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主板(Motherboard、Mainboard;又稱系統板、邏輯板、母板、底板等,英文簡稱「Mobo」),是構成複雜電子系統。例如電子計算機的中心或者主電路板。

1 主板 -簡介

  主板,又叫主機板(mainboard)、系統板(systemboard)和母板(motherboard);它安裝在機箱內,是微機最基本的也是最

主板主板

重要的部件之一。 主板一般為矩形電路板,上面安裝了組成計算機的主要電路系統,一般有BIOS晶元、I/O控制晶元、鍵盤和面板控制開關介面、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。主板的另一特點,是採用了開放式結構。主板上大都有6-8個擴展插槽,供PC機外圍設備的控制卡(適配器)插接。通過更換這些插卡,可以對微機的相應子系統進行局部升級,使廠家和用戶在配置機型方面有更大的靈活性。 總之,主板在整個微機系統中扮演著舉足輕重的角色。可以說,主板的類型和檔次決定著整個微機系統的類型和檔次,主板的性能影響著整個微機系統的性能。

2 主板 -工作原理

在電路板下面,是錯落有致的電路布線。

在上面,則為稜角分明的各個部件:插槽、晶元、電阻、電容等。當主機加電時,電流會在瞬間通過CPU、南北橋晶元、內存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE介面以及主板邊緣的串口、並口、PS/2介面等。隨後,主板會根據BIOS(基本輸入輸出系統)來識別硬體,並進入操作系統發揮出支撐系統平台工作的功能。

3 主板 -分類

CPU

386主板、486主板、奔騰(Pentium,即586)主板、高能奔騰(Pentium Pro,即686)主板。 同一級的CPU往往也還有進一

AMD Socket A 主板AMD Socket A 主板

步的劃分,如奔騰主板,就有是否支持多能奔騰(P55C,MMX要求主板內建雙電壓), 是否支持Cyrix 6x86、 AMD 5k86 (都是奔騰級的CPU,要求主板有更好的散熱性)等區別。

I、O匯流排

ISA(Industry Standard Architecture)工業標準體系結構匯流排

EISA(Extension Industry Standard Architecture)擴展標準體系結構匯流排

MCA(Micro Channel)微通道匯流排. 此外,為了解決CPU與高速外設之間傳輸速度慢的"瓶頸"問題,出現了兩種局部匯流排,它們是:

VESA(Video Electronic Standards Association)視頻電子標準協會局部匯流排,簡稱VL匯流排.
PCI(Peripheral Component Interconnect)外圍部件互連局部匯流排,簡稱PCI匯流排. 486級的主板多採用VL匯流排,而奔騰主板多採用PCI匯流排。 目前,繼PCI之後又開發了更外圍的介面匯流排,它們是:USB(Universal Serial Bus)通用串列匯流排。IEEE1394(美國電氣及電子工程師協會1394標準)俗稱"火線(Fire Ware)"。

邏輯控制晶元

這些晶元組中集成了對CPU、CACHE、I/0和匯流排的控制586以上的主板對晶元組的作用尤為重視。 Intel公司出品的用於586主板的晶元組有:LX 早期的用於Pentium 60和66MHz CPU的晶元組

NX 海王星(Neptune),支持Pentium 75 MHz以上的CPU,在Intel 430 FX晶元組推出之前很流行,現在已不多見。

  FX 在430和440兩個系列中均有該晶元組,前者用於Pentium,後者用於Pentium Pro。HX Intel 430系列,用於可靠性要求較高的商用微機。VX Intel 430系列,在HX基礎上針對普通的多媒體應用作了優化和精簡。有被TX取代的趨勢。TX Intel 430系列的最新晶元組,專門針對Pentium MMX技術進行了優化。GX、KX Intel 450系列,用於Pentium Pro,GX為伺服器設計,KX用於工作站和高性能桌面PC。MX Intel 430系列,專門用於筆記本電腦的奔騰級晶元組,。非Intel公司的晶元組有:VT82C5xx系列 VIA公司出品的586晶元組。

