2.2.1 主板组成
主板是计算机中最重要的部件之一,是整个计算机工作的基础。主板的作用是为CPU、内存、外存、输入/输出设备等提供电源,连接并协调各个部分的工作。
计算机设计技术已非常成熟,几乎都是模块化的设计,主板的设计也是如此。各种不同的主板都可以分为许多个功能块,每个功能块由一些芯片或元件来完成。大致来说,主板由以下几个部分组成:CPU插槽(插座),内存插槽,高速缓存局域总线和扩展总线,硬盘、软驱、串口、并口等外设接口,时钟和CMOS(主板BIOS控制芯片)等。典型的系统主板配置,如图2.25所示。
图2.25 典型的系统主板配置
1.CPU插槽(插座)
主板上的CPU插槽(插座)有两种类型,一种是Slot(插槽),如图2.26所示;另一种是Socket(插座),如图2.27所示。例如,Intel CPU架构类型中的Slot(插槽)类型有Slot 1、Slot 2,Socket(插座)类型有Socket 7、Socket 370、Socket 423、Socket 478、Socket 771;AMD CPU架构中的Slot(插槽)类型有Slot A,Socket(插座)类型有Socket 7、Socket 754、Socket 940和Socket F等。
CPU一定要使用有与之相配的插槽或插座的主板,有些插槽或插座之间可以通过转接配件实现转接。例如,可以通过Socket 370转Slot 1转接卡在只有Slot 1插槽的主板上使用Socket 370接口的CPU。
图2.26 Slot(插槽)
图2.27 Socket(插座)
2.芯片(组)
一般情况下,人们会认为CPU是微机系统的核心部件,因为CPU的频率基本上决定了系统的性能。但实际上并非如此。微机作为一个系统,包含了众多的组成部分,其中有一个芯片(组)的地位几乎与CPU相当,那就是主板芯片(组)。
这里的芯片或芯片组实际上指的是同一个概念,因为在设计主板芯片时,一些设计会使用两个芯片来配合实现所需的全部功能,而另一些设计则把全部功能集成起来,用一个芯片实现。这就是为什么要使用“芯片(组)”的方式来表达,而不用“芯片”或“芯片组”。
图2.28所示为支持Intel Pentium Ⅳ CPU的Intel 848芯片组。
图2.28 Intel 848芯片组
(1)北桥芯片
[1] 定义。北桥(NorthBridge)芯片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(HostBridge)芯片。如图2.28中右下方芯片所示,一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,如Intel GM45芯片组的北桥芯片是G45,最新的则是支持酷睿i7处理器的X58系列的北桥芯片。主流的有P45、P43、X48、790GX、790FX、780等。NVIDIA还有780i、790/等。
[2] 作用。北桥芯片负责与CPU联系并控制内存(仅限于Intel除i7系列以外的CPU,AMD系列CPU在K8系列以后就在CPU中集成了内存控制器,因此AMD平台的北桥芯片不控制内存)、AGP数据在北桥芯片内部传输,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及RDRAM等)和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等的支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。
[3] 特点。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。
(2)南桥芯片
[1] 定义。南桥(SouthBridge)芯片是主板芯片组的重要组成部分,如图2.28中右上方芯片所示,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,在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不覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式(不同厂商的各种芯片组有所不同,如Intel的Hub Architecture及SIS的Multi-Threaded“妙渠”)与北桥芯片相连。
