主板接口浅谈.docx

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主板接口浅谈

主板接口浅谈

关键词：

主板接口浅谈                                        

接口是指主板和某类外设之间的适配电路，其功能是解决主板和外设之间在电压等级、信号形式和速度上的匹配问题，不同类型外设需要不同的接口。

PC机从其诞生以来就采用了接口结构方式以实现与外部设备的连接。

先进的接口技术对于解决系统瓶颈提高整个微机系统的性能有着十分重要的影响，因此在PC机30年来的发展过程中，接口技术也不断地发展变化。

在微机系统中采用标准化接口技术，得到多个厂商的广泛支持，便于厂商生产与之兼容的外部设备和软件。

  不同的接口是不通用的。

例如，硬盘和软盘驱动器的接口是不兼容的，不能在硬盘接口上接入软盘驱动器。

随着微机所配的外部设备越来越多，微机与外设的接口也越来越多。

目前的一些新型接口标准，如USB、IEEE1394等，允许同时连接多种不同的外设，因此也把它们称为外设总线。

此外，连接显示系统的新型接口AGP，由于习惯上的原因（原来的显示卡插入ISA或者PCI总线插槽中），也被称为AGP总线，但是实际上它应该是一种接口标准。

本文介绍新型微机中流行的各种接口。

  AGP接口

  AGP（AcceleratedGraphicsPort）即加速图形端口。

它用于主机与显示器连接的接口，是为了提高视频带宽而设计的一种接口规范。

它支持的AGP插槽可以插入符合该规范的AGP显卡。

  早期的显示接口卡通过ISA总线与主板连接，随后出现的PCI显示接口卡通过PCI总线与主板连接，但是ISA、PCI显卡均不能满足3D图形/视频技术的发展要求。

PCI显卡处理3D图形有两个主要缺点，一是PCI总线最高数据传输速度仅为133MB/S，无法满足处理3D图形对数据传输率的要求。

二是需要足够多的显示存储器，这将导致显示卡的成本很高。

AGP接口能为显示卡提供高达1064MB/S（AGP4x）的数据传输速率，还能利用系统主内存存放3D数据，有效地解决了上述两个问题，完全能满足当前处理3D图形的要求。

  AGP分为1x、2x和4x三种工作模式，数据传输率分别为266MB/S、533MB/S、1064MB/S。

要真正达到良好的3D图形算是能力，应该选购支持AGP2x以上的主板和AGP显卡。

注意，如果你的主板只支持2x，即使显卡支持4x，系统也只能在2x模式下工作。

Inteli820和VIAApolloPro133A芯片组均支持AGP4x，目前市面上已出现了不少支持AGP4x的主板，与AGP4x显示卡配合，使PC的图形处理功能大为增强。

  由于AGP4x显示卡消耗电能大，发热量高，因此要求主板为AGP显示卡提供低电压（1.5V）、大电流的电能和足够的散热空间。

为了解决上述问题、又制定了一种“AGPPro”规范。

AGPPro的工作频率和数据传输率与AGP4x相同，但为AGPPro插槽提供的电能是标准AGP的四倍，高达110W；并为AGP显示卡提供有足够大的散热空间，能有效地解决AGP4x显示卡面临的技术难题。

目前有些主板（如华硕P3C系列主板）即采用了AGPPro技术。

  IEEE1394接口

  IEEE1394是一促串行接口标准，这种接口标准允许将硬盘、打印机、扫描仪、数码相机、DVD播放机、视频电话、数码摄像机、VCR、HDTV、音响等各种外设和家用电器连接起来。

当电脑家电化之后，只需拿起遥控器就能上Internet、玩网络游戏、控制视听影音器材，还能控制家里的电灯、电话等电器，真正实现居室智能化。

  IEEE1394在一个端口上最多可以连接63个设备，允许热即插即用，不必关机即可随时动态配置外部设备，增加或拆除外设后IEEE1394会自动调整拓朴结构，重设整个外设网络状态。

IEEE1394标准定义了两种总线数据传输模式，即：

Backplane模式和Cable模式。

其中Backplane模式支持12.5、25、50Mbps的传输速率，Cable模式支持100、200、400Mbps的速率，在400Mbps时，只要利用50%的带宽就可以支持不经非压缩的高质量数字化视频信息流。

