第2章2.4主板.ppt

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1、同方同方2010专转本专转本2.4 PC 主板主板同方同方2010专转本专转本1、芯片组n芯片组与芯片组与CPU芯片同步发展，有什么样功能和速度的芯片同步发展，有什么样功能和速度的CPU，就，就有什么样的芯片组与之配套有什么样的芯片组与之配套 n芯片组决定内存类型、容量芯片组决定内存类型、容量n决定决定CPU系统时钟和预期同步时钟系统时钟和预期同步时钟n决定了主板的界别和档次决定了主板的界别和档次n由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集由于集成电路集成度越来越高，为降低系统成本，芯片组中集成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功能成了越来越多的功能，包括网卡、显卡、声卡等功

2、能 同方同方2010专转本专转本芯片组组成芯片组组成n芯片组的作用：芯片组的作用：q是是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽机各组成部分相互连接和通信的枢纽n北桥芯片：北桥芯片：1.存储器控制功能；存储器控制功能；2.连接连接CPU、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽、存储器、显卡、南桥芯片的枢纽n南桥芯片：南桥芯片：1.多种多种I/O设备的控制功能；设备的控制功能；2.I/O总线总线(PCI总线总线)功能；功能；3.提供了各种提供了各种I/O接口接口Pentium 4CPU前端总线前端总线北桥北桥82865PMCH图形卡接口图形卡接口双通道双通道南桥南桥82801E ICH5USB 2.0接口接口

3、(x8)以太网接口以太网接口PCI 插槽插槽(6个个)ROM BIOS硬盘接口硬盘接口(x2)音频音频CodecSuper I/O键键盘盘,鼠鼠标标,软软驱驱,并口并口,串口等串口等电话电话ModemDDR 2电源管理、时钟生成电源管理、时钟生成DDR 2存存储储器器CPU同方同方2010专转本专转本2、BIOSn什么是什么是BIOS（Basic Input/Output System）？q中中文文名名为为“基基本本输输入入/输输出出系系统统”，它它是是存存放放在在主主板板上上只读存储器只读存储器（ROM）芯片中的芯片中的一组机器语言程序一组机器语言程序n功能：功能：q诊断计算机故障诊断计算机

4、故障q启动计算机工作启动计算机工作q控控制制基基本本的的输输入入输输出出操操作作(键键盘盘、鼠鼠标标、磁磁盘盘读读写写、屏屏幕显示等幕显示等)nBIOS 芯片芯片q保存保存BIOS的只读存储器的只读存储器(ROM)芯片芯片同方同方2010专转本专转本BIOS 芯片中包含的程序芯片中包含的程序n加电自检程序加电自检程序程序程序（POST）(Power On Self Test)用于用于检测计算机硬件故障检测计算机硬件故障n系统自举程序系统自举程序（Boot）启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态启动计算机工作，加载并进入操作系统运行状态nCMOS设置程序设置程序 设置系统参数：日期、时间、口

5、令、配置参数等设置系统参数：日期、时间、口令、配置参数等n常用外部设备的驱动程序常用外部设备的驱动程序（Driver）实实现现对对键键盘盘、显显示示器器、软软驱驱和和硬硬盘盘等等常常用用外外部部设设备备输输入输出操作的控制入输出操作的控制同方同方2010专转本专转本PC机的启动工作过程机的启动工作过程1.接通电源时接通电源时CPU自动执行自动执行BIOS中的中的POST程序程序1.1 按按CMOS中的内容来识别硬件的配置中的内容来识别硬件的配置,测试各部件的工作状测试各部件的工作状态态(发现错误则报错发现错误则报错)1.2 初始化初始化CPU、内存、内存、ROM、主板、主板、CMOS、显示卡、

