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项目一 计算机主机配件的选购. 模块一 主板的选购. 1. 2. 3. 5. 4. 6. 应用场景. 项目分析. 解决方案. 项目实施. 项目拓展. 习题. 应用场景. 王刚同学准备购买一台家用电脑,听别人说组装机性价比更高一些,而且可以根据自己的需要进行配置,但王刚自己又不是很了解如何配置组装机和市场行情,于是找了一位在数码城上班的熟人陈亮帮忙选购。陈亮想了解王刚对电脑的具体要求,但是王刚说不清楚,所以陈亮为王刚进行了一些基本配置的介绍,准备先从主板开始选购。. 项目分析.
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模块一 主板的选购 1 2 3 5 4 6 应用场景 项目分析 解决方案 项目实施 项目拓展 习题
应用场景 王刚同学准备购买一台家用电脑,听别人说组装机性价比更高一些,而且可以根据自己的需要进行配置,但王刚自己又不是很了解如何配置组装机和市场行情,于是找了一位在数码城上班的熟人陈亮帮忙选购。陈亮想了解王刚对电脑的具体要求,但是王刚说不清楚,所以陈亮为王刚进行了一些基本配置的介绍,准备先从主板开始选购。
项目分析 对于一台电脑来说,主板、CPU和内存应该是它最核心的部件,它们的选择决定了一台电脑的性能。主板是电脑系统中最大的一块电路板,它的英文名字叫做“Mainboard”或“Motherboard”。主板上布满了各种电子元件、插槽、接口等。它为CPU、内存和各种功能卡(如显示卡、声卡、网卡等)提供安装插槽;为各种磁、光存储设备、打印和扫描等I/O设备以及数码相机、摄像头、“猫”(Modem即调制解调器)等多媒体和通讯设备提供接口,电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。
项目分析 在主板的选择方面,一直是DIY装机的重中之重,一块高性能的主板对计算机的性能起着重要的作用。 要选择一块合适自己的主板,先要了解主板的组成,然后要了解主板的板型,第三要了解目前主板的主流产品,这样才能选择满足自己需要的主板。
解决方案 一、认识主板的组成; 二、认识主板的板型。
项目实施 一、认识主板的组成 主板上分布着各种电子元件、插座、插槽、接口等,它们把电脑的CPU、内存和各种外围设备有机地联系在一起。
项目实施 1.北桥芯片 北桥芯片(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge)。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP,PCI-E数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM、DDR、DDR2以及未来的DDR3等等)和最大容量、AGP插槽、PCI-E插槽,ECC纠错等的支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显卡。北桥芯片通常在主板上靠近CPU插槽的位置。
项目实施 带散热风扇的北桥芯片
项目实施 2.南桥芯片 南桥芯片(South Bridge)也是主板芯片组的重要组成部分。主要负责I/O总线之间的通信以及IDE设备的控制等。例如Intel的P35芯片组所搭配的南桥芯片就是ICH9系列。 MSI P35
项目实施 3.CPU插槽 CPU采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口主要是针脚式接口,对应到主板上就有相应的插槽类型。不同类型的CPU具有不同的CPU插槽,因此选择CPU,就必须选择带有与之对应插槽类型的主板。主板CPU插槽类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。
项目实施 Socket 775和Socket AM2是目前主流的CPU插槽。 Socket 775 Socket AM2
项目实施 4.内存插槽 内存插槽是主板上用来安装内存的地方。不同类型的内存插槽的引脚、电压、性能、功能都是不尽相同的,不同的内存在不同的内存插槽上不能互相兼容。SDRAM(同步动态随机存储器)有PC66、PC100、PC133等不同规格,SDRAM内存金手指上有两个缺口。DDR内存金手指有一个缺口。
项目实施 DDR2(Double Data Rate 2)是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,是目前的主流内存类型,虽然和DDR金手指同样有一个缺口,但两者缺口的位置略有不同,所以不可兼容。 DDR2内存插槽
项目实施 5.总线扩展槽 PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect,周边元件扩展接口)的扩展插槽。其位宽为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/s(32位)和266MB/s(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
项目实施 PCI插槽
项目实施 6.内部接口 IDE插槽 IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,IDE接口有ATA33/66/100/133几种规格,主要用来连接硬盘和光驱等设备。 IDE接口
