一、什么是主板
打开机箱后,您能够看到的最大的一块电路板就是主板。在它的身上,最显眼的是一排排的插槽,呈黑色和白色,长短不一,显卡、内存条等设备就是插在这些插槽里与主板联系起来的。除此之外,还有各种元器件和接口,它们将机箱内的各种设备连接起来。如果说CPU是电脑的心脏,那么,主板就是血管和神经,有了主板,电脑的CPU才能控制硬盘、软驱等周边设备。
二、主板的种类
主板主要分成两种,一种是Baby AT,一种是ATX,前者是早期主板的形式,后者是现今的标准。这两者主要的差别之一就是,ATX主板上已经设有连接打印机的插座(称为「并列打印口」),以及连接鼠标与调制解调器的插座(称为序列打印口);而Baby AT主板上没有这些打印口,打印口设在主机壳背后,主板必须另设三条排线连到机壳的打印口插座上。另外一个差别是,ATX具有节电功能,它让BIOS具有控制电源的能力,只要你关闭操作系统就会自动关闭电源。此外,ATX将CPU的位置设计得比较靠近风扇,这使它有较好的散热效果。
三、主板上的主要部件
1、CPU插座: CPU 需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。CPU经过这么多年的发展,采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前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。不同类型的CPU具有不同的CPU插槽,主板CPU插槽类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。INTEL和AMD为他们的处理器设计了一系列插座和插槽,每种插座或插槽用来支持不同规格的处理器,目前常见的处理器插座规格包括:Socket370、Socket462、Socket A、Socket939、Socket754、LGA775等
2、内存插槽:内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量。主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定的。
3、北桥芯片:北桥芯片(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge)。一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔 845E芯片组的北桥芯片是82845E,875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM以及RDRAM等等)和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大,所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。
4、南桥芯片:南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式(不同厂商各种芯片组有所不同,例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”)与北桥芯片相连。
5、IDE接口:IDE是Integrated Device Electronics的简称,是一种硬盘的传输接口,它有另一个名称叫做ATA(AT Attachment),这两个名词都有厂商在用,指的是相同的东西。IDE的规格后来有所进步,而推出了EIDE(Enhanced IDE)的规格名称,而这个规格同时又被称为Fast ATA。所不同的是Fast ATA是专指硬盘接口,而EIDE还制定了连接光盘等非硬盘产品的标准。而这个连接非硬盘类的IDE标准,又称为ATAPI接口。而之后再推出更快的接口,名称都只剩下ATA的字样,像是Ultra ATA、ATA/66、ATA/100等。
6、软驱接口:用来连接软盘驱动器,由于USB接口移动存储设备的普及,部分主板已经取消了软驱接口
7、SATA接口: 用来连接SATA接口硬盘,使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘, Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,如果发现错误会自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
8、电源回路: 电源回路是主板中的一个重要组成部分,其作用是对主机电源输送过来的电流进行电压的转换,将电压变换至CPU所能接受的内核电压值,使CPU正常工作,以及对主机电源输送过来的电流进行整形和过滤,滤除各种杂波和干扰信号以保证电脑的稳定工作。电源回路的主要部分一般都位于主板CPU插槽附近。
9、扩展接口: 目前扩展插槽的种类主要有ISA,PCI,AGP,CNR,AMR,ACR和比较少见的WI-FI,VXB,以及笔记本电脑专用的PCMCIA等等。已经被淘汰掉的有MCA插槽、EISA插槽、AMR以及VESA插槽等等。未来的主流扩展插槽是PCI Express插槽。以下简单介绍一下各种扩展插槽:
(1)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。能够接显卡、声卡、网卡等扩展插卡。由于ISA总线占CPU资源高且数据传输带宽小,已经被淘汰。许多老主板上一般配有ISA插槽,现在新出品的主板除特殊用途外已经看不到ISA插槽的身影了。下图黑色槽为ISA插槽。
