断及DMA通道,让设备工作得更顺畅,
其提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、UltrDMA/33(66)EIDE数
据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持,在靠近PCI槽的位置。
4.CPU插座
CPU插座就是主板上安装处理器的地方。主流的CPU插座主要有Socket370、Socket 478、
Socket 423和Socket A几种。其中Socket370支持的是PIII及新赛扬,CYRIXIII等处理器;Socket
423用于早期Pentium4处理器,而Socket 478则用于目前主流Pentium4处理器。
而Socket A(Socket462)支持的则是AMD的毒龙及速龙等处理器。另外还有的CPU插座类型为支持奔
腾/奔腾MMX及K6/K6-2等处理器的Socket7插座;支持PII或PIII的SLOT1插座及AMD ATHLON使用过
的SLOTA插座等等。 最新的接口还有AMD64的754和939,奔腾的LGA775等等
5.内存插槽
内存插槽是主板上用来安装内存的地方。目前常见的内存插槽为SDRAM内存、DDR内存插槽,其它
的还有早期的EDO和非主流的RDRAM内存插槽。需要说明的是不同的内存插槽它们的引脚,电压,
性能功能都是不尽相同的,不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。对于168线的SDRAM内
存和184线的DDR SDRAM内存,其主要外观区别在于SDRAM内存金手指上有两个缺口,而DDR
SDRAM内存只有一个
6.PCI插槽 PCI
(peripheral component interconnect)总线插槽它是由Intel公司推出的一种局部总线。它定义
了32位数据总线,且可扩展为64位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡、MODEM等设备提供了连接接
口,它的基本工作频率为33MHz,最大传输速率可达132MB/s。
7.AGP插槽
AGP图形加速端口(Accelerated Graphics Port)是专供3D加速卡(3D显卡)使用的接口。它直接与
主板的北桥芯片相连,且该接口让视频处理器与系统主内存直接相连,避免经过窄带宽的PCI总线
而形成系统瓶颈,增加3D图形数据传输速度,而且在显存不足的情况下还可以调用系统主内存,
所以它拥有很高的传输速率,这是PCI等总线无法与其相比拟的。AGP接口主要可分为
AGP1X/2X/PRO/4X/8X等类型。
8.ATA接口
ATA接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的。主流的IDE接口有ATA33/66/100/133,
ATA33又称Ultra DMA/33,它是一种由Intel公司制定的同步DMA协定,传统的IDE传输使用数据触
发信号的单边来传输数据,而Ultra DMA在传输数据时使用数据触发信号的两边,因此它具备
33MB/S的传输速度。而ATA66/100/133则是在Ultra DMA/33的基础上发展起来的,它们的传输速度
可分别达到66MB/S、100M和133MB/S,只不过要想达到66MB/S左右速度除了主板芯片组的支持外,
还要使用一根ATA66/100专用40PIN的80线的专用EIDE排线。
此外,现在很多新型主板如I865系列等都提供了一种Serial ATA即串行ATA插槽,它是一种完全不
同于并行ATA的新型硬盘接口类型,它用来支持SATA接口的硬盘,其传输率可达150MB/S。`
9.软驱接口
软驱接口共有34根针脚,顾名思义它是用来连接软盘驱动器的,它的外形比IDE接口要短一些。
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10.电源插口及主板供电部分
电源插座主要有AT电源插座和ATX电源插座两种,有的主板上同时具备这两种插座。AT插座
应用已久现已淘汰。而采用20口的ATX电源插座,采用了防插反设计,不会像AT电源一样因为插反
而烧坏主板。除此而外,在电源插座附近一般还有主板的供电及稳压电路。
主板的供电及稳压电路也是主板的重要组成部分,它一般由电容,稳压块或三极管场效应管,滤
波线圈,稳压控制集成电路块等元器件组成。此外,P4主板上一般还有一个4口专用12V电源插。
11.BIOS及电池
BIOS(BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM)基本输入输出系统是一块装入了启动和自检程序的EPROM或
EEPROM集成块。实际上它是被固化在计算机ROM(只读存储器)芯片上的一组程序,为计算机提供最
低级的、最直接的硬件控制与支持。除此而外,在BIOS芯片附近一般还有一块电池组件,它为
BIOS提供了启动时需要的电流。常见BIOS芯片的识别主板上的ROM BIOS芯片是主板上唯一贴有标
签的芯片,一般为双排直插式封装(DIP),上面一般印有“BIOS”字样,另外还有许多PLCC32封装
的BIOS。
早期的BIOS多为可重写EPROM芯片,上面的标签起着保护BIOS内容的作用,因为紫外线照射会使
EPROM内容丢失,所以不能随便撕下。现在的ROM BIOS多采用Flash ROM(快闪可擦可编程只读存储
器),通过刷新程序,可以对Flash ROM进行重写,方便地实现BIOS升级。
目前市面上较流行的主板BIOS主要有Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS三种类型。
Award BIOS是由Award Software公司开发的BIOS产品,在目前的主板中使用最为广泛。Award
BIOS功能较为齐全,支持许多新硬件,目前市面上主机板都采用了这种BIOS。
AMI BIOS是AMI公司出品的BIOS系统软件,开发于80年代中期,它对各种软、硬件的适应性好
,能保证系统性能的稳定,在90年代后AMI BIOS应用较少;Phoenix BIOS是Phoenix公司产品,
Phoenix BIOS用于高档的原装品牌机和笔记本电脑上,其画面简洁,便于操作,现在Phoenix已和
Award公司合并,共同推出具备两者标示的BIOS产品。
12.主板内外所有连线
主机外的连线虽然简单,但我们要一一弄清楚哪个接口插什么配件、作用是什么。对于这些接口
,最简单的连接方法就是对准针脚,向接口方向平直地插进去并固定好。
电源接口(黑色):负责给整个主机电源供电,有的电源提供了开关,笔者建议在不使用
电脑的时候关闭这个电源开关(图1)。
2
PS/2接口(蓝绿色):
PS/2接口有二组,分别为下方(靠主板PCB方向)紫色的键盘接口和上方绿色的鼠标接口(图2),两
组接口不能插反,否则将找不到相应硬件;在使用中也不能进行热拔插,否则会损坏相关芯片或
电路

USB接口(黑色):
接口外形呈扁平状,是家用电脑外部接口中唯一支持热拔插的接口,可连接所有采用USB接口的外
设,具有防呆设计,
反向将不能插入。
LPT接口(朱红色):
该接口为针角最多的接口,共25针。可用来连接打印机,在连接好后应扭紧接口两边的旋转
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