计算机硬件基础教学课件童世华第8章总线与主板技术.ppt

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1、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。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

2、来看待。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。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、

3、系统总线和外部总线。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：留给厂家或用户自己定义。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。8.2常见的系统总线随着微型计算机的发

4、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PCIExpress。8.2.1ISA总线ISA（IndustryStandardArchitecture，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。8.2.2PCI总线PCI是PeripheralComponentInterconnect（外设部件互连标准）的缩写，

5、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。8.2.3AGP总线AGP是AcceleratedGraphicsPort（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

6、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。8.2.4新型总线PCIExpress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IntelHubLink架构、VIAV-Link和Si

7、SMuTIOL-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-bitPCI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。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

8、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。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430