TRsystems GmbH791-00168-02主板
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主板,，也叫母板，安裝在計算機主機箱內(nèi),，是計算機最基本也是最重要的部件之一,，在整個計算機系統(tǒng)中扮演著舉足輕重的角色。主板制造質(zhì)量的高低,，決定了硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。主板與CPU關(guān)系密切，每一次CPU的重大升級,，必然導致主板的換代,。主板是計算機硬件系統(tǒng)的核心，也是主機箱內(nèi)面積最大的一塊印刷電路板,。主板的主要功能是傳輸各種電子信號,，部分芯片也負責初步處理一些外圍數(shù)據(jù)。計算機主機中的各個部件都是通過主板來連接的,，計算機在正常運行時對系統(tǒng)內(nèi)存,、存儲設(shè)備和其他I/O設(shè)備的操控都必須通過主板來完成。計算機性能是否能夠充分發(fā)揮,，硬件功能是否足夠,，以及硬件兼容性如何等，都取決于主板的設(shè)計,。主板的優(yōu)劣在某種程度上決定了一臺計算機的整體性能,、使用年限以及功能擴展能力 [2]
主板采用了開放式結(jié)構(gòu)。主板上大都有6-15個擴展插槽,，供PC機外圍設(shè)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的類型和檔次,，主板的性能影響著整個微機系統(tǒng)的性能 [
主板的核心是主板芯片組，它決定了主板的規(guī)格,、性能和大致功能,。我們平日說“865PE主板,，865PE指的就是主板芯片組。如果說CPU是整個電腦系統(tǒng)的心臟,，那么芯片組將是整個系統(tǒng)的軀干,。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的功能,，進而影響到整個電腦系統(tǒng)性能的發(fā)揮,，芯片組是主板的靈魂。芯片組性能的優(yōu)劣,，決定了主板性能的好壞與級別的高低這是因為CPU的型號與種類繁多,、功能特點不一，芯片組如果不能與CPU良好地協(xié)同工作,，將嚴重地影響計算機的整體性能,，甚至不能正常工作。 [2]
北橋芯片和南橋芯片
在傳統(tǒng)的芯片組構(gòu)成中,，一直沿用南橋芯片與北橋芯片搭配的方式,，在主板上可以發(fā)現(xiàn)它們的具體位置。一般地,，我們在主板上,，可以在CPU插槽附近找到一個散熱器，下面的就是北橋芯片,。南橋芯片一般離CPU較遠,，常裸露在PCⅠ插槽旁邊,，塊頭比較大,；北橋芯片是系統(tǒng)控制芯片，主要負責CPU,、內(nèi)存,、顯卡三者之間的數(shù)據(jù)交換，在與南橋芯片組成的芯片組中起主導作用,，掌控一些高速設(shè)備,，如CPU、 Host bus等,。主板支持什么CPU,，支持AGP多少速的顯卡，支持何種頻率的內(nèi)存,，都是北橋芯片決定的,。北橋芯片往往有較高的工作頻率，所以發(fā)熱量頗高南橋芯片主要決定主板的功能,，主板上的各種接口,、PS/2鼠標控制,、USB控制、PCI總線IDE以及主板上的其他芯片（如集成聲卡,、集成RAID卡,、集成網(wǎng)卡等），都歸南橋芯片控制,。隨著PC架構(gòu)的不斷發(fā)展,，如今北橋的功能逐漸被CPU所包含，自身結(jié)構(gòu)不斷簡化甚至在芯片組中也已不復存在 [2]
BIOS芯片
BIOS（Basic Input/ Output System,，基本輸入輸出系統(tǒng)）,，全稱是ROM-BIOS，是只讀存儲器基本輸入/輸出系統(tǒng)的簡寫,。BIOS實際是一組被固化到電腦中,，為電腦提供直接的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設(shè)備之間的樞紐,，通俗地說,，BIOS是硬件與軟件程序之間的一個“轉(zhuǎn)換器"或者說是接口，負責解決硬件的即時要求,，并按軟件對硬件的操作要求具體執(zhí)行,。從功能上看，BIOS主要包括2個部分： [2]
