第3章 主板 3.1-3.2（课件）-《计算机组装与维修》（电工版第4版）【上好课】

计算机组装与维修 电工版第4版 2课时 第3章　主板 3.1 看图识主板 — 3.2 主板的分类 说出主板的地位、组成与对外接口； 说出板型分类与接口对应关系。 能对照图3·1、图3·2 指认部件与接口； 能判断 CPU 与主板插座是否匹配。 体会板型标准化带来的可升级性； 理解标准与生态决定可选范围。 知识目标 能力目标 素养目标 01 02 03 学习目标 教学导入：为什么装不上 情境 装机店里，小陈拿着“酷睿 i5-12400F”和一块二手主板，老板却说“这颗 CPU 装不到这块板上”。不查资料，你怎么当场判断能不能装？ 主板 A：小板 尺寸明显小一圈 只有一条长插槽 内存插槽两条 接口数量不多 主板 B：大板 尺寸接近方形 长插槽有三条 内存插槽四条 背板接口很密 CPU：i5-12400F 包装标注 LGA1700 底部是触点不是针脚 需要配套插座 散热器另配 驱动问题 判断“能不能装”，到底只看哪一个部位？ 主板上哪些部件决定了它能接什么、能升什么？ 认出板载部件 认出对外接口 分清板型与插座 判断能否装配 第一部分 3.1 看图识主板 看图识主板 主板是什么 主板（MainBoard）又称主机板、系统板、母板，是机箱内最大的电路板。 它是什么 MainBoard，别名三个 机箱内最大的电路板 矩形电路板，组成形式基本相同 它做什么 计算机系统的中枢系统 连接协调各类部件的纽带 配件外设都直接或间接与它相连 为什么重要 CPU 再快也要经它说话 接口决定能接什么 插座决定能装什么 一句话记住它 所有配件和外设都直接或通过线路与主板相连； 主板起着连接协调 CPU、内存、显卡、硬盘与各种 I/O 设备的纽带作用。 它是什么 上面有什么 对外接什么 主板的组成 主板一般有 12 类板载部件，其中北桥芯片教材标注为“（以前有）”。 图3·1 主板的组成 主板供电插座 CPU 供电插座 CPU 插座 内存插槽 PCI-E 插槽 M.2 固态硬盘接口 SATA 接口 南桥芯片 BIOS 芯片 CMOS 电池 声卡芯片 网卡芯片 供电与 CPU 区 第一区看供电与 CPU：插座决定能装哪颗 CPU，插槽决定能装几条内存。 图3·1 局部：插座与内存 部件 作用 CPU 插座 安装处理器；须与 CPU 接口一致 CPU 供电插座 为 CPU 单独供电 主板供电插座 主板主供电入口 内存插槽 安装内存条，数量与通道相关 判断“能不能装”的第一步 插座与 CPU 接口型号不一致，就一定装不上。 存储与扩展区 第二区看存储与扩展：插槽与接口决定能加什么卡、能接几个盘。 图3·1 局部：插槽与接口 部件 作用 PCI-E 插槽 显卡插槽 PCI-E×16；×1 接扩展卡 M.2 接口 直插 M.2 固态硬盘，速度快 SATA 接口 连接硬盘与光驱，有 4～8 个 扩展能力的差别 插槽与接口的数量，正是不同板型拉开差距的地方。 芯片、电池与跳线区 第三区看芯片、电池与跳线：它们不装外设，却决定主板怎么工作。 图3·1 局部：芯片与电池 部件 作用 南桥芯片 管理硬盘、网卡、USB 等 BIOS 芯片 存基本输入输出程序，开机自检 CMOS 电池 维持 CMOS 设置不丢失 跳线与前置 USB 连接机箱前面板开关与接口 三者最容易混 南桥是芯片，BIOS 存程序，CMOS 电池只管“不断电”。 主板的外设接口 主板对外提供的外设接口集中在背板 I/O 面板上，如图3·2 所示。 图3·2 主板的外设接口 PS/2 键盘 PS/2 鼠标 并行接口 音频接口 USB 接口 RJ-45 网卡 VGA 接口 DVI 接口 Type-C 等 教材的结论 主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异。 接口与设备对照 把接口与可连接的设备一一对上，认接口才算认到位。 图3·2 局部：I/O 面板 接口 可连接的设备 PS/2 键盘／鼠标 键盘、鼠标（不可互换） 音频接口 耳机、麦克风、音箱 USB 接口 U 盘、键鼠、打印机等 RJ-45 接口 网线（千兆网卡） VGA／DVI 接口 显示器（模拟／数字） Type-C／HDMI／DP 部分主板提供 为什么接口数量不一样 主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异。 第一部分课堂问答 01 中枢与纽带 主板为什么被称为中枢系统？ 答 它起着连接协调 CPU、内存、显卡、硬盘与各种 I/O 设备的纽带作用。 02 板载部件 主板上一般有哪些板载部件？ 答 供电插座、CPU 插座、南桥芯片、内存插槽、PCI-E 插槽、M.2 与 SATA 接口等。 03 外设接口 主板对外提供哪些常见接口？ 答 PS/2 键鼠、音频、USB、RJ-45、VGA、DVI 等接口。 