IEEE1394正在开发1G的版本。

IEEE1394可在同一传输介质上可靠地传输音频、视频和计算机数据，PCI总线可以充分利用1394进行通讯。

由于支持IEEE1394总线标准的芯片组最近才推出，支持1394的外设产品也为数甚少，因此IEEE1394在短期内尚难形成气候。

  主板厂商已经开始地主板上提供IEEE1394接口，如华硕P3BF-1394。

芯片组厂商威盛也发表代号为VT6305的1394芯片VIAFire，并将于今年第1季度开始量产，以后还准备将IEEE1394整合在主板芯片组中。

  USB总线

  USE（UniversalSerialBus）称为通用串行总线。

是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和NT（北方电讯）7大公司共同推出的接口标准，是一种连接外围设备的机外总线，主要用于连接键盘、鼠标、游戏杆、软驱、打印机、扫描仪、数码相机等设备。

  USB总线通过集线器级联的方法进行USB设备的连接，一个USB控制器可以连接多达127个外设，而每个外设间距离（线缆长度）可达5米。

USB统一的4针圆形插头将取代机箱后部众多的串/并口（鼠标、Modem）、键盘等插头。

USB能智能识别USB链上外围设备的插入或拆卸。

随着USB设备的流行，串行口、并行口、软驱接口、扩充卡、DIP开关、路线、IRQ、DMA通道、I/O地址等都将成为历史。

IDE接口

  IDE（IntegratedDriveElectronics，即集成驱动器电子部件）接口是主板上连接硬盘和光驱的接口，它的最大特点是把控制集成到驱动器内，以解决驱动器和控制器之间的数据丢失问题，使数据传输十分可靠。

目前大多数主板均提供EIDE（EnhancedIDE，增强型IDE）接口，可连接4台EIDE设备。

  目前主板EIDE接口大多支持UDMA33或UDMA66接口标准，UDMA33突发数据传输率理论上可达到33MB/S，实际测试带宽在26MB-30MB左右。

UDMA66（或者UltraATA-66）是由Quantum和Intel在98年2月份提出的最新标准，突发数据传输率理论上可达66.6MB/S，UDMA66改用80针的排线（保留了与现有的电脑兼容的40针排线，增加了40条地线），以保证在高速数据传输中降低相邻信号线间的干扰。

  UDMA66接口已是新型主板的标志，VIAApolloPro/Pro133A和Inteli8X0芯片组均支持UDMA66。

虽然440BX芯片组不支持UDMA66，但有些使用440BX芯片组的主板也采用外加的UDMA66接口芯片提供了对UDMA66的支持。

如微星“千禧星”主板（采用440BX芯片组）除提供支持DMA33的IDE1、IDE2接口以外，还提供2只蓝色的DMA66接口，还附带了一条80针的排线。

  SCSI接口

  SCSI（SmallComputerSystemInterface）即小型计算机系统接口，是智能化的系统级接口标准。

SCSI设备在数据传输过程吕起主动作用，并能在SCSI总线内部具体执行，直至完成再通知CPU，设备之间通信可不增加CPU的负担。

而在IDE（EIDE）设备之间传输数据时，CPU必须介入，因此SCSI在各种性能上要优于IDE。

SCSI接口除了可连接硬盘和光驱外还可以连接扫描仪、打印机、磁带驱动器等标准的外部设备。

SCSI接口设备必须和SCSI接口卡配合使用。

目前SCSI设备增多，价格下降，已开始进入家庭。

  IrDA

  IrDA（InfraredData）即红外线数据传输接口。

使用红外线通讯不需要连接任何连线。

只需将两设备的红外装置基本对准，就可以实施通讯。

  红外线接口目前的标准有SIR（SerialInfrared，串行红外）、FIR（FastInfrared，快速红外）和VFIR（VeryFastInfrared，超速红外）三种标准，数据传输速率分别为115.2Kbps-9.6Kbps、1.152Mbps和4Mbps、16Mbps。

