主板又稱為母板,是電腦非常重要的組成部分,今天筆者來為大家介紹下主板的基本結(jié)構(gòu)和所包含各個(gè)模塊的功能為大家做個(gè)詳細(xì)的介紹,希望對(duì)電腦愛好者學(xué)習(xí)電腦知識(shí)有幫助.相關(guān)閱讀: 電腦硬件之電腦主板基礎(chǔ)知識(shí)淺談   如果您對(duì)電腦硬件比較熟悉可以嘗試看看我們提供的組裝電腦配置單.

   一、主板的模塊結(jié)構(gòu)功能
    主板主要由CPU芯片組(Chipset)、高速緩存(Cache)、系統(tǒng)總線槽、RAM(內(nèi)存)、系統(tǒng)BIOS(基本輸入輸出管理系統(tǒng))及輸入輸出設(shè)備接口等組成。主板的主要功能是支撐和協(xié)調(diào)主板上的各個(gè)功能部件運(yùn)行工作，為它們提供信息通路和數(shù)據(jù)通道。計(jì)算機(jī)的主要電路和核心部件都集成在主板上。
    按其電路功能分為以下幾大模塊。
    1．CPU模塊
    CPU模塊包括CPU芯片、CPU插座和風(fēng)扇。CPU的類型不同，CPU的插座也不一樣。
    2．內(nèi)存模塊
    內(nèi)存模塊包括內(nèi)存插槽和內(nèi)存條。
    內(nèi)存插槽是連接和放置內(nèi)存條的地方，它決定著所安裝的內(nèi)存條類型，目前的形式有168線槽(DIMM槽)和184線槽(RIMM槽)。
    3．芯片組(Chipset)
    芯片組稱為控制芯片組(Chipset)，由一片或多片超大規(guī)模集成電路芯片構(gòu)成。主要包括以下功能電路。
    1）總線控制器
    其主要功能是執(zhí)行CPU的命令，根據(jù)CPU的狀態(tài)信號(hào)譯碼出各種控制命令，并代替CPU去下達(dá)命令，送往各功能電路   
    2）計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器
    計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)器是計(jì)算機(jī)電路中的輔助時(shí)鐘發(fā)生器，用硬件電路實(shí)現(xiàn)分頻并產(chǎn)生其他時(shí)鐘脈沖，供給除CPU以外的其他電路使用，它產(chǎn)生的時(shí)鐘主要有三種用途：一是系統(tǒng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)(System Timer CLK)，作為系統(tǒng)計(jì)時(shí)及時(shí)間的處理；二是內(nèi)存刷新時(shí)鐘(DRAM Refresh CLK)，對(duì)DRAM進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新；三是喇叭聲音時(shí)鐘(SPEAK CLK)，產(chǎn)生各種聲頻的時(shí)鐘，用來控制揚(yáng)聲器發(fā)聲。
    3）中斷控制器
    控制各種硬件向CPU申請(qǐng)中斷的優(yōu)先權(quán)。
    4）DMA通道控制器
    芯片組中含有DMA通道控制器，實(shí)現(xiàn)8條數(shù)據(jù)通道DQR0～DQR7的控制和管理。目前用DMA通道與計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的設(shè)備有軟盤、IDE接口的Ultra DMA硬盤、SCSI硬盤和光驅(qū)等外部設(shè)備
    5）實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)器時(shí)鐘和CMOS RAM
    實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)器時(shí)鐘為系統(tǒng)提供日期和時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)關(guān)機(jī)后，將日期和時(shí)間儲(chǔ)存在CMOS  RAM中，由電池供電，并繼續(xù)走時(shí)。
    目前隨著集成度的發(fā)展，芯片組大多被集成為北橋芯片和南橋芯片。北橋芯片是主板上離CPU最近的一塊芯片，掌管著L2或L3 Cache、內(nèi)存接口、CPU接口、AGP高速圖形接口及ECC糾錯(cuò)等。南橋芯片負(fù)責(zé)KBC(鍵盤控制器)、RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器)、PCI、ISA、USB、Ultra DMA/33(66)EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式和ACPI(高級(jí)能源管理)等。其中北橋芯片起著主導(dǎo)性的作用，也稱為主橋。