SiS系列 SiS公司出品,在非Intel晶元組中名氣較大。

Opti系列 Opti公司出品,採用的主板商較少。

結構

AT 標準尺寸的主板,IBM PC/A機首先使用而得名,有的486、586主板也採用AT結構布局

Baby AT 袖珍尺寸的主板,比AT主板小,因而得名。很多原裝機的一體化主板首先採用此主板結構

ATX &127; 改進型的AT主板,對主板上元件布局作了優化,有更好的散熱性和集成度,需要配合專門的ATX機箱使用

  一體化(All in one) 主板上集成了聲音,顯示等多種電路,一般不需再插卡就能工作,具有高集成度和節省空間的優點,但也 有維修不便和升級困難的缺點。在原裝品牌機中採用較多

  NLX Intel最新的主板結構,最大特點是主板、CPU的升級靈活方便有效,不再需要每推出一種CPU就必須更新主板設計 此外還有一些上述主板的變形結構,如華碩主板就大量採用了3/4 Baby AT尺寸的主板結構。

功能

PnP功能 帶有PnP BIOS的主板配合PnP操作系統(如Win95)可幫助用戶自動配置主機外設,做到"即插即用"

節能(綠色)功能 一般在開機時有能源之星(Energy Star)標誌,能在用戶不使用主機時自動進入等待和休眠狀態,在 此期間降低CPU及各部件的功耗

  無跳線主板 這是一種新型的主板,是對PnP主板的進一步改進。在這種主板上,連CPU的類型、工作電壓等都無須用跳線開關,均 自動識別,只需用軟體略作調整即可。經過Remark的CPU在這種主板上將無所遁形. 486以前的主板一般沒有上述功能,586以上的主板均配有PnP和節能功能,部分原裝品牌機中還可通過主板控制主機電源 的通斷,進一步做到智能開/關機,這在兼容機主板上還很少見,但肯定是將來的一個發展方向。無跳線主板將是主板發 展的另一個方向。

4 主板 -構成

  主板的平面是一塊PCB(印刷電路板),一般採用四層板或六層板。相對而言,為節省成本,低檔主板多為四層板:主

主板主板

主板信號層、接地層、電源層、次信號層,而六層板則增加了輔助電源層和中信號層,因此,六層PCB的主板抗電磁干擾能力更強,主板也更加穩定。

晶元

BIOS晶元
是一塊方塊狀的存儲器,裡面存有與該主板搭配的基本輸入輸出系統程序。能夠讓主板識別各種硬體,還可以設置引導系統的設備,調整CPU外頻等。BIOS晶元是可以寫入的,這方便用戶更新BIOS的版本,以獲取更好的性能及對電腦最新硬體的支持,當然不利的一面便是會讓主板遭受諸如CIH病毒的襲擊。

南北橋晶元
  橫跨AGP插槽左右兩邊的兩塊晶元就是南北橋晶元。南橋多位於PCI插槽的上面;而CPU插槽旁邊,被散熱片蓋住的就是北橋晶元。晶元組以北橋晶元為核心,一般情況,主板的命名都是以北橋的核心名稱命名的(如P45的主板就是用的P45的北橋晶元)。北橋晶元主要負責處理CPU、內存、顯卡三者間的「交通」,由於發熱量較大,因而需要散熱片散熱。南橋晶元則負責硬碟等存儲設備和PCI之間的數據流通。南橋和北橋合稱晶元組。晶元組在很大程度上決定了主板的功能和性能。需要注意的是,AMD平台中部分晶元組因AMD CPU內置內存控制器,可採取單晶元的方式,如nVIDIA nForce 4便採用無北橋的設計。從AMD的K58開始,主板內置了內存控制器,因此北橋便不必集成內存控制器,這樣不但減少了晶元組的製作難度,同樣也減少了製作成本。現在在一些高端主板上將南北橋晶元封裝到一起,只有一個晶元,這樣大大提高了晶元組的功能。

RAID控制晶元
相當於一塊RAID卡的作用,可支持多個硬碟組成各種RAID模式。目前主板上集成的RAID控制晶元主要有兩種:HPT372 RAID控制晶元和Promise RAID控制晶元。

