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第3章总线与主板3.1 知 识 要 点总线（Bus）是由多个部件分时共享的公共信息传送线路。
总线结构直接影响计算机各部件之间信息传递的效率。
主板又称为主机板（Mainboard）、系统板（Systemboard）和母板（Motherboard），是安装在微型计算机机箱内的一块电路板，其组成和布局，决定了计算机的体系结构，直接影响计算机的性能。
所以，本章包含如下内容。
（1）总线及其规范。
（2）总线的分类。
（3）总线的性能指标。
（4）总线的工作原理。
（5）几种标准总线。
（6）主板的组成。
（7）主板的分类。
3.1.1 总线的有关概念1. 总线的基本特性（1）机械特性：指总线在机械上的连接方式。
（2）电气特性：指总线的每一根线上的信号传递方向及有效电平范围。
（3）功能特性：描述总线中每一根线的功能。
（4）时间特性：各信号有效的时序关系。
2. 总线的性能指标（1）总线宽度：数据总线的数量，用b（位）表示。
（2）总线周期：一次总线操作中所用的时间。
（3）总线带宽（标准传输率）：在总线上每秒传输的最大字节（B）量，用MB/s表示，即多少兆字节每秒。
（4）总线工作的时钟频率。
（5）多路复用技术。
（6）总线控制方式。
（7）其他指标：除了以上几项外，还有总线的同步方式、信号线数、负载能力和电源电压，能否扩展64位宽度等。
3. 总线分类1）按照总线传递的内容分类（1）地址总线（Address Bus，AB）：用来传递地址信息。
（2）数据总线（Data Bus，DB）：用来传递数据信息。
（3）控制总线（Control Bus，CB）：用来传递各种控制信号。
2）按照总线所处的位置分类（1）片内总线：CPU芯片内部用于在寄存器、ALU以及控制部件之间传输信号的总线。
（2）片外总线：CPU芯片之外，用于连接CPU、内存以及I/O设备的总线。
3）按照总线在系统中连接的主要部件分类（1）存储总线。
（2）DMA总线。
（3）系统总线。
第3章总线与主板总线（Bus）是供多个部件分时共享的公共信息传送线路，一个系统的总线结构决定了该计算机系统的数据通路及系统结构。
它能简化系统设计、便于组织多家厂家进行专业化大规模生产，降低产品成本、提高产品的性能和质量，便于产品的更新换代、满足不同用户需求以及提高可维修性等，因而得以迅速发展。
自1970年美国DEC公司在其PDP-11/20小型计算机上采用Unibus以来，各种标准的、非标准的总线纷纷面世。
如今，几乎所有的计算机系统中都采用了总线结构。
在微型计算机中，总线以及所连接的部件都安放在主板（Main Board）上。
计算机在运行中对于系统内的部件和外部设备的控制都通过主板实现，主板的组成与布局也影响着系统的运行速度、稳定性和可扩展性。
3.1 总线的概念3.1.1 总线及其规范总线是由导线组成的传输线束，用来作为在计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线。
共享、分时和规范是总线的3个基本特点。
共享是指多个部件连接在同一组总线上，各部件之间相互交换的信息都可以通过这组总线传送。
分时是指同一时刻总线只能在一对部件之间传送信息。
总线是计算机系统模块化的产物，相同的指令系统，相同的功能，不同厂家生产的各功能部件在实现方法上不尽相同，但希望相同的功能部件可以互换使用，这要求各厂家的产品必须遵循一定的规范。
这些规范包括如下4个方面。
1. 机械规范机械规范又称为物理规范，指总线在机械上的连接方式，如插头与插座所使用的标准，包括接插件尺寸、形状、引脚根数及排列顺序等，以便能正确无误地连接。
图3.1为计算机中常用的一些总线接插件。
2. 电气规范电气规范指总线的每一根线上信号的传递方向及有效电平范围、动态转换时间、负载能力等。
一般规定送入CPU的信号称为输入信号（IN），从CPU发出的信号称为输出信号（OUT）。