[2] 作用。南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中南桥芯片可能是一样的,不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。例如,早期Intel不同架构的芯片组Socket 7的430TX和Slot 1的440LX,其南桥芯片都采用82317AB,而近两年的Intel 945系列芯片组都采用ICH7或者ICH7R南桥芯片,但也能搭配ICH6南桥芯片。更有甚者,有些主板厂家生产的少数产品采用的南、北桥芯片是不同芯片组公司的产品。例如,以前升级的KG7-RAID主板,北桥芯片采用了AMD 760,南桥芯片则是VIA 686B。
[3] 特点。不同的南桥芯片可以搭配不同的北桥芯片,虽然其中存在一定的对应关系,但是只要连接总线相符并且针脚兼容,主板厂商完全可以随意选择。最明显的例子莫过于AMD-ATI芯片组,其北桥芯片既可以搭配自家的南桥芯片,也可以使用ULI或者VIA的南桥芯片。此外,很多典型芯片组也可以使用不同的南桥芯片。譬如当年Intel 845E既可以搭配ICH2也可以搭配ICH4,即便是如今P965主板大量采用的ICH8南桥芯片,也存在不同版本的区别,从而表现出明显的功能差异。
南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能,如网卡、RAID、IEEE 1394,甚至WI-FI无线网络等。
(3)北桥芯片与南桥芯片的区别
北桥和南桥芯片是主板上芯片组中最重要的两块芯片了。它们都是总线控制器。它们是总线控制芯片。相对来讲,北桥芯片要比南桥芯片更加重要。北桥芯片连接系统总线,担负着CPU访问内存的重任。同时连接着AGP插口,控制着PCI总线,割断了系统总线和局部总线,在这一段上速度是最快的。南桥芯片不和CPU连接,通常用来对I/O和IDE设备进行控制,所以速度比较慢。一般情况下,南桥芯片和北桥芯片中间是PCI总线。
[1] 北桥。它主要负责CPU与内存之间的数据交换,并控制AGP、PCI数据在其内部传输,是主板性能的主要决定因素。随着芯片的集成度越来越高,它也集成了不少其他功能。例如,由于Athon 64内部整合了内存控制器,NVIDIA在其NF3-250、NF4等芯片组中去掉了南桥芯片,而在北桥芯片中则加入了千兆位网络、串口硬盘控制等功能。现在主流的北桥芯片的牌子有VIA、NVIDIA及SIS等。
当然这些芯片的好坏并不是由主板生产厂家所决定的,但是主板生产商采取什么样的芯片生产却直接决定了主板的性能。例如,同样是采用VIA的芯片,性能上则有KT600>KT400A>KT333>KT266A。目前主流的AMD平台上,可选的芯片组有KT600、NF2、K8T800、NF3等;对于INTEL平台,则有915、865PE、PT880、845PE、848P等。
[2] 南桥。南桥芯片主要是负责I/O接口等一些外设接口的控制、IDE设备的控制及附加功能等。常见的有VIA的8235、8237等;Intel的CH4、CH5、CH6等;NVIDIA的MCP、MCP-T、MCP RAID等。在这方面,名牌主板与一般的主板并没有很大的差异,但是名牌主板凭着其出色的做工,还是成为不少人的首选。
3.BIOS芯片
BIOS是Basic Input/Output System(基本输入/输出系统)的简称,它是集成在主板上的一个ROM芯片中的一组程序。计算机包括硬件和软件两部分,二者缺一不可,而软件最终是要对硬件进行操作的,BIOS就是连接软件和硬件的桥梁。BIOS程序完成了最底层、最直接的硬件控制。
BIOS的种类很多,除了主板的BIOS以外,还有各种适配板卡和设备的BIOS,如显卡BIOS、驱动控制器BIOS、网卡BIOS、SCSI卡BIOS等。通过对BIOS的调用,操作系统、应用软件可完成对硬件的操作。主板BIOS的主要功能包括加电自检,初始化硬件和引导操作系统,程序服务处理和硬件中断。常见的主板BIOS芯片如图2.29所示。
图2.29 BIOS芯片
早期主板BIOS采用的是EPROM,必须通过特殊的设备进行修改(如借助紫外线),若想升级,还需更换ROM,很麻烦。现在主板上的BIOS一般都是Flash EPROM,可以通过软件进行升级。
BIOS是软件和硬件的一个接口,当软件需要使用一些硬件设备时,会通过BIOS来处理。因此,对于不同的硬件系统,需要使用不同的BIOS程序。