04 定位差异 主板 I/O 接口数量为什么不同？ 答 主板的定位不同，主板 I/O 接口会有较大差异。 第一部分课堂练习（一） 01 下列名称中，教材未用来称呼主板的是（　　）。 A．主机板（MainBoard） B．系统板（System Board） C．母板（Motherboard） D．扩展板（Extension Board） 答 D 02 主板称为计算机系统的（　　）。 A．中枢系统 B．运算中心 C．存储中心 D．显示中心 答 A 第一部分课堂练习（二） 01 主板上用于安装 CPU 的部件是（　　）。 A．内存插槽 B．CPU 插座 C．PCI-E 插槽 D．SATA 接口 答 B 02 有的主板会提供 Type-C 接口、HDMI 接口和（　　）。 A．DP 接口 B．电话线接口 C．有线电视接口 D．串口绘图仪接口 答 A 第二部分 3.2 主板的分类 主板的分类 分类的两个维度 主板有两条分类线索：按结构分，按使用的接口分。 按结构分 AT 主板 ATX 主板 Micro-ATX／ITX／EATX 按使用的接口分 Intel 处理器接口（LGA 系列） AMD 处理器接口（Socket／AM 系列） 分类线索 回答什么问题 本课要记住什么 按结构分 这块板多大、能扩展多少 AT 与 ATX 的尺寸与改进 按使用的接口分 这块板能装哪颗 CPU Intel 11 种与 AMD 7 种 两条线索一起用 先按接口判断能不能装，再按结构判断够不够用。 3.2.1按结构分类：AT 主板 AT 主板尺寸 9.6 英寸 × 12 英寸，因缺点明显已被完全淘汰。 项目 教材原文要点 尺寸 9.6 英寸 × 12 英寸 布局与布线 布局不合理、布线混乱、走线长 电磁与散热 电磁干扰强、不利于散热 结局 从 Pentium II 开始就已被完全淘汰 为什么要淘汰它 布局不合理 → 装机费劲 走线长 → 信号易受干扰 散热差 → 影响稳定运行 淘汰说明什么 板型标准会随需求演进 旧标准退场不是突然的 标准变了，配件也跟着变 ATX 主板与五条改进 ATX 是“AT Extend”的缩写，由 Intel 公司制定，尺寸 12 英寸 × 9.6 英寸。 改进 解决的问题 CPU 移至靠近主机电源的第二风扇位置 辅助散热 关机状态下仍提供 5V、100mA 直流电 定时开关机、远程开关机 右上角集成各类接口，减少机箱内布线 降低电磁辐射与信号衰减 内存插槽移至主板右下位置 方便内存的安装与升级 硬盘与光驱接口就近布置 缩短线缆，降低衰减与串扰 五条改进的共同点 都在解决“装得顺、散得开、信号稳、好升级”这四件事； 板型的每一次调整，背后都是一次真实的使用痛点。 AT 与 ATX 对比 图3·3 把 AT 主板（左）与 ATX 主板（右）放在一起对比。 图3·3 AT 主板（左）和 ATX 主板（右）的对比 对比项 AT 主板 ATX 主板 尺寸 9.6 英寸 × 12 英寸 12 英寸 × 9.6 英寸 布局与走线 布局不合理、走线长 布局更合理、走线更短 散热与空气 不利于散热 空气流通性更好 当前状态 从 Pentium II 起淘汰 长期沿用的主流板型 其他主板板型 除 AT 与 ATX 外，还有 Micro-ATX、ITX 与 EATX 三种常见板型。 板型 关键特征 典型用途或来源 Micro-ATX 紧凑型；减少 PCI 插槽数量 Intel 1997 年提出，控成本 ITX 6.75×6.75 英寸，＜100W 汽车、机顶盒与瘦客户机 EATX 比 ATX 更大，扩展更多 被 X299、X399、TRX40 采用 板型大小 ≠ 性能高低 小板的取舍在扩展能力，不在运算能力； 办公与家用场景下，Micro-ATX 与 ITX 往往已经够用。 Micro-ATX ITX EATX 3.2.2按使用的CPU接口分类 按接口分类的分水岭：Pentium II 以前通用，之后各家分家。 Socket 7：品牌通用 Slot 1 与 Slot A：各家分家 LGA 与 Socket／AM：长期并行 阶段 接口情况 结果 Pentium II 以前 Intel 与 AMD 都用 Socket 7 不同品牌 CPU 互相兼容 Pentium II 时代 Intel 改用 Slot 1 并申请专利 AMD 推出类似的 Slot A 此后 Intel 走 LGA、AMD 走 Socket／AM 不同品牌 CPU 不再兼容 分家的后果 买 CPU 必须同时看主板插座，两者必须一一对应。 Intel 处理器接口族 Intel 处理器接口共 11 种，按接口对代次成对记忆最省力。 