（1）自檢及初始化 [2]
自檢和初始化負責啟動電腦,，具體有3個部分 [2] ：
加電自檢（Power on self test,，簡稱POST），用于電腦剛接通電源時對硬件部分的檢測,，檢查電腦是否良好,。通常完整的POST自檢將包括對CPU，640K基本內(nèi)存,，1M以上的擴展內(nèi)存,，ROM，主板,，CMOS存儲器,，串并口，顯示卡,，軟硬盤子系統(tǒng)及鍵盤進行測試,，一旦在自檢中發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)將給出提示信息或鳴笛警告 [2] ,。
初始化,，包括創(chuàng)建中斷向量、設(shè)置寄存器,、對一些外部設(shè)備進行初始化和檢測等,，其中很重要的一部分是BIOS設(shè)置,，主要是對硬件設(shè)置的一些參數(shù)，當電腦啟動時會讀取這些參數(shù),，并和實際硬件設(shè)置進行比較,，如果不符合，會影響系統(tǒng)的啟動,。 [2]
引導程序,，用于引導DOS或其他操作系統(tǒng)。BIOS先從軟盤或硬盤的開始扇區(qū)讀取引導記錄,，如果沒有找到,，則會在顯示器上顯示沒有引導設(shè)備，如果找到引導記錄會把電腦的控制權(quán)轉(zhuǎn)給引導記錄,，由引導記錄把操作系統(tǒng)裝入電腦,，在電腦啟動成功后，BIOS的這部分任務就完成了,。 [2]
（2）程序服務處理和硬件中斷處理 [2]
這兩部分是兩個獨立的內(nèi)容,，但在使用上密切相關(guān)。程序服務處理程序主要是為應用程序和操作系統(tǒng)服務,，這些服務主要與輸入輸出設(shè)備有關(guān),，例如讀磁盤、文件輸出到打印機等,。為了完成這些操作,，B1OS必須直接與計算機的I/O設(shè)備打交道，它通過端口發(fā)出命令,，向各種外部設(shè)備傳送數(shù)據(jù)以及從它們那兒接收數(shù)據(jù),，使程序能夠脫離具體的硬件操作，而硬件中斷處理則分別處理PC機硬件的需求,，因此這兩部分分別為軟件和硬件服務,，組合到一起,，使計算機系統(tǒng)正常運行,。 [2]
BIOS的服務功能是通過調(diào)用中斷服務程序來實現(xiàn)的，這些服務分為很多組,，每組有一個專門的中斷,。例如視頻服務，中斷號為10H,；屏幕打印,，中斷號為05H;磁盤及串行口服務，中斷14H等,。每一組又根據(jù)具體功能細分為不同的服務號,。應用程序需要使用哪些外設(shè),、進行什么操作只需要在程序中用相應的指令說明即可，無需直接控制由于CMOS與BIOS都跟電腦系統(tǒng)設(shè)置密切相關(guān),，因而二者很容易混淆,。從根本上說，CMOS RAM是系統(tǒng)參數(shù)存放的地方,，而BIOS中系統(tǒng)設(shè)置程序是完成參數(shù)設(shè)置的手段,。因此準確的說法應是通過BIOS設(shè)置程序?qū)MOS參數(shù)進行設(shè)置。 [2]
擴展槽
主板上的擴展插槽又稱為“總線插槽",，是主機通過系統(tǒng)總線與外部設(shè)備聯(lián)系的通道,，用作外設(shè)接口電路的適配卡都插在擴展槽內(nèi)。 [4]
主要接口
硬盤接口：硬盤接口可分為IDE接口和SATA接口,。在型號老些的主板上,，多集成2個IDE口，通常IDE接口都位于PCI插槽下方,，從空間上則垂直于內(nèi)存插槽（也有橫著的）,。而新型主板上，IDE接口大多縮減,，甚至沒有,，代之以SATA接口 [3]
軟驅(qū)接口：連接軟驅(qū)所用，多位于IDE接口旁,，比IDE接口略短一些,，因為它是34針的，所以數(shù)據(jù)線也略窄一些 [3]