擴展槽

所謂的「插拔部分」是指這部分的配件可以用「插」來安裝,用「拔」來反安裝。

內存插槽
內存插槽一般位於CPU插座下方。圖中的是DDR SDRAM插槽,這種插槽的線數為184線。

AGP插槽
顏色多為深棕色,位於北橋晶元和PCI插槽之間。AGP插槽有1×、2×、4×和8×之分。AGP4×的插槽中間沒有間隔,AGP2×則有。在PCI Express出現之前,AGP顯卡較為流行,其傳輸速度最高可達到2133MB/s(AGP8×)。

PCI Express插槽:隨著3D性能要求的不斷提高,AGP已越來越不能滿足視頻處理帶寬的要求,目前主流主板上顯卡介面多轉向PCI Exprss。PCI Exprss插槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。  

PCI插槽
PCI插槽多為乳白色,是主板的必備插槽,可以插上軟Modem、音效卡、股票接受卡、網卡、多功能卡等設備。

CNR插槽
多為淡棕色,長度只有PCI插槽的一半,可以接CNR的軟Modem或網卡。這種插槽的前身是AMR插槽。CNR和AMR不同之處在於:CNR增加了對網路的支持性,並且佔用的是ISA插槽的位置。共同點是它們都是把軟Modem或是軟音效卡的一部分功能交由CPU來完成。這種插槽的功能可在主板的BIOS中開啟或禁止。

對外介面

硬碟介面
硬碟介面可分為IDE介面和SATA介面。在型號老些的主板上,多集成2個IDE口,通常IDE介面都位於PCI插槽下方,從空間上則垂直於內存插槽(也有橫著的)。而新型主板上,IDE介面大多縮減,甚至沒有,代之以SATA介面。

軟碟機介面
連接軟碟機所用,多位於IDE介面旁,比IDE介面略短一些,因為它是34針的,所以數據線也略窄一些。

COM介面(串口)
目前大多數主板都提供了兩個COM介面,分別為COM1和COM2,作用是連接串列滑鼠和外置Modem等設備。COM1介面的I/O地址是03F8h-03FFh,中斷號是IRQ4;COM2介面的I/O地址是02F8h-02FFh,中斷號是IRQ3。由此可見COM2介面比COM1介面的響應具有優先權。

PS/2介面
PS/2介面的功能比較單一,僅能用於連接鍵盤和滑鼠。一般情況下,滑鼠的介面為綠色、鍵盤的介面為紫色。PS/2介面的傳輸速率比COM介面稍快一些,是目前應用最為廣泛的介面之一。

USB介面
USB介面是現在最為流行的介面,最大可以支持127個外設,並且可以獨立供電,其應用非常廣泛。USB介面可以從主板上獲得500mA的電流,支持熱拔插,真正做到了即插即用。一個USB介面可同時支持高速和低速USB外設的訪問,由一條四芯電纜連接,其中兩條是正負電源,另外兩條是數據傳輸線。高速外設的傳輸速率為12Mbps,低速外設的傳輸速率為1.5Mbps。此外,USB2.0標準最高傳輸速率可達480Mbps。

LPT介面(並口)
一般用來連接印表機或掃描儀。其默認的中斷號是IRQ7,採用25腳的DB-25接頭。並口的工作模式主要有三種:1、SPP標準工作模式。SPP數據是半雙工單向傳輸,傳輸速率較慢,僅為15Kbps,但應用較為廣泛,一般設為默認的工作模式。2、EPP增強型工作模式。EPP採用雙向半雙工數據傳輸,其傳輸速率比SPP高很多,可達2Mbps,目前已有不少外設使用此工作模式。3、ECP擴充型工作模式。ECP採用雙向全雙工數據傳輸,傳輸速率比EPP還要高一些,但支持的設備不多。

MIDI介面
音效卡的MIDI介面和遊戲桿介面是共用的。介面中的兩個針腳用來傳送MIDI信號,可連接各種MIDI設備,例如電子鍵盤等。

SATA介面
SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment(串列高級技術附件,一種基於行業標準的串列硬體驅動器介面),是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬碟介面規範,在IDF Fall 2001大會上,Seagate宣布了Serial ATA 1.0標準,正式宣告了SATA規範的確立。SATA規範將硬碟的外部傳輸速率理論值提高到了150MB/s,比PATA標準ATA/100高出50%,比ATA/133也要高出約13%,而隨著未來後續版本的發展,SATA介面的速率還可擴展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。從其發展計劃來看,未來的SATA也將通過提升時鐘頻率來提高介面傳輸速率,讓硬碟也能夠超頻。

