当前位置：文档之家 › 第8章 总线与主板技术

第8章 总线与主板技术

  • 格式：ppt
  • 大小：806.50 KB
  • 文档页数：32

下载文档原格式

  / 32

合集下载

微机原理及接口第八章习题解答

微机原理及接口第八章习题解答

“微机系统原理与接口技术”第八章习题解答（部分）1. 什么叫总线和总线操作？为什么各种微型计算机系统中普遍采用总线结构？答：总线是模块与模块之间传送信息的一组公用信号线；而模块间信息传送时与总线有关的操作统称为总线操作；模块间完成一次完整信息交换的时间称为一个总线操作周期。

总线标准的建立使得各种符合标准的模块可以很方便地挂在总线上，使系统扩展和升级变得高效、简单、易行。

因此微型计算机系统中普遍采用总线结构。

2．微机总线有哪些种类？其数据传输的主要过程是什么？答：微机中目前普遍采用的总线标准包括系统内总线标准和系统外总线标准两类：系统内总线标准一般指微机主板插槽（系统扩展板）遵循的各种标准，如PC/XT总线标准、ISA 总线标准（PC/AT总线标准）、VL总线标准（VESA具备总线标准）、PCI局部总线标准等；系统外总线标准指系统互连时遵循的各种标准，多表现为微机对外的标准接口插头，有时也称为接口标准，如EIA RS-232异步串行接口标准、USB通用串行接口标准、IEEE-488通用并行接口标准等。

一个总线操作周期一般分为四个阶段，即：总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

在含有多个主控制器的微机系统中，这四个阶段都是必不可少的；而在仅含一个主控制器的单处理器系统中，则只需要寻址和传数两个阶段。

3．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为系统外总线（通信总线）；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线）；CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为片内总线。

4．一次总线的信息传送过程大致可以分为4个阶段，依次为总线请求及仲裁阶段、寻址阶段、传数阶段和结束阶段。

8．同步总线有哪些优点和缺点？主要用在什么场合？答：同步并行总线时序是指总线上所有信号均以同步时钟为基准，所有接在总线上的设备的信息传输也严格与同步时钟同步。

同步并行总线的优点是简单、易实现；缺点是无法兼容总线上各种不同响应速度的设备，因为同步时钟的速度必须以最慢的响应设备为准，这样总线上的高速设备将无法发挥其高速性能。

计算机维修主板和CPU课件

计算机维修主板和CPU课件

计算机维修主板和CPU课件
图1.15 SiS 648芯片组南桥和北桥结构
计算机维修主板和CPU课件
nForce 3单芯片组
计算机维修主板和CPU课件
AMD平台芯片组
AMD平台芯片组主要有以下几家： (1) VIA(威盛) (2) SiS (3) nVIDIA (4) ATI
计算机维修主板和CPU课件
3. 总线的性能指标
计算机维修主板和CPU课件
图1.12 以CPU为中心的双总线结构
图1.12
中央处理器 CPU
M 总 线
I/O接口
I/O总线
I/O接口
I/O接口
主存储器 MM
外部 设备1
外部 设备2
外部 设备n
计算机维修主板和CPU课件
图1.13 单总线(系统总线)结构
图1.13
单总线(系统总线)
计算机维修主板和CPU课件
1.3.3 板卡扩展槽和总线技术
板卡扩展槽是用来接插各种板卡的，如显卡、声卡、 Modem卡以及网卡等。板卡插槽常见的有PCI、ISA、 AGP、PCI Express、AMR和CNR这几种。
1. 总线的基本知识 2. 总线的结构形式
以CPU为中心的双总线结构如图1.12所示 单总线(系统总线)结构如图1.13所示 以存储器为中心的双总线结构如图1.14所示
计算机维修主板和CPU课件
1.3.4 芯片组
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，如果把中央处理器 CPU比喻为整个计算机系统的心脏，那么主板的芯片组就是整个 身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能， 可以说芯片组是主板的灵魂。 1. 北桥芯片 2. 南桥芯片 主板芯片组南桥和北桥结构如图1.15所示 3. 单芯片 4. AMD平台芯片组 5. Intel平台芯片组
微型计算机的总线技术原理分析