现在主板中广泛使用的主板BIOS基本上来自三个厂商:AWARD Software Inc公司、American Megatrends Inc(AMI)公司和Phoenix Technologies LTD公司(已被AWARD公司收购)。其中,AWARD BIOS程序采用纯文本的界面,非常直观,功能齐全,操作简便,是现在市场占有率最高的产品。
通过以上介绍,大家知道平常所说的BIOS有两个含义,一个指的是BIOS程序,另一个指的是BIOS芯片,在阅读相关文章的时候要注意区分这两个含义。
4.内存插槽
内存插槽是内存与系统的接口。根据内存种类的不同,内存插槽也有所不同,不同种类的内存之间不能混用。
一般根据内存引脚数的多少来区分内存插槽,也就是所谓的线数,如30 线的内存插槽主要在486以下的微机中使用;72线内存插槽在486以上的微机中使用;168线内存插槽在Pentium主板上才能使用;而VX与TX的Pentium主板上同时留有72线和168线的内存插槽。一般情况下,不同线数的内存条不能插错插槽,除非主板手册有特别说明。目前应用于主板上的内存插槽主要有以下几种。
(1)SIMM(Single Inline Memory Module,单内联内存模块)。内存条通过金手指与主板连接,内存条正反两面都带有金手指。金手指可以在两面提供不同的信号,也可以提供相同的信号。SIMM就是一种两侧金手指都提供相同信号的内存结构,最初一次只能传输8 bit数据,后来逐渐发展出16 bit、32 bit的SIMM模组,其中8 bit和16 bit的SIMM使用30针接口,而32 bit的SIMM则使用72针接口。由于SIMM的性能有限,已被DIMM技术所取代。
(2)DIMM(Dual Inline Memory Module,双内联内存模块)。DIMM与SIMM类似,不同的是两端的金手指不像SIMM那样是互通的,它们各自独立传输信号,因此可以满足更多数据信号的传输需要。DIMM分为两种,一是SDRAM DIMM,为168针脚,如图2.30所示。金手指每面为84针脚,金手指上有两个非对称卡口,用于避免插入插槽时错误地将内存反向插入而导致烧毁。二是DDR DIMM,采用184针脚DIMM结构,金手指每面有92针脚,金手指上只有一个非对称卡口,如图2.31所示。卡口数量的不同,是两者最为明显的区别。
图2.30 SDRAM DIMM 168针脚插槽
图2.31 DDR DIMM 184针脚插槽
(3)DDR2 DIMM为240针脚DIMM结构,金手指每面有120针脚,与DDR DIMM一样金手指上也只有一个卡口,但是卡口的位置与DDR DIMM稍微有一些不同,如图2.32所示。因此DDR内存是插不进DDR2 DIMM的;同理,DDR2内存也是插不进DDR DIMM的,所以在一些同时具有DDR DIMM和DDR2 DIMM的主板上,不会出现将内存插错插槽的问题。
图2.32 DDR2 DIMM 240针脚插槽
(4)RIMM(Rambus Inline Memory Module,Rambus内嵌式内存模块)。RIMM是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型,RIMM内存与DIMM的外形尺寸差不多,金手指同样也是双面的。RIMM也有184针脚,在金手指的中间部分有两个靠得很近的卡口。由于RDRAM内存的价格太高,未能获得市场的支持,因此市场上很少见到这种内存插槽。
5.总线扩展槽
主板的作用是为CPU、内存、外存、输入/输出设备等提供电源,连接并协调各个部分的工作,在各种设备之间传递信息。一般的主板除了为CPU和内存提供专门的数据通道外,还把系统总线作为其他所有设备之间的数据通道。而各种设备与主板相连接时,就要通过系统总线扩展插槽来实现。
扩展槽可以把多种多样的PC兼容型选件连接到系统中。这些选件有:视频显示器、硬盘或软驱、图形打印机、调制解调器、网卡、游戏杆以及其他诸如光笔和鼠标之类的设备、声音发生和识别系统等。而且,这一选件列表仍在不断地扩展。常见的总线结构有ISA、MCA、EISA、VESA和PCI,其对应的扩展槽有ISA扩展槽、MCA扩展槽、EISA扩展槽、VESA扩展槽和PCI扩展槽。后面两种为局部总线标准,前三种为总线标准。Pentium以上的主板的扩展槽最常见的为ISA总线扩展槽和PCI局部总线扩展槽,Pentium Ⅲ以上的主板使用的是PCI局部总线扩展槽。在图2.33中,最左侧较长的是ISA插槽,最右侧位置偏下的是AGP插槽,中间的5条均为PCI插槽。
