電腦維修培訓(xùn)資料

1、2022-1-2511. 烙鐵基礎(chǔ)知識烙鐵基礎(chǔ)知識 -2. 靜電防護(hù)知識靜電防護(hù)知識 -3. 元件辯識元件辯識 -4. 電子基礎(chǔ)知識電子基礎(chǔ)知識-5. 主板架構(gòu)及其發(fā)展主板架構(gòu)及其發(fā)展-6. CPU-7. 主存儲器主存儲器-8. 鍵盤系統(tǒng)鍵盤系統(tǒng)-9. 開關(guān)電源開關(guān)電源-10. SFT程式簡介程式簡介-11. Debug card使用簡介使用簡介-12. 微機(jī)的開機(jī)過程微機(jī)的開機(jī)過程-13. 功能維修基本思想功能維修基本思想-211505810611814832172203218225229電腦維修基礎(chǔ)培訓(xùn)教材電腦維修基礎(chǔ)培訓(xùn)教材2022-1-252 第第一一章章:烙鐵知識烙鐵知識 1.1.1

2、1.1.1烙鐵的分類烙鐵的分類 1）恒溫烙鐵2）控溫烙鐵 1.1.21.1.2烙鐵的組成烙鐵的組成 1）焊臺2）烙鐵3）海綿 1.1.31.1.3焊臺的組成焊臺的組成 1）加熱指示燈2）控溫旋鈕3）電源開關(guān)4）海綿 1.1.41.1.4烙鐵頭分類烙鐵頭分類 1）尖型烙鐵頭2）錐型烙鐵頭3）扁型烙鐵頭 1.1烙鐵基本知識烙鐵基本知識1.2烙鐵的作業(yè)過程及其注意事項(xiàng)烙鐵的作業(yè)過程及其注意事項(xiàng)1.2.1作業(yè)順序作業(yè)順序 1在靜電海綿上粘水以輕壓不出水為準(zhǔn) 2打開電源開關(guān) 3調(diào)整控溫烙鐵旋鈕至所需溫度烙鐵頭烙鐵2022-1-253 4加熱指示燈開始閃爍時可取下烙鐵開始作業(yè) 5作業(yè)完畢加錫保養(yǎng)將烙鐵調(diào)至

3、最低溫度 6關(guān)閉電源開關(guān)1.2.2使用烙鐵注意事項(xiàng)使用烙鐵注意事項(xiàng) 1烙鐵溫度控制在300350度 2焊接前先將烙鐵鐵頭上的錫渣在海綿擦拭干淨(jìng),因殘錫具有散熱效果,會降低烙鐵頭的溫度. 3烙鐵頭局部氧化可加錫多次在海綿擦拭直至烙鐵頭光亮為止完全氧化時可用細(xì)沙紙輕擦干 淨(jìng)並加 錫保養(yǎng) 4暫時不用烙鐵時應(yīng)加錫保養(yǎng)並將溫度調(diào)到最低下班前應(yīng)除上述措施外需加關(guān)電源開關(guān). 5定期松動烙鐵頭防止烙鐵頭卡死現(xiàn)象. 6在不影響焊錫效果的情況下烙鐵溫度越低越好烙鐵的使用壽命越長. 7控制烙鐵頭與焊點(diǎn)的力度一般應(yīng)小于100G 8烙鐵與平面間的夾角應(yīng)在3045度之間 9每個焊點(diǎn)的作業(yè)時間應(yīng)控制在23秒之間 10 所有

4、焊點(diǎn)必須用指定的清洗濟(jì)清洗2022-1-2541.3檢驗(yàn)焊點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)焊點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn) 1) 表面是否接觸良好 2) 是否有冷焊空焊短路現(xiàn)象 3) 焊點(diǎn)是否光亮空焊短路現(xiàn)象 4) 焊點(diǎn)是否有錫尖 5).零件表面是否完整.1.4跳線作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)跳線作業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 1.4.1整線整線 1）轉(zhuǎn)彎處必成90度. 2）走線必成直線其平行度最大弧度限制為2mm. 3）禁止連線穿過或跨越IC（避免電磁干擾）. 4）跳線因破皮而出現(xiàn)裸線需更換連線. 5）同一PCB之連線顏色必須相同 6）露出焊點(diǎn)的裸線不得超過0.5mm.2022-1-255點(diǎn)膠點(diǎn)膠 1）不沾零件腳 2）膠與PCB的最大間隙不能超過0.5mm 3）所點(diǎn)之膠的最