微型计算机的总线技术原理分析


2021/4/21
20
（6）USB传输线能够提供100mA的电流，而带电源的USB Hub使得每个接口可以提供500 mA的电流。
（7）USB V1.1规范提供全速12Mbps的模式和低速1.5Mbps 的模式，USB V2.0规范提供高达480Mbps的数据传输速 率，可以适应各种不同类型的外设。
8位ISA总线是一种开放式的结构总线，在总线母板上有8个系 统插槽，用于I/O设备和PC机的连接。由于8位ISA总线具有价格 低、可靠性好、使用灵活等特点，并且对插板兼容性好。
8位ISA总线引脚信号总共有62条。通过一个31脚分为A、B两 面的连接插槽来实现，其中，A面为元件面，B面为焊接面。符 合ISA总线标准的接插件可以方便的插入，以便对微型计算机 系统进行功能扩展。
16位ISA总线的前62引脚的信号分布及其功能与8位ISA总线基 本相同，仅有两处作了改动。
16位ISA总线中新增加的36引脚插槽信号扩展了8位数据线、7 位地址线、存储器和I/O设备的读写控制线、中断和DMA控制线 、电源和地线等。
新插槽中的引脚信号分为C（元件面）和D（焊接面）两列。
2021/4/21
2021/4/21
13
4.3 局部总线
4.3.1 VESA总线
VESA（Video Electronics Standards Association 视频电 子标准协会）总线是一种32位接口的局部总线，通 常称为VL总线。
由于EISA总线工作频率是8MHz，而VESA局部总线工 作频率可以达到33MHz。因此，需要高速数据传输 的系统可以采用VESA局部总线。它通常用于视频和 磁盘到基于80486的PC机的接口。
PCI V2.0版本支持32/64位数据总线，总线时钟为25～ 33MHz，数据传输率达132～264MB/s。1995年推出的PCI V2.1版本支持64位数据总线，总线速度为66MHz，最大 数据传输率达528MB/s。这个速度是最初的IBM PC总线的 100倍，是最快的ISA总线的40倍。PCI总线的优良性能使 它成为当前Pentium系列芯片的最佳选择，现在所有 Pentium主板都使用了PCI V2.1和更新版的PCI总线。
总线基本知识(共34张PPT)

总线基本知识(共34张PPT)


第3页，共34页。
Home
1
1.微型计算机总线概述
总线:是一组信号线的集合.它是器件之间通信和控制 的的渠道.
——以分时的方法来为多个部件服务的 ——总线仲裁电路来避免总线冲突
——总线的指标主要有2个，总线的工作频率和总线的宽度
—总线频率是总线时钟频率
—总线的宽度是指能够一次并行传送的信息位数
第4页，共34页。
RS-485采用半双工工作方式，因此，发送电路须由使能信号 加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉信号 线
第22页，共34页。
Next Home
5
2.ＵＳＢ总线
USB(UniversalSerialBus)是外围设备与计算机进行连接的 接口总线．
——即插即用，热拔插，接口体积小，节省资源，传输可 靠，提供电源，良好的兼容性，共享式通信和低成本 ——达到了480Ｍb/s的传输速度. ——半双工串行总线.
7.1 总线基本知识
第1页，共34页。
内容简介 重点/难点 习题解答
Home
内容简介
总线是微型计算机系统的重要组成部分，是系
统中传递各类信息的通道，也是微型计算机系统中 各模块间的物理接口，它负责CPU和其它部件之间 信息的传递。通过本章学习，熟悉总线的一般概念 和微机系统总线的组成，理解PCI总线、RS-232-C 总线和USB总线的性能特点、连接方法及应用场合， 学会根据总线的规范设计简单的扩展接口。
初始化，在主控制器与USB设备之间建立通信信道。
•设备驱动程序(USBDeviceDriver) ——驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商
提供。
•USB芯片驱动程序(USBDriver)
电脑主板知识详解：主板结构

电脑主板知识详解：主板结构

电脑主板知识详解：主板结构电脑主板是电脑最基本的一个重要部件，电脑主板上面是承载电脑大部分部件的地方。

大家对于电脑主板有没有去了解过呢?下面就是我给大家带来的电脑主板学问详解：主板结构，欢迎大家阅读!电脑主板学问详解：主板结构由于主板是电脑中各种设备的连接载体，而这些设备又各不相同，而且主板本身也有芯片组、各种I/O 掌握芯片、扩展插槽、扩展接口、电源插座等元器件，因此，制定一个标准以协调各种设备的关系是必需的。

