《计算机办公应用培训教程》第10章：电脑的主板和CPU.ppt

,主板在PC系统中就好像一个平台，它将各个配件连接起来并协调它们工作。如果把主板比作为PC系统的核心和桥梁，那么CPU则是计算机系统的心脏。CPU的性能决定了计算机的性能。在本章中，我们将介绍有关主板和CPU的一些基本知识、常用术语和安装方法，使用户学会自己动手组装电脑。,第10章 电脑的主板和CPU,教学目标:,主板在PC系统中的作用 主板上的主要元件及其作用 主板的常用术语 主板的安装 CPU的作用和发展 CPU术语及性能指标 CPU的安装,教学重点和难点:,10.1 电脑的主板 10.1.1 主板的分类 10.1.2 主板上的主要部件10.2 有关主板的一些术语和技术指标10.3 主板的安装 10.3.1 设置CPU的电压、外频及倍频 10.3.2 固定主板10.4 电脑的中央处理单元（CPU）10.4.1 什么是CPU 10.4.2 CPU的发展 10.4.3 CPU封装形式,目录:,10.1 电脑的主板,1.按生产厂商分类 有：华硕、技嘉、升技、微星、磐英、艾威、联想等。2.按结构分类 分为：AT、ATX、NLX 3.按插座类型分类：Socket 7:Pentium时代所使用的主板，适用于Pentium及其兼容CPU。Socket 370:Intel为PPGA封装的CeleronCPU制定插座类型，适用于Celeron及其后来的FCPGA封装的Celeron II和Pentium IIICPU。Socket A：AMD公司为适用于CPGA封装的Duron、Athlon CPUSlot 1:适用于SEC封装的Pentium II Pentium III。Slot A：适用于SEC封装的Athlon CPU。,10.1.1 主板的分类,10.1.2 主板上的主要元件,主板插槽：这是主板上用于放置CPU的地方，根据所使用的CPU，目前最常见的插槽有Slot 1Slot A Socker 370 Socket A四中，其中前两种正逐渐退出市场。扩展槽：用来安装各种扩展卡，如：显示卡、声卡、网卡等。这些扩展卡都是通过扩展槽与主板相连的。扩展槽分为几类，一般主板上都提供AGP槽、PCI槽和ISA槽，目前最新的主板还提供AMR槽等新式扩展槽，以配合新式设备，如AMR声卡和AMR modem。使用范围最广的扩展槽还是前面3种。,内存插槽：内存插槽用来安装内存，目前主板上提供的内存槽通常为168线的DIMM内存槽，用于安装时下最为流行的SDRAM内存。此外还有的主板使用性能更好的DDR SDRAM和RAMBUS内存，他们所使用的内存插槽与SDRAM插槽略有不同。驱动器接口：用于连接硬盘、软驱、光驱等外部存储器。通常主板上带有两个IDE接口和1个Floppy接口，Floppy接口用于连接软驱，IDE接口用于连接硬盘、光区等设备。电源接口：用于连接机箱上的电源，机箱电源通过该接口为主板供电。机箱面板引出线接口：用于连接机箱上的开关、RESET按钮、电源指示灯、硬盘灯等。,主板输入/输出接口：包括用来连接键盘、鼠标的PS2接口，用于连接USB设备的USB接口、还包括两个串行接口和1个并行接口。如果主板上集成了声卡，则还包括手柄、音频输入输出以及扬声器接口。芯片组：主板的核心部件就是芯片组。使用何种芯片组决定了主板的功能和性能。芯片组帮助CPU协调和调度PC系统中的各个部件，控制数据的交换。大多数主板的芯片组采用南北桥的结构，也就是由南桥和北桥两块芯片组成，如VIA KT133芯片组。也有一些新型的芯片组采用了不同的结构，如i810芯片组由3块芯片组成，而SiS630芯片组将所有功能都集成在一块芯片里。,BIOS芯片：它是一块Flash EPROM芯片。BIOS是Basic Input/Output System（基本输入/输出系统）的缩写。BIOS实际上是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片中的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。常见的BIOS芯片有Award、AMI、Phoenix、MR等。