主板的工作原理

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第二章主板的工作原理
主板的工作原理概述
主板的硬启动过程
主板的硬启动过程如下:
半导体激光器结构①主板插入ATX电源插头,主板加载SVSB。
②按下主机上的电源开关(POWER BUTTON),通知南桥,然后南桥发出信号经过转换后产生PS_ON#信号。
③POWER(ATX电源)输出SV、、12V等各路供电。
④电源输出稳定后,发出POWERGOOD信号通知主板。
⑤主板上产生各芯片和设备需要的电压,如、等。同时CPU也得到一个供电,拉低VRM芯片(CPU供电管理芯片)的VID信号。
⑥VRM芯片控制产生VCORE(CPU核心供电,部分资料也称为VCCP)给CPU。
⑦稳定的VCORE电压反馈给VRM控制芯片。VRM产生PWRGD信号,部分资料也称为VRM_GD、VCORE_GD等,专指CPU供电电源就绪。
⑧同时VCORE经转换后,产生CLK-EN送给主板CLK(时钟芯片)电路,时钟电路开始工作,产生各设备所需的时钟。
⑨南桥收到VRM产生的PWEGD和CLK电路送达的时钟信号后产生PCIRST#。
⑩PCIRST#送达ACPI控制器或门电路,经转化后分别送出,送达北桥的PCIRST#(新款主板为PLTRST#),送达北桥后,北桥送出CPURST#。
CPU收到CPURST#后,发出一个地址信号,这个地址信号固定为FFFFFFFOH,指向BIOS的入口地址,通过CPU到北桥的前端总线到北桥,北桥将该地址信号,经过HUB-LINK(新款Intel芯片组叫做DMI总线,不同厂家、不同产品的叫法不同)送达南桥。
还原剂加药装置南桥收到地址信号后,将地址发送给BIOS,然后取得该地址存储的命令,并通过数据线将取得的BIOS命令送到北桥,再至CPU,CPU执行接收到的指令,执行运算和控制,发出一系列指令。
至此,硬件启动过程完成。部分主板的设计会有所区别,在细节部分会有些不同,以上描述符合绝大部分主板硬件启动的框架。
主板的软启动过程
主板的软启动过程如下:
了解软启动过程,最重要的是了解POST过程。了解此过程,有助于理解在维修中POST代码的应用。
硬件启动完成后,CPU开始执行一系列的从BIOS取得的命令,进入软启动流程。软件启动过程分别由BIOS的POST程序、CMOS设置程序、系统自举过程控制。
(1)软件启动最开始的是POST程序。
①初始化各个芯片和各个端口。
②设置中断向量。开机后,BIOS在内存的开始地址建立一个向量终端表,每个中断服务程序的入口地址都存于中断向量表中。BIOS通过中断向量的设置和中断服务程序建立起硬件与软件之间的联系。
③检测系统配置、中断号的分配、DMA通道号的分配等。
④检测系统资源。
POST检测过程包括CPU、PCI-E设备、ROM、MB、CMOS RAM、SIO、PIO、AGP卡、键盘、HDD、CD/DVD等。在POST过程中,出现致命故障将死机,不给出任何提示,非致命故障会有提示,如键盘未就绪、FDD错误、HDD错误等。
(2)上电自检完毕,计算机会给出一个CMOS设置界面。CMOS设置程序是BIOS程序中的一个模块,包含了对硬件参数的一些设置,如CPU、内存的工作参数、启动顺序等。这个设置的结果保存于南桥中的CMOSRAM中,所以,把这个设置称为CMOS设置,也称为BIOS设置,意思是一样的。
切记不要混淆的是,BIOS芯片是ROM,为只读存储器,保存后的结果不可能存在BIOS芯片中的,而是存在南桥中的CMOSRAM中。RAM掉电即丢失存储的内容。
(3)若用户不需要对硬件参数做任何修改,BIOS则按照默认参数,跳过CMOS设置,执行系统自举程序。BIOS将按照CMOS中存储的驱动器启动顺序,搜寻启动驱动器,从启动驱动器的磁盘中读入引导记录(Master Boot Record),然后由引导记录将系统控制权交由操作系统(如Windows)。至引导记录前一步,软启动过程就完成了。
整个软启动过程,也是系统初始化过程,都是由BIOS程序来控制的。在此过程中BIOS每检测一个部件或者执行一个动作遇到错误,都有一个对应的错误代码(ERROR CODE)出现。利用DEBUG卡,也就是所说的主板诊断卡可观测到这个错误代码。我们可依照此代码进行主板故障诊断和处理。
  主板架构图
在掌握了主板维修的基础知识后,有必要对市面上各类主板的结构作一个了解。现在市面上销量比较大并且有代表性的主板,莫过于Intel的945系列、G3X系列、P3X系列芯片组主
板,VIA的PT890、PT800,nVIDIA的nForce4、nMCPxx系列芯片组主板,分别为Intel、VIA、nVIDIA几个大的芯片组厂商的代表性产品。接下来就分别讲解它们的架构图。
  Intel 945芯片组架构
Intel 945芯片组架构如图2-1所示。
Intel 945芯片组主板主要由以下几个部分组成。
图2-1 Intel 945芯片组架构图
(1雨棚信号灯)CPU(LGA 775)
●支持FSB800/533MHz的外频;剪式举升机
●支持Intel的EIST省电技术;
●支持Intel的超线程技术(HyperThreading);
●支持Intel的双核心CPU技术。
(2)北桥(North Bridge Intel 945PL)
李逢鹏
●支持FSB800/533MHz的外频;
●支持PCI Express x16的传输界面(此处的传输界面与接口是两个不同的概念,接口指的是物理层面,即主板的接插槽,而传输界面定义的是一种技术标准,即数据传输的形式):
●支持双通道DDR2 400/533内存(最大支持2GB)。
(3)南桥(South Bridge Intel ICH7)
●整合SATA2控制器,可以支持4个SATA设备,传输速率达到3GB/s;
●整合高速USB 控制器,480Mbit/s,可以支持8个USB 接口,并向下兼容;
无机颜料分散剂●1个ATA100 IDE控制器,可以支持两个IDE设备

本文发布于:2023-05-19 23:27:18,感谢您对本站的认可!

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