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主机板学习资料 主板集成了計算机主要的電路系統 有GMCH ICH I O等芯片 主机板架构 此为845G芯片组的架构图 其中南桥为ICH4 一 主要芯片的功能及作用 GMCH GraphicsMemoryControlHub 俗稱北橋 主要控制內存和圖形的部分 ICH InterfaceControlHub 俗稱南橋 主要控制外圍及与北橋進行溝通FWH FirewareHub 俗稱BIOS 及基本的輸入輸出系統 主要用于上電自檢 PCI擴展槽PCI作為一种擴展槽 主要用于插聲卡 网卡 SCSI卡等 DIMM槽作為內存插槽 可以提供64位線寬的數据 常見的SDRAM有66MHZ 83MHZ 100MHZ和133MHZ 另外還有72線和30線的內存插槽和72線只能提供32位線寬的數据 現已被淘汰 主板上主要的時鐘頻率 北橋 100MHZ133MHZ48MHZ66MHZ南橋 66MHZ33MHZ48MHZ14MHZ 北橋的100MHZ頻率主要用釆抓取內存 133MHZ主要用于CPU工作 同CPU的工作頻率相同 66MHZ作為本北橋和AGP的溝通頻率 48MHZ只供AGP顯示 南橋的66MHZ頻率同上 48MHZ主要用于USB BIOS的工作頻率為33MHZ LPC的工作頻率有14MHZ 33MHZ 32KHZ 頻率發生器的工作原理 f Nfref主板上稱作ICS U6基准頻率為 14 31MHZ通過U6的21pin和4pin改變其部分頻率的N值 基本框架 主板上的具体線路見有關主板線路圖 電壓系統 二 電壓系統 對于P4主板来说 由于CPU功率大大增加 所以由一条4PIN的电源给CPU单独供电 该电源系统是一个相位调节的开关系统 通过控制MOS管的开关和叠加来达到调节电压的目的 北橋的DIMM用到的主要電壓是3 3V或1 5V AGP用到的主要電壓是1 5V 4XGP 3 3V為2XAGP TNT為4XAGP 845G只支持1 5V的AGP电压 Vddq部分電路 其工作原理 VID 0 4 定义CPU的工作电压 此信号由CPU发出 由CPU内部逻辑而定 此五个信号规定了CPU的工作电压 VID對CPU電壓的定義 工作原理 N CHANALMOS管UPER为工作管 LOWER为负载管 通过上下MOS管的开关 来达到对电压和电流的控制作用 而自举电容和电感线圈则起到稳定电压和电流的作用 此为LGATE和UGATE的时序 PCB板的结构 四層板結構 六層的PCB板結構 三 Fat Tire架构 北橋 845G 功能 1 連接CPU与高速外設 如System Memory AGP Display Cach 2 緩沖二級外設為CPU的連接 使二級外設与CPU的速度匹配 845GIC主要有以下几個功能接口 1 CPUInterface a 64根數据線 b 32根地址線 c 22根控制線 2 SystemMemoryInterface a 64根數据線 b 12根A類地址線 B C類分別為4根地址線 c 5根時鐘流號線 d 22根控制線 注 同时支持SDRAM和DDR 3 AGP AIMMInterfacea 共40根地址 數据線b 4線數据快取線c 20根協議線和2根時钟控制線4 VideoDACInterface 輸出模擬信號 共10根 只用8根 3根為信號線 R G B Red Green Blue 場同步線各一根 用于讀臨視器BIOS信息兩根 DDDCLK DDDATA 還有一根DCLKREF 其連接器為15Pin 有5Pin不用 5 DigitalVideoInterface 輸出數字信號 共20根 在很多產品中沒用到 將來Apple主板有這种視頻接口 6 HubLinkInterface 与南橋相連 10根數据線4根協議線1根時种信號線 845Ig主要功能接口 南橋 ICH4 直接相連設備 1 USB 2 IDE 3 PCI 4 LAN 5 AC 97 6 FLASHROM 1 USB接口 4Pin接口 Pin1 5V電壓 Pin2 3 