[信息与通信]第03章主板与总线-new.doc

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CPU接口USB接口IDE接口FDD软驱接口PT并行接口COM串口PS/2键盘鼠标接口集成声卡显卡接口等电路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总线Micro-BTX Pico-BTX 这些年来，随着主板不断发展，从最初的用于IBM XT机的XT主板演化到现今的ATX、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。 表3-1 工业标准的主板外形规格 外形规格 用途 ATX 标准卧式、中型立式及完全立式系统，当今最通用的外形规格，设计也最为灵活；可用低端服务器/工作站；ATX主板最多支持7个扩展插槽 Mini-ATX 比ATX稍小一点的版本，用途与ATX相同；许多自称是ATX的主板实际上都是Mini-ATX主板；Mini-ATX主板最多支持6个扩展插槽 Micro-ATX 中型卧式系统或小型立式系统 Flex-ATX 低端小型卧式或立式系统，用于娱乐和各种应用系统 NLX 卧式或小型立式系统；服务最容易且最快 BTX 高端Micro-BTX 主流台式系统 Pico-BTX 迷你准系统 在上表中，我们没有把早期的XT、Baby-AT、Full-size AT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。它们现在均已被更新、更通用的外形规格所取代，如ATX、BTX等。新的外形规格实现了真正的标准化，增强了每种类型内部的可交换性。这意味着ATX主板可以同其他ATX主板互换，BTX可以与其他BTX主板互换，诸如此类。 下面的将介绍几种目前主要的PC机主板外形规格。 3.2.1 标准AT 标准（Full-size）AT主板是符合原装IBM AT设计的主板。长约345mm，宽约300mm。标准AT主板是从XT主板出发，沿两个方向扩展（见图3-1）而产生的一种新的主板规格，通常这种规格也叫IBM-AT。这是因为这种规格的主板不光是由IBM设计，而且是首先用在IBM-AT机上。随后的各兼容机都采纳了这种规格的主板形状。 图3-1 IBM AT主板 标准AT主板规范发布一段时间后，IBM稍微减小了一点标准AT主板的尺寸，众多兼容机厂商将此版本的主板拷贝生产，这就是著名的小AT主板（Baby-AT）。目前这两种规格的主板形状已不再使用，在这里介绍，只是使大家了解最初主板的一些情况。图3-2展示了一款典型的Baby-AT主板 图3-2 典型的Baby-AT主板 3.2.2 ATX ATX（AT Extended）的中文意思是AT扩展Baby-AT主板的机架竖立起来，并将CPU插座的位置、电源的连接形式，及各连接器的位置进行了相应的改变。这就使遵循ATX外形规格的主板同以前的Baby-AT及LPX设计均不兼容。因此，为匹配ATX主板，需要不同的机箱和电源。这些新的机箱及电源是目前应用最为普遍的。 官方ATX规范由Intel于1995年7月发布，且是开放的工业规范。直至1996年中期，ATX主板才迅速占领市场并在新系统中取代了Baby-AT。从最初的1.0版本先后经过了1.1、2.0、2.01、2.02、2.03Baby-AT及LPX主板，改进的主要方面有： · 内置双高度外部I/O连接器面板。主板的后部包括一个堆栈式I/O连接器区域，有156mm宽，44mm高。这使得外部连接器可以直接定位在主板上且消除了Baby-AT设计中对从内部连接器到机箱背部的缆线的需要。 · 单独键控（Single keyed）内部电源连接器。这一更改，免除了Baby-AT系统在更换主板或电源时，进行电源连接时会烧毁主板的隐患。因为，ATX规格中只需要一个电源到主板的电源连接插头，而在Baby-AT中，有两个电源插头/座。ATX规范这一单独键控以及罩起来的电源连接器，可以很容易地将它插入且不会发生错误安装。这个电源连接器还可以为主板提供3.3V电压，从而使ATX主板无需使用易失效的内置稳压器。ATX规范还另外定义了两个可选的键控电源连接器，分别称为Auxiliary电源连接器（3.3V和5V）以及ATX 12V连接器，这是为适应那些需要多个电源的系统而设计的。 · 重新布置的CPU及内存。CPU与内存模块被重新布置，这样它们就不会与任何总线扩展插卡冲突，且可