5、大直徑需小于6mm 4）連線5CM處及拐彎處需點(diǎn)膠 H2mmI=5cmD6mmL0.5mm焊點(diǎn)膠點(diǎn)I I為點(diǎn)膠的距離,D D為膠點(diǎn)的直徑,H H為直線下垂的最大弧度,L L為裸線的最大長度.2022-1-2561.5SMT零件外觀標(biāo)準(zhǔn)零件外觀標(biāo)準(zhǔn) 1.5.1吃錫程度吃錫程度 1）錫尖不得高于本體 如圖示 hH當(dāng)H小于2mm時,h應(yīng)大于1/4H.當(dāng)H大于2mm時,h應(yīng)大于0.5mmhH2）吃錫高度高于端子高度的25%,（端子高度大于2mm者吃錫高度最低為0.5mm),如圖示 2022-1-2574）焊點(diǎn)錫過多延伸至元件本體稱多錫,如圖示Hhh為元件的吃錫寬度必須大于1/2H(H為元件的寬度)3）

6、吃錫寬度大于元件端子寬度的1/2,焊端寬度大于零件寬度之50%如圖示多錫多錫2022-1-2581.5.2偏移程度偏移程度有以下情況之一者不合格 1）方形零件側(cè)面(橫向)大于零件端子寬度的 1/2 2）圓柱形零件側(cè)面偏移大于零件端子直徑之1/4C.3）只有底面焊點(diǎn)之零件偏移大于端末寬度的1/2或焊點(diǎn)寬度的1/2,取較小者4）圓形及扁圓形引腳,偏移大于扁圓引腳寬度或圓腳直徑的1/2 Hhh為元件的偏移寬度必須大于1/2H(H為元件的寬度)2022-1-2595）鷗翼型引腳偏移大于腳寬的1/2,或0.5mm采用較小者,焊點(diǎn)長度小于腳寬或0.5mm,采用較小者 .6）各零件傾斜角度大于15度dlPC

7、B角度小于角度小于1515 2022-1-25101.6插件零件外觀標(biāo)準(zhǔn)插件零件外觀標(biāo)準(zhǔn) 1錫尖小于1.2MM卻無短路現(xiàn)象 2吃錫34PCB厚度 3在焊錫面零件腳吃錫大于270度 4PCBA沾有錫渣直徑或長度小于0.2mm 5手插零件腳長大于0.5mm或小于2.0mm 6零件腳受損程度應(yīng)小于零件腳寬度的20 7CPU slot,Dimm, 及外圍接口浮高小于0.5mm(MIN) Mouse, phone ,PCI Socket浮高小于0.8mm(MIN). hH插件的吃錫厚度h必須大于3/4H(H為PCB板厚度),穿過PCB板的腳長d必須 大于0.5mm小于2mm,板底焊點(diǎn)的吃錫角度必須大于2

8、70d2022-1-25112.1 簡介簡介Electrostatic DischargeElectrostatic Discharge靜電放電靜電放電: : 帶有不同靜電電壓的物體間由於直接接觸和電場感應(yīng)而發(fā)生的電位轉(zhuǎn)移.2.1.1 什么是什么是ESD？ 現(xiàn)現(xiàn) 象象 電電 壓壓 手指輕微感覺手指輕微感覺 大于大于 3000V 發(fā)出放電的聲音發(fā)出放電的聲音 大于大于 5000V 火火 花花 大于大于10000V2.1.3 靜電產(chǎn)生的典型電壓靜電產(chǎn)生的典型電壓2.1.2 靜電放電的主要現(xiàn)象靜電放電的主要現(xiàn)象Means of Generation 10-25% RH 65-90% RH Walki