所谓主板结构，就是依据主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、外形、所使用的电源规格等，制定出的通用标准，全部主板厂商都必需遵循。

主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX 以及BTX 等结构。

其中：AT 和Baby-AT 是多年前的老主板结构，现在已经淘汰。

而LPX、NLX、Flex ATX 则是ATX 的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见。

EATX 和WATX 则多用于服务器/工作站主板。

ATX 是目前市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI 插槽数量在4-6 个，大多数主板都采纳此结构。

Micro ATX 又称Mini ATX，是ATX 结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI 插槽数量在 3 个或 3 个以下，多用于品牌机并配备小型机箱。

而BTX 则是英特尔制定的最新一代主板结构。

(1) AT在PC 推出后的第三年，即1984 年，IBM 公布了PCAT。

AT 主板的尺寸为1312，板上集成有掌握芯片和8 个I/0 扩充插槽。

由于AT 主板尺寸较大，因此系统单元(机箱)水平方向增加了2 英寸，高度增加了 1 英寸。

这一转变也是为了支持新的较大尺寸的AT 格式适配卡。

将8 位数据、20 位地址的XT 扩展槽，转变为16 位数据、24 位地址的AT 扩展槽。

为了保持向下兼容，它保留62 脚的XT 扩展槽，然后在同列增加36 脚的扩展槽。

总线系统

总线系统


• CPU可通过专用总线与存储器交换信息，减轻了系统总线的负担； • 高速外设与主存之间仍可通过系统总线实现DMA操作；
• CPU通过系统总线与中低速外部设备交换信息。 优缺点：
双总线结构保持了单总线系统简单、易于扩充的优点，又提高了信息 传送的吞吐量。但这是以增加硬件为代价的。
计算机组成原理
11
3.三总线结构 它是在双总线系统的基础上增加I/O总线形成的。 在DMA方式中，外设与存储器间直接交换数据而不经过CPU，从而减轻了 CPU对数据输入输出的控制，而“通道”方式进一步提高了CPU的效率。通道 实际上是一台具有特殊功能的处理器，又称为IOP(I/O处理器),它分担了一 部分CPU的功能，以实现对外设的统一管理及外设与主存之间的数据传送。 显然，由于增加了IOP，使整个系统的效率大大提高。然而这是以增加更多 的硬件代价换来的。
总线有多种分类方法
按相对于CPU与其他芯片的位置可分为: 片内总线和片外总线。 按总线传送信息的类别，可把总线分为: 地址总线、数据总线和控制总线。 按照总线传送信息的方向，可把总线分为: 单向总线和双向总线。 按总线的层次结构可分为: CPU总线、存储总线、系统总线和外部总线。 计算机组成原理
3
1.总线的特性
计算机组成原理
7
4.总线的性能指标
总线宽度----数据总线的根数。16位总线，指其数据总线为16根。 寻址能力---- 取决于地址总线的根数。PCI总线的地址总线为32位，寻址 能力达4GB。 传输率----也称为总线带宽，通常指总线所能达到的最高数据传输率，单位 是Bps（每秒传送字节数） 计算公式：Dr=D×f /N D——数据宽度； f——总线时钟频率； N——完成一次数据传送所需的时钟周期数。 PCI总线1.0版的总线带宽132MBps 是否支持突发传送 总线上数据传送方式： 正常传送——每个传送周期先传送数据的地址，再传送数据。 突发传送——支持成块连续数据的传送，只需给出数据块的首地 址，后续数据地址自动生成。 PCI总线支持突发传送，ISA不支持。
总线结构