图2.33 ISA、PCI、AGP插槽
(1)ISA扩展槽。ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系结构)是IBM公司在微机上最早使用的总线标准,该标准定义了一条系统总线标准,数据总线宽度为16位,工作频率为8 MHz,数据传输速率最高为8 Mb/s(8兆位每秒)。ISA扩展槽为黑色,传统的插卡都插在ISA插槽上。
(2)局部总线插槽。通过在微处理器和外部设备之间设计一条特殊的总线,来提高微处理器与外设之间的数据传输速率和带宽。这一特殊的总线称为局部总线(Local Bus)。局部总线通过一个专用的扩展槽将特定的外设连接到系统主板上,并且允许外设最大限度地接近微处理器运行速度。
(3)PCI扩展槽。PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)局部总线是IBM、Intel、DEC、NCT和Compaq等公司联合开发的。PCI是在CPU和原来的系统总线之间插入的一级总线,能在高时钟频率下保持高性能,它为显卡、声卡、网卡、MODEM等设备提供了连接接口,工作频率为33 MHz/66 MHz。
这一总线设计结合了三个要素:一是低成本、高性能;二是对已安装的扩展接口卡进行自动配置;三是随着新的微处理器和外设的引进进行扩充的能力。PCI是目前个人计算机中应用最为广泛的接口,几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有的最多数量的插槽类型,在目前流行的台式机主板上,ATX结构的主板一般带有5~6个PCI插槽,而小一点的MATX主板也都带有2~3个,可见其应用的广泛性。
最早提出的PCI总线工作在33 MHz频率之下,传输带宽达到了133 MB/s,基本上满足了当时处理器的需要。随着对性能的要求提高,1993年又提出了64 bit的PCI总线,后来又提出把PCI总线的频率提升到66 MHz。目前广泛采用的是32 bit、33 MHz的PCI总线,64 bit的PCI插槽更多地应用于服务器产品。
由于PCI总线只有133 MB/s的带宽,虽然对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余,但对性能日益强大的显卡则无法满足其需求,因此诞生了AGP标准。目前PCI接口的显卡已经不多见了,只有较老的PC上才有,厂商也很少推出此类接口的产品。
PCI插槽的颜色一般为乳白色,位于主板上AGP插槽的下方、ISA插槽的上方。
PCI外设在主板内存中拥有256 B的空间,用于保存设备类型的信息。外设分为大容量存储设备、网络接口、显示器和其他硬件设备。配置信息空间中包括控制、状态和等待定时的各项数值。
(4)PCMCIA总线。PCMCIA总线是为了适应计算机市场上的笔记本电脑和亚笔记本电脑的连续空间而发展起来的。目前有三种类型的PCMCIA适配器。1990年推出的PCMCIA Ⅰ型卡有3.3mm厚,用做存储器扩展单元。1991年推出的PCMCIA Ⅱ型卡有5mm厚,可以有效地支持任何传统的扩展功能。除了可拆卸的硬盘,PCMCIA Ⅱ型扩展槽是向后兼容的,PCMCIA Ⅰ型卡插入其中也可以工作。当前,PCMCIA Ⅲ型卡已经生产出来了,这种卡有10.5mm厚,主要与可拆卸的硬盘一起使用。
6.AGP(Accelerated Graphics Port,加速图形接口)插槽
虽然现在微机的图形处理能力越来越强,但要完成大型3D图形描绘,PCI总线结构的性能仍然是有限的。为了提高微机的3D应用能力,Intel公司开发了AGP标准,主要目的就是要大幅度提高微机的图形处理能力。严格来说,AGP不是一种总线,因为它是点对点连接的,即连接控制芯片和AGP显卡。AGP在主内存与显卡之间提供了一条直接的通道,使得3D图形数据越过PCI总线直接传送到显示系统。AGP标准可以让显卡通过专用的AGP接口调用系统内存作为显示内存,是一种解决显卡内存不足的方法。
AGP插槽的形状与PCI插槽相似,位置在PCI插槽与CPU插槽之间,一般为褐色,AGP插槽只能插显卡,因此主板上的AGP接口只有一个。