    除了最通用的南北橋結(jié)構(gòu)外，芯片組還向更高級(jí)的加速集成架構(gòu)發(fā)展，如Intel的8xx系列芯片組，它將一些子系統(tǒng)如IDE接口、音效和USB直接接入主芯片。芯片組的類型將直接影響主板甚至整機(jī)的性能。
    4．BIOS基本輸入輸出系統(tǒng)
    BIOS主要用于控制管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出，BIOS被固化在ROM中，ROM是焊在或插在主板上的一個(gè)集成電路芯片，其中保存有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最重要的基本輸入/輸出程序、系統(tǒng)設(shè)置程序、開機(jī)上電自檢程序。目前主板上的BIOS ROM芯片都是用Flash ROM，所以可以對(duì)它進(jìn)行升級(jí)。
    5．總線擴(kuò)展槽
    可插放各種用途的功能板卡，如顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、視頻轉(zhuǎn)接卡等。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展槽有：ISA、PCI 和AGP擴(kuò)展槽總線。ISA又分為ISA和EISA；PCI分為PCI、PCI 2.1、PCI X和PCI E；AGP分為AGP 1X、2X、4X和8X。這些擴(kuò)展槽并行排列在主板上，ISA總線擴(kuò)展槽為黑色；PCI總線擴(kuò)展槽為白色，但比ISA總線擴(kuò)展槽短些；AGP擴(kuò)展槽是離CPU 插座最近的褐色插槽。
    PCI Express是第三代I/O總線技術(shù)，有1X、4X、8X及16X。
    PCI擴(kuò)展槽在主板上均有編號(hào)，靠近AGP端口的PCI槽一般定為1號(hào)，然后依次向ISA槽方向分別編為2至5號(hào)。PCI槽編號(hào)在某些操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件中可能用到。     
    6．外設(shè)接口
    486以上計(jì)算機(jī)的主板上集成了軟硬盤控制器、串并行接口，現(xiàn)在還將網(wǎng)卡、顯卡、聲卡等都集成在主板上，即所謂的ALL IN ONE主板。目前主板都帶有：
    (1)一個(gè)串行接口。用來連接鼠標(biāo)或Modem等串行設(shè)備；
    (2)一個(gè)并行接口。用來連接打印機(jī)等并行設(shè)備；
    (3)兩個(gè)以上USB接口。用來連接USB設(shè)備；
    (4)兩個(gè)IDE接口。用來連接硬盤或光驅(qū)；或兩個(gè)以上的SATA接口。
    (5)一個(gè)軟驅(qū)接口。用來連接軟盤驅(qū)動(dòng)器；
    (6)兩個(gè)PSⅡ接口。用來連接鍵盤和鼠標(biāo)；
    (7)三個(gè)模擬信號(hào)接口。用來連接話筒、揚(yáng)聲器等；
    (8)一個(gè)游戲桿接口。
    二、主板的總線結(jié)構(gòu)分析
    主板上關(guān)鍵的技術(shù)是主板的總線技術(shù)。計(jì)算機(jī)的總線就是主板上傳輸信息的通道。CPU是計(jì)算機(jī)的大腦，總線就是計(jì)算機(jī)的中樞神經(jīng)。主板的總線按傳送的信息含義分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。CPU要發(fā)送或讀取任何一個(gè)信息都必須通過總線來完成，計(jì)算機(jī)所有功能部件都掛接在總線上。
    1.總線結(jié)構(gòu)圖
    主板總線結(jié)構(gòu)如圖5-2、圖5-3所示。
    2．總線的分級(jí)
    一般總線可分為系統(tǒng)總線、局部總線和模塊內(nèi)部總線。
前端系統(tǒng)總線(Front Side Bus，簡(jiǎn)稱FSB)是CPU和主板的北橋芯片或者M(jìn)CH(內(nèi)存控制集線器)之間的數(shù)據(jù)通道，即CPU外部總線。前端總線頻率即是CPU的端口頻率，與內(nèi)存總線頻率相同，但與主板主頻(CPU外頻)不同。
    1）系統(tǒng)總線
    是一個(gè)64位數(shù)據(jù)線和32位地址線的同步總線。此總線連接著CPU、Cache、DRAM及北橋芯片。 AGP總線與PCI局部總線控制器通過芯片組與系統(tǒng)總線相連。