9、ng across carpet 35,000V 1,500V Walking across vinyl tile 12,000V 250V Worker at bench 6,000V 100V Poly bag picked up from bench 20,000V 1,200V Chair with urethane foam 18,000V 1,500V 第第二二章章:靜電防護(hù)靜電防護(hù)2022-1-25122.2.1 靜電的產(chǎn)生靜電的產(chǎn)生: 由於物體表面的不平衡電荷發(fā)生轉(zhuǎn)移.2.2 原理原理2.2.2 摩擦生電摩擦生電: 物體接觸和分離.2022-1-25132.2.3 物體的特性物

10、體的特性: 所有物體包括水和空氣中的塵埃摩擦也能產(chǎn)生 靜電.2.2.4 絕緣體絕緣體: 防止和限制電子流通過物體的表面和里層,並且有 很大的導(dǎo)電阻力.2.2.5 導(dǎo)體導(dǎo)體: 電子流可以通過物體表面和里面,並且有很小導(dǎo)電阻力.2.2.6 半導(dǎo)體半導(dǎo)體: 電子束可以通過物體的表面和內(nèi)部,但比導(dǎo)體慢.它的 導(dǎo)電能力在導(dǎo)體和絕緣體之間.Typical TriboelectricSeries+PositiveNegative-AirHandsGlassHairQuartzNylonWoolSilkLeadAluminumPaperCottonSteelWoodNickelCopperRubberGold

11、PolyesterPolyethylenePolypropyleneVinylSiliconTeflon2.2.7 靜電系數(shù)靜電系數(shù)2022-1-25142.2.8一般的一般的ESD意外意外1) 向設(shè)備放電(人體模型,機(jī)械模型)2) 從設(shè)備放電(元件帶電模型)2.2.9元件的敏感度元件的敏感度不同元件所需要的靜電保護(hù)Device Type ESD Susceptibility (Volts) VMOS 30 - 1,200 Mosfet, GaAsFET, EPROM 100 - 300 JFET 150 - 7,000 OP-AMP 190 - 2,500 Schottky Diodes 3

12、00 - 2,500 Film Resistors 300 - 3,000 Schottky TTL 1,000 - 2,500 2022-1-25152.3 靜電控制的原則靜電控制的原則2.3.1 設(shè)計(jì)預(yù)防設(shè)計(jì)預(yù)防2.3.2 消耗消耗和和控制控制1) 安全消耗和控制物體的靜電2) 正確接地,使用消耗靜電材料是十分重要的2.3.3 消除和減少靜電產(chǎn)生消除和減少靜電產(chǎn)生沒有帶電就沒有放電.2.3.4 產(chǎn)品的保護(hù)產(chǎn)品的保護(hù)包裝可以有效防護(hù)產(chǎn)品充電，減少產(chǎn)品在容器中運(yùn)動而產(chǎn)生的靜電.使用較小靜電感應(yīng)的元件或者對元件,板子, 裝備提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù).2022-1-2516Typical Facility

13、Areas Requiring ESD Protection需需靜靜電電保保護(hù)護(hù)設(shè)設(shè)備備的的區(qū)區(qū)域域Receiving接接受受Inspection檢檢驗(yàn)驗(yàn)室室Stores and warehouses倉倉庫庫Assembly裝裝配配線線Test and inspection測測試試房房Research and development研研發(fā)發(fā)部部Packaging包包裝裝線線Field service repair場場服服務(wù)務(wù)需需要要Offices and laboratories辦辦公公室室和和實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室室SMT rooms SMT 房房2.4 靜電控制程序和靜電控制程序和方法方法2.4.1

