电脑主板的原理介绍1 - 图文

第一章 电脑主机板的工作原理介绍

1.1电脑主机板的组成

目前ATX型主机板的结构组成基本相似，主板上的元器件主要有：CPU插座，内存插槽，总线扩展槽，芯片组， 软、硬盘接口，外设接口，电源接口,CMOS电池,BIOS芯片等，如下图：

1是整合音效芯片，2是I/O控制芯片，3是光驱音源插座，4是外接音源辅助插座，5是SPDIF插座，6是USB插头，7是机箱被开启接头，8是PCI插槽，9是AGP4X插槽，10是机箱前端通用USB接口，11是BIOS，12是机箱面板接头，13是南桥芯片，14是IDE1插口，15是IDE2插口，16是电源指示灯接头，17是清除CMOS记忆跳线，18是风扇电源插座，19是电池，20是软驱插座，21是ATX电源插座，22是内存插槽，23是风扇电源插座，24是北桥芯片，25是CPU风扇支架，26是CPU插座，27是12VATX电源插座，28是第二组音源插座，29是PS/2键盘及鼠标插座，30是USB插座，31是并串口，32是游戏控制器及音源插座，33是SUP_CEN插座。

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1.2电脑主机板芯片组介绍

1.2.1目前主机板芯片厂家主要有:intel,VIA,SIS,nvidia,Ati等. 电脑主机板常见的芯片有:

intel北桥系列有: intel82810E; intel82815EP; intel82845; intel82845D; intel82845E; intel82845G; intel82865PE; intel875P; intel915P; intel925P; intel955.

Intel南桥系列有Intel82801BA；Intel82801AA；Intel82801DB；Intel82801EB；Intel82801FR；IntelICH7R等。

VIA北桥系列有:P4M266;PM800;PT890;PT890PRO;PT894;PT894pro;KT133;KT600;KM400A;k8t890;KT890pro等。

VIA南桥系列有VIA686A;686B;8233;8233A;8235;8235CE;8237;8237R8251等。 SIS系列有:SIS620;SIS645等。

nvidia北桥系列有:Nforce2; :Nforce3; Nforce4等。 Nvidia南桥系列有:MCP,MCP-T等。

Ati北桥系列有:RS350;RS350;RC300L;RS400等。

Ati南桥系列有:IXP150;IXP200;IXP250;IXP300;IXP310;IXP400;IXP450;IXP500.等. 1.2.2 电脑主机板芯片组功能和信号说明

芯片组是主机板的灵魂与核心,芯片组性能的优劣,决定了主机板性能的好坏与级别的高低.芯片组一般由两个大的芯片组成,这两个芯片就是人们常说的南桥和北桥.南桥,北桥得名与芯片在主板上的位置,北桥芯片位于CPU插座与AGP插槽的中间,其芯片体型较大,由于其工作强度高,发热量大,因此一般在该芯片的上面覆盖一个散热片或者散热风扇.南桥芯片一般位于主机板的下方,PCI插槽的附近.北桥芯片主要负责联系CPU和控制内存,它提供对CPU类型,主频,内存类型及容量,PCI,AGP插槽等硬件设备的支持.

南桥主要负责支持键盘控制器,USB接口,实时钟控制器,数据传递方式和高级电源管理,南桥芯片损坏后的现象也多为不亮,某些外围设备不能用.

南北桥损坏后,焊接又比较特殊,取下和焊接都需要专门的BGA拆焊机器. 1.2 电脑主机板架构体系

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1.2.1南北桥架构体系

CPU核心 供电电压 CPU 时钟控制

VGA TV－out 北桥 AGP DIMM

BUS

PCI BUS

IDE S－ATA 南桥 USB2.0 AC′97

BIOS

K/B Mouse

FDD I/O COM口 LPT口 GAME口

（图一）

1394 LAN PCI×1 PCI×2 PCI×3 PCI×4 PCI×5 3

1.2.2 POWRE SUPPLY 中心架构体系 CPU AMD K8 Athlon 64 939 VCORE DDR SLOT 4Pcs PCI EXPRESS X16 PCI EXPRESS X1 2PCI-EX1 2 IDE ATA-133 SATA 150 4 SATA PORT 3 PCI SLOT NFORCE4-4 CHIPSET K804 PBGA 740PIN GBIT LAN PHY 10/100/1G RJ-45 10 PORT USB2.0 USB2.0 BUS LPC SUPER I/O ITE 8712 AC97 7.1 CODEC AUDIO 4MBFLASH ROM PS/2 K/B MOUSE