总线结构


制器芯片、北桥芯片和南桥芯片。这个芯片组叫Intel
430系列、440系列，它们在系统中起着至关重要的作 用。
总线系统
6.2 总线接口
6.2.1 信息的传送方式
6.2.2 接口的基本概念
6.2.1 信息的传送方式
总线系统
数字计算机使用二进制数，它们或用电位 的高、低来表示，或用脉冲的有、无来表示。 计算机系统中，传输信息采用三种方式： 串行传送、并行传送和分时传送。但是出于速 度和效率上的考虑，系统总线上传送的信息必 须采用并行传送方式。
第一 CPU是总线上的唯一主控者;
第二 总线信号是CPU引脚信号的延伸，即：总线
结构紧密与CPU相关，因而通用性较差。
总线系统
当代流行的总线内部结构如图。CAI演示
它是一些标准总线，其追求的是与结构、CPU、技
术无关的开发标准，并满足包括多个CPU在内的主控者 环境需求。
整个总线分成如下四部分：
在当代总线结构中，CPU和它私有的cache一起作 为一个模块与总线相连。系统中允许有多个这样的处
1.串行传送
总线系统
当信息以串行方式传送时，只有一条传输线，且
采用脉冲传送。在串行传送时，按顺序来传送表示一 个数码的所有二进制位(bit)的脉冲信号，每次一位， 通常以第一个脉冲信号表示数码的最低有效位，最后 一个脉冲信号表示数码的最高有效位。
在串行传送时，被传送的数据需要在发送部件进
行并－－串变换，这称为拆卸；而在接收部件又需要 进行串－－并变换，这称为装配。 串行传送的主要优点是只需要一条传输线，这一 点对长距离传输显得特别重要，不管传送的数据量有
的标准化问题。 总线带宽：总线本身所能达到的最高传输速率， 是衡量总线性能的重要指标，单位:兆字节每秒(MB/s)
主板总线类型

主板总线类型

Ｉ／Ｏ总线类型总线是计算机系统中各个部件之间传输各种信息的公共通路。

微机总线按用途可分为四类信号线：①数据／地址分时复用线：分别决定传输数据的宽度和直接寻址的范围。

②控制、中断和时序信号线：决定总线功能的强弱及适应性的好坏。

③电源线、地线：决定电源的种类和地线的分布与用法。

④备用线：厂家或用户用作性能扩充或特殊要求的信号线。

微机总线按功能和规范可分为三类信号线：①片总线：又称元件级总线，位于芯片内部，把各种不同元件连接在一起构成不同功能插件的所有信号线或连接线，如CPU 内部寄存器与ALU之间的通路。

②内部总线：又称系统总线、板级总线，位于设备内部各插件板之间的连接通路，用来连接CPU、内存和I/O接口电路的信号线。

局部总线：各插件板（包括主板）通常也是一个完整的子系统，板上含有CPU、RAM、ROM、I/O接口芯片等功能电路，这些部件（芯片）之间的信息传送通路称为局部总线，如CPU与外设之间的PCI连接总线。

③外部总线：又称通信总线、设备级总线，位于机箱或板卡外部，是用来连接计算机系统的两个主要部件的通路，如主板与键盘、显示器、硬盘等设备之间的通路。

不论哪一类总线又分为三种总线：①数据总线：用来传输数据信号的三态控制（总线逻辑电路的输出电平的三种状态，逻辑0、逻辑1、高阻）双向总线。

CPU 内部数据总线的宽度（位数）决定了CPU处理数据的能力；CPU 外部数据总线（系统总线）的宽度决定了CPU与外界传输数据的能力。

②地址总线：只由CPU发出存储器单元地址或I/O端口地址时所使用的三态控制单向总线，其宽度（位数）决定了CPU访问存储器或外设的能力。

③控制总线：为协调微机各部件同步动作而传输各种命令信号的三态控制单/双向总线，没有位数。

按主板总线（扩展槽）的发展历史和连接结构，可分为以下6种类型。

⑴ PC总线：用于以8088为CPU的IBM PC/XT机，又称XT总线；总线工作频率4.77MHz；总线宽度8位；数据传输速率2.38MBPS；扩展槽有62个引脚（线）；把CPU视为总线的唯一主控设备来传输数据。

主板进阶知识

主板进阶知识

增加了准系统的矮卡标准。 PCI 热插拔1.0。 不支持5V-only适配卡。 支持3.3V或通用的PCI兼容卡(5V&3.3V)。 移除5V电压. 仅支持3.3V适配卡。
20
PCI规格
电压 ➢ PCI 1.0, 2.0: 5V only ➢ PCI 2.1, 2.2, 2.3: 5V, 3.3V ➢ PCI 3.0: 3.3V only
主板进阶知识
1
主板进阶知识
2
第1章 总线结构
➢ 概述 ➢ Intel平台 ➢ AMD平台 ➢ FSB ➢ DMI ➢ HT ➢ Memory Bus ➢ AGP ➢ PCI ➢ PCI Express ➢ LPC ➢ SPI ➢ SMBus
3
概述
在计算机科学中，总线(BUS)是一组用来在计算机系统的各个部件之间传输 数据的线路。总线实质上是连接系统不同部分的一个共享的高速公路——包括中 央处理器(CPU)、磁盘驱动控制器、内存和输入输出端口——并且使它们能够通 信。引入总线的目的是在一个通道上传输所有通信，从而减少各个部件之间通信 所需要的的路径，这就是有时候总线被比喻为“数据公路”的原因。
DMI
North
South
Bridge
Bridge
8
HT (Hyper Transport)
Hyper Transport技术，以前曾被 称作“闪电数据传输”(Lightning Data Transport, LDT)，是一种高速、双向、 低延时、点对点的、串/并行的高带宽 连接，于2001年4月2日开始投入使用。 这种技术被用在AMD平台上连接CPU 和桥。最新版本HT3.1支持 2.8G/3.0/3.2GHz。如果它工作在 32bit/3.2GHz的DDR模式下，最大传输 速率可高达51.2GB/s。
第7章总线技术1