串行數据線 Pin4 接地線2 IDE 240Pin接器16Pin數据線3根接地線3 网卡連接器 12Pin接口 1 2Pin為接收Pin7 8Pin為發送Pin 9 10Pin為GreenLED11 12Pin為YellowLEDU616為网卡 4 PCI 5基体PCI總線結构為 PCI可以設置成32位或64位總線 系統引腳 包括時种和复位線 其各Pin按功能分 1 系統引腳 包括時种和复位線 2 地址和數据引腳 包含32根分時复用的地址數据線 3 接口控制引腳 控制交換的時間以及提供發送和接收的協調 4 總線仲裁線 每個PCI主器中有一對專用仲裁線連到仲裁器上 5 錯誤報告引腳 用于報告奇偶校驗錯以及其他錯誤 6 中斷引腳 同總線仲裁引腳一樣 每個PCI有一專用中斷線連到中斷控制器上 7 64位總線擴展引腳8 高速緩存支持引腳9 JTAG 邊界掃描引腳 這些信號線支持TEEE149 1標准測試程序 五 主机板結构分類 AT標准尺寸的主板 IBMPC AT机首先使用 BabyAT袖珍尺寸主板AT主板 改進型的主板优點 對元件布局作出优化 有更好的散熱性和集成度 需要配專門的ATX机箱使用 4 NLX主板 是Intel的主板結构特點 主板 CPU升級靈活 方便 有效 不需要每推出一种CPU必須更新主板 5 按功能分 a PNP功能 帶有PNPBIOS的主板配合PNP操作系統 如WINDOWS95 98 做到 即插即用 b 節能 綠色 功能 一般在幵机后 能在用戶不使用主机時自動進入等待和休眠狀態 在此期間降低CPU及各部件的功耗 6 其它分類法 按印制電路板的工藝分類可分為雙層結构板 六層結构板 按元件安裝及焊接工藝分類又有裝焊工藝板 SMT 和插件式 DIP 傳統工藝板 主机板結构分類 六 ATX主板的結构及工作原理 1 ATX定義新的外型 主板及電源供應器有下列特點 需用新的電源供應器供應3 3V電壓 并重新定義了20Pin的電源插座 以解決以前AT平台插錯電源排線之困擾 把常用的I O放在主机板上 如comport parallelport mouse VGA2 常用接口LPT1 COM 和COM2 USB接口com口上一般可以接鼠標 外置modem等 LPT傳輸速度快于串行口 大量數据傳輸時 采用并行口 并行口可以設置為EPP EnhancedParallelport 增強并行口方式 傳統的SPP standardparallelport 方式 3 USB接口可以即插即用 而且可連接127個外設 PS 2鍵盤和鼠標接口 CPU插座 40PinIDE接口和34Pin軟驅接口IDE接口每一個最多接兩個設備 一個為主設備 一個為從設備 電腦硬件接口圖見下頁 電腦硬件接口 3 總線從電腦結构層次來看 總線可分為CPU總線 系統總線 外部總線 CPU總線 包括地址線 CAB 數据線 CDB 和控制線 CCD 它用來連接CPU和外圍芯片 存儲線 包括地址線 MAB 數据線 MDB 和控制線 MCD 系統總線 也稱I O通道總線 包括地址線 SAD 數据線 SDB 控制線 SCB 用于擴展槽口和各擴展卡相連接 系統總線有多种標准 數据地址線的寬度不同 外部總線 包括地址線 XAB 數据線 XDB 和控制線 XCB 總線 ACK64 SITIS表示接收端執行位傳輸PAR64TIS表示奇偶校驗位 JTAG邊界掃描引腳TCKIN測試用時鐘TDIIN測試時輸入 用于串行地將數据和指令移入設備TDOOUT測試時輸出 用于串行地將數据和指令移出設備TMSIN測試模式選擇 用于控制測試訪問端口控制器的狀態TRST IN測試复位 用于初始化測試訪問端口控制器 備注 IN串向輸入SITIS 每次只能由一個擁有設備驅動狀態I OOUT串項輸出VID 允許多個設備通過線或共享TIS雙向三態I O 低電平有效 主板的测试 功能测试测试主板的基本功能 如AUDIO VIDIO SERIERPORT PRINTERPORT USB PCI LAN PS 2等功能是否实现 信号量测主要测试主板的时序 信号的质量 纹波 噪音等 PWM电路测试使用INTELVTTTOOL来测试CPU电源