项目实施 SATA插槽 如图所示,蓝色接口为SATA接口,SATA(Serial ATA)采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备了更强的纠错能力。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 SATA接口
项目实施 7.外部接口 键盘鼠标PS/2接口 每台电脑基本都配备键盘和鼠标的PS/2接口,紫色的接键盘,绿色的接鼠标,如图所示。但根据Intel下一代的ICH10的南桥规格中,将会取消PS/2键盘鼠标接口,全面采用USB接口代替。 外设接口
项目实施 并行接口 并行接口,简称并口,也就是LPT接口,是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快8倍,标准并口的数据传输率为1Mbps,一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。并行接口设备的数据传输率很低,而且对于较为新型的外置式的USB或IEEE1394接口,并行接口在速度和兼容性方面都要落后很多。并行接口的产品目前已经逐渐被市场淘汰。
项目实施 串行接口 串行接口,简称串口,也就是COM接口,是采用串行通信协议的扩展接口。通常用于连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备等。串口的出现是在1980年前后,数据传输率是115kbps~230kbps,目前很多主板已开始取消该接口。
项目实施 USB接口 USB是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB接口可用于连接多种外设,如鼠标、调制解调器和键盘等。USB自从1996年推出后,已成功替代串口和并口,并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。
项目实施 USB使用一个四针的插头作为标准插头,采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来。从理论上来讲,可以同时连接127个USB设备,并且这些设备可以同时工作。但实际上因为某些设备会占用USB的带宽造成了实际上能同时工作的USB设备数目小于理论的数目。 USB到现今为止,已经有两代连接标准,分别为:1996年推出的第一代USB 1.0/1.1的最大传输速率为12Mbps。2002年推出的第二代USB 2.0的最大传输速率高达480Mbps。而且USB 1.0/1.1与USB 2.0的接口是相互兼容的。
项目实施 IEEE1394接口 IEEE 1394,简称为1394。最早是由Apple公司开发的,最初称之为FireWire(火线),是一种与平台无关的串行通信协议。IEEE于1995年正式制定该总线标准,由于IEEE 1394的数据传输速率相当快,因此有时又叫它为“高速串行总线”。
项目实施 E-SATA接口 ESATA实际上就是外置式SATA II规范,是业界标准接口Serial ATA(SATA)的延伸,是用来连接外部SATA设备。简单的说就是通过ESATA技术,让外部I/O接口使用SATA2功能,例如拥有ESATA接口,你可以轻松地将SATA2硬盘插到ESATA接口,而不用打开机箱更换SATA2硬盘。
项目实施 二、认识主板的板型 主板的板型,是指主板上各元器件的布局排列方式。主板结构分为AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等结构。其中,AT和Baby-AT是多年前的老主板结构,现在已经淘汰。而LPX、NLX、Flex ATX则是ATX的变种。EATX和WATX则多用于服务器/工作站主板。ATX是目前市场上最常见的主板结构。Micro ATX又称Mini ATX,是ATX结构的简化版,就是常说的“小板”,而BTX则是Intel制定的最新一代主板结构。
项目实施 1. AT结构 AT是最基本的板型,一般应用在586以前的主板上。AT主板的尺寸较大,板上可放置较多元器件和扩充插槽。它是采用直式的设计,键盘插座所处边为上沿,主板的左上方有8个I/O扩充插槽。但是一些外设的接口(如:串口、并行口等)需要用电缆连接后再安装在机箱上,大量的线缆导致计算机内部结构复杂,视线混乱,布局不合理。
项目实施 2. ATX结构(最常见的板型) ATX是目前最常见的主板结构。ATX结构中具有标准的I/O面板插座,提供有两个串行口、一个并行口、一个PS/2鼠标接口和一个PS/2键盘接口,其尺寸为159mm×44.5mm。 另外在主板设计上,由于横向宽度加宽,内存插槽可以紧挨最右边的I/O槽设计,CPU插槽也设计在内存插槽的右侧或下部,使I/O槽上插全长板卡不再受限,内存条更换也更加方便快捷。
项目实施 3.Micro ATX结构(很多集显板常用的板型) Micro ATX也称Mini ATX结构,它是ATX结构的简化版。Micro ATX规格被推出的最主要目的是为了降低个人电脑系统的总体成本与减少电脑系统对电源的需求量。Micro ATX结构的主要特性:更小的主板尺寸、更小的电源供应器,减小主板与电源供应器的尺寸直接反映的就是对于电脑系统的成本下降。Micro ATX支持最多到四个扩充槽,这些扩充槽可以是PCI-E、PCI或AGP等各种规格的组合,视主板制造厂商而定。
项目实施 4. Flex ATX结构 Flex ATX也称为WTX结构,它是Intel最新研制的,引入All-in-one集成设计思想,使结构精炼简单、设计合理。Flex ATX架构的最大好处,是比Micro ATX主板面积还要小三分之一左右,使机箱的布局可更为紧凑。