14、需要靜電保護(hù)設(shè)備的需要靜電保護(hù)設(shè)備的區(qū)域區(qū)域2022-1-25172.4.2 程序程序1) 辨認(rèn)和辨別設(shè)備的靜電敏感度.2) 估計(jì)設(shè)備和需要保護(hù)的區(qū)域.2.4.3 來源來源人和運(yùn)行的機(jī)械.在縱多的設(shè)備中,人是靜電最基本的發(fā)電機(jī)之一.1） 走路可以產(chǎn)生靜電.2） 手和元件產(chǎn)生靜電.2022-1-25181) 靜電環(huán)和手套靜電環(huán)和手套帶靜電環(huán)和手套是防止靜電的最基本的方法.一般的電阻器是1M .1/4瓦.250工作電壓,而手和地面之間的電阻是5*10E55*10E7 .2.4.4 防止靜電的方法防止靜電的方法2022-1-25192) 鞋根帶鞋根帶一般用在人或物體之間,並和靜電防護(hù)的地面.靜電鞋.

15、滾球.輪腳和輪一起提供必要的靜電接觸一般的電阻器是1M .1/4瓦.250工作電壓,而手和地面之間的電阻是5*10E55*10E7 .3) 工作服工作服防靜電的工作服是盡量減少靜電場效應(yīng)或者避免工作服帶電.工作服的袖子之間的電阻在10E5 和 10E9之間 2022-1-2520與地面的電阻是10E610E9 .4 4）工作臺）工作臺2022-1-25215）防靜電椅防靜電椅椅墊.椅背或者扶手與地面之間的電阻是10E610E9 .6）電離機(jī)電離機(jī)空氣電離能在10秒鐘內(nèi)從1000伏降到100伏,並且控制電壓在35伏以內(nèi).2022-1-2522共同共同地地點(diǎn)點(diǎn)靜電區(qū)標(biāo)誌靜電區(qū)標(biāo)誌2.4.5 ESD

16、標(biāo)志標(biāo)志防靜電標(biāo)誌防靜電標(biāo)誌靜電標(biāo)籤樣品靜電標(biāo)籤樣品2022-1-25232.4.6 測測量量儀器儀器測靜電場表測靜電場表測電阻表測電阻表2022-1-2524靜電環(huán)和鞋測試靜電環(huán)和鞋測試電離帶電系統(tǒng)電離帶電系統(tǒng)2022-1-2525靜電工作室靜電工作室2022-1-25262.5 2.5 訓(xùn)練訓(xùn)練和審核和審核1) 1) 所有操作所有操作靜電元件的人員必須接受訓(xùn)練並且要在一年內(nèi)達(dá)到熟練程度靜電元件的人員必須接受訓(xùn)練並且要在一年內(nèi)達(dá)到熟練程度. .2) 2) 進(jìn)入靜電場所人員需接受靜電培訓(xùn)進(jìn)入靜電場所人員需接受靜電培訓(xùn). .3) 3) 訓(xùn)練課後必須參加合格測試訓(xùn)練課後必須參加合格測試. . 4)

17、 4) 審核在至少一年執(zhí)行一個運(yùn)作包括程序?qū)徍嗽谥辽僖荒陥?zhí)行一個運(yùn)作包括程序. .處理或靜電元件蓄藏處理或靜電元件蓄藏, ,並驗(yàn)證符合並驗(yàn)證符合MITACMITAC的靜電標(biāo)準(zhǔn)的靜電標(biāo)準(zhǔn). .5) 5) 每天每天, ,每周每周, ,每月和每年有每月和每年有MITACMITAC的防靜電期的防靜電期. .2022-1-2527人體帶電模型人體帶電模型2.6 元件敏感度元件敏感度機(jī)器帶電模型機(jī)器帶電模型2022-1-2528元件帶電模型元件帶電模型2022-1-2529Class Voltage Range Class 0 =8,000 V 元件敏感度的分類元件敏感度的分類人體帶電模型人體帶電模型Cl

18、ass Voltage Range Class M0 800 V 機(jī)器帶電模型機(jī)器帶電模型2022-1-2530Class Voltage Range Class C0 2,000 V 元件帶電模型元件帶電模型2.7.1 U.S. Military/Department of Defense2.72.7主要的靜電標(biāo)準(zhǔn)主要的靜電標(biāo)準(zhǔn)電子零件,帶電物質(zhì),裝配線和設(shè)備(除了有爆炸性的零件以外)的防靜電保護(hù)程序.電子零件,帶電物質(zhì),裝配線和設(shè)備(除了有爆炸性的零件以外)防靜電手冊.1) MIL-STD-1686C2) MIL-HBDK-263B2022-1-25312.7.2 EIA/JEDEC1)

