微型计算机原理教学课件作者第三版宋汉珍第10章微型机主板系统及外围设备.ppt

2019年6月28日星期五,第1页,10.1 微型机主板,本章内容,10.2 外围设备,2019年6月28日星期五,第2页,本章内容：,微型机主板： 主板组成、 主板的分类、主板控制芯片组以及主板发展趋势 外围设备： 外存设备、 键盘、 CRT显示器以及打印机,2019年6月28日星期五,第3页,10.1 微型机主板,主板（MainBoard、MotherBoard）微机中最大的一块印制电路板——称为系统板（SystemBoard） 主要由CPU插座或插槽、总线扩展槽、内存插槽、BIOS芯片、主控芯片组、IDE接口、主板电源插座、各种跳线或开关、CMOS芯片、各种输入输出端口组成2019年6月28日星期五,第4页,10.1.1 主板组成,外设接口,CD声频,系统风扇,USB接口,PS/2接口,2019年6月28日星期五,第5页,1．CPU插座或插槽,主板按照使用的CPU接口类型可分为Socket(Super) 7、Socket 370和Socket (462)A主板以及Slot 1、Slot 2和Slot A主板由于这些不同的CPU插座（槽）分别对应不同公司生产的不同规格、型号的CPU 所有Slot结构的主板也都可以通过专用的Socket 转Slot 转接卡安装Socket结构的CPU。

2019年6月28日星期五,第6页,2．总线和总线插槽,主板上大多提供6～8个总线插槽供外围设备的接口卡插接,⑴CPU总线 指CPU与芯片组之间的公用连接线 ⑵内存总线及内存插槽 内存总线用于内存插槽与芯片组之间的连接 ⑶AGP图形端口 AGP（Accelerated Graphics Port高速图形端口），电脑系统的3D显示速度而开发的，仅用于AGP显卡的安装2019年6月28日星期五,第7页,⑷PCI总线和PCI扩展槽,PCI总线又叫局部总线，32位，乳白色，只能插入PCI接口卡 ⑸ISA总线和ISA插槽 也叫AT总线，黑色，是主板上最长的扩展槽，由一长一短两段构成，目前主板上已经取消了ISA插槽 ⑹AMR和CRN插槽 AMR（Audio Modem Riser）和CNR在AGP槽旁边，或者紧靠ISA槽2019年6月28日星期五,第8页,,③电气规范,3．主板电源插座,表10-1 AT结构电源插座信号,电源盒输出的低压直流电由该插座接入主板，给主板供电，满足主板的需要,2019年6月28日星期五,第9页,表10-1 AT结构电源插座信号,2019年6月28日星期五,第10页,4．内存插槽,,,位于CPU插座下方，有2～4条。

⑴DIMM插槽 DIMM为双排168线，对应于168引脚的SDRAM内存 ⑵DDR DIMM插槽 DDR DIMM为双排184线，DDR是一种新的技术规范，DDR的含义是双倍数据速率传输2019年6月28日星期五,第11页,DDR传输情况,2019年6月28日星期五,第12页,,5．磁盘接口,硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种主板通过磁盘接口插座与磁盘子系统相连，一般包含三个接口：一个软盘接口和两个硬盘接口 软驱接口用于连接软驱，多位于IDE接口旁，比IDE接口略短一些，因为它是34针的，所以数据线也略窄一些2019年6月28日星期五,第13页,6．主控芯片组,主控芯片组是构成主板电路的核心，决定了主板的级别、性能和档次负责管理CPU、内存、总线及对外围设备的支持根据其电路结构特点可分为传统的南、北桥和加速中心型两类7．BIOS芯片,BIOS（Basic Input/Output System）芯片是一块方形的存储器，用于存储与该主板搭配的基本输入输出程序.,2019年6月28日星期五,第14页,8．CMOS芯片,用于保存硬件配置信息和用户设定的参数的专用存储器芯片，可读写。