项目实施 5. BTX结构 BTX是Intel提出的新型主板架构Balanced Technology Extended的简称,是ATX结构的替代者,这类似于前几年ATX取代AT和Baby AT一样。革命性的改变是新的BTX规格能够在不牺牲性能的前提下做到最小的体积。新架构对接口、总线、设备将有新的要求。重要的是目前所有的杂乱无章,接线凌乱,充满噪音的PC机将很快过时。当然,新架构仍然提供某种程度的向后兼容,以便实现技术革命的顺利过渡。
项目拓展 一、主板核心组件 • 1.芯片组 • Intel芯片组 • AMD芯片组
项目拓展 • 2.CPU插座 • Intel系列CPU插座 • AMD系列CPU插座 • 其它插座 • 插槽
项目拓展 3.内存插槽 DDR2内存模组 DDR与DDR2
项目拓展 4.主板电源插座 AT电源插头及其插入插座的正确连接方式 ATX 20针电源接口
项目拓展 5.主板输入/输出 主板输入/输出主要有如下接口: IDE1和IDE2;Floppy;COM1和COM2; LPT1;PS/2 MS;PS/2 KB;USB接口; IEEE–1394接口等。
项目拓展 6.总线扩展槽 总线扩展槽是主机与外部设备联系和扩展功能的桥梁。 ISA:Industry Standard Architecture(工业标准结构); EISA:Extended Industry Standard Architecture(扩展工业标准结构); PCI:Peripheral Controlled Interface(外围控制器接口); AGP:Accelerated Graphics Port(加速图形端口),只用于显卡。
项目拓展 二、目前主流产品介绍 1.MSI X 48C Platinum
项目拓展 2.790FX-GD70
习题 • 1.主板由哪几部分组成? • 2.目前主流的Intel系列的芯片组、CPU插座都有哪些系列产品,性能如何? • 3.目前主流的AMD系列的芯片组、CPU插座都有哪些系列产品,性能如何? • 4.市场调查,收集目前市场主流的主板芯片,产品型号、参数及价格。
模块二 CPU的选购 1 2 3 5 4 6 应用场景 项目分析 解决方案 项目实施 项目拓展 习题
应用场景 王刚在陈亮的帮助下,对主板的选购有了一定的认识,但陈亮说CPU的选购和主板相关很大,因此王刚决定再向陈亮好好了解一下CPU的知识,好确定主板和CPU的型号。
项目分析 CPU(Central Processing Unit),又称为微处理器。主要由运算器和控制器组成,是微型计算机硬件系统中的核心部件,起着控制整个微型计算机系统的作用。对于一台电脑系统,CPU的作用就象心脏对我们一样重要。CPU在整个微机系统的核心作用,足以作为划分CPU档次的标准,这使它几乎成为各种微机档次的代名词。 要选择一块适合自己心目中主板的CPU,先要了解CPU的种类,再了解CPU的性能指标,最后还要了解Intel系列和AMD系列CPU的各自特点,才能为自己心目中的主板量身定制一块绝配的CPU。
解决方案 一、认识CPU分类; 二、认识CPU的性能指标; 三、认识Intel系列CPU; 四、认识AMD系列CPU。
项目实施 一、认识CPU分类 目前生产CPU芯片的公司主要有Intel和AMD两家。Intel公司生产的CPU始终占有相当大的市场。Intel公司生产的CPU主要有赛扬系列、奔腾系列、酷睿系列等。AMD公司的CPU占有相当的市场份额。AMD公司生产的CPU主要有闪龙系列、速龙系列等。 在装机过程中,首要任务就是要确定主板和处理器的类型。到底该选择Intel还是AMD平台呢?相信这个问题困扰着许多入门级消费者,其实无论Intel还是AMD平台都有许多非常值得购买的产品。每个时期高、中、低端都能涌现出非常经典的处理器。
项目实施 二、认识CPU的性能指标 在过去几年,Intel有意识地改变CPU传统的单一“主频”标准为多技术参数综合标准。也就是说,现在依靠CPU的主频并不能完全说明其技术性能。一个完整的处理器号(参数)应包括:体系架构、高速缓存、主频、前端总线、其它Intel技术。
项目实施 1.主频 主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这种说法是片面的,主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。
项目实施 2.外频、前端总线频率、倍频系数 外频就是外部时钟频率,它是CPU与主板之间同步运行的速度。Intel给它命名为系统总线频率或者前端总线频率。当初前端总线频率一直是与外部时钟频率相同,它们之间没有什么区别;但是在P4 CPU采用全新的总线结构之后,情况发生了变化。这种总线每个周期发送 4次数据,那么外部时钟频率为100MHz的总线传输速率相当于达到了400MHz,所以衡量总线速度的前端总线频率成为人们最为关注的CPU参数,一般根据这个参数选择合适的CPU。
项目实施 前端总线频率影响CPU与内存进行数据交换的速度。数据传输的最大带宽也称为CPU总线带宽,它取决于数据路径的宽度和前端总线频率,它们之间的关系是: CPU总线带宽(MB/s)=前端总线频率(MHz) ×数据字长(b) ÷8 例如Intel Pentium D的前端总线频率为800MHz,数据字长为64bit,那么FSB带宽为800MHz×64bit÷8=6.4GB/s。主频、外部时钟频率和倍频系数之间的关系可以表示如下:倍频系数=主频÷外部时钟频率 例如Intel Pentium D的外部时钟频率为200MHz。采用15倍频,内部时钟频率就是200MHz×15=3GHz。