(2)PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect,周边元件扩展接口)的扩展插槽,其位宽为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽,通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实现的几乎所有功能。
(3)ACR是Advanced CommuniATIon Riser(高级通讯插卡)的缩写,ACR不但能够与AMR规范完全兼容,而且定义了一个非常完善的网络与通讯的标准接口。ACR插卡可以提供诸如Modem、LAN(局域网)、Home PNA、宽带网(ADSL、Cable Modem)、无线网络和多声道音效处理等功能,插槽规格和PCI完全相同但在主板的布局正好和PCI相反。由于市场对ACR的支持度不够,相应的产品很少。下图红框内为ACR槽,旁边是PCI槽。
(4)AGP(Accelerate Graphical Port),加速图形接口。随着显示芯片的发展,PCI总线日益无法满足其需求。AGP接口是一种显示卡专用的局部总线。AGP接口工作频率为66MHz,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于图形显示卡。AGP标准也经过了几年的发展,从最初的AGP 1.0、AGP2.0 ,发展到现在的AGP 3.0,如果按倍速来区分的话,主要经历了AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP PRO,目前最新片版本就是AGP 3.0,即AGP 8X。需要说明的是由于AGP3.0显卡的额定电压为0.8—1.5V,因此不能把AGP8X的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。这就是说AGP8X规格与旧有的AGP1X/2X模式不兼容。而对于AGP4X系统,AGP8X显卡仍旧在其上工作,但仅会以AGP4X模式工作,无法发挥AGP8X的优势。
(5)PCI-Express是最新的总线和接口标准,这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP,最终实现总线标准的统一。它的主要优势是数据传输速率高,目前最高可达到10GB/s以上,而且还有相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格,从PCI Express 1X到PCI Express 16X,能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。图中最长的黑色插槽为PCI-Express 16X插槽,上面的两个短槽为PCI-Express 1X插槽
四、BIOS
BIOS(Basic Input/Output System,基本输入输出系统)全称是ROM-BIOS,是只读存储器基本输入/输出系统的简写,它实际是一组被固化到电脑中,为电脑提供最低级最直接的硬件控制的程序,它是连通软件程序和硬件设备之间的枢纽,通俗地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个“转换器”或者说是接口(虽然它本身也只是一个程序),负责解决硬件的即时要求,并按软件对硬件的操作要求具体执行。BIOS在计算机系统中起着非常重要的作用。一块主板性能优越与否,很大程度上取决于主板上的BIOS管理功能是否先进。
BIOS的功能主要包括:
(一)自检及初始化
这部分负责启动电脑,具体有三个部分,第一个部分是用于电脑刚接通电源时对硬件部分的检测,也叫做加电自检(Power On Self Test,简称POST),功能是检查电脑是否良好,通常完整的POST自检将包括对CPU,640K基本内存,1M以上的扩展内存,ROM,主板,CMOS存储器,串并口,显示卡,软硬盘子系统及键盘进行测试,一旦在自检中发现问题,系统将给出提示信息或鸣笛警告。自检中如发现有错误,将按两种情况处理:对于严重故障(致命性故障)则停机,此时由于各种初始化操作还没完成,不能给出任何提示或信号;对于非严重故障则给出提示或声音报警信号,等待用户处理。第二个部分是初始化,包括创建中断向量、设置寄存器、对一些外部设备进行初始化和检测等,其中很重要的一部分是BIOS设置,主要是对硬件设置的一些参数,当电脑启动时会读取这些参数,并和实际硬件设置进行比较,如果不符合,会影响系统的启动。最后一个部分是引导程序,功能是引导DOS或其他操作系统。BIOS先从软盘或硬盘的开始扇区读取引导记录,如果没有找到,则会在显示器上显示没有引导设备,如果找到引导记录会把电脑的控制权转给引导记录,由引导记录把操作系统装入电脑,在电脑启动成功后,BIOS的这部分任务就完成了。
(二)程序服务处理和硬件中断处理
这两部分是两个独立的内容,但在使用上密切相关。
程序服务处理程序主要是为应用程序和操作系统服务,这些服务主要与输入输出设备有关,例如读磁盘、文件输出到打印机等。为了完成这些操作,BIOS必须直接与计算机的I/O设备打交道,它通过端口发出命令,向各种外部设备传送数据以及从它们那儿接收数据,使程序能够脱离具体的硬件操作,而硬件中断处理则分别处理PC机硬件的需求,因此这两部分分别为软件和硬件服务,组合到一起,使计算机系统正常运行。
BIOS的服务功能是通过调用中断服务程序来实现的,这些服务分为很多组,每组有一个专门的中断。例如视频服务,中断号为10H;屏幕打印,中断号为05H;磁盘及串行口服务,中断14H等。每一组又根据具体功能细分为不同的服务号。应用程序需要使用哪些外设、进行什么操作只需要在程序中用相应的指令说明即可,无需直接控制。
五、常见问题
1、电脑开机的时候发出“嘀嘀”的报警声
有的时候在我们开机的时候会出现“嘀嘀”的报警声,这些报警声音都代表什么含义呢?