跳线：跳线实际上就是一个小开关，当插上跳纤帽时表示合上开关，拔下条线帽表示开关断开。为了适应各种配件以及一些特殊的功能，例如总线速度的设置、倍频设置、电压设置、BIOS放电等都通过条线来完成。,10.2 主板的常用术语,ATX结构：ATX结构是一种主板部件布局及尺寸标准。这种结构充分满足了系统的稳定性、兼容性、可扩充性和散热等方面的要求，是一种比较科学的布局形式，目前主板都采用ATX结构。系统总线：系统总线是连接扩充插槽的信息通路。ISA和PCI总线是目前PC机常用系统总线，主板上相应有ISA和PCI插槽。输入输出接口：简称I/O接口，是连接主板与输入输出设备的界面。主机后侧的串口、并口、键盘接口、PS/2接口、USB接口以及主机内部的硬盘、软驱接口都是输入输出接口。,串行通讯接口：简称串行口，是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口。现在的电脑至少有两个串行口COM1和COM2。并行通讯接口：简称并行口，是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口，这种接口将8位数据位同时并行传送，并行口数据传送速度较串行口快，但传送距离较短。并行口使用25孔D形连接器，常用于连接打印机。EIDE接口：也称为扩展IDE接口，主板上连接EIDE设备的接口。常见EIDE设备有硬盘和光驱。目前较新的接口标准还有Ultra DMA/33、Ultra DMA/66。USB接口：USB是Universal Serial Bus，即通用串行总线的缩写，是由IBM、Intel、Microsoft、Compag、NEC等几大世界著名厂商联合制定的一种新型串行接口。,10.3 安装主板,10.3.1 设置CPU电压、外频及倍频条线 仔细阅读主板说明书，根据所要使用的CPU，设置电压、外频以及倍频跳线等。,10.3.2 固定主板,根据主板上的螺孔的位置，在机箱底板上对应的螺孔中拧上螺丝底座。根据主板上的输入/输出接口的布局，将挡板预留孔上的铁片撬掉，并将其固定在机箱背板上。将主板放到机箱底板上，注意要将主板上的输入输出接口对准挡板的预留孔。将主板上的每个螺孔对准底板上的螺丝底座，在螺孔中拧上螺丝，将主板固定在底座上。对照主板说明书将面板连接线正确的连接在主板的机箱引出线接口上。6.将电源接口插到主板的电源插座上，并使两个塑料卡子互相卡紧，以防止电源线脱落。,10.4 电脑的中央处理单元（CPU）,CPU是Central Processing Unit（中央处理器）的缩写，也被成为处理器。CPU实际上是以一块大规模集成电路为核心的半导体芯片，是由成百上千万个晶体管组成的。归纳起来，CPU内部结构可分为控制单元（Control Unit）、逻辑运算单元（Arithmetic Logic Unit）和存储单元（Memory Unit）三大部分。当计算机开启后，CPU从内存中读取用于操作它的指令和数据，然后通过逻辑运算单元运算出结果并存回内存，同时借助主机板与外部的输入输出（I/O）设备通信。,10.4.1 什么是CPU,10.4.2 CPU的发展,第1代x86 CPU是在1977年推出的Intel8086 CPU。那时CPU时钟频率只有4.77MHz，处理信息的字长只有8位。1985年，Intel的80386处理器问世，80386是一种32位的CPU，它的问世可以说是CPU发展史上的里程碑。到了80年代末，集成了浮点运算单元和一级高速缓存的80486处理器面世。随后不久，大名鼎鼎的Pentium(奔腾)处理器诞生了。在奔腾的身后，奔腾、奔腾和AMD公司的K6、K6-2、Athlon到Duron和Thunderbird处理器，CPU以惊人的速度向前发展。而今，CPU的发展时钟频率已经达到1.4GHz，处理信息的字长已经达到32位，64位的高端CPU也在应用之中。,10.4.3 CPU的封装形式,1.PGA封装：PGA(Pin Grid Arrax，引脚网格阵列)封装：适用于Intel Pentium、Intel Pentium PRO和Cxrix/IBM 6x86处理器，如图10.36所示。SPGA封装：适用于AMD K5和Cxrix MII处理器。