COM接口（串口）：大多數(shù)主板都提供了兩個COM接口,，分別為COM1和COM2,，作用是連接串行鼠標和外置Modem等設(shè)備。COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh,，中斷號是IRQ4,；COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh，中斷號是IRQ3,。 [3]
PS/2接口：PS/2接口的功能比較單一,，僅能用于連接鍵盤和鼠標。一般情況下,，鼠標的接口為綠色,、鍵盤的接口為紫色。PS/2接口的傳輸速率比COM接口稍快一些,，但這么多年使用之后,，絕大多數(shù)主板依然配備該接口，但支持該接口的鼠標和鍵盤越來越少，大部分外設(shè)廠商也不再推出基于該接口的外設(shè)產(chǎn)品,，更多的是推出USB接口的外設(shè)產(chǎn)品,。不過值得一提的是，由于該接口使用非常廣泛,，因此很多使用者即使在使用USB也更愿意通過PS/2-USB轉(zhuǎn)接器插到PS/2上使用,，外加鍵盤鼠標每一代產(chǎn)品的壽命都非常長，接口依然使用效率*,，但在不久的將來,，被USB接口所*取代的可能性* [3] 。
USB接口：USB接口是如今的接口,，最大可以支持127個外設(shè),，并且可以獨立供電，其應用非常廣泛,。USB接口可以從主板上獲得500mA的電流,，支持熱拔插，真正做到了即插即用,。一個USB接口可同時支持高速和低速USB外設(shè)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(shù)據(jù)傳輸線,。高速外設(shè)的傳輸速率為12Mbps，低速外設(shè)的傳輸速率為1.5Mbps,。此外,，USB 2.0標準最高傳輸速率可達480Mbps。USB 3.0已經(jīng)在主板中出現(xiàn)和普及 [3
LPT接口（并口）：一般用來連接打印機或掃描儀,。其默認的中斷號是IRQ7,，采用25腳的DB-25接頭。并口的工作模式主要有三種 [3]：
1,、SPP標準工作模式,。SPP數(shù)據(jù)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(shè)為默認的工作模式 [3]
2,、EPP增強型工作模式,。EPP采用雙向半雙工數(shù)據(jù)傳輸,，其傳輸速率比SPP高很多,，可達2Mbps，已有不少外設(shè)使用此工作模式 [3]
3、ECP擴充型工作模式,。ECP采用雙向全雙工數(shù)據(jù)傳輸,，傳輸速率比EPP還要高一些，但支持的設(shè)備不多,。使用LPT接口的打印機與掃描儀已經(jīng)基本很少了,，多為使用USB接口的打印機與掃描儀 [3]
MIDI接口：聲卡的MIDI接口和游戲桿接口是共用的。接口中的兩個針腳用來傳送MIDI信號,，可連接各種MIDI設(shè)備 [3]
SATA接口：SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment（串行高級技術(shù)附件,，一種基于行業(yè)標準的串行硬件驅(qū)動器接口），是由Intel,、IBM,、Dell、APT,、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規(guī)范,，在IDF Fall 2001大會上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0標準,，正式宣告了SATA規(guī)范的確立,。SATA規(guī)范將硬盤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%,，而隨著未來后續(xù)版本的發(fā)展,，SATA接口的速率還可擴展到2X和4X（300MB/s和600MB/s）,。從其發(fā)展計劃來看，未來的SATA也將通過提升時鐘頻率來提高接口傳輸速率,，讓硬盤也能夠超頻,。 [3]
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