19、EIA-541根據(jù)靜電的敏感度,所以包裝材料的標(biāo)準(zhǔn)也不同.2) EIA-625處理靜電放電的敏感度的需求.2.7.3 International/EuropeanEN100015帶靜電元件的保護(hù).2.7.4 ESD Association1)ESD-S1.1-1998靜電環(huán)的評估.承諾和功能測試.2)EOS/ESD S4.1-1997工作臺的電阻測試.2022-1-2532第三章元器件的辨識第三章元器件的辨識3.1 3.1 常見元常見元件件 3 3.1.1 .1.1 常見元件常見元件辨識辨識 ）SMT SMT 電阻電阻 電阻用英文字母“R(resistance)”表示其中排阻可分為串聯(lián)排阻用英

20、文字母“RN”表示及并聯(lián)排阻用 英文字母 “RP”表示 電阻元件符號排阻元件符號排阻元件符號規(guī)格：470規(guī)格：10K2022-1-25332）SMT 電容電容 電容用英文字母“C”(capacitance),CM,CEM表示,排容用“CP”表示其中膽電容及電解電容有極性 焊接時注意方向3 3）二極管二極管 二極管用英文字母“D(diode)“表示,紅色端為正極,黑色端為負(fù)極電容 元件符號排容 元件符號二極管 元件符號2022-1-2534DSG4) 4) 三極管三極管& &MOS MOS 管管 SMT三極管（triode）及MOS管用英文字母“Q“表示晶振晶振 晶振用英文字母“

21、X“&“Y“表示如“X4“Y2”bBCEMOSFET 元件符號transistor 元件符號規(guī)格：49.152 MHz規(guī)格：14.318 MHz晶振 元件符號2022-1-25356) 6) 接口接口& &插槽插槽 接口（interface）&插槽用英文字母“J“表示 7) 7) 跳線跳線 跳線用英文字母“JP“表示 3.1.23.1.2電阻電容的讀取電阻電容的讀取102圖11001圖2圖1與圖2均為1K電阻其中圖1為普通電阻而圖2為精密電阻圖1表示為101021K 精密度為5圖2表示為1001011K 精密度為1 電阻讀取電阻讀取2022-1-2536電解電容

22、的讀取電解電容的讀取電解電容有兩類1）鋁介質(zhì)電容如圖1 2）膽電如圖2圖1圖210v 1500uF+105CQI圖1為電解電容其讀法如下 QI為生產(chǎn)廠商 105C耐溫值 10V為耐壓值 1500F為電容的容量圖2為膽電容（為黃色黑色方形）其讀法如下 012為廠商的代號 16E為耐壓值16V 100 F為電容的容量 01210016E2022-1-2537圖1圖2圖3圖4以上封裝形式可參考聲卡及外置顯卡3.2.1TQFP(Thin Quad Flat Pack)3.2 IC的封裝形式的封裝形式2022-1-2538圖1圖2圖3圖4以上封裝形式可參考Cache及Super I/O3.2.2 CQF

23、P(Ceramic Quad Flat Pack)2022-1-2539圖1圖2圖3圖4以上封裝形式可參考Tag3.2.3 SOJ(Small outline J type)2022-1-2540圖1以上封裝形式可參考BIOS3.2.4 CLCC(Ceramic Leadless Chip Carrier)2022-1-2541圖1圖2圖3圖4以上封裝形式可參考DRAM及顯存3. 2.5 SSOP(Small Size Outline Package)2022-1-2542圖1以上封裝形式可參考SIO Controller及742443.2.6 SOP(Small outline Packag