6、键盘、显示卡、键盘、软驱和硬盘等设备软驱和硬盘等设备2.CPU自动执行自动执行自举程序自举程序 按照按照CMOS中预先设定的启动顺序，搜寻外存储器（软、硬中预先设定的启动顺序，搜寻外存储器（软、硬盘或光盘）盘或光盘）3.从外存储器读出引导程序，然后由引导程序读出操作系统并装从外存储器读出引导程序，然后由引导程序读出操作系统并装入内存入内存4.最后，将控制权交给操作系统，整个计算机由操作系统所控制最后，将控制权交给操作系统，整个计算机由操作系统所控制同方同方2010专转本专转本3、CMOS 芯片n这是一个容量很小的这是一个容量很小的RAM存储器，由电池供电存储器，由电池供电，即使计算机关，即使计

7、算机关机后也不会丢失所存储的信息机后也不会丢失所存储的信息n作用：作用：q存放计算机硬件的参数（称为存放计算机硬件的参数（称为“配置信息配置信息”），包括日期和），包括日期和时间、口令、时间、口令、软盘软盘/硬盘硬盘/光盘驱动器的数目、类型及参数、光盘驱动器的数目、类型及参数、显卡类型、显卡类型、cache使用状况、启动机器时访问外存的顺序等，使用状况、启动机器时访问外存的顺序等，供供BIOS程序使用程序使用n设置和修改设置和修改CMOS参数的方法：参数的方法：q在开机启动在开机启动BIOS工作时，按下工作时，按下Del键键(或或F2或或F8健健)，即可进，即可进入入BIOS中的中的CMOS设

8、置程序设置程序同方同方2010专转本专转本关于总线关于总线n总线的定义：总线的定义：q用于在用于在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息的一个共享的信息传输通路及其控制部件。息的一个共享的信息传输通路及其控制部件。n总线的特点：总线的特点：1 共享共享；2 高速高速 n总线的性能：数据通路宽度；总线工作频率；传输总线的性能：数据通路宽度；总线工作频率；传输次数次数q总线带宽总线带宽(数据通路宽度数据通路宽度/8)x 总线工作频率总线工作频率 x 传输次数传输次数同方同方2010专转本专转本n总线的类型：总线的类型：qCPU总线总线q存储器总线存储

9、器总线qI/O总线总线n总线传输的信号：总线传输的信号：数据信号数据信号 地址信号地址信号 控制信号控制信号n总线的标准：总线的标准：SCI ISA EISA PCI n总线性能指标：总线性能指标：位宽位宽 单位：单位：b工作频率工作频率 单位：单位：HZ带宽带宽 =位宽位宽/8*工作频率工作频率 单位：单位：B/S同方同方2010专转本专转本2.4.4 I/O控制与I/O接口同方同方2010专转本专转本 I/O总线,I/O控制器,I/O接口与I/O设备的关系nI/O设备通常都是物理上相互独立的设备，它们一般通过I/O接口与I/O控制器连接nI/O控制器通过扩展卡或者南桥芯片与I/O总线连接n

10、I/O总线经过北桥芯片与内存、CPU连接打印机打印机扫描仪扫描仪显示器显示器麦克风麦克风网线网线I/O总线总线I/O接口接口硬盘硬盘光驱光驱I/O设备设备CPU主板主板I/O设备设备I/O控制器控制器（扩充卡）（扩充卡）机箱机箱插座插座板卡板卡插座插座I/O控制器控制器PCI插槽插槽内存内存主主板板插插槽槽机机 箱箱芯片组芯片组IDE接口接口机箱机箱插座插座I/O设备设备键盘键盘鼠标器鼠标器同方同方2010专转本专转本n 输入的任务：q将输入设备输入的信息送到内存储器的指定区域n 输出的任务：q将内存储器指定区域的内容送出到输出设备n I/O操作也包括将外存储器的内容传输到内存，或将内存中的内