随着图形芯片技术的飞速发展,GPU的处理速度也越来越快,甚至超过了CPU,因此AGP接口的标准也在不断改进,从最初的AGP发展到AGP 2X、AGP 4X,一直到现在的AGP 8X。不同标准的AGP插槽,对针脚的定义以及所提供的电压会有所不同,因此应该注意显卡与AGP插槽是否兼容。
AGP标准在使用32位总线时,有66 MHz和133 MHz两种工作频率,最高数据传输速率为266 Mb/s和533 Mb/s,而PCI总线理论上的最大传输速率仅为133 Mb/s。在目前最高规格的AGP 8X模式下,数据传输速率达到了2.1 GB/s。
7.AMR(Audio/MODEM Riser)插槽
Intel公司开发的AMR音频/调制解调器是一套音频系统标准,若采用这种标准,可以通过附加的解码器实现软件音频功能和软件调制解调器功能。AMR是主板上一个褐色的插槽,比AGP插槽短一些。AMR是由Audio Riser(AR)和MODEM Riser(MR)两部分组成的。AMR MODEM扩展卡就属于MR的一部分,AR部分一般都集成在主板上,所以就没有了AMR声卡。
在声卡、调制解调器和视频卡上均有接口电路、模拟电路、解码器、控制器和数字电路,控制器和数字电路很容易集成在主板上或整合在芯片组中,而接口电路和模拟电路部分集成在主板上则有一定的困难。例如,由于电磁干扰,以及电话接头和电信标准的不同,调制解调电路和接口电路就不宜集成在主板上。
Intel公司制定AMR标准的目的就是解决上述问题的,它将模拟电路、接口电路留在AMR插卡上,而将其他部件集成在主板上。AMR标准的基本用途是将音频和MODEM的接口电路、模拟电路和解码器制作在一块AMR接口卡上。
实际生产时,厂商将音频解码芯片及其接口集成在主板上,将MODEM的调制解调电路及解码芯片留给AMR MODEM接口卡。
8.CMOS芯片
CMOS是微机主板上的一块可读/写的RAM芯片,用于保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS由主板上的电池供电,即使关闭机器,信息也不会丢失。CMOS RAM本身只是一个存储器,具有数据保存功能,而对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。现在将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中,在开机时通过特定的按键就可以进入CMOS设置程序,以方便对系统进行设置,因此CMOS设置又叫做BIOS设置。
9.电源插座
主板、键盘和所有接口卡都是由电源供电的。传统的AT主板使用AT电源,ATX主板使用ATX电源。在推出Pentium Ⅳ处理器后,为满足Pentium Ⅳ处理器的大功率需求,Intel公司对ATX主板和电源提出了补充,在标准ATX电源接头之外附加了一个四芯方形的插头,在ATX主板上也提供了一个相应的四芯方形的插座,这就是人们常说的“奔4电源”。
AT主板的电源插座是12芯单列插座,没有防错结构,电源插座分两个插头,其编号为P8和P9。在插接时,应注意将P8与P9的两根接地黑线紧靠在一起。现在的主板上已经很少用AT电源插座,相应地,AT电源也逐渐被ATX电源所代替。
ATX电源插座是20芯双列插座,如图2.25所示,具有防错结构,在软件的配合下,ATX电源可以实现软件关机,以及远程唤醒等电源管理功能。
10.硬盘接口
硬盘接口是硬盘与主机系统间的连接部件,作用是在硬盘缓存和主机内存之间传输数据。不同的硬盘接口决定了硬盘与计算机之间的连接速度,在整个系统中,硬盘接口的优劣直接影响着程序运行快慢和系统性能好坏。从整体的角度上,硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种,IDE接口硬盘多用于家用产品中,部分应用于服务器;SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器;而光纤通道只在高端服务器上,价格昂贵。SATA是一种新生的硬盘接口类型,还处于市场普及阶段,在家用市场中有着广泛的前景。在IDE和SCSI的大类别下,又可以分出多种具体的接口类型,且各自拥有不同的技术规范,具备不同的传输速率,比如ATA100、SATA Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表着一种具体的硬盘接口,各自的传输速度差异也较大。
1)IDE接口
IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。IDE技术从诞生至今就一直在不断发展,性能也不断提高,其价格低廉、兼容性强的特点,为其造就了其他类型硬盘无法替代的地位。
IDE代表着硬盘的一种类型,但在实际的应用中,人们也习惯用IDE来称呼最早出现的IDE类型硬盘ATA-1,这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了,而其后发展出的更多类型的硬盘接口,比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。
几乎所有Pentium主板上都集成了IDE接口插座,该功能也可以通过BIOS设置来屏蔽。IDE接口为40针双排针插座,主板上有两个IDE设备接口,分别标注为IDE 1或Primary IDE和IDE 2或Secondary IDE。一些主板为了方便用户正确插入电缆插头,取消未使用的第20针,形成了不对称的39针IDE接口插座,以区分连接方向。有的主板还在接口插针的四周加了围栏,其中一边有个小缺口,标准的电缆插头只能从一个方向插入,避免了错误的连接方式。根据PC 99认证规定,IDE 2插座为白色。主板IDE插座如图2.34(左)所示。
图2.34 主机IDE插座(左)和SATA插座(右)
2)SATA接口
使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又称串口硬盘,是未来PC硬盘的趋势。2001年,由Intel、APT、DELL、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范,2002年,虽然串行ATA的相关设备还未正式上市,但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。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,串行接口还有结构简单、支持热插拔的优点。其外观如图2.34(右)所示。
3)SCSI接口
SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”(小型计算机系统接口),是与IDE(ATA)完全不同的接口,IDE接口是普通PC的标准接口,而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口,它是一种广泛应用于小型机上的数据高速传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低及热插拔等优点,但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及,因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
11.软驱接口
Pentium以上的主板都集成了软驱接口,取代了多功能I/O卡的作用。该功能也可以通过BIOS或跳线开关来屏蔽。主板上的软驱接口一般为34针双排针插座,标注为Floppy、FDC或FDD。一个软驱接口可以接两台软驱,如一台3英寸1.44 MB软驱和一台5英寸1.2 MB软驱。
12.跳线开关
跳线(Jumper)是控制电路上电流流动的小开关,最常见的就是主板上的跳线。主板为了与各种类型的处理器、设备相兼容,必须有一定的灵活性,通过跳线的设置可以增加对各种处理器和其他设备的连接。跳线分为两部分:一部分是固定在主板上的,由两根或两根以上金属跳线针组成;另一部分是“跳线帽”,这是一个可以移动的部件,外层是绝缘塑料,内层是导电材料,可以插在跳线针上面,将两根跳线针连接起来。跳线帽扣在两根跳线针上时是接通状态,有电流通过,称为ON;反之,不扣上跳线帽时称为OFF。最常见的跳线主要有两种:一种是2根针,另一种是3根针。
跳线最常用的地方就是主板,一般可以用于设置CPU的频率、电压等。首先,在设置CPU的频率时要注意:CPU的主频=总线频率×倍频。
另外,CPU的电压也通过跳线来设置。在Pentium芯片上,CPU采用单电压的设置,一般用3.3 V或3.52 V的电压。而现在的CPU电压都采用双电压的设置,这样可以有效减少热量的产生。大多数的CPU上面都刻有工作电压。电压过高会造成发热量的剧增,对CPU的危害很大,所以在设置CPU的工作电压时一定要注意设置正确,以免造成不必要的损失。
