主板是什么主板结构及工作原理

2022-04-19 15:06:59来源：泪雪网

电脑机箱主板，又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它分为商用主板和工业主板两种。它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有 BIOS 芯片、I/O 控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。

主板采用了开放式结构。主板上大都有 6-15 个扩展插槽，供 PC 机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使厂家和用户在配置机型方面有更大的灵活性。总之，主板在整个微机系统中扮演着举足轻重的角色。可以说，主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次。主板的性能影响着整个微机系统的性能。

主板(英语：Motherboard, Mainboard，简称 Mobo);又称主机板、系统板、逻辑板、母板、底板等，是构成复杂电子系统例如电子计算机的中心或者主电路板。

简介

主板(英语：Motherboard,Mainboard，简称 Mobo)，又称主机板、系统板、逻辑板、母板、底板等，是构成复杂电子系统例如电子计算机的中心或者主电路板。

典型的主板能提供一系列接合点，供处理器、显卡、声效卡、硬盘、存储器、对外设备等设备接合。它们通常直接插入有关插槽，或用线路连接。主板上最重要的构成组件是芯片组(Chipset)。而芯片组通常由北桥和南桥组成，也有些以单片机设计，增强其性能。这些芯片组为主板提供一个通用平台供不同设备连接，控制不同设备的沟通。它亦包含对不同扩充插槽的支持，例如处理器、PCI、ISA、AGP，和 PCI Express。芯片组亦为主板提供额外功能，例如集成显核，集成声卡(也称内置显核和内置声卡)。一些高价主板也集成红外通讯技术、蓝牙和 802.11(Wi-Fi)等功能。

主板结构

所谓主板结构就是根据主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形状，所使用的电源规格等制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。

主板结构分为 AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、E-ATX、WATX 以及 BTX 等结构。其中，AT 和 Baby-AT 是多年前的老主板结构，已经淘汰;而 LPX、NLX、Flex ATX 则是 ATX 的变种，多见于国外的品牌机，国内尚不多见;E-ATX 和 W-ATX 则多用于服务器/工作站主板;ATX 是市场上最常见的主板结构，扩展插槽较多，PCI 插槽数量在 4-6 个，大多数主板都采用此结构;Micro ATX 又称 Mini ATX，是 ATX 结构的简化版，就是常说的“小板”，扩展插槽较少，PCI 插槽数量在 3 个或 3 个以下，多用于品牌机并配备小型机箱;而 BTX 则是英特尔制定的最新一代主板结构，但尚未流行便被放弃，继续使用 ATX。

工作原理

在电路板下面，是 4 层有致的电路布线;在上面，则为分工明确的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过 CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP 插槽、PCI 插槽、IDE 接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2 接口等。随后，主板会根据 BIOS(基本输入输出系统)来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。

主要种类

AT：标准尺寸的主板，IBM PC/A 机首先使用而得名，有的 486、586 主板也采用 AT 结构布局。

Baby AT：袖珍尺寸的主板，比 AT 主板小，因而得名。很多原装机的一体化主板首先采用此主板结构。

ATX：改进型的 AT 主板，对主板上元件布局作了优化，有更好的散热性和集成度，需要配合专门的 ATX 机箱使用。

BTX：是 ATX 主板的改进型，它使用窄板(Low-profile)设计，使部件布局更加紧凑。针对机箱内外气流的运动特性，主板工程师们对主板的布局进行了优化设计，使计算机的散热性能和效率更高，噪声更小，主板的安装拆卸也变得更加简便。

BTX 在一开始就制定了 3 种规格，分别是 BTX、Micro BTX 和 Pico BTX。3 种 BTX 的宽度都相同，都是 266.7mm，不同之处在于主板的大小和扩展性有所不同。

一体化(All in one)主板：集成了声音，显示等多种电路，一般不需再插卡就能工作，具有高集成度和节省空间的优点，但也有维修不便和升级困难的缺点，在原装品牌机中采用较多。

NLX：Intel 最新的主板结构，最大特点是主板、CPU 的升级灵活方便有效，不再需要每推出一种 CPU 就必须更新主板设计此外还有一些上述主板的变形结构，如华硕主板就大量采用了 3/4 Baby AT 尺寸的主板结构。