11、容传输到外存储器 I/O操作的任务同方同方2010专转本专转本I/O 操作的特点nI/O操作与CPU的运算可并行进行n多个I/O设备可同时进行工作n配置的I/O设备数量和品种可经常增减或变换n每类I/O设备都有各自的控制器，它们按照CPU的I/O操作命令，独立地控制I/O操作的全过程 同方同方2010专转本专转本关于I/O总线nI/O总线是各类I/O控制器与CPU、内存之间传输数据的一组公用信号线，这些信号线在物理上与主板扩展槽中插入的扩展卡（I/O控制器）直接连接。n目前PC机使用的I/O总线qPCI总线qPCI-Express(高速PCI总线)nI/O总线的带宽q总线的数据传输速率(MB/

12、s)=数据线位数/8总线工作频率（MHz）每个总线周期的传输次数同方同方2010专转本专转本关于关于I/O接口接口nI/O接口：接口：I/O设备与设备与I/O控制器之间的连接器控制器之间的连接器包括：插头包括：插头/插座的形式、通讯规程和电器特性等插座的形式、通讯规程和电器特性等n分类：分类：q从数据传输方式来分：从数据传输方式来分：n串行（一次只传输串行（一次只传输1位）位）n并行（多位一起进行传输）并行（多位一起进行传输）q从是否能连接多个设备来分：从是否能连接多个设备来分：n总线式（可连接多个设备）总线式（可连接多个设备）n独占式（只能连接独占式（只能连接1个设备）个设备）q从是否符合标

13、准来分：从是否符合标准来分：n标准接口标准接口（通用接口）（通用接口）n专用接口专用接口（专用接口）（专用接口）串串行行口口并并行行口口同方同方2010专转本专转本I/O设备接口串行口串行口9针针并行口并行口VGA视频口视频口键盘接口键盘接口双绞线接口双绞线接口PS/2接口接口串行口串行口25针针同轴电缆网同轴电缆网络接口络接口显示器显示器接口接口麦克风麦克风音音 箱箱键盘接口键盘接口并行口并行口USB接口接口以太网以太网双绞线接口双绞线接口串行口串行口鼠标器鼠标器接口接口(安装在主板上的安装在主板上的I/O设备接口设备接口)同方同方2010专转本专转本常用的I/O接口及其性能参数名 称数据传

14、输方式数据传输速率标 准插头/插座形式可连接的设备数目通常连接的设备串行口串行,双向5019200 b/sEIA-232或EIA-422DB25F或DB9F1鼠标器，MODEM并行口(增强式)并行,双向1.5MB/sIEEE 1284DB25M1打印机，扫描仪USB(1.0)USB(1.1)串行,双向1.5Mb/s(慢速)1.5MB/s(全速)USB A最多127键盘，鼠标器，数码相机，移动盘等USB(2.0)串行,双向60MB/s(高速)USB A最多127外接硬盘，数字视频设备，扫描仪等IEEE 1394aIEEE 1394b 串行,双向12.5,25,50MB/s100MB/sFireW

15、ire(i.Link)最多63数字视频设备IDE并行,双向66MB/s100MB/s133MB/sUltra ATA/66 Ultra ATA/100Ultra ATA/133(E-IDE)14硬盘，光驱，软驱SATA串行,双向150MB/s300MB/sSATA1.0SATA2.07针插头/插座1硬盘显示器输出接口并行,单向200500MB/sVGAHDB151显示器PS/2接口串行,双向低速IBM1键盘或鼠标器红外线接口(IrDA)串行,双向115,000 bps 或 4 Mbps红外线数据协会不需要1键盘，鼠标器，打印机等同方同方2010专转本专转本关于USB接口n通用串行总线式接口（Universal Serial Bus）n高速、可连接多个设备、串行传输n传输速率：qUSB的1.0版：1.5 Mb/s 慢速qUSB的1.1版：1.5 MB/s全速qUSB2.0版：高达480Mb/s（60MB/s）告诉n使用4线连接器，体积小，符合即插即用规范（Plug&Play,即PnP）n使用“USB集线器”扩展机器的USB接口，最多连接127个设备n可通过USB接口由主机向外设提供电源（5V，100500 mA）。