计算机主机板开机原理与维修(2)

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芯片介绍

·2.1 南桥蕊片

主板上的核心组成部分是芯片组，它决定了主板的规格、性能和大致功能，我们平日说“865PE主板”，865PE指的就是主板芯片组(按归芯片组芯片在主板上位置不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。)但有的主板芯片也包含一块或三块芯片）。南桥又名ICH（Iuput/Output Control Hub)中文为I/O控制中心，主要提供对K/B Mouse（键盘鼠标控制器）、RTC（实时时钟控制器）、USB（通用串行总线）、Utra Dma33/66/100/133 EIDE 数据传输方式和ACPI（高级能源管理）等I/O设备的支持，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线，而且更加容易实现信号线等长的布线原则。相对于北桥蕊片来说，南桥蕊片数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都不必采取主动散热，南桥蕊片通常裸露在PCI插槽旁边，块头比较大。而且随着计算机功能的不断扩展，南桥管理的功能接口也越来越多。这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北芯片的数量果远远多于南桥芯片。例如英特尔不同架构的芯片组Socket478的865和LGA775的945其南桥芯片都采用82801EB,INTEL芯片组845E/845GE/845PE等配置都采用ICH4南桥芯片，但也能搭配ICH2南桥片。(见图2-1)更有甚者，有些主板厂家生产的少数产品采用的南北桥是不同芯片组公司的产品，例如以前升级的KG7-RAID主板，北桥采用了AMD760，南桥则是VIA686B。

南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE1394、甚至WI-FI无线网络等等。

南桥的厂商主要有：INTEL、AMD、VIA、SIS、NVIDIA、ATI、ALI 如FW82801EB、VT8237、SIS963L、W83303等(见图2-1)。

南桥主要的作用就是传输数据和管理外围接口设备，因为现今I/O接口的功能越来越完善，第个功能模块都相对独立(见图2-2)。

南桥在开机电路中起着至关重要的作用（使用南桥开机），但要实现开机就必须满足南桥的工作条件，包括电压、时钟(37.768khz、33Mhz、48Mhz、100Mhz等)、复位这三个基本条件，南桥的供电有三组(见图2-2)：一组是CPU的核心供电电压，它起码接取自CPU的核心供电电路；二组是南枯的主供电电压，现在较主流的南桥的主供电压是2.5V；三组是南桥RTC实时时钟供电电压，所有的主板都采用了电池和电源程序供电电路，它们都为3.3V。(供电见图2-3)

南桥的开机信号主要有PWRBIN#、PWROK、CPUPWRGD、RSMRST、SLP#等信号(不同的芯片对应有不同的信号表示，以ICH7为例)。

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图2-2 南桥芯片实物图

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图2-2 南桥芯片实物图

·2.2 I/O芯片

I/O的英文全称是Input/Output system即输入/输出系统的意思，如FDD、COM、LPT口等都是一个I/O接口。(其架构图见图2-5)I/O芯片主要用来控制一些I/O接口功能设备的正常运行，分担南桥所管理的一些外围设备，减轻南桥的工作负担，使南桥有更多时间处理其它数据请求，加速计算机的运行。I/O芯片一般采用+5V和+3.3V以及3.3V的待机电压供电。一般的I/O芯片主要管理的外设有FDD、COM口、LPT口等。另外，I/O芯片还有一个很重要的功能就是系统侦测功能，通过一些电路设计，我们可以在CMOS设置中看到机箱电源所提供给主机板的各项主电源实际输出情况，从而判断电压输出是否正常。I/O引起的不开机等故障是比较多的：不通电，像WINBOND的I/O大部分都不参加触发，如果I/O出了故障，可能就会引起不通电。其二，主板外设接口不能用。其三，主板不开机。现在主板上的I/O集成度越来越高，包含了更多的功能。例如：W82627F、83627HF、83627THF??等等。I/O的48M、33M的时钟频率不正常，可能就会引起主板C1~07循环跑代码。还有CPU电压不正常时都要去排查I/O，如果I/O坏了，就可能引起很多故障。常见I/O型号有(见图2-4): (1)windond公司的：W83627HF、W83696HF、W83877HF、W83977HF等 (2)ITE公司的：IT8702F、IT8705F、IT8712F、IT8716F、IT8711F等 (3)SMSC公司的LPC47M172、LPC47M192、LPC47B274、LPC47M534等

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注：IT8712在开机电路中的功能如下：触发主板电源开关的触发信号，经过I/O芯片的PANSWH#GP43（第75脚）功能引脚送到I/O芯片内部，经过I/O芯片内部的触发电路检测后，再由I/O芯片的PWRON#GP44（第72脚）功能引脚输出一个控制信号，到南桥芯片中的PWRBTN功能引脚，由南桥芯片进行检测、判断，最后由南桥芯片的SLP-S3功能引脚输出一个“SLP-S3”控制信号到I/O芯片的PSIN/GP45功能引脚，再从I/O芯片的PAON#GP42（76脚）功能引脚输出低电平信号，将ATX电源的PW-ON由待机时的高电平变为低电平，实现开机操作。

图2-4

·2.3 门电路

在开机电路中，开机信号是一个跳变信号，要经过不同的芯片传递，信号难免出现失真或无法满足传递条件（如驱动电流不够、驱动电压不够、其它信号的干扰等），为防止这种情况的产生，有些主板加入了门电路以排除信号传递的衰减。常用的有74系列的与非门,如7414（图2-6）。门电路常位于面板插针附近。

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·2.4 ATX电源

在电脑中，供电是非常重要的。没有优良的供电，就像一个吃不饱饭一样，会产生很多附生的故障，所以在日常应用中，一定要保证优质的电源供应。现在电脑中电源主要有4种类型：1.AT电源，功率一般在150W-250W之间，因其功率小，输出电压少，不能实现软体关机等缺陷，已经被淘汰了。2.ATX电源，相对于AT电源来讲，ATX电源则改进了AT电源的缺陷，增加了一些新功能的防呆插座，+5VVSB电压，过压、过流保护等。3.MicroAtx电源，这是ATX电源的简化版本。4.BTX电源是未来的发展方向，当然我们现在的电脑主机板主要用ATX电源供电。主机板上ATX电源接口插座引脚定义（画框的是BTX电源接口比ATX电源接口部分多出来的引脚）如图：

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