系统掉电后，主板上的电池为其供电以维持信息的完整9．电池,为主板的CMOS提供电能，维持其信息完整10．跳线或DIP开关,用于设定系统的参数2019年6月28日星期五,第15页,11．各种外围设备输入/输出接口,一个打印机端口、两个串行端口、四个USB端口、二个PS/2端口、一个MIDI接口,串行接口：目前大多数主板都提供了两个串行接口，分别为COM1和COM2，作用是连接串行鼠标和外置Modem等设备COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh，中断号是IRQ4；COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh，中断号是IRQ32019年6月28日星期五,第16页,PS/2接口：PS/2接口的功能比较单一，仅能用于连接键盘和鼠标USB接口：USB接口是目前最为流行的接口，最大可以支持127个外设，其应用非常广泛LPT接口：即打印机接口一般用来连接打印机或扫描仪其默认的中断号是IRQ7，采用25脚的DB-25接头MIDI接口：声卡的MIDI接口和游戏杆接口是共用的2019年6月28日星期五,第17页,10.1.2 主板的分类,1．AT主板 AT是最基本的板型，包括Big AT主板、Baby AT主板、Half AT主板。

2．LPX主板,3．ATX（AT eXternal）主板,提供串口、打印口、PS/2接口，并增加了USB接口4．Micro ATX主板,最多支持4个扩展槽，使用ATX机箱和电源2019年6月28日星期五,第18页,5．Flex ATX主板,引入一体化（All-In-One）设计思想，,6．NLX（New Low Profile Extension）主板,标准是IBM与Intel公司共同开发的，是新型的一体化（All-In-One）主板结构由逻辑控制芯片、基本I/O端口基板和AGP、PCI、ISA等插槽组成的扩展竖板，一些较大的板卡完全可以平行安装在主板上，不仅使机箱趋于小型化，而且抽取板卡也更加方便2019年6月28日星期五,第19页,10.1.3 主板控制芯片组,主板控制芯片组是构成主板电路的核心，,1．主板结构,⑴南、北桥结构 由两块芯片组成，北桥芯片和南桥芯片桥就是一个总线转换器和控制器，实现各类微处理器总线通过PCI总线来进行连接的标准2019年6月28日星期五,第20页,⑵加速中心体系结构,是以GMCH、ICH、FWH三块芯片组成的芯片组，三块芯片之间采用数据带宽为266Mbps的新型专用高速总线，比PCI总线的南北桥结构快。

2019年6月28日星期五,第21页,,10.1.4 主板发展趋势,1．主板总线速度的提升 ⑴前端总线及带宽速度的提升 ⑵低电压多倍频技术的发展 ⑶AGP 4X的支持 ⑷UDMA 100技术的发展,2019年6月28日星期五,第22页,2．主板超频稳定性能的成熟,超频就是指使CPU等器件在额定频率之上工作，使计算机工作速度更快,⑴主板电压可调技术及外频分频调整技术 通过适当提高或降低CPU核心电压，可使CPU在稳定的状态下大幅度的超频，从而获得高性能 通过提高主板外设接口的电压，可提高外设在超频时的稳定性 ⑵异步内存调整技术 使内存工作在与外频不同的速度下，无论比外频速度慢，还是比外频速度快，都会使得内存稳定工作的技术2019年6月28日星期五,第23页,,3．主板安全性能的提高,⑴监控管理技术 在主板温度控制和电压管理上，对主板上的重要部件进行监测和控制 ⑵主板诊断技术 主板出错时可通过主板上的指示灯以及扬声器来提示错误或报告错误有的主板甚至提供了语音报警系统来实现系统报错，保障系统安全运行 ⑶防杀毒能力 ——保护BIOS芯片,2019年6月28日星期五,第24页,4．主板方便性能的增强,,⑴软跳线技术 通过在BIOS设置时进行设定，从而不需打开机箱手工跳线，方便了用户。