例如，地址总线是输出线，数据总线是双向传送，这两类信号线都是高电平有效；·154··155·控制总线一般是单向的，有输出的也有输入的，有高电平有效也有低电平有效。
基础-计算机硬件及相关设备（主板和总线）您的姓名： [填空题] *_________________________________1. 下列( ) 不属于北桥芯片管理的范围之列. [单选题] *A:处理器B:内存C:AGP接口D:IDE接口(正确答案)2. 下面哪一个不属于串行通信端口( ). [单选题] *A:USBB:LPT(正确答案)C:COMD:RJ453. 下面哪一个绝对不会嵌入到BIOS芯片中( ). [单选题] *A:CMOS设置程序B:杀毒程序(正确答案)C:自诊断程序D:主要I/O设备的驱动程序4. 在计算机专业知识中,POST的含义是( ). [单选题] *A:加电测试B:最小测试C:性能测试D:加电自检(正确答案)5. CMOS 是主板上一块特殊的( )芯片,用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定. [单选题] *A:ROMB:BIOSC:cacheD:RAM(正确答案)6. I/O接口位于( )之间. [单选题] *A:主机和I/O设备B:主机和主存C:CPU和主存D:总线和I/O设备(正确答案)7. PC机主板上所能安装主存储器的最大容量、速度及可使用存储器的类型取决于( ). [单选题] *A:串行口B:芯片组(正确答案)C:并行口D:CPU的系统时钟8. USB接口一般不能连接下面的哪种设备( ). [单选题] *A:鼠标B:打印机C:显示器(正确答案)D:mp39. 可以从( )处获得BIOS最新版本的升级程序. [单选题] *A:从主板生产商(正确答案)B:从Intel公司的网页C:从BIOS生产商D:从微软公司的网站10. 某块主板能够支持哪种类型的内存,这是由主板上的( )决定的. [单选题] * A:CPUB:北桥芯片(正确答案)C:南桥芯片D:网卡芯片11. 下列各项中,哪些不是主板BIOS的功能( ). [单选题] *A:POST自检程序B:对文件的高级操作(正确答案)C:操作系统的启动引导程序D:CMOS参数设置程序12. 下列哪个部件不属于北桥芯片管理的范围之列( ). [单选题] *A:处理器B:内存C:AGP接口D:IDE接口(正确答案)13. 下面不是USB的特点的是 ( ). [单选题] *A:使用串行方式传输数据B:使用并行方式传输数据(正确答案)C:使用容易、简单D:USB总线可以连接至多127个设备14. 下面关于BIOS和CMOS的说法中,错误的是( ). [单选题] *A:BIOS芯片CMOS芯片都能长时间保存信息(正确答案)B:BIOS芯片是ROM芯片,CMOS芯片是RAM芯片C:BIOS中的程序可以设置CMOS参数D:BIOS是程序,CMOS是参数15. 在PC机主板上的插槽中,( )是专门用于插入显示卡的. [单选题] *A:IDE端口槽B:内存槽C:总线扩展槽D:AGP端口槽(正确答案)16. 计算机的外部设备通过( )和计算机系统总线相连,进行信息传输. [单选题] * A:接口电路(正确答案)B:板卡C:主板D:外部接口17. 有关总线和主板,叙述错误的是( ). [单选题] *A:外设可以直接挂在总线上(正确答案)B:总线体现在计算机硬件实物上就是计算机主板上的连接导线C:主板上配有插CPU、内存条、显示卡等的各类扩展槽或接口D:在电脑维修中,把CPU、主板、内存、显卡加上电源所组成的系统叫最小化系统18. 关于计算机总线的说明不正确的是( ). [单选题] *A:计算机的五大部件通过总线连接形成一个整体B:总线是计算机各个部件之间进行信息传递的一组公共通道C:根据总线中流动的信息不同分为地址总线、数据总线、控制总线D:数据总线是单向的,地址总线是双向的(正确答案)19. 结合你的工作经验,在一个典型的主板上至少有( )种总线. [单选题] *A:2B:3(正确答案)C:4D:520. 目前微机硬件组成都是采用总线结构,总线包括数据总线、( )总线和控制总线. [单选题] *A:地址(正确答案)B:输入C:信号D:写入。