（图二）

HARDWARE MONITER FLOPPY PSRSLLEL PORT SEARIAL PORT FAN CONTROLL 4

第二章 电脑主机板各模块的工作原理

2.1 CPU在主机板上的供电电压及电路

CPU是计算机的心脏,CPU核心供电电压是CPU稳定工作的基石.随着晶体管的加工工艺的进步,CPU核心工作电电流也越来越大,现在主流CPU的工作电压一般在1.1V-1.8V之间,最大工作电流已达到50A以上.导致了单相供电不能满足CPU这种低电压,大电流的需求,必须设计成多相供电来应付.DC的转换有两种途径(1)线性调节;(2)开关稳压调节.CPU的供电电路一般采取第二种供电模式.它的工作原理如下所示: CPU主供电(Vccp) +5V或+12V CPU 电源管理芯片 VID 电压识别 电压反馈 振荡 该电路的工作过程如下:主机板通电后,ATX电源给主电源控制IC提供PG信号和+5V,+12V供电.主电源控制IC启动内部电路自动侦测VID0-VID4 5个引脚,通过侦测到的这5个引脚对地短路的方式的不同,决定输出多高的电压.主电源控制IC内部根据该电压输出相应的调宽脉冲信号,该信号被从电源IC驱动后出控制开关场效应管的导通,截止时间.+12V电压经电感和电容组成的LC滤波电路后与开关管组成开关电路,从而输出相应的CPU核心工作电压.该电压再经电感和电容组成LC滤波电路后就可以直接提供给CPU使用了.因为主电源控制IC输出的是调宽脉冲来控制电压的输出,所以CPU这种供电电路称为PWM（Pulse width Modulation） 电路,其特点是转换效率高,响应速度快.

为了保证CPU供电电压的稳定与安全，还在CPU电路上附加了反馈取样电路，有的还采用了过压，过流等保护电路。反馈取样电路主要是为了保证CPU电压的稳定，它主要通过CPU的额定电压相比较，过高则减少调宽脉冲的脉冲平顶，过低则增加调宽脉冲的脉冲平顶来调整开关场效应管的导通，截止时间，达到恒压的目的。过流，过压电路主要是为了保护CPU在电流过大或电压过高时，不被损坏而设计的。

在电脑主机板上CPU的核心工作电压一般除了提供给CPU外，还会提供给主机板的北桥和南桥两个部分。

基准电压 场效 应管 电感 线圈 电解 电容 5

2.2 CPU Socket的分类及CPU接口的主要信号

2.2.1 常见的CPU Socket主要有以下几种:Slot1;slot2;Socket7;Socket370;Socket423;Socket478;Lga775;Socket754; Socket939; Socket940等

2.2.2 CPU Socket主要是与主机板的PCB连接的CPU接口,它有以下几种信号及其作用:供电,复位,时钟,控制信号,地址信号,数据信号等.

2.2.3 CPU的复位信号是在CPU工作之前给CPU置零的一种电压信号,没有该信号,CPU就不能正常启动工作了,一般该信号在开机的瞬间有一个电平从低到高的变化.

2.2.4 时钟控制信号是控制整台计算机正常有序工作的前提,没有该信号,计算机就没有指令,会动作错乱,没有规律,或者根本不听指挥.

2.2.5 地址信号是CPU对数据进行处理和调用并寻找该数据的依据,, 2.2.6 数据信号就是CPU要处理和调用并寻找该数据的依据资料. 2.2.7 控制信号是控制CPU按照用户意图进行工作的指 …… 此处隐藏：4647字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……