第7章总线技术1


• 1.
同步传输方式
• 该方式的数据传输在一个共同的时钟信号控制下进行， 时钟通常由时钟发生器/驱动器发出，经分频电路送到 总线上的所有模块。总线操作有固定的时序，所有信 号与时钟的关系在时序上是固定的，主控模块和受控 模块之间没有其它的应答、控制信号。
• 在同步方式中，为了保持可靠的数据传输，地址 信号、数据信号和有关读写命令信号相对于时钟 脉冲的前沿和后沿要有一定的建立时间和保持时 间。 • 总线同步通信方式在早期微机中有使用，如 MC6800的MPU。IBM PC/XT机因未用READY信号线 (该机中8088 CPU的READY输入信号线固定接高电 平)也被视为同步方式。 • 同步通信方式中系统的所有模块由单一时钟信号 控制，突出的优点是简单快速，缺点也很明显： 系统中快速模块必须迁就慢速模块，总线响应速 度由速度最慢的模块确定，使系统整体性能大为 降低。而且无法确知被访问的模块是否已经真正 响应，故可靠性亦较低。
7.4 总线类型
• ISA ISA(industrial standard architecture，工业标准架构)总线标准是 IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系 统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT 总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。 它在80286至80486时代应用非常广泛，以 至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。 ISA总线有98只引脚。
• “请求”和“应答”信号都有一定的时间宽度， 根据它们的撤消是否互锁，异步方式又分为三种， 如下图所示。
不互锁：“请求”信号的结束和“应答”信号无关，两 信号的结束都由各自模块决定。 ◆半互锁：“请求”信号的撤消取决于“应答”信号的到 来,而“应答”信号的撤消由从模块自身决定。 ◆全互锁：“请求”信号的撤消取决于“应答”信号的到 来，而“应答”信号的撤消又必须等到“请求”信号撤消 全互锁方式互以对方联络信号的变化为前提来确保地址总 线和数据总线上的信息不会发生冲突，保证了传输的可靠 ，提 供 了很 大 的灵 活 性 ， 当 然接 口 电路 也 相应 复 杂 。 MC68000系列微处理器就是全互锁异步传输方式的代表。 异步通信方式，两个模块的互锁控制信号要经过两个来回 传送，因此总线周期长，传输速度慢。
总线与主板技术

总线与主板技术


➢ (3)IDE接口插槽和FDD插槽
➢ IDE接口是为连接硬盘和光驱等设备而设的， 主板上一般有两个IDE接口插座（IDEl、IDE2）， 每个插座可串接两台设备，共可接4台设备。FDD 插槽是34芯的软驱接口，主板上只有一个FDD插 槽。FDD插槽如下图。
(4)AMR、CNR和NCR插槽
➢ AMR总线插槽用来插入AMR规范的声卡和 Modem卡等。现在的新型主板上一般有CNR和 NCR插槽，NCR是Intel发布的用来替代AMR的技 术标准，它扩展了网络应用功能，但与AMR不兼 容；CNR是AMD和VIA等厂家推出的网络通信接 口标准，它与AMR卡完全兼容。CNR插槽如下图 所示。
➢ 7.四相供电电路技术
8.3.1 主板上的主流芯片组简介
➢ 目前主板所用的芯片组主要由Intel、VIA、SiS、 Ali、AMD等公司生产，其中以Intel的芯片组最为 常见。芯片组与CPU有着密切的关系，每一代 CPU都有与其配套的芯片组，例如，Pentium主 要使用的芯片组有Intel的430FX/VX/HX/T系列芯 片组以及VIA的VPl、VP2、VP3、VP4、MVP4系 列芯片组；PentiumⅡ主要使用的芯片组有Intel的 440FX∕LX∕BX∕GX∕EX∕ZX以及VIA的Apollo pro133∕133A芯片组系列；PentiumⅢ主要使用的 芯片组有Intel的i810、i820、i815芯片组以及VIA 的693∕694等；Pentium4主要使用的有i850芯片组 等。
4.BIOS芯片、CMOS芯片
➢ (1)BIOS芯片 BIOS（Basic Input Output System，基本 输入输出系统）芯片是主板上存放计算机 基本输入输出程序的只读存储器，其功能 是负责计算机的上电自检、开机引导、基 本外设I/O以及系统CMOS设置。