第3章主板与总线3.1 概述PC机系统最重要的部件是主板（Mainboard），或称为母板（Motherboard），有的公司把主板也称作系统底板（Systemboard）。
它的重要之处在于：计算机中几乎所有的部件、设备都在它的基础上运行，一旦主板发生故障，整个系统都不可能正常工作。
一块主板主要由以下部分组成：·电子元器件。
包括芯片组、BIOS芯片、I/O芯片、时钟芯片、串口芯片、门电路芯片、监控芯片、电源控制芯片、三极管、场效应管、二极管、电阻、电容等。
·接口。
包括CPU接口、USB接口、IDE接口、SA TA接口、FDD软驱接口、LPT并行接口、COM 串行接口、PS/2键盘鼠标接口等，还包括集成声卡、网卡和显卡接口等。
·电路。
包括供电电路、时钟电路、复位电路、开机电路、BIOS电路、接口电路等。
·总线。
包括处理器总线、内存总线、I/O总线、连接器总线、特殊总线等。
主板在加电并收到电源的Power_Good信号后，由时钟电路产生系统复位信号，CPU在复位信号的作用下开始执行BIOS中的POST程序。
POST一旦顺利通过，就开始操作系统的引导及接受用户的任务直至关机。
在计算机的整个运行期间，主板的工作就是在芯片组、时钟、BIOS的统一配合下，完成CPU与内存、内存与外设，外设与外设间的数据传送。
也可以说，主板的作用就是同步、传递数据。
在本章中，将讨论当前主板中的外形规格、芯片组及总线等。
3.2 主板外形规格PC机主板有一些通用的外形规格。
这些外形规格包括主板硬件尺寸大小，它决定了主板适用于哪种类型的机箱。
有些是标准的（意味着所有具有该外形规格的主板是可互换的），而有些则并不够标准，从而不允许互换。
比较通用的PC主板外形规格如下所示：A TX、BTX主板。
表3-1显示了现代工业标准的外形规格及其推荐用途。
在上表中，我们没有把早期的XT、Baby-A T、Full-size A T及LPX的外形规格列入，是因为它们并不是一个严格意义上的外形标准。
计算机的总线结构微型计算机硬件结构的最重要特点是总线(Bus)结构。
它将信号线分成三大类，并归结为数据总线(Date Bus)、地址总线(Address Bus)和控制总线(Control Bus)。
这样就很适合计算机部件的模块化生产，促进了微计算机的普及。
微型计算机的总线化硬件结构图如图所示。
微型计算机总线化硬件结构图电脑主机的各主要模块图主板主板(Mainboard或Motherboard，简称M/B)是电脑主机中最大的一块长方形电路板。
主板是主机的躯干，CPU、内存、声卡、显卡等部件都固定在主板的插槽上，另外机箱电源上的引出线也接在主板的接口上。
①CPU插座：CPU就固定在此插槽上。
②内存插槽：内存条就插在此插槽上。
我们可以通过增加内存条来增大内存。
③AGP插槽：靠近CPU的棕色插槽，主要用来连接AGP 显卡。
④PCI插槽：AGP插槽旁边的白色插槽，比AGP插槽稍长，是数量最多的扩展槽，主要用来插声卡、网卡等PCI设备的。
⑤AMR插槽：在主板边上，长度大约只有PCI插槽的一半，用于连接一些AMR设备，如调制解调器(③④⑤统称总线扩展槽)。
⑥驱动器接口：软驱、硬盘、光驱等设备就是通过数据线接在主板的驱动器接口上的。
⑦主板电源插座：接机箱电源的主板电源插头，为主板提供电能。
⑧输入/输出接口：详见本版左下角的“I/O接口”部分。
⑨BIOS芯片：BIOS(Basic Input/Output System，基本输入/输出系统)，是一组固化到主板上的一个ROM(只读存储器)芯片中的程序，它保存着最重要的基本输入输出程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。
⑩电池：在主板断电期间维持系统CMOS的内容和主板上系统时钟的运行。
显卡和声卡显卡主板要把控制信号传送到显示器，并将数码信号转变为图像信号，就需要在主板和显示器之间安装一个中间通讯连接部件，这就是显示适配器，简称为显卡。
显卡和显示器共同构成了电脑的显示系统。
