主板基礎(chǔ)知識介紹REV1.0

1、主板集成了計算機主要的電路系統(tǒng)主板集成了計算機主要的電路系統(tǒng), ,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(nèi)存和圖形的部分. ICH (Interface Control Hub)俗稱南橋,主要控制外圍及與北橋進行溝通 FUH(Fireware Hub)俗稱BIOS,及基本的輸入輸出系統(tǒng),主要用于上電自檢.2. PCI擴展槽 PCI作為一種擴展槽,主要用于

2、插聲卡,網(wǎng)卡,SCSI卡等.DIMM槽作為內(nèi)存插槽,可以提供64位線寬的數(shù)據(jù),常見的SDRAM有66MHZ,83MHZ,100MHZ和133MHZ,另外還有72線和30線的內(nèi)存插槽和72線只能提供32位線寬的數(shù)據(jù),現(xiàn)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(nèi)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(fā)生器的工作原理頻率發(fā)生器的工作原理: fNfref 主板上稱作ICS/U6 基準頻率為: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:基準頻率相位比較壓控振蕩(Vco)TLL/低通濾波f0可編程計數(shù)器Figure 1CPU speed21Pin4 Pin66MHZ00100MHZ10133MHZ11*主板上的具體線路見有關(guān)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(dāng)插上CPU時,將有1.6-1.7V左右.CPU的復(fù)位電壓有1.5V,PCI的復(fù)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(dāng)G-TYPEDET為高電平,Vddq輸出2.2A,3.3V.因為,這時Q2集電極電壓為0.2V左右,U22不工作,相當(dāng)斷幵,這時,Q

5、1的G集電壓為36K36K+2.2K+10*12V=11.4V,使Q的漏原極電壓VDS略等于0所以VDDQ為輸入電壓.VDDQ=3.3V-VDS=3.3V2. 當(dāng)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(dāng)于一個串聯(lián)穩(wěn)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與高速外設(shè),如System,Memory, AGP,Display,Cach 2. 緩沖二級外設(shè)為CPU的連接,使二級外設(shè)與CP

6、U的速度匹配. 1. CPU Interface: a. 64 根數(shù)據(jù)線; b. 32根地址線; c. 22 根控制線. 2. System Memory Interface: a. 64 根數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)線 b.4線數(shù)據(jù)快去線 c.20根協(xié)議線和2根時種控制線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(shù)字信號) 共20根,在我們的產(chǎn)品中沒用到.將來Apple主板有這種視頻接口.6.Hub Link Interface(與南橋相連) 10根數(shù)據(jù)線 4根協(xié)議線 1根時種信號線南橋南橋(810) U191直接相連設(shè)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(shù)據(jù)線;Pin4:接地線2. 2.IDE/2IDE/2 40Pin接器 16Pin數(shù)據(jù)線 3根接地線3. 3.網(wǎng)卡連接器網(wǎng)卡連接器(12(12PinPin接口接口) ) 1,2Pin為接收Pin 7,8Pin為發(fā)送Pin9,10Pin為Green LED 11,12Pin為Yellow LED U616為網(wǎng)卡4.PCI/5 基體PCI總線結(jié)構(gòu)為:PCI可以設(shè)置成32位或64位總線.其各Pin按功能分:1).系統(tǒng)引腳,包括時種和復(fù)位線.2).地址和數(shù)據(jù)引腳:包含32根分時復(fù)用的地址數(shù)據(jù)線. 3).接口控制引腳:控制交換的時間以及提供發(fā)送和接收的協(xié)調(diào)

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標準測試 程序. AT標準尺寸的主板.IBM PC.AT機首先使用. Baby AT袖珍尺寸主板 AT主板,改進型的主板 優(yōu)點:對元件布局作出優(yōu)化,有更好的散熱性和集成度,需要配專門的ATX機箱使用. 4). NLX主板,是Intel的主板結(jié)構(gòu) 特點:主板,CPU升級靈活,方便,有效,不需要每推出一種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(tǒng)(如WINDOWS95/98)做到:“即插即用”b.節(jié)能(綠色)功能,一般在幵機后,能在用戶不使用主機時自動進入等待和休眠狀態(tài),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(jié)構(gòu)板,六層結(jié)構(gòu)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(tǒng)工藝板.1.ATX定義新的外型,主板及電源供應(yīng)器有下列特點: 需用新的電源供應(yīng)器供應(yīng)3.3V電壓,并重新定義了20Pin的電源插座,以解決以前AT平臺插錯電源排線之困擾.把常用的I/O放在主機板上,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(shù)據(jù)傳輸時,采用并行口;并行口可以設(shè)置為EPP(Enhanced Parallel port)增強并行口方式;傳統(tǒng)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(shè).PS/2鍵盤和鼠標接口,CPU插座40Pin IDE接口和34Pin 軟驅(qū)接口 IDE接口每一個最多接兩個設(shè)備,一個為主設(shè)備,一個為從設(shè)備. 電腦硬件接口圖見下頁

12、名稱應(yīng)用數(shù)據(jù)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(wěn)態(tài)傳輸率16MB/SISABUS,8116bit,62+36pin,現(xiàn)已淘汰.網(wǎng)卡,圖形卡,32bits,33MHZ,133MB/S由Intel在1993年發(fā)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圖形標準,效率為AGPX2533MB/SPCI四倍AGPX41065MB/S8Bit 10 MB/SSCSI是一種系統(tǒng)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(shè)備,SCSI卡自帶CPU,在多任磁帶驅(qū)動器8Bit 20 MB/S務(wù)系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯Ultrascsi打印機16Bit 40 MB/S100 MB/S數(shù)碼相機高速存輸設(shè)備ISA聲卡.Modern100.200.400MB/SPCI圖形卡IEEEE-13943.總線從電腦結(jié)構(gòu)層次來看,總線可分為CPU總線,系統(tǒng)總線,外部總線.CPU總線:包括地址線(CAB),數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)線(MDB),和控制線(MCD).系統(tǒng)總線:也稱I/O通道總線,包括地址線(SAD),數(shù)據(jù)線(SDB)控制線(SCB),用于擴展槽口和各擴展卡相連接.系統(tǒng)總線有多種標準,數(shù)據(jù)地址線的寬度不同.外部總線:包括地址線(XAB),數(shù)據(jù)線(XDB)和控制線(XCB)ACK64# SITIS 表示接收端執(zhí)行位傳輸PAR64 TIS 表示奇偶校驗位;JTAG邊界掃描引