5 主板 -匯流排

         匯流排的英文名為BUS,在PC的主板上,做為數據通訊的主要道路的形式存在。匯流排的帶寬、速度直接影響了整機的速度。

       除了所支持的CPU類型以外,主板的第二個重要特徵就是匯流排的類型。所謂匯流排就是連接CPU和內存、緩存、外部控制晶元之間的數據通道;控制晶元和擴展槽之間還有數據通道,叫做:擴展匯流排,或者局部匯流排。

      擴展匯流排允許用戶通過安裝新的擴展卡來擴充計算機的功能。比如,你可能想安裝音效卡來增加聲音功能,安裝網卡來連接網路。主板上的擴展槽越多,用戶可安裝的擴展卡就越多。 通常每塊主板提供5-8個擴展槽,它們可能是不同的匯流排類型。

 

6 主板 -bios

       BIOS(Basic Input Output System)即基本輸入輸出系統,它是一組固化到計算機內主板上一個ROM晶元上的程序,用於

主板主板

      保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統設置信息、開機上電自檢程序和系統啟動自舉程序。形象地說,BIOS應該是連接軟體程序與硬體設備的一座「橋樑」,負責解決硬體的即時要求。

激活

      主板是計算機的主要骨幹,上面有實體電路並且用電路將各組件做聯結,而可控制主板上邏輯電路運作的是用戶、軟體程序以及輸入設備;但是要從關機狀態激活,則必須運行初始化的軟體指令。

大部分的主板會有 BIOS 存儲在 EEPROM 晶元內,用於對主板作激活的初始化;在激活的過程中包含存儲器、周邊設備都會被測試以及做初始設置,這個過程稱為 加電自檢(POST),若是在 POST 的過程中出現錯誤,則主機會發出"嗶"聲或是出現錯誤消息在屏幕上。

BIOS的作用

自檢及初始化:電腦開機後BIOS最先被啟動,然後它會對電腦的硬體設備進行完全徹底的檢驗和測試。如果發現問題則給出屏幕提示、聲音報警甚至停機;如果未發現問題,則繼續啟動操作系統。

程序服務
BIOS直接與計算機的輸入/輸出設備打交道,通過特定的數據埠發出命令,傳送或接收各種外部設備的數據,實現軟體程序對硬體的直接操作。

設定中斷
開機時,BIOS會告訴CPU各硬體設備的中斷號,當用戶發出使用某個設備的指令,CPU就根據中斷號使用相應的硬體完成工作,再根據中斷號跳回原來的工作。

BIOS的分類

主板BIOS
顯卡BIOS

7 主板 -開機提示音

Award BIOS

1短:系統正常啟動。表明機器沒有任何問題。

主板主板

主板2短:常規錯誤,請進入CMOS Setup,重新設置不正確的選項。
1長1短:內存或主板出錯。換一條內存試試,若還是不行,只好更換主板。
1長2短:顯示器或顯示卡錯誤。
1長3短:鍵盤控制器錯誤。檢查主板。
1長9短:主板Flash RAM或EPROM錯誤,BIOS損壞。換塊Flash RAM試試。
不斷地響(長聲):內存條未插緊或損壞。重插內存條,或更換內存。

AMI BIOS

1短:內存刷新失敗。更換內存條。
2短:內存ECC較驗錯誤。在CMOS Setup中將內存關於ECC校驗的選項設為Disabled就可以解決,不過最根本的解決辦法還是更換一條內存。
3短:系統基本內存檢查失敗。換內存。
4短:系統時鐘出錯。
5短:CPU出現錯誤。
6短:鍵盤控制器錯誤。
7短:系統實模式錯誤,不能切換到保護模式。
8短:顯示內存錯誤。顯示內存有問題,更換顯卡試試。
9短:BIOS晶元檢驗和錯誤。
1長3短:內存錯誤。內存損壞,更換即可。
1長8短:顯示測試錯誤。顯示器數據線沒插好或顯示卡沒插牢。   

