计算机主板各模块介绍及原理说明

主板也叫主板，这是计算机的一个非常重要的部分，今天我将介绍主板的基本结构和每个模块的功能，为大家做一个详细的介绍，希望能帮助计算机爱好者学习计算机知识。相关阅读：如果你熟悉电脑硬件，可以试试看我们提供的。
主板的模块结构功能

主板主要由CPU芯片（芯片组）、高速缓存（Cache），系统总线插槽，RAM（内存），系统BIOS（基本输入输出系统），和输入输出设备接口，主板的主要功能是支持、配合主板上的各种功能组件的操作，提供信息访问和数据通道。计算机的主要电路和核心部件集成在主板上。

根据电路的功能，将电路的功能划分为以下几个模块。

1.cpu模块

CPU模块包括CPU芯片、CPU插座和风扇，CPU类型不同，CPU插座不同。

2。内存模块

内存模块包括内存槽和内存条。

内存插槽是连接和放置内存条的地方。它决定了安装的内存类型。目前的形式有168线插槽（插槽）和184线槽（RIMM槽）。

三.芯片组（芯片组）

芯片组称为控制芯片组（芯片组），它由一个或多个超大规模集成电路芯片组成，主要包括以下功能电路。

1）总线控制器

主要功能是执行CPU指令，根据CPU的状态信号对控制命令进行解码，并将命令发送到CPU，并将其发送给功能电路。

2）时间/计数器

定时器/计数器是计算机辅助时钟发生器电路、频率和其他时钟脉冲电源等电路除了CPU的硬件电路，它产生时钟主要有三个目的：一是系统时钟（系统时钟CLK），作为系统的时机和时间；二是内存（DRAM刷新刷新时钟CLK），DRAM的数据更新；三是喇叭声钟（讲CLK），产生的各种音频时钟，用来控制喇叭。

3）中断控制器

将各种硬件应用程序的优先级控制到CPU上以用于中断。

4）DMA通道控制器

该芯片包含DMA通道控制器实现8数据通道dqr0到dqr7的控制和管理。目前，使用DMA通道直接与计算机交换数据的设备的外部设备，如软盘、IDE接口，Ultra DMA硬盘、SCSI硬盘和光盘驱动器。

5）实时定时器时钟和CMOS ram

实时计时器提供系统的日期和时间。当系统关闭时，日期和时间存储在CMOS RAM中，由电池供电并继续运行。

随着集成电路的发展，芯片组大多集成到北桥芯片和南桥芯片中，北桥芯片是主板上最接近CPU的芯片。它是在L2或L3缓存，内存接口、CPU接口充电，AGP高速图形接口和ECC纠错。南桥芯片负责KBC（键盘控制器）、RTC（实时时钟控制器），PCI，ISA，USB，Ultra DMA / 33（66）接口的数据传输方式和ACPI（高级能源管理），其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥。

除了最常见的南北桥结构，芯片组也向着更先进的加速整合架构，如英特尔的8xx芯片芯片组，直接连接的子系统，如IDE接口，声音效果和USB，到主芯片，芯片的类型将直接影响主板的性能甚至全机。

4.bios基本输入输出系统

BIOS主要用于输入和输出控制整个计算机系统，BIOS是固化在ROM中，ROM是焊接在主板上的集成电路或芯片，它拥有的最重要的基本输入/输出系统的计算机程序、系统设置、开机上电自检程序。目前，BIOS ROM芯片在主板上都是Flash ROM，所以它可以升级。

5。总线扩展槽

它可以插入各种功能板卡，如显卡、声卡、网卡、视频转换卡等。根据不同的标准，扩展插槽：ISA、PCI和AGP扩展槽bus.isa也分为ISA和EISA；PCI分为PCI、PCI 2.1，PCI X，和PCI E扩展槽平行设置于主板，ISA总线扩展槽黑、PCI总线扩展槽是白色的，但它比ISA总线扩展槽；AGP扩展槽是最接近的棕色插槽的CPU插座。