按主板的结构特点分类还可分为基于 CPU 的主板、基于适配电路的主板、一体化主板等类型。基于 CPU 的一体化的主板是较佳的选择。

按印制电路板的工艺分类又可分为双层结构板、四层结构板、六层结构板等;以四层结构板的产品为主。

按元件安装及焊接工艺分类又有表面安装焊接工艺板和 DIP 传统工艺板。

按 CPU 插座分类，如 Socket 7 主板、Slot 1 主板等。

按存储器容量分类，如 16M 主板、32M 主板、64M 主板等。

按是否即插即用分类，如 PnP 主板、非 PnP 主板等。

按系统总线的带宽分类，如 66MHz 主板、100MHz 主板等。

按数据端口分类，如 SCSI 主板、EDO 主板、AGP 主板等。

按扩展槽分类，如 EISA 主板、PCI 主板、USB 主板等。

按生产厂家分类，如华硕主板、技嘉主板等。

选购原则

电脑的主板对电脑的性能来说，影响是很重大的。曾经有人将主板比喻成建筑物的地基，其质量决定了建筑物坚固耐用与否;也有人形象地将主板比作高架桥，其好坏关系着交通的畅通力与流速。

1、工作稳定，兼容性好。

2、功能完善，扩充力强。

3、使用方便，可以在 BIOS 中对尽量多参数进行调整。

4、厂商有更新及时、内容丰富的网站，维修方便快捷。

5、价格相对便宜，即性价比高。

故障分类

人为故障

有些朋友，电脑操作方面的知识懂得较少，在操作时不注意操作规范及安全，这样对电脑的有些部件将会造成损伤。如带电插拔设备及板卡，安装设备及板卡时用力过度，造成设备接口、芯片和板卡等损伤或变形，从而引发故障。

环境故障

因外界环境引起的故障，一般是指人们在未知的情况下或不可预测、不可抗拒的情况下引起的。如雷击、市电供电不稳定，它可能会直接损坏主板，这种情况下人们一般都没有办法预防;外界环境引起的另外一种情况，就是因温度、湿度和灰尘等引起的故障。这种情况表现出来的症状有：经常死机、重启或有时能开机有时又不能开机等，从而造成机器的性能不稳定。

质量故障

元器件质量引起故障，这种情况是指主板的某个元器件因本身质量问题而损坏。这种故障一般会导致主板的某部分功能无法正常使用，系统无法正常启动，自检过程中报错等现象。

主板是整个电脑的关键部件，在电脑起着至关重要的作用。如果主板产生故障将会影响到整个 PC 机系统的工作。

维修方法

主板故障往往表现为系统启动失败、屏幕无显示、有时能启动有时又启动不了等难以直观判断的故障现象。在对主板的故障进行检查维修时，一般采用“一看、二听、三闻、四摸”的维修原则。就是观察故障现象、听报警声、闻是否有异味、用手摸某些部件是否发烫等。下面列举几种常见主板的维修方法，每种方法都有自己的优势和局限性，一般要几种方法相结合使用。

清洁法

这种方法一般用来解决因主板上灰尘太多，灰尘带静电造成主板无法正常工作的故障，可用毛刷清除主板上的灰尘。另外，主板上一般接有很多的外接板卡，这些板卡的金手指部分可能被氧化，造成与主板接触不良，这种问题可用橡皮擦擦去表面的氧化层。

观察法

主要用到“看、摸”的技巧。在关闭电源的情况下，看各部件是否接插正确，电容、电阻引脚是否接触良好，各部件表面是否有烧焦、开裂的现象，各个电路板上的铜箔是否有烧坏的痕迹。同时，可以用手去触摸一些芯片的表面，看是否有非常发烫的现象。

替换法

当对一些故障现象不能确定究竟是由哪个部件引起的时候，可以对怀疑的部件通过替换法来排除故障。可以把怀疑的部件拿到好的电脑上去试，同时也可以把好的部件接到出故障的电脑上去试。如：内存在自检时报错或容量不对，就可以用此方法来判断引起故障的真正元凶。