24、e)2022-1-2543圖1圖2圖3圖4以上封裝形式可參考視頻放大器3.2.7 DIP(Dual-In-Line Package)2022-1-2544圖1圖2以上封裝形式可參考南北橋CHIP3.2. 8 CBGA(Ceramic Ball Grid Array)2022-1-2545圖1圖2以上封裝形式可參考K6II500PIII5503.2. 9 PGA(Pin Grid Array)2022-1-2546圖1圖2以上封裝形式可參考Notebook PIII5003.2.10 u-BGA2 (Micro Ball Grid Array-2)圖32022-1-25473.3 電腦詞匯英文電

25、腦詞匯英文/大陸大陸/臺灣術(shù)語對照表臺灣術(shù)語對照表(不同部分不同部分) 英文名稱英文名稱臺灣術(shù)語臺灣術(shù)語大陸術(shù)語大陸術(shù)語英文名稱英文名稱臺灣術(shù)語臺灣術(shù)語大陸術(shù)語大陸術(shù)語I/O PORTI/O 埠I/O端口SOFTWARE軟體軟件ADDRESS位址地址HARDWARE硬體硬件ROM唯讀記憶體 只讀存儲器HDD硬碟機(jī)硬盤驅(qū)動器BLOCK區(qū)塊模塊FDD軟碟機(jī)軟盤驅(qū)動器BUS匯流排總線USB通用性串列匯流排通用串行接口ADDRESS定址范圍尋址范圍MOUSE滑鼠鼠標(biāo)REST重置復(fù)位CONTROLER管理者控制器CHIP晶片芯片DATA資料數(shù)據(jù)INICTIATOR主仆關(guān)系主從關(guān)系FPU數(shù)學(xué)共通處理器數(shù)學(xué)

26、協(xié)處理器CLOCK時脈時鐘PRINTER印/列表機(jī)打印機(jī)BURST爆發(fā)傳輸突發(fā)傳輸REGISTER暫存器寄存器ENABLE致能使能NMI不可遮罩中斷不可屏蔽中斷PIPELINE管線管道ACKnowledge認(rèn)可訊號響應(yīng)信號CACHE快取記憶體高速緩存#低準(zhǔn)位觸發(fā)低電平觸發(fā)INITIATOR領(lǐng)導(dǎo)者主 設(shè)備periphery周邊外圍電腦詞匯英文電腦詞匯英文/ /大陸大陸/ /臺灣術(shù)語對照表臺灣術(shù)語對照表( (不同部分不同部分) )2022-1-25483.4 電子元器件符號國際標(biāo)準(zhǔn)電子元器件符號國際標(biāo)準(zhǔn)/國家標(biāo)準(zhǔn)對照表國家標(biāo)準(zhǔn)對照表INDUCTORNOT GATERESISTANCEAND GAT

27、ECAPACITANCENOT ANDTRANSISTORORDIODENOT ORMOSFETCOMPARATORFUSECrystal Oscillator國際標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)2022-1-25493.5 電路圖符號的識別電路圖符號的識別2022-1-2550第四章電子基礎(chǔ)知識第四章電子基礎(chǔ)知識1 2 4 8 16 32 64 12820 21 2 2 23 24 2 5 2 6 27 0 0 1 0 0 1 1 0其結(jié)果為11001004.1 4.1 進(jìn)制進(jìn)制轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換4.1.1 十進(jìn)制（十進(jìn)制（ decimalism ） 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制（轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制（ binary ）如下例1

28、00（DEC）轉(zhuǎn)換成BIN2022-1-25510 1 1 0 0 1 0 0補(bǔ)位46其轉(zhuǎn)換結(jié)果64H如下例1100100（BIN）轉(zhuǎn)換成HEX4.1.2 二進(jìn)制（二進(jìn)制（ binary ）轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制（轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制（hexadecimal）2022-1-25524.2.1 同向器（跟隨器）同向器（跟隨器）ABB=AAB0011同向器真值表如下同向器真值表如下AB0110反反向器真值表如下向器真值表如下4.2.2 反向器反向器ABB=A4.2 邏輯門電路邏輯門電路2022-1-25534.2.3 與門（與門（AND）4.2.4 與非門（與非門（NAND）AC=ABBC與門真值表如下與門真值