计算机组装与维护ppt课件


第1章 计算机系统概述
1.3 计算机常用术语
1.3.1 专业术语
3．硬件常用术语 （1）AGP（accelerated graphics port） （2）CMOS（complementary metal oxide semiconductor） （3）断电自动重置（power failure resume） （4）温控芯片 （5）TOP TECH（thermal overheat protection technology） （6）超频
MD(建立目录)、CD(改变目录)等命令，以及对config.sys和Autoexec.bat文件的 了解，并运用Edit(编辑)命令来创建这两个文件。Windows系统的基本操作包 括对“我的计算机”、“资源管理器”及“控制面板”等的操作。 2.必备工具
组装计算机除需要一些电工学方面的知识。当出现了问题时，可以利用 简单的工具或仪表，如万用表判别问题，以便解决问题或替换器件。
第2章 主机
2.2.5 CPU性能测试
2）软件的使用 软件启动后，在弹出的对话
框的“CPU”选项卡中，软件会 自动测试计算机的CPU性能，并 在该选项卡中显示测试结果，用 户根据报告的详细信息（CPU的 性能指标）判定CPU的性能。如 图所示。
第2章 主机
2.3 内存 2.3.1 存储器的分类
第1章 计算机系统概述
1.3 计算机常用术语 1.3.1 专业术语
4.网络术语 （1）因特网（Internet） （2）局域网 （3）防火墙 （4）IP地址 （5）路由 （6）交换
第1章 计算机系统概述
1.3 计算机常用术语
1.3.2 常用单位
1．数据单位 由于电子元件在工作时只有开和关两种状态（分别表示0和1），因此计算机采
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10
8.2.2 PCI总线
➢ PCI是 Peripheral Component Interconnect （外设部件互连标准）的缩写，它是目前 个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所 有的主板产品上都带有这种插槽。PCI总线 是以Intel公司为首的PCI集团于1992年推出 的一种高性能的系统总线，它采用同步时 序协议和集中式仲裁策略并具有自动配置 能力，是目前最流行的PC扩展总线标准， 其总线插槽的外形如下图所示。
15
8.3 主板
➢ 主板又称系统板（或称母板），是位于机箱内底 部的一块多层印刷电路板。主板是微机硬件系统 集中管理的核心载体，是PC机的核心部件。
➢ 主板是一台PC机的主体所在，要完成计算机系 统的管理和协调，支持各种CPU、功能卡和各总 线接口的正常运行。主板不仅是用来承载电脑关 键设备的基础平台，而且还起着硬件资源调度中 心的作用，担负各种配件之间的通信、控制和传 输任务。
17
1.主板架构
➢ (1)传统南/北桥架构（South Bridge/North Bridge）
➢ (2)加速集线架构AHA（Accelerated Hub Architecture）
13
14
8.2.4 新型总线PCI Express
➢ 随着计算机技术的不断发展，处理器的主频越来越高，显 卡的速度越来越快，存储系统和网络的性能也越来越好， 已经在PC系统中使用了10多年的PCI总线面对现在巨大的 数据吞吐量，已经显得不堪重负，它已逐渐成为当前计算 机性能的瓶颈。
➢ AGP总线的出现解放了图形芯片，南北桥芯片之间也陆续 地采用了专用的互连总线，比如Intel Hub Link架构、VIA V-Link和SiS MuTIOL-Link。服务器和工作站也陆续地在 20世纪90年代末期开始采用66MHz/64-bit PCI总线，后来 升级为PCI-X总线技术。然而这些改变只是局部的，真正 要彻底解决PCI的瓶颈问题，必须从根本上改变总线设计， 采用一种新的总线来彻底取代PCI。