PCI Express是第三代我/ O总线技术，与1X、4X，8X和16X。

PCI扩展槽在主板上编号，AGP端口附近的PCI槽通常固定为数字1，然后依次为ISA插槽，顺序为2到5，PCI插槽号可用于某些操作系统或应用程序。

6。外设接口

计算机主板的486以上与硬盘控制器和串行并行接口集成在一起。现在，网卡、显卡和声卡都集成在主板上，所谓的一体机主板。目前主板有以下几点：

（1）串行接口，用于连接串行设备，如鼠标或调制解调器。

（2）一个并行接口，用于连接打印机等并行设备。

（3）多个USB接口，用于连接USB设备。

（4）两个IDE接口，用于连接硬盘或光驱，或两个以上的SATA接口。

（5）软盘驱动器接口，用于连接软盘驱动器。

（6）两个ps II接口，用于连接键盘和鼠标。

（7）三个模拟信号接口，用于连接麦克风、扬声器等。

（8）操纵杆接口。

两。主板的总线结构分析

主板上的关键技术是主板的总线技术，计算机的总线传输的motherboard.cpu信息通道是计算机的大脑，和总线是计算机的中枢神经。主板总线分为数据总线，根据地的transmission.cpu发送或阅读信息的任何一个都要通过总线进行信息意义的地址总线和控制总线，和计算机的所有功能都是连接到总线。

1。总线结构图

主板总线结构在图5-2和图5-3所示。

2分类。公共汽车

通用总线可以分为系统总线、本地总线和模块内部总线。

前端总线（FSB）是CPU和主板北桥芯片或MCH（存储器控制集线器）之间的数据通道，即CPU外部总线，前总线频率与CPU端口频率、内存总线频率相同，但频率不同（CPU主板FSB）。

1）系统总线

它是一个64位数据线和32位地址线的同步总线，总线连接CPU、高速缓存、DRAM和北桥芯片，AGP总线和PCI本地总线控制器通过芯片组连接到系统总线。

英特尔的四泵（并发4次）总线使系统总线在一个时钟周期内传输4数据，前端总线频率的P4 400MHz的处理器（FSB 100MHz），四泵总线在一个时钟周期，同时传输四64bit数据总线上。

因此，其前端总线的实际数据传输性能相当的100MHz的4前端总线的总和。最快的P4平台的FSB已经达到1600mhz。

2）本地总线

本地总线是一个32位（或64位）的同步总线，PCI本地总线控制器（南桥芯片的一部分）和北桥芯片连接到高速系统总线。他们连接到高速的PCI卡通过PCI-PCI桥和桥芯片为外围部件互连工业标准体系结构。

桥接芯片起到信号速度缓冲、电平转换和控制协议的作用，通过总线连接两种不同的总线。

3）模块内部总线

模块总线是各电路模块中的信号通道，如存储器模块中的内存总线、I/O模块中的I/O总线等，接口总线也属于模块内部总线。

三.主板共用总线

总线是在2多个模块（子系统或设备）之间相互通信的一组信号线，主板上常见的总线类型是PCI和AGP。

1）pci总线

PCI总线的互连总线的外围部件，总线的数据宽度为32位或64位，工作频率为66MHz、最大传输速率132mb / s的32位，和528mb / s的64位，32位PCI总线采用124针连接器和一个64位PCI和一个188针连接器，支持即插即用（PNP），即插即用，当卡插入到系统中，系统会自动分配给该卡所需要的资源，如基地址、中断号等，并自动寻找相应的司机。

PCI Express是第三代我/ O总线技术，与1X、4X，8X和16x.pci Express接口支持热插拔，PCI Express接口宽度取代16X AGP接口，可提供上下行2times；4gb / s的带宽，远远超过AGP 8X的2.1gb / s的带宽。

2）AGP总线

AGP是一个高速图形接口，控制芯片和AGP显示卡用来连接主板。A direct private data channel is set up between the display memory on the AGP display card and the host main memory, so that the image and graphics data in the main memory can be directly transmitted to the graphics card without the need of PCI bus.Its transmission speed is 4 times that of PCI.AGP is also divided into four kinds: AGP 1X, 2X, 4X and 8X.

三、I/O接口电路

1、I／O接口电路的功能与功能

通常这个接口具有以下功能：

（1）设置数据的存储和缓冲逻辑，以适应CPU和外围设备之间的速度差异。

（2）接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成。如果芯片的容量足够大，可以传输大容量数据。

（3）信息格式转换，如串行和并行转换；

（4）能够协调CPU和外设在信息类型和层次上的差异，如电平转换驱动器、数字模数转换器或模数转换器等，协调时序差分、地址译码和设备选择功能，设置中断和DMA控制逻辑。

2 . I／O接口的分类

I/O接口分为三大类：功能性功能芯片、一般输入输出和特殊外部设备接口。

（1）功能芯片类，如芯片组、DMA通道控制器、中断控制器等。

（2）通用输入输出类，如计算机通用串行接口、并行接口等。

（3）特殊的外部设备接口类，如软、硬磁盘控制器、图形控制器等。

计算机的主板模块基本上是。我们需要知道的是北桥和南桥芯片的功能和原理，这样我们就可以快速了解主板的一般工作原理。