Phoenix BIOS

1短:系統啟動正常
1短1短1短:系統初始化失敗
1短1短2短:主板錯誤
1短1短3短:CMOS或電池失效
1短1短4短:ROM BIOS校驗錯誤
1短2短1短:系統時鐘錯誤
1短2短2短:DMA初始化失敗
1短2短3短:DMA頁寄存器錯誤
1短3短1短:RAM刷新錯誤
1短3短2短:基本內存錯誤
1短3短3短:基本內存錯誤
1短4短1短:基本內存地址線錯誤
1短4短2短:基本內存校驗錯誤
1短4短3短:EISA時序器錯誤
1短4短4短:EISA NMI口錯誤
2短1短1短:前64K基本內存錯誤
3短1短1短:從DMA寄存器錯誤

8 主板 -驅動

主板驅動是指使計算機能識別你的硬體的驅動程序。如果計算機不能識別,那就要裝上驅動了,但一般用XP系統的可以不用,使用起來正常工作的也可以免了,但一些音效卡或顯卡如果集成的,那麼裝上主板的驅動就相當於把這些顯卡音效卡的驅動也裝上。

主板是電腦的核心,處理器是附著在主板上面的。

主板驅動有的是集成在系統盤上的,自帶光碟,放入光碟機即可安裝。

主板驅動主要包括:晶元組驅動、集成顯卡驅動、集成網卡驅動、集成音效卡驅動、usb2.0驅動(xp系統已含)。

9 主板 -測試軟體

相關軟體:
測試軟體MBM5

主板Intel Hyper-Threading(超線程技術)檢測程序1.8簡體中文版

微星 主板PC Alert 4工具4.1.1.9版

技嘉 主板在線BIOS更新工具B 06.0721.1版
磐正 EPTF(Thunder Flash)主板BIOS在線更新工具1.0.3.61版

華碩 ASUS PCProbe II系統診斷家1.03.02版

精英 ECSonic主板超頻軟體1.00.000版For Win9x/ME/2000/XP
相關硬體:主板偵錯卡
主板偵錯卡(主板檢測卡)是一種專業硬體故障檢測設備,利用其自身的硬體電路讀取80H地址內的POST CODE,並經解碼器解碼,由數碼LED指示燈將代碼一一顯示出來,其原理與POST自檢是一致。

10 主板 -主要品牌

華碩(ASUSTek)

主板主板

技嘉(Gigabyte)
微星(MSI)
精英(ECS)
鴻海(Hon Hai)
磐英(EPoX)
友通(DFI)
映泰(Biostar)
建棋(Aopen)

11 主板 -維護

CPU的保養

CPU作為電腦的心臟,它從電腦啟動那一刻起就不停地運作,它的重要性自然是不言而喻的,因此對它的保養顯得尤

主板主板

主板為重要。在CPU的保養中散熱是最為關鍵的。雖然CPU有風扇保護,但隨著耗用電流的增加所產生的熱量也隨之增加,從而CPU的溫度也將隨之上升。高溫容易使CPU內部線路發生電子遷移,導致電腦經常死機,縮短CPU的壽命,高電壓更是危險,很容易燒毀你的CPU。所以我們要選擇質量好的散熱風扇。散熱片的底層以厚的為佳,這樣有利於儲熱,從而易於風扇主動散熱。平常要注意勤除灰塵,不能讓其積聚在CPU的表面上,以免造成短路燒毀CPU。硅脂在使用時要塗於CPU表面內核上,薄薄一層就可以,過量會有可能滲到CPU表面和插槽,造成CPU的毀壞。

主板的維護

現在的電腦主板多數都是四層板,六層板,所使用的元件和布線都非常精密,灰塵在主板積累過多時,會吸收空氣中的水份,此時灰塵就會呈現一定的導電性,可能把主板上的不同信號進行連接或者把電阻,電容短路,致使信號傳輸錯誤或者工作點變化而導致主機工作不穩或不啟動。我們在實際電腦使用中遇到的主機頻繁死機、重啟、找不到鍵盤滑鼠、開機報警等情況多數都是由於主板上積累了大量灰塵而導致的,這時只要清掃機箱內的灰塵后故障不治自愈就是這個原因。