  目前几乎所有主板均提供符合SIR标准的5针红外线接口，只需连接好红外接口连接器，在BIOS中打开红外接口（在大多数主板上，红外接口占用COM2），支持红外通讯的操作系统（如Windows98）即可自动安装红外通讯协议、通讯软件，与带有红外接口的外设，如笔记本电脑、掌上电脑、移动电话、调制解调器、打印机、扫描仪、数码相机、游戏控制器、鼠标、键盘、传真机、复印机、摄影机等设备实现红外通讯。

利用主板红外线接口实现红外通讯的优点是廉价、低功耗、保密性强，缺点是距离很近，有0.3m和3m两种标准。

PC红外线通讯技术还支持无线近程遥控，适用于无线键盘、无线鼠标、双路遥控操作杆、游戏控制器等装置对主机的控制。

  SB-LINK

  PCI声卡运行DOS游戏时会出现兼容性问题，有些主板提供有SB-LINK接口，在使用Creative或Yamaha声卡时连接好主板和声卡之间的SB-LINK连线，能有效地解决声卡的兼容性。

  DFP/TV-out

  DFP（DigtalFlatPanel）即数字视频，TV-out即电视输出。

由SiS630芯片组制作的主板可以提供数字视频接口和电视输出接口，整合有128位AGP4X的3D显示芯片SiS300，因而没有提供AGP插槽，但在主板上原AGP插槽位置没有一只与AGP插槽外型、结构完全相同的ADIMM插槽，此插槽可以插入一块采用SiS301制作的接口卡，此接口卡功能强大，支持数字视频、TV输出和第二显示器。

  RJ11

  RJ11即普通的家用电话线接口，如今也来到PC主板上，这是SiS630芯片组为支持HomePNA技术提供的一个接口。

HomePNA（HomePhonelineNetworkingAlliance）即家庭电话线网络系统，它不但可以将打印机、扫描仪、笔记本电脑等外设连接在一起，还能将家庭中所有智能设备（传真机、个人电脑、游戏平台、机顶盒、电视、家庭视听娱乐中心）通过室内电话线、Modem，全部连接至Internet。

今后HomePNA技术还将向宽频网路发展，通过CableModem（有线电视数据机）、ADSL（非对称数字用户回路）、DBS（直播卫星）或是ISDN（综合业务数字网路），共享频宽。

  AMR

  在近期的新主板上，出现了一只短短的AMR扩展槽，插入一块集成了音频、Modem解码器的AMR接口卡，就可以使系统支持声卡或Modem。

AMR（Audio/ModemRiser，声音/调制解调器插卡）是一套开放工业标准，它定义的扩展卡可同时支持声音及Modem功能。

采用这种设计可有效降低成本，同时解决主板集成声音与Modem子系统后在功能上的一些限制。

基本的AMR架构支持声音及Modem子系统的硬件加速，加速器位于预处理数据源与处理数据目的地之间，它直接从主内存取得预先处理好的数据，再通过AC链路，将其直接传递给解码芯片。

正是由于硬件上的这种伸缩性，系统厂商可选择将哪个控制器作为AC链路主控来使用。

以后越来越多的硬件设备将会集成到一起，既节约空间，也能降低成本。

计算机主板接口大全（菜鸟必看）

2007年05月07日星期一06:

29

种类繁多，品目多样的接口和BIOS设置，很容易就让不熟悉的菜鸟晕头转向不知所措，如果你正在为这而烦

恼那就看看这篇文章吧。

虽然文中介绍的不能含概过去将来所有的种类，但是对目前市面上绝大部

分标准还是都有所涉及。

好了如果你是那只不知所措的菜鸟那就请阅读本文吧。

处理器接口：

上图为AMDAthlon雷鸟或XP处理器Socket462CPU插座，在插槽中间我们可以看到可以测量核心温度的测

温探头以及测温电阻。

上图为IntelSocket478奔腾四处理器插座。

通常处理器插座上有一个挤压杆，通过挤压杆使处理器同插座间结合更加紧密，并且使处理器更稳固地

安装在主板上。

南北桥：

北桥以及南桥是主板的中枢，不同芯片组厂商的南北桥芯片各不相同，当然也提供了相近或不

同的功能。

上面图中覆盖着银色散热片的就是主板的北桥芯片，北桥芯片是主板上离CPU最近的一块芯片，负责与

CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输。

由于原来的控制芯片一直摆放在主板的上部而被

命名为北桥芯片，而Intel从815时开始就已经放弃了南北桥这种说法，Intel的MCH就相当于北桥芯片。

MCH是内存控制器中心，负责连接CPU，AGP总线和内存

南桥：

主板上的一块芯片，主要负责I/O接口以及IDE设备的控制等。

相对于北桥，南桥芯片在主板的位

置要相对靠下。

Intel的ICH芯片相当于南桥芯片，ICH是输入/输出控制器中心，负责连接PCI总线，IDE

设备，I/O设备等。

内存接口：

上图为支持168pinSDRAM内存的内存插槽。

SDRAM为上一代的内存标准，SDRAM内存最大特征是有168个金

手指，并且在接口处有两个缺口，这样可以避免内存插反，导致计算机硬件烧毁。

上图为主板内存插槽，我们可以看出，插槽支持的内存类型为184pinDDRSDRAM。

DDRSDRAM即双倍速传

输SDRAM，它是一种新型标准，通过时钟的上下沿来传输数据，以达到双倍速传输数据的目的，因此设计

上也同普通的SDRAM不用，首先DDRSDRAM有184个金手指，并且内存接口处仅有一个缺口，所以安装DDR

SDRAM的内存插槽并不能安装168个金手指的SDRAM内存。

存储器接口：

上图为目前主流主板上所带有的IDE接口，在接口边的PCB上标有IDE编号，分为IDE1和IDE2。

兰色的IDE

接口为IDE1，白色的IDE接口为IDE2。

图中还包括了软驱接口，靠近IDE接口，颜色为黑色，要比IDE接口

的长度稍短。

这两种接口均为针状接口。

一般的IDE接口均为下图所示：

所示，但升技的BH7主板的IDE插槽比较特别，此为升技BH7主板的IDE接口，下图：

上图为80pinSCSI接口，为孔状插槽，SCSI接口多用于服务器和高端工作站上，目前主流的SCSI接口规

范为SCSI80和SCSI160，传输速度分别为80MB/S和160MB/S。

上图为Series-ATA接口。

Series-ATA为新一代硬盘接口，Series-ATA数据传输率达到了150MB/s，比目前

最新的并行ATA（即ATA/133）所能达到133MB/s的最高数据传输率还高；另外，Series-ATA采用低电压

、点对点（Point-to-Point）设计，减少了对能耗的要求，并提升气流与增加散热效果，此外，还支持

热插拔（Hot-Plug）功能。

I/O控制器：

这个WINBOND芯片不仅是一颗I/O控制芯片，而且可以在WINDOWS界面下通过WINBONDHardwareDoctor软

件对各种电压、环境温度以及各个风扇转速提供实时的监测。

在I/O控制器使用方面，各主板厂商使用

的I/O控制器的厂商以及型号各不相同，通常选用的是Winbond以及ITE的I/O控制芯片。

SMSCLPC47M172-NR超级I/O芯片是Intel一贯采用SMSC的超级I/O芯片，它为INTEL原装主板提供周边I/O

设备支持，并带有硬件监控功能。

时钟频率发生器：

CY283460C是Intel原厂主板上的时钟发生器芯片，通过时钟频率发生器可以调整处理器频率、AGP频率等

BIOS：

上图为主板BIOS芯片，它采用内嵌式，是现今阶段比较流行的一种BIOS芯片。

它实质上是一个ROM芯片，

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.

