[工学]第12章微机原理及应用.ppt

第12章　PC总线及整机结构 12.1　PC机主机结构及主板概述 12.2　常用的CPU及其在主板上的插座 12.3　PC机的总线结构及主板上的总线扩展槽 12.4　主板上的存储设备 12.5　主板上的芯片组 12.6　主板上的其他器件 12.7　PC机的外存储设备 12.8　微型计算机的机箱及电源 12.9　微型计算机的键盘及监控显示器 习题 前面11章已从计算机基础知识(第1章～第3章)、16位微机处理器的结构、工作原理、指令系统、程序设计及汇编语言(第4章～第7章)、微机的输入/输出接口、数据流通的方法(第8章～第10章)等方面作了详细的阐述。第11章还介绍了32位微处理器的工作原理和奔腾机CPU的结构和工作原理。至此，关于微型计算机原理的阐述已可告一段落。但是，“微机原理及应用”课程是一门实践性很强的课程，学生在学习其原理及其以后的工作过程中，都必须辅有相当学时的实验工作，或者自己进行微机的实用操作。这时，只有上述11章的内容知识，就会发现颇有不足。他们会发现实际放在面前的微机只是一个箱子、一个显示器加一个键盘。箱子里面有什 　么东西?它和其他两个器具只凭一根导线为什么就能相互“心有灵犀一点通”地你来我往地传送数据、图形等?它们之间必有什么接口和界面完成转运站的工作。这些接口是什么?又是如何连接使用的? 这一章就是为了回答这些问题，从而使本书的原理部分能够更全面地实现教学大纲的要求。 本章内容首先从主机结构解剖讲起，诸如机箱、电源、主板(总线、内存、CPU及其相关器件、跳线及插接口等)、软驱、硬驱、光驱等多种存储设备都将有所论述。对有些器件还将讲述其安装及调试方法，以适应读者自我试验的需要，这样可以壮大自己拆装的胆量，提高自己操作微机的能力及效率。 12.1　PC机主机结构及主板概述 微型计算机，或称PC机，现在已很普遍，几乎到处可见。虽然PC机在不同场合，有不同的外围配置，或因品牌不同而外型包装各异，但万变不离其宗。PC机最主要核心部分只不过“三大件”：主机箱、监控器(显示器)和键盘，如图 12.1的照片所示。再缩小点说，PC机只不过是一个主机箱。键盘和监控器是其外部设备，一个作为数据输入，一个作为数据输出并兼有监控作用。 这里讨论主机的结构，其他两大件将留到12.9节PC机的输入/输出设备中再行介绍。 打开主机的外壳，可以看到其中的主要部件或器具及片、卡。它们的名称是： 电源盒、主板、显示卡、存储器件、芯片组等，如图12.2所示。这里只讨论主板上的器件及片、卡的布置，其他的内容将在下面各节中分别介绍。 主板的结构随着PC机的发展而有很大的差异。就86系列的PC机而论，从8086开始的80286，80386，80486直至现在的所谓586，即Pentium型的PC机，已有许多代相差甚大的主板推出。即使是一个型号，由于产品的厂商不同，也有相当的差异。但是，同一型号CPU的各厂商生产的主板还是能够相互兼容的。用户只要注意所选用的主板的某些特点就可以了。 各种品牌的主板的基本组成都是相近的。主板上的器件很多，分布各异，但都可以分解为下列几个系统： (1) CPU及其相关器件所组成的系统； (2) 总线扩展槽所形成的系统； (3) 主板上的存储器(RAM及ROM)系统； (4) 芯片组(chipset)及其他芯片； (5) 跳线(jumper)及各种辅助电路。 图12.3、图12.4和图12.5分别为386，486和Pentium(586)的主板的布局。 12.2 常用的CPU及其在主板上的插座 微型计算机的主板上所配的CPU的主频必须与主板所设定的频率相一致。也就是说，主板上与频率有关的跳线必须设定得与所选用的CPU相一致。这样才可以将CPU插到主板的插座上。 微型计算机的主板的型号常以其上所装的CPU而得名，如486DX2/66，486SX/33和586/166,PⅡ/355等等。这些型号的后面的数字表示该CPU的标称频率，其单位为MHz。当然，该主板上的晶体频率也已设定为该频率。如果主板上的晶体的频率设置得低于CPU的标称频率，则CPU被迫只好在低于其标 　称频率下运行，这就意味着该微机将运行于较低的速率，从而降低了CPU的性能和功能。 目前80286的CPU已退出市场，80386是准32位，即CPU内的数据总线为32位，而CPU外的数据总线为16位。80486DX是32位的CPU，它是将80386与80387协处理器做在一起的CPU。80486SX是准486CPU，它是没有协处理器的32位CPU。Intel公司生产的CPU型号至80486为止，此后生产的CPU型号改为Pentium(奔腾)，一般称586是非正式的称谓。Pentium CPU是62位的。奔腾机是在中国的简称，它发展很快，现在已有P，PMMX