CPGA(Ceramic Pin Grid Arrax，陶瓷针形栅格阵列)封装：适用于Intel Pentium MMX（图10.37）、AMD K6、AMD K62（图10.38）、AMD K6、VIA Cxrix III、Cxrix/IBM 6x86MX、IDT WinChip C6和IDT WinChip 2处理器。,10.4.3 CPU的封装形式,1.PPGA(Plastic Pin Grid Arrax，塑料针状矩阵)封装：适用于Intel Celeron处理器(Socket 370)。FCPGA(Flip Chip Pin Grid Arrax，反转芯片针脚栅格阵列)封装，适用于Coppermine系列Pentium III（图10.40）、Celeron II（图10.41）和Pentium4处理器。CPGA封装：AMD公司生产后期所生产的Athlon Thunderbird和Duron CPU都采用这种封装形式。,2.SEC(单边接插卡盒)封装：Slot X架构的CPU不再用陶瓷封装，而是采用了一块带金属外壳的印刷电路板，该印刷电路板集成了处理器部件，这种卡被称为SEC卡。SEC卡的塑料封装外壳称为SEC(Single Edgecontact Cartridge)单边接插卡盒。Intel Celeron处理器(Slot 1)是采用(SEPP)单边处理器封装；Intel的Pentium II是采用SECC(Single Edge Contact Connector，单边接触连接)的封装；Intel的Pentium III是采用SECC2封装。,10.5 CPU的常用术语,主频：主频即CPU内部的工作频率。主频=外频倍频。主频越高，同类型的CPU处理能力越强。现在的主频一般都在500MHz以上。外频：外频是系统总线的工作频率。一般来说，外频越高，系统性能也越高。倍频：倍频简单的说就是主频与外频相差的倍数。486DX开始使用倍频技术。这样CPU工作在高于系统总线数倍的频率上，而其他设备仍可轻松地工作在比CPU工作频率低得多的总线频率上。工作电压：作为一种电子产品，与其他电气设备一样，CPU也要工作在额定电压下。随着CPU的不断发展，其工作电压也在逐步降低，这样CPU的功耗和发热量也越来越小了。,MMX指令集：Intel的MMX是最早也是最成功的多媒体指令集，包括57条MMX指令。MMX使奔腾CPU处理多媒体的能力提高了60%。3DNow！指令集：AMD公司在MMX之后推出了自己的3DNow！指令集，3DNow！指令集与MMX指令集类似，所不同的是它加强了CPU进行三维处理的能力，提高了AMD CPU的浮点运算能力。SSE指令集：Intel在奔腾 CPU中，加入了SSE指令集，用于进一步提升奔腾 CPU的多媒体应用和浮点运算能力。高速缓存：高速缓存分为L1高速缓存（1级高速缓存）和L2高速缓存（2级高速缓存）。AMD的K6-3 CPU甚至使用了L3高速缓存（3级高速缓存）。高速缓存的速度比系统内存快得多，CPU先与高速缓存交换数据。高速缓存的使用大大提高了CPU的工作效率。,CPU的制造工艺：目前最流行的CPU制造工艺是0.18微米。这里0.18微米指的是CPU内部的导线宽度。而新的0.13微米的CPU也开始上市。另外多层金属技术也是重要的CPU制造工艺之一。随着制造工艺的不断提高，CPU的功耗越来越小，体积也越来越小，而性能则越来越高。CPU的接口：如今的CPU不但名字让人应接不暇，连外型都让人眼花缭乱。在目前的市场上，有要竖直的插在主板上的slot类CPU，也有片状的，躺着插在主板上的Socket类CPU。例如，在本节前面介绍的CPU中，Athlon是Slot A接口的CPU，是与主板垂直地安装在主板上的；而Thunderbird CPU是Socket A接口的CPU，需要与主板平行地安装在主板上。,10.6 安装CPU,将主板上的CPU插座侧面的手柄拉起，准备安装CPU。将CPU插入到插槽中，此时应注意插槽是有方向性的，插槽上有两个角上各缺一个针脚孔，这与CPU是对应的，如图10.48所示。认准方向后，将CPU插入到插槽中。轻轻按下CPU，使每个针脚都顺利插入到针孔中，然后合上插座的手柄。,