⑵PC99技术规范 主板接口采用有色标识以方便识别 ⑶多类型CPU主板 即采用多种混装CPU接口以适应不同的CPU，主板采用Slot1+Socket370双接口设计，可选用适合这两种接口的CPU而不需使用转接卡，方便使用但只能择其一而用，不能同时使用多个CPU2019年6月28日星期五,第25页,10.2 外围设备,10.2.1 外存设备,常用的外存设备有磁盘存储器和光盘存储器,1．软盘存储器,软磁盘是以塑料薄圆片作基底，表面涂以磁性材料，信息记录在磁表面上,双面3.5英寸的软盘，每面磁道数为80，每磁道18个扇区，每扇区记录512字节数据，其容量为：80×l8×512×2＝1.44MB,2019年6月28日星期五,第26页,2．硬盘存储器,,硬盘通常由若干片硬盘片固定在一个公共转轴上构成盘片组微机上用的硬盘采用了温彻斯特技术，它把硬盘、驱动电机、读写磁头等组装并密封在一起，称为温彻斯持驱动器，简称温盘，其特点是存储容量大、工作速度快硬盘的存储容量计算公式为：容量＝磁头数×柱面数×扇区数×每扇区字节数,柱面是由各磁盘盘面上同一编号的磁道所组成每个盘面对应有一个磁头，所以常用磁头号来表示盘面号。

2019年6月28日星期五,第27页,3．光盘存储器,光盘介质是一层吸光能力很强、熔点较低的材料，在能量高度集中的极细的激光束的照射下，被照区域温度迅速升高而镕化，从而达到记录信息的目的 随着盘片的旋转，激光束就在介质上烧出一连串直径很小，相隔很近的凹坑，有坑和无坑即代表二进制数据“l”和“0” 光盘主要有CD（Compact Disc压缩光盘）和DVD（Digital Versatile Disc数字通用光盘）2019年6月28日星期五,第28页,,CD-ROM上的螺旋线开始于CD-ROM的中心，逐渐内外沿展开,图10-2-2 CD-ROM的螺线光道,在CD-ROM中，每秒可读出75个扇区的数据总扇区数＝60(分)×60(60秒/分)×75(75扇区/秒)＝270000扇区光盘驱动器包括光学头、主轴旋转驱动机构、控制器和数据处理电路等将数据传输速率为150 KBps称为单速，如一个八倍速光驱的数据传输速率为150×8KBps2019年6月28日星期五,第29页,10.2.2 键盘,1．键盘的种类——编码键盘和非编码键盘,编码键盘带有必要的硬件电路，能自动提供按键的ASCII编码，键盘内由单片机进行管理，可直接提供每个键的编码。

非编码键盘仅仅是按行、列排列起来的矩阵按键，其它的工作如识别键、提供代码、去抖动等由软件来解决2019年6月28日星期五,第30页,2．按键的种类,⑴机械式按键（有触点的按键） 一种是内含两个金属片和一个复位弹簧；另一种是用底面带导电橡胶的橡胶帽做成 ⑵电容式按键（无触点的按键） 电容式按键由印制板上的两小块金属片和一个在泡沫橡胶片下面的可活动的金属片构成 ⑶薄膜式按键（有触点的按键） 由三层塑料或橡胶夹层构成适合于环境恶劣的场合应用 ⑷霍尔效应按键（无触点的按键） 利用导体在磁场中的运动产生活动电荷的性质判断按键的通断2019年6月28日星期五,第31页,3．键盘的内部结构,,⑴矩阵式键盘,按键按行列排列，形成二维矩阵的结构,2019年6月28日星期五,第32页,①行扫描法,行扫描法的基本思想是：先将所有的行线置0，读列线的值，若列线上的值全为1，无键按下若有某位为0，则对应列上有键按下，这时改变行扫描码，使行线逐行为0，依次扫描当某一列线的值为0时，就可根据此时的行扫描码和列线的值唯一地确定按键的位置，同时也就确定了该键的扫描码第0行,第1行,第2行,第i-1行,……,第0列,第1列,第2列,第j-1列,2019年6月28日星期五,第33页,②行反转法,,第2列,思想是：先将所有的行线置0，读列线的值。

若列线上的值全为1，说明无键按下若有某位为0，则说明对应列上有键按下，然后将刚刚读得的列线值再从列线输出，此时读行线，则读入的对应按键按下的行线值为0将行线值与列线值组合，就可以唯一确定一个按键的编码2019年6月28日星期五,第34页,③行列扫描法,思想为：。