Award BIOS(主流主板均采用此款BIOS,最常见)
1短:系统正常启动。恭喜,你的机器没有任何问题。
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。可以换一条内存测试试试,若还是不行,只能更换主板。
1长2短:显示器或显示卡错误,多数情况是显卡接触不良。
1长3短:键盘控制器错误。检查主板。
1长9短:主板Flash RAM或EPROM错误,BIOS损坏。
不断地响(长声):内存条未插紧或损坏。重插内存条,若还是不行,只有更换一条内存。
不停地响:电源、显示器未和显示卡连接好。检查一下所有的插头。
重复短响:电源有问题。
AMI BIOS (目前使用此种BIOS的主板相对较少)
1短:内存刷新失败。可以更换内存条测试。
2短:内存ECC较验错误。在CMOS Setup中将内存关于ECC校验的选项设为Disabled就可以解决,不过最根本的解决办法还是更换一条内存。
3短:系统基本内存(第1个64kB)检查失败。换内存。
4短:系统时钟出错。
5短:中央处理器(CPU)错误。
6短:键盘控制器错误。
7短:系统实模式错误,不能切换到保护模式。
8短:显示内存错误。显示内存有问题,更换显卡试试。
9短:ROM BIOS检验和错误。
1长3短:内存错误。内存损坏,更换即可。
1长8短:显示测试错误。显示器数据线没插好或显示卡没插牢。
2、开机时屏幕报错信息的含义
CMOS battery failed(CMOS 电池失效)。原因:说明CMOS 电池的电力已经不足,请更换新的电池。
CMOS check sum error-Defaults loaded(CMOS执行全部检查时发现错误,因此载入预设的系统设定值)。原因:通常发生这种状况都是因为电池电力不足所造成。如果问题依然存在的话,那就说明CMOS RAM 可能有问题。
Display switch is set incorrectly(显示开关配置错误)。原因:较旧型的主板上有跳线可设定显示器为单色或彩色,而这个错误提示表示主板上的设定和 BIOS里的设定不一致,重新设定即可。
Press ESC to skip memory test(内存检查,可按ESC键跳过)。原因:如果在 BIOS内并没有设定快速加电自检的话,那么开机就会执行内存的测试,如果你不想等待,可按 ESC 键跳过或到BIOS 内开启 Quick Power On Self Test。
HARD DISK initializing“Please wait amoment...”(硬盘正在初始化请等待片刻)。原因:这种问题在较新的硬盘上根本看不到。但在较旧的硬盘上,其启动较慢,所以就会出现这个问题。
HARD DISK INSTALL FAILURE (硬盘安装失败)。原因:硬盘的电源线、数据线可能未接好或者硬盘跳线不当出错误(例如一根数据线上的两个硬盘都设为Master 或 Slave。)
Secondary slave hard fail (检测从盘失败)。原因: 1 CMOS 设置不当(例如没有从盘但在CMOS里设有从盘) 2 硬盘的电源线、数据线可能未接好或者硬盘跳线设置不当。
Hard disk(s) diagnosis fail (执行硬盘诊断时发生错误)。原因:这通常代表硬盘本身的故障。你可以先把硬盘接到另一台电脑上试一下,如果问题一样,那只好送修了。
Floppy Disk(s) fail 或 Floppy Disk(s) fail(80)或Floppy Disk(s) fail(40)(无法驱动软驱)。原因:软驱的排线接错或松脱,软驱电源线没有接好。
Keyboard error or no keyboard present(键盘错误或者未接键盘) 原因:有可能键盘没有接好,或者键盘线有问题。
Memory test fail (内存检测失败) 原因:通常是因为内存不兼容或故障所导致。
Override enable-Defaults loaded (当前CMOS设定无法启动系统,载入 BIOS 预设值以启动系统)。原因:可能是你在BIOS内的设定并不适合你的电脑(像你的内存只能跑100MHz但你让它跑133MHz ),这时进入 BIOS 设定重新调整即可。
Press TAB to show POST screen (按 TAB 键可以切换屏幕显示) 可以按TAB来把厂商的自定义画面和BIOS预设的开机画面进行切换。
Resuming from disk,Press TAB to show POST screen(从硬盘恢复开机,按TAB显示开机自检画面)。原因:某些主板的BIOS 提供了 Suspend to disk(挂起到硬盘)的功能,当使用者以Suspend to disk 的方式来关机时,那么在下次开机时就会显示此提示消息。
BIOS ROM checksum error-System halted(BIOS程序代码在进行总和检查 ( checksum ) 时发现错误,因此无法开机) 原因:遇到这种问题通常是因为 BIOS 程序代码更新不完全所造成的,解决办法重新刷写烧坏主板BIOS。
HARD DISK initizlizing “Please wait amoment...”(正在对硬盘做起始化 ( Initizlize ) 动作) 原因:这种讯息在较新的硬盘上根本看不到。但在较旧型的硬盘上,其动作因为较慢,所以就会看到这个讯息。 (五五百科)