主板基础知识介绍REV1.0

1、主板集成了計算机主要的電路系統主板集成了計算机主要的電路系統, ,有有GMCH,ICH,I/OGMCH,ICH,I/O等芯片等芯片. .CPUVGAGMCHDIMMNET WORKIDEAUDIOPCIFWHCOM1/2I/OPS/2LPTFLOPPYICH:GMCH (Graphics Memory Control Hub) 俗稱北橋,主要控制內存和圖形的部分. ICH (Interface Control Hub)俗稱南橋,主要控制外圍及与北橋進行溝通 FUH(Fireware Hub)俗稱BIOS,及基本的輸入輸出系統,主要用于上電自檢.2. PCI擴展槽 PCI作為一种擴展槽,主要用于

2、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主板上主要的時鐘頻率:(FBB)北橋北橋:100MHZ 133MHZ 48MHZ 66MHZ南橋南橋:66MHZ 33MHZ 48MHZ 14MHZ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.南的66MHZ頻率同上,48MHZ主要用于U

3、SB,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頻率發生器的工作原理: fNfref 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.基本框架基本框架:基准頻率相位比較壓控振蕩(Vco)TLL/低通濾波f0可編程計數器Figure 1CPU speed21Pin4 Pin66MHZ00100MHZ10133MHZ11*主板上的具体線路見有關主板線路圖.Figure2SDRAM speed21Pin4Pin100MHZ00100MHZ10133MHZ01133MHZ11 對于

4、PentiumIII(800CPU)來說:在不插CPU時,Vcore將會有1.3V,當插上CPU時,將有1.6-1.7V左右.CPU的复位電壓有1.5V,PCI的复位電壓為3.3V. 北橋的DIMM用到的主要電壓是3.3V,AGP用到的主要電壓是1.5V(4XGP),3.3V為2XAGP,TNT為4XAGP. Vddq部分電路:3.3V12VVDDQ12G-TYPEQETQ1A1215162.2KCCCCC1036KRR8.2KQ2NPNRU22A7621534當G-TYPEDET為高電平,Vddq輸出2.2A,3.3V.因為,這時Q2集電极電壓為0.2V左右,U22不工作,相當斷幵,這時,Q

5、1的G集電壓為36K36K+2.2K+10*12V=11.4V,使Q的漏原极電壓VDS略等于0所以VDDQ為輸入電壓.VDDQ=3.3V-VDS=3.3V2. 當G-TYPEDET為低電平時,U22的4Pin為1.24V,使U22的3Pin電位為3.4V左右.這時Q1的VDS電壓降為3.3V-1.5V=1.8V.相當于一個串聯穩壓電路.VDDQ=R1+R2R2*1.24=(1+R1/R2)1.24=1.5V北橋北橋(815) (815) U U9797:1.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CP

6、U的速度匹配. 1. CPU Interface: a. 64 根數据線; b. 32根地址線; c. 22 根控制線. 2. System Memory Interface: 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.注注: 只能插只能插 3 個個 168 Pin 的的 DIMM3.AGP/AIMM Interface a.共40根地址/數据線 b.4線數据快去線 c.20根協議線和2根時种控制線4.Video DAC Interface(輸出模擬信號) 共10根,只用8根,3根為信號線(R,

7、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.Digital Video Interface(輸出數字信號) 共20根,在我們的產品中沒用到.將來Apple主板有這种視頻接口.6.Hub Link Interface(与南橋相連) 10根數据線 4根協議線 1根時种信號線南橋南橋(810) U191直接相連設備:(1)USB/2 (2)IDE/2 (3) PCI/5 (4) Net j51 (5)AC971. 1.USBUSB接口接口(4(4PinPin接口接口

8、) ) Pin1:5V電壓; Pin2,3:串行數据線;Pin4:接地線2. 2.IDE/2IDE/2 40Pin接器 16Pin數据線 3根接地線3. 3.网卡連接器网卡連接器(12(12PinPin接口接口) ) 1,2Pin為接收Pin 7,8Pin為發送Pin9,10Pin為Green LED 11,12Pin為Yellow LED U616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.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

9、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. AT標准尺寸的主板.IBM PC.AT机首先使用. Baby AT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CP

10、U 必須更新主板.5).按功能分: a.PNP功能,帶有PNP BIOS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.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c

11、om port, parallel port,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.(1) 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(Enhanced Parallel port)增強并行口方式;傳統的SPP(standard parallel port)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40Pin IDE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

12、名稱應用數据傳輸率備注最高時鐘頻率8MHZIBM公司1984年在PCAT電腦上開始使用最大穩態傳輸率16MB/SISABUS,8116bit,62+36pin,現已淘汰.网卡,圖形卡,32bits,33MHZ,133MB/S由Intel在1993年發布,支持Bus StmadSCSI卡,聲卡32bits,66MHZ,264MB/SBus Master64bits,33MHZ,264MB/SAGPX1266MB/SIntel 1999年7月提出的3D圖形標准,效率為AGPX2533MB/SPCI四倍AGPX41065MB/S8Bit 10 MB/SSCSI是一种系統級的接口,SCSI-2最多可S

13、CSI-2硬盤,CD-ROM16Bit 20 MB/S接一個SCSI設備,SCSI卡自帶CPU,在多任磁帶驅動器8Bit 20 MB/S務系統中优勢明顯Ultrascsi打印机16Bit 40 MB/S100 MB/S數碼相机高速存輸設備ISA聲卡.Modern100.200.400MB/SPCI圖形卡IEEEE-13943.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)ACK64# SITIS 表示接收端執行位傳輸PAR64 TIS 表示奇偶校驗位;JTAG邊界掃描引