还有一种BIOS芯片为双边直排直插式，在较老的BX时期，是一种非常流行的BIOS芯片。

主板附加接口：

AGP4X插槽，是最常见的AGP显卡插槽，AGP（Accelerated-Graphics-Port:

加速图形端口）：

它是为提

高视频带宽而设计的总线结构。

它将显示卡与主板的芯片组直接相连，进行点对点传输。

但是它并不是

正规总线，因它只能和AGP显卡相连，故不具通用和扩展性。

其工作的频率为66MHz，是PCI总线的一倍。

上图中白色的插槽为PCI插槽，通常连接PCI设备，目前桌面级主板均采用此种32bit插槽，频率为33MHz

、带宽为32bitPCI总线带宽—133MB/s，目前已有64bitPCI插槽，但长度比32bitPCI插槽要长。

PCI接

口一般用与连接声卡、SCSI卡、IDE卡、电视卡等等。

老式主板上所带的ISA插槽，目前新型号主板上已经看不到该插槽了。

ISA（IndustryStandard

Architecture即工业标准结构总线）是美国IBM公司为286计算机制定的工业标准总线。

该总线的总线宽

度是16位，总线频率为8MHz。

上图是AMR接口，常见于整合性主板之上，用以实现低成本音频卡或modem功能的扩展卡。

现在在主板上

已经见不到了，但是现在ACR接口也可以支持AMR接口的设备。

上图为CNR插槽，CNR（Commu-nicationNotworkRiser通讯网络插卡）：

是AMR的升级产品，从外观上看,它

比AMR稍长一些，而且两着的针脚也不相同,所以两者不兼容。

上图从外形来看酷似一个倒转的PCI插槽，是由AMD、VIA、ALI等支持的AMR的替代产品，它在支持网络和

声卡的基础上又增加了有线电视数据传输的功能。

这个接口称为ACR接口，它的前部完全和AMR接口兼容

，因此也可以支持AMR接口的各类扩展卡。

上图为CPU风扇接口，通常主板厂商在主板上会安置CPU风扇接口、SYSTEM风扇接口。

风扇接口的数量由

这是集成声卡主板经常使用的AC97Code—ALC650芯片，它符合AC'972.2规格，支持5.1声道，更具

备96KHz取样率（SamplingRate）的播放功能，并可支持DVD音效规格。

AD1981A在主板集成的声卡中也是比较常见，支持5.1声道的S/PDIF输出标准频率，信噪比为90dB，提供

两个连接CD音频输出接口。

上图为AC101LKQT提供100Mbps以太网的PHY功能。

使用这种内置网卡芯片的主板较少，一般这种内置网卡

芯片出现在Intel原厂主板上。

上图为主板集成的SCSI设备控制芯片。

SCSI（SmallComputerSystemInterface）：

的意义是小型计算

机系统接口，它是由美国国家标准协会（ANSI）公布的接口标准。

SCSI最初的定义是通用并行的SCSI总线

。

SCSI总线自己并不直接和硬盘之类的设备通讯，而是通过控制器来和设备建立联系。

一个独立的SCSI

总线最多可以支持１６个设备。

上图为主板上集成的Raid阵列卡芯片HighPoint372，其为IDE磁盘阵列控制芯片，支持RAID0、1、0+1、

JBOD等容错等级。

RAID一般称为磁盘阵列，为高级用户在多硬盘的应用领域中提供更高级的磁盘功能，

RAID分几种模式，一般它提供更安全的资料备份功能与更快的磁盘访问性能。

上图为EPOX4BDA2+主板上所附加的Debug灯，当系统启动有故障并不能完成引导的时候，通过查找Debug

灯上显示信息，我们就可以大致了解到底硬件系统哪个地方出现了问题。

主板厂家自行决定。

上图中白色的四个孔装接口是电源的4pin接口，只有符合ATX12V标准的电源才带有4pin接头，此接头提

供+12V电压。

通常4pin插座为Pentium4处理器主板的标配。

上图为普通的符合ATX2.03标准的20pin电源接口。

上图为CMOS供电电池，以及主板嗡鸣器。

前者作用非常重要，是主板中必备部件，CMOS中记录着主板的

硬件信息以及启动信息，如果CMOS电池没电，则会丢失硬件设备设置，采用主板出厂时的默认值，将会

导致系统时间显示不正常、端口开启失败以及其他问题。

而嗡鸣器起到提示作用，通常CPU、内存、显卡

接触不良，嗡鸣器会发出声响以提示使用者。

主板功能扩展：

这是基于BX芯片组的服务器主板上的集成显示核心，为老牌的CirrusLogic显示核心，这种把显示核心

集成在主板上的方式已经不多见了，目前绝大多数集成主板已经把显示核心移至北桥内部。