接口 采用该接口的处理器 LGA775 型（Socket T） Pentium 4／Core 2 等；775 个触点（触点式） LGA1156／1155／1150／1366 第 1／2、3／4 代与早期酷睿 i7 LGA1151／LGA1200 第 6、9 代／第 10、11 代酷睿 LGA1700 第 12 代酷睿 LGA2011／2011-v3 第 3 代 i7 高端 6 核／第 5、6 代 i7 高端 LGA2066 酷睿 i9 X 系列 触点式的意义 LGA775 底部没有传统针脚，而是 775 个触点，即触点式而非针脚式； 可提升信号强度与频率，并提高良品率、降低生产成本。 AMD 处理器接口族 AMD 处理器接口共 7 种，重点记牢 AM4 与 AM5 的分界。 接口 采用该接口的处理器 Socket FM1／FM2+ 型 AMD 速龙系列处理器和 APU 产品 AM3+ 型 AMD 新一代 32nm AMD FX 处理器 AM4 型 Ryzen 1000／2000／3000／5000 系列 AM5 型 Ryzen 7000 系列 TR4 型 旗舰 Ryzen Threadripper 及第 2、3 代 Socket sWRX8 型 Ryzen Threadripper PRO 5000 系列 AM4 覆盖谁 Ryzen 1000—5000 系列 AM5 用于谁 Ryzen 7000 系列 速龙与 APU 用谁 Socket FM1 与 FM2+ 型 接口与主板怎么配 把 CPU 与主板插座对上的那一步，就是“能不能装”的全部答案。 给定组合 插座／接口 能否装配 酷睿 i5-12400F ＋ B660 LGA1700 ＋ LGA1700 能装 Ryzen 5 5600 ＋ B550 AM4 ＋ AM4 能装 Ryzen 7 7700 ＋ B550 AM5 ＋ AM4 装不上 酷睿 i5-12400F ＋ B460 LGA1700 ＋ LGA1200 装不上 唯一判断依据 插座必须与 CPU 接口一致——这一条对 Intel 与 AMD 同样成立。 先看接口 插座型号与 CPU 一致 再看规格 供电、散热与内存支持 最后看价格 品牌与服务也是成本 第二部分课堂问答 01 AT 淘汰 AT 主板为什么被淘汰？ 答 布局不合理、布线混乱、走线长、电磁干扰强、不利于散热。 02 ATX 改进 ATX 的五条改进解决什么？ 答 散热、供电、布线、内存安装升级与硬盘光驱走线。 03 Micro-ATX Micro-ATX 靠什么缩小尺寸？ 答 靠减少 PCI 插槽的数量，内存插槽保留一个或两个。 04 接口分家 不同品牌 CPU 为什么不兼容？ 答 Intel 改用 Slot 1 并申请专利，AMD 推出 Slot A。 第二部分课堂练习（一） 01 按主板的结构分类，下列不属于该分类的是（　　）。 A．AT 主板 B．ATX 主板 C．ITX 主板 D．LGA1700 主板 答 D 02 ATX 主板的主要改进之一是（　　）。 A．取消主板上的全部外设接口 B．内存插槽移至主板右下位置，方便内存的安装与升级 C．主板尺寸缩小到 170 毫米 × 170 毫米 D．电源功率降到 100W 以下 答 B 第二部分课堂练习（二） 01 ITX 主板的电源功率特点是（　　）。 A．大于 500W B．小于 100W C．等于 300W D．不做限制 答 B 02 Socket 7 插座上可以安装（　　）。 A．Intel Pentium 系列与 AMD K5 处理器 B．第 12 代酷睿处理器 C．酷睿 i9 X 系列处理器 D．第 6 代酷睿处理器 答 A 课堂小结：知识地图 主板：认件与分类 3.1 看图识主板 • 机箱内最大的电路板 • 中枢系统与纽带作用 • 板载部件 12 类（图3·1） • 外设接口与连接对象 3.2 按结构分类 • AT：9.6×12 英寸，已淘汰 • ATX：12×9.6，五条改进 • Micro-ATX：减少 PCI 插槽 • ITX：170×170 毫米 • EATX：比 ATX 更大 3.2 按接口分类 • Socket 7 → Slot 1／A • Intel：LGA 系列 11 种 • AMD：7 种接口 • 插座＝CPU 接口 课后任务 课后任务 操作要求 ① 习题3 第 1 题：写出主板 I/O 接口及可连接的设备。 ② 习题3 第 2 题：上网了解当前主板采用的板型。 ③ 习题3 第 3 题：了解 Intel 与 AMD 主流插槽类型及标识。 ④ 习题3 第 10 题：用 CPU-Z 查看本机主板信息。 ⑤ 习题3 第 11 题：用鲁大师查看主板、网卡、声卡、显卡信息。 提交物 作业本或纸质照片：习题3 第 1／2／3／10／11 题的作答。 接口与板型整理清单：接口—设备对照表、厂商—插槽—处理器三列表。 ✓ 习题3 第 1 题：接口与设备 ✓ 习题3 第 2 题：当前板型 ✓ 习题3 第 3 题：主流插槽类型 ✓ 习题3 第 10／11 题：本机主板信息 维度 观测点 知识 部件名称与接口对应 能力 会查信息并做出判断 素养 标准与生态意识 谢谢观看 THANKS $