    Intel的Quad Pumped(4倍并發(fā))總線，可以使系統(tǒng)總線在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳送4次數(shù)據(jù)。對(duì)于前端總線頻率為400MHz的P4處理器(外頻為100MHz)來說，Quad Pumped Bus可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，在總線上同時(shí)傳送四路64bit數(shù)據(jù)。
    因此，其前端總線的實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸性能相當(dāng)于4條100MHz的前端總線之和。最快的P4平臺(tái)的FSB已經(jīng)達(dá)到了1600MHz。
    2）局部總線
    局部總線是一個(gè)32位(或64位)的同步總線。通過PCI局部總線控制器(南橋芯片的一部分)和北橋芯片與高速的系統(tǒng)總線相連，通過PCI-PCI橋和PCI-ISA橋芯片分別與高速的PCI卡相接。
    橋芯片在此起到了信號(hào)速度緩沖、電平轉(zhuǎn)換和控制協(xié)議的轉(zhuǎn)換作用。通過橋?qū)深惒煌目偩€聯(lián)接在一起。
    3）模塊內(nèi)部總線
    模塊內(nèi)部總線是各電路模塊內(nèi)的信號(hào)通道，如存儲(chǔ)器模塊內(nèi)的存儲(chǔ)器總線、I/O模塊內(nèi)的I/O總線等，接口總線也屬于模塊內(nèi)部總線。 
    3．主板常用總線
    總線是一組信號(hào)線，是在多于2個(gè)模塊(子系統(tǒng)或設(shè)備)間相互通訊的通路。主板上常用的總線類型有PCI、AGP。
    1）PCI總線
    PCI總線即外圍部件互連總線。其總線數(shù)據(jù)寬度為32位或64位，工作頻率66MHz，最大傳輸率：在32位時(shí)為132MB／s，64位時(shí)為528MB／s。32位PCI總線采用124針連接器，64位PCI用188針連接器。支持即插即用(PnP)。所謂即插即用，是指當(dāng)板卡插入系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)板卡所需資源進(jìn)行分配，如基地址、中斷號(hào)等，并自動(dòng)尋找相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。
    PCI Express是第三代I/O總線技術(shù)，有1X、4X、8X及16X。PCI Express接口支持熱拔插。用于取代AGP接口的PCI Express接口位寬為16X，能夠提供上行、下行2×4GB/s的帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AGP 8X的2.1GB/s的帶寬。
    2）AGP總線
    AGP即高速圖形接口。專用于連接主板上的控制芯片和AGP顯卡，在AGP顯卡上的顯示存儲(chǔ)器與主機(jī)主存之間建立直接的專用數(shù)據(jù)通道，讓主存中的影像和圖形數(shù)據(jù)直接傳送到顯卡而不需要經(jīng)過PCI總線。它的傳輸速度為PCI的4倍。AGP又分為AGP 1X、2X、4X、8X四種。
    三、I/O接口電路
    1．I/O接口電路的功能和作用
    通常接口有以下一些功能:
    (1)設(shè)置數(shù)據(jù)的寄存、緩沖邏輯，以適應(yīng)CPU 與外設(shè)之間的速度差異；
    (2)接口通常由一些寄存器或RAM 芯片組成，如果芯片容量足夠大，還可以實(shí)現(xiàn)批量數(shù)據(jù)的傳輸；
    (3)能夠進(jìn)行信息格式的轉(zhuǎn)換，例如串行和并行的轉(zhuǎn)換；
    (4)能夠協(xié)調(diào)CPU 和外設(shè)在信息的類型和電平之間的差異，如電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)器、數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)換器等；協(xié)調(diào)時(shí)序差異；地址譯碼和設(shè)備選擇功能；設(shè)置中斷和DMA 控制邏輯。   
    2．I/O接口的分類
    I/O接口按功能分功能芯片、通用輸入輸出和專用外部設(shè)備接口三大類。
    (1)功能芯片類。如芯片組、DMA通道控制器、中斷控制器等；
    (2)通用輸入輸出類。如計(jì)算機(jī)通用的串、并行接口等；
    (3)專用外部設(shè)備接口類。如軟、硬盤控制器、圖形控制器等。

    電腦主板模塊部分基本就是這些,大家比較要了解的是南北橋芯片的作用以及原理即可快速知道主板的一般工作原理了.