检测法

利用主板 bios 自检系统，用检测卡来来排除主板故障。

电脑主板故障一：开机无显示

电脑开机无显示，首先我们要检查的就是是 BIOS。主板的 BIOS 中储存着重要的硬件数据，同时 BIOS 也是主板中比较脆弱的部分，极易受到破坏，一旦受损就会导致系统无法运行，出现此类故障一般是因为主板 BIOS 被 CIH 病毒破坏造成(当然也不排除主板本身故障导致系统无法运行。)。一般 BIOS 被病毒破坏后硬盘里的数据将全部丢失，所以我们可以通过检测硬盘数据是否完好来判断 BIOS 是否被破坏，如果硬盘数据完好无损，那么还有三种原因会造成开机无显示的现象：

1.因为主板扩展槽或扩展卡有问题，导致插上诸如声卡等扩展卡后主板没有响应而无显示。

2.免跳线主板在 CMOS 里设置的 CPU 频率不对，也可能会引发不显示故障，对此，只要清除 CMOS 即可予以解决。清除 CMOS 的跳线一般在主板的锂电池附近，其默认位置一般为 1、2 短路，只要将其改跳为 2、3 短路几秒种即可解决问题，对于以前的老主板如若用户找不到该跳线，只要将电池取下，待开机显示进入 CMOS 设置后再关机，将电池重新安装亦可达到 CMOS 放电之目的。

3.主板无法识别内存、内存损坏或者内存不匹配也会导致开机无显示的故障。某些老的主板比较挑剔内存，一旦插上主板无法识别的内存，主板就无法启动，甚至某些主板不给你任何故障提示(鸣叫)。当然也有的时候为了扩充内存以提高系统性能，结果插上不同品牌、类型的内存同样会导致此类故障的出现，因此在检修时，应多加注意。

对于主板 BIOS 被破坏的故障，我们可以插上 ISA 显卡看有无显示(如有提示，可按提示步骤操作即可)，倘若没有开机画面，你可以自己做一张自动更新 BIOS 的软盘，重新刷新 BIOS，但有的主板 BIOS 被破坏后，软驱根本就不工作，此时，可尝试用热插拔法加以解决(曾有人尝试，只要 BIOS 相同，在同级别的主板中都可以成功烧录。)。但采用热插拔除需要相同的 BIOS 外还可能会导致主板部分元件损坏，所以可靠的方法是用写码器将 BIOS 更新文件写入 BIOS 里面(可找有此服务的电脑商解决比较安全)。

电脑主板故障二：CMOS 设置不能保存

此类故障一般是由于主板电池电压不足造成，对此予以更换即可，但有的主板电池更换后同样不能解决问题，此时有两种可能：

1.主板电路问题，对此要找专业人员维修。

2.主板 CMOS 跳线问题，有时候因为错误的将主板上的 CMOS 跳线设为清除选项，或者设置成外接电池，使得 CMOS 数据无法保存。

电脑主板故障三：在 Windows 下安装主板驱动程序后出现死机或光驱读盘速度变慢的现象

在一些杂牌主板上有时会出现此类现象，将主板驱动程序装完后，重新启动计算机不能以正常模式进入 Windows 98 桌面，而且该驱动程序在 Windows 98 下不能被卸载。如果出现这种情况，建议找到最新的驱动重新安装，问题一般都能够解决，如果实在不行，就只能重新安装系统。

电脑主板故障四：安装 Windows 或启动 Windows 时鼠标不可用

出现此类故障的软件原因一般是由于 CMOS 设置错误引起的。在 CMOS 设置的电源管理栏有一项 modem use IRQ 项目，他的选项分别为 3、4、5、……、NA，一般它的默认选项为 3，将其设置为 3 以外的中断项即可。

电脑主板故障五：电脑频繁死机，在进行 CMOS 设置时也会出现死机现象

在 CMOS 里发生死机现象，一般为主板或 CPU 有问题，如若按下法不能解决故障，那就只有更换主板或 CPU 了。

出现此类故障一般是由于主板 Cache 有问题或主板设计散热不良引起。对于 Cache 有问题的故障，我们可以进入 CMOS 设置，将 Cache 禁止后即可顺利解决问题，当然，Cache 禁止后速度肯定会受到有影响。

电脑主板故障六：主板 COM 口或并行口、IDE 口失灵