第8章 总线与主板技术
本章首先介绍了总线的基本概念、分类及总线的 层次结构，及几种常见系统总线，然后系统地介 绍了主板的组成及主板芯片组。
1
8.1总线技术 8.1.1总线的基本概念
➢ 1.概述 总线是计算机系统各功能部件之间进行信息传送 的公共通道，它由一组导线和相关的控制、驱动 电路组成。构成计算机系统的各功能部件/模块 （如主板、存储器、I/O接口板等）通过总线来互 连和通信，总线以分时的方法来为这些部件服务。 总线结构很大程度上决定了计算机系统硬件的组 成结构，是计算机系统总体结构的支柱，目前在 计算机系统中常把总线作为一个独立的功能部件 来看待。
2
2.总线的分类
➢ ①按相对于CPU与其他芯片的位置可分为片内总 线和片外总线。
➢ ②按总线传送信息的类别，可分为地址总线、数 据总线和控制总线。
➢ ③按照总线传送信息的方向，可分为单向总线和 双向总线。
➢ ④按总线在微机系统中的位置，可分为机内总线 和外设总线。
➢ ⑤按总线的层次结构可分为CPU总线、存储总线、 系统总线和外部总线。
8
8.2 常见的系统总线
➢ 随着微型计算机的发展，为了适应数据宽 度的增加和系统性能的提高，依次推出了 多种标准的系统总线，下面主要介绍现在 常用的ISA总线、PCI总线、AGP总线和新 型总线PCI Express。
9
8.2.1 ISA总线
➢ ISA（Industry Standard Architecture，工 业标准体系结构）总线，也叫AT总线，它 是IBM—PC/XT、AT及其兼容机所使用的总 线，其总线带宽为8MBps或16MBps，支持 8位或16位数据传送。
11
12
8.2.3 AGP总线
➢ AGP是Accelerated Graphics Port（图形加速端 口）的缩写，它是一种显示卡专用的局部总线， 是为提高视频带宽而设计的总线规范。
➢ 随着计算机的图形处理能力越来越强，显卡处 理的数据越来越多，PCI总线越来越无法满足其 需求。Intel公司于1996年7月正式推出了AGP接 口，推出AGP的主要目的就是要大幅提高PC机的 图形尤其是3D图形的处理能力。
3
3.总线系统的主要技术参数
➢ (1)总线的带宽 ➢ (2)总线的位宽 ➢ (3)总线的工作频率
4
8.1.2 总线层次结构
➢ 计算机的总线系统是由处于计算机系统不 同层次上的若干总线组成的，一般可分为 以下几个层次：CPU总线、存储总线、系 统总线和外部总线。
5
6
8.1.3 系统总线的标准化
➢ 系统总线中的信号线可分为5个主要类型： ➢ ①数据线：决定数据宽度。 ➢ ②地址线：决定直接寻址范围。 ➢ ③控制线：包括控制、时序和中断线，决
定总线功能和适应性的好坏。 ➢ ④电源线和地线：决定电源的种类及地线
的分布和用法。 ➢ ⑤备用线：留厂家或用户自己定义。
7
➢ 有关这些信号线的标准主要涉及如下几个方面： ➢ ①信号的名称。 ➢ ②信号的定时关系。 ➢ ③信号的电平。 ➢ ④连接插件的几何尺寸。 ➢ ⑤连接插件的电气参数。 ➢ ⑥引脚的定义、名称和序号。 ➢ ⑦引脚的个数。 ➢ ⑧引脚的位置。 ➢ ⑨电源及地线。
16
8.3.1 主板上的主流芯片组简介
➢ 目前主板所用的芯片组主要由Intel、VIA、SiS、 Ali、AMD等公司生产，其中以Intel的芯片组最为 常见。芯片组与CPU有着密切的关系，每一代 CPU都有与其配套的芯片组，例如，Pentium主 要使用的芯片组有Intel的430FX/VX/HX/T系列芯 片组以及VIA的VPl、VP2、VP3、VP4、MVP4系 列芯片组；PentiumⅡ主要使用的芯片组有Intel的 440FX∕LX∕BX∕GX∕EX∕ZX以及VIA的Apollo pro133∕133A芯片组系列；PentiumⅢ主要使用的 芯片组有Intel的i810、i820、i815芯片组以及VIA 的693∕694等；Pentium4主要使用的有i850芯片组 等。