由于使用跳线对CPU的主频进行设置比较烦琐,且操作时需打开机箱,同时需要直接接触主板,这对一般用户来讲有一定的难度。现在的主板一般无须进行跳线设置,也就是说主板会“认识”它所能支持的各种CPU,自动进行检测和设置。即使超频,需要对CPU进行设置,也不必再打开机箱了,现在的主板一般都将类似跳线的操作加入了BIOS,也就是可以通过修改BIOS参数来进行类似CPU主频设置的操作。
13.键盘、鼠标插座
(1)键盘插座。传统AT主板的键盘插座是1个圆形5芯插座,这种键盘接口在外观上要比PS/2键盘接口大一些。
ATX主板使用PS/2的6针微型DIN键盘接口插座,该插座集成在ATX主板上,如图2.35所示。也可以通过AT转换为PS/2或PS/2转换为AT的转换线,转换不同类型的键盘接口。
图2.35 ATX主板上集成的插座
(2)PS/2鼠标器插座。鼠标器简称鼠标,PS/2接口因最初应用于IBM PS/2微机而得名。很多原装品牌机上采用PS/2接口来连接鼠标和键盘。现在的主板上都做有PS/2接口插座以备扩充使用。
对于AT主板,要通过主板上的PS/2接口与专门的PS/2连接插座配合使用。PS/2鼠标插座是一个6针微型DIN接口。对于ATX主板,PS/2鼠标插座已集成在主板上了。
14.扩展接口
扩展接口是主板上用于连接各种外部设备的接口。通过这些扩展接口,可以把打印机、外置MODEM、扫描仪、闪存盘、MP3播放器、DC、DV、移动硬盘、手机、写字板等外部设备连接到计算机上。通过扩展接口还能实现计算机间的互连。
目前,常见的扩展接口有串行接口(Serial Port)、并行接口(Parallel Port)、通用串行总线接口(USB)、IEEE 1394接口等。
(1)串行接口,简称串口,也就是COM接口,是采用串行通信协议的扩展接口。串口一般用来连接鼠标和外置MODEM以及老式摄像头和写字板等设备,目前部分新主板已开始取消该接口。
(2)并行接口,简称并口,也就是LPT接口,是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快8倍,标准并口的数据传输率为1 Mb/s,一般用来连接打印机、扫描仪等,所以并口又称为打印口。
(3)USB,是英文“Universal Serial Bus”的缩写,中文含义是“通用串行总线”。它不是一种新的总线标准,而是应用在PC领域的接口技术。USB是在1994年底由Intel、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
USB目前有两个版本,USB1.1的最高数据传输率为12 Mb/s,USB2.0则提高到480 Mb/s。
注意:这里的b是bit的意思,1 MB/s(兆字节/秒)=8 Mb/s(兆位/秒),12 Mb/s=1.5 MB/s。
市面上的某些USB相关产品,标注为USB 2.0 Full Speed的其实就是USB 1.1,而标注为USB 2.0 High Speed的才是真正的USB 2.0。USB接口有3种类型,如图2.36所示。
· Type A:一般用于PC。
· Type B:一般用于USB设备,如图2.36(左)所示。
· Mini-USB:一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器及移动硬盘等,如图2.36(右)所示。
图2.36 USB接口
(4)IEEE 1394。IEEE 1394是一种高效的串行接口标准,功能强大而且性能稳定,并支持热拔插和即插即用。IEEE 1394可以在一个端口上连接多达63个设备,设备间采用树形或菊花链拓扑结构。
IEEE 1394标准定义了两种总线模式,即Backplane模式和Cable模式。其中Backplane模式支持12.5 Mb/s、25 Mb/s、50 Mb/s的传输速率;Cable模式支持100 Mb/s、200 Mb/s、400 Mb/s的传输速率。目前最新的IEEE 1394b标准能达到800 Mb/s的传输速率。IEEE 1394是横跨PC及家电产品平台的一种通用界面,适用于大多数需要高速数据传输的产品,如高速外置式硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、扫描仪、打印机、数码相机、摄影机等。