主板上給CPU、內存等提供供電的是大大小小的電容,電容最怕高溫,溫度過高很容易就會造成電容擊穿而影響正常使用。很多情況下,主板上的電解電容鼓泡或漏液,失容並非是因為產品質量有問題,而是因為主板的工作環境過差造成的。一般鼓泡,漏液,失容的電容多數都是出現在CPU的周圍,內存條邊上,AGP插槽旁邊,這是因為上述幾個部件都是計算機中的發熱量大戶,在長時間的高溫烘烤中,鋁電解電容就可能會出現上述故障。

12 主板 -選購

原則

 電腦的主板對電腦的性能來說,影響是很重大的。曾經有人將主板比喻成建築物的地基,其質量決定了建築物堅固耐

主板主板

用與否;也有人形象地將主板比作高架橋,其好壞關係著交通的暢通力與流速。

工作穩定,兼容性好。

功能完善,擴充力強。

使用方便,可以在BIOS中對盡量多參數進行調整。

廠商有更新及時、內容豐富的網站,維修方便快捷。

價格相對便宜,即性價比高。

注意事項

一、處理器插槽選購注意事項
  在選購主板之前,應該確定一下要選擇什麼樣的主板,什麼樣的主板對我們來講是合適的。別盲目的認為最貴的就是最好的。其實,最貴的產品不見得就是最適合我們的。市面上的主板產品根據支持CPU的不同,其實用的處理器插座並不相同。其中主要分為Intel系列以及AMD系列兩大種。在這兩大類型的選購下,就需要看你主要的用途了,如果你只是用來處理一些日常文件及上網且電腦並不是常處於高速奔跑、烤機狀況下的話,建議你選配AMD系列的主板搭配性價比較好的AMD CPU。反之的話,可以考慮Intel系列的主板搭配Intel的CPU。

二、主板電容選擇注意事項
  主板在電容的選擇方面也同樣非常重要,電容是儲存電荷的容器,它的作用是保證電源對主板及相關配件的供電穩定性,過濾掉電流中的雜波,再將純凈的電流輸出給CPU和內存等配件。電容對主板穩定性影響較大,尤其是主板供電電路所使用的電容,這部分電容主要對輸入電流做第一次過濾,如果這部分電容出現問題將直接影響電腦的穩定性。

三、主板散熱性能注意事項
  在選購主板時我們還應當注意的是晶元組的散熱性能。尤其控制內存和AGP顯卡的北橋晶元,從開始附加散熱片,到加上專用的小風扇,再到今天又出現了去掉風扇轉而採用大尺寸的散熱片的方式,看起來是兜了個圈子又回到原地,其實不盡然。這中間的原因當然不只是考慮到降低噪音的問題。一方面是因為更小的製造工藝(0.18微米)的應用使得北橋的功耗相對降低,更重要的還是為了提高可靠性。

四、集成晶元及插槽選擇注意事項
  越來越多的主板生產廠商都在強調高集成化的產品,包含顯卡、音效卡、網卡等功能的主板產品在市場上已經比比皆是。在選購這類集成主板產品時,主要還是應當考慮使用者自身的需求,同時應當注意到這些集成控制晶元在性能上還是要略遜於同類中高端的板卡產品,因此如果消費者在某一方面有較高需求的話,則還是應該選購相對應的板卡來實現更高的性能。

  在主板插槽數量方面的選擇也應當如此,主要考慮自身的需求。如果需要使用大量擴展卡來實現一些附加功能的話則應當選擇擴展插槽較多的產品。如果配置大容量內存的話就應當挑選DIMM內存插槽較多的產品。

五、品牌與售後服務注意事項
  作為選購者來說,應首先考慮產品的品牌。一個有實力主板品牌,為了推出自己品牌的主板,從產品的設計開始、選料篩選、工藝控制、品管測試,到包裝運送都要經過十分嚴格的把關。這樣一個有品牌做保證的主板,為你的整套電腦的穩定運行提供了牢固的保障。



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