29、表如下AB0001C10110001C C=ABABAB0001C10111110與非門真值表如下與非門真值表如下2022-1-25544.2.5 或門（或門（OR）4.2.6 或非門（或非門（NOR）或或門真值表如下門真值表如下AB0001C10110111或或非門真值表如下非門真值表如下AB0001C10111000C=ABCABAC=ABBC2022-1-25554.2.7 異或門（異或門（XOR）4.2.8 異異或或非門（非門（NOR）C=ABC異或門真值表如下異或門真值表如下AB0001C10110110AC=ABBC同或門真值表如下同或門真值表如下AB0001C10111001AB

30、2022-1-25564.2.9 74244門門74244真值表真值表4.2.10 74245門門XCYC傳輸方向01XYYX74245真值表真值表1A12A1G1Y12Y1GY01X0A01Z*10InputOutput*Z : off (high-impedance)state of a 3-state output2022-1-25574.2.11 CMOS與非門及或非門電路與非門及或非門電路圖圖1 1 與非門與非門AVDDTNTPBYTNTPABYVDDTPTNTP圖圖2 2 或非門或非門2022-1-2558 主板（Main board）也叫母板（Mother board)或系統(tǒng)板（

31、System board）如果說CPU是系統(tǒng)的心臟,那么,主板可以說是系統(tǒng)的軀干,它CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)的橋梁發(fā)展至今,經(jīng)過多次的變革,從大體積主板發(fā)展到微型主板,從集成度極低的主板發(fā)展到高集成度的主板,從非標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展到國際標(biāo)準(zhǔn)5.1.2 AT&BABY AT AT板的尺寸為:12” X 13 BABY AT的尺寸為:8.5” X 13”第五章第五章 主板的發(fā)展及其架構(gòu)主板的發(fā)展及其架構(gòu) 5.1主板的發(fā)展史主板的發(fā)展史5.1.1 IBM/XT 該種板是IBM推出的最早的主板5.1.3 ATX&MICRO ATXATX: 30.5CM X 24.4CM 如SHERBY-AV （M

32、ITAC 產(chǎn)品） MICRO ATX: 9.6” X 9.6” 如SHERWOOD （MITAC 產(chǎn)品） 其中ATX分為1.0和2.0兩種版本,其最大差別在于散熱方式不同1.0中P/S的風(fēng)扇往機(jī)箱內(nèi)吹，2.0中P/S的風(fēng)扇往機(jī)箱外吹。2022-1-25595.1.4NLX 是Intel提出的一種新型主板構(gòu)架由于IDE、軟驅(qū)、電源等接口以轉(zhuǎn)移到了擴(kuò)展豎板上，使其距離硬盤、軟驅(qū)等設(shè)備艙位更近，連接線纜更短這樣不但可以減少了信號傳輸中所受的干擾和衰減，提高傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量，簡化機(jī)箱內(nèi)部的混亂由于CPU和內(nèi)存位置作出了進(jìn)一步的調(diào)整，散熱空間加大，使其散熱效果更加出色.5.2主板的架構(gòu)主板的架構(gòu) 北橋、

33、南橋(Northbridge/Southbridge)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于PC機(jī)主板。傳統(tǒng)的南北橋結(jié)構(gòu)中，北橋(就是主板上靠近CPU插槽的一顆大芯片)負(fù)責(zé)與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP、PCI接口，相關(guān)的數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸；南橋負(fù)責(zé)I/O接口以及IDE設(shè)備的控制等。不過Intel從810開始摒棄了南北橋橋的結(jié)構(gòu)。而采用了GMCH(AGP內(nèi)存控制中心)+ICH(I/O控制中心)的Hub Architecture結(jié)構(gòu)。使得內(nèi)部的傳輸速度加快了不少，代表著主板芯片組的發(fā)展方向 根據(jù)不同的芯片組我們作如下幾種結(jié)構(gòu)分析主板架構(gòu):1）INTEL 440架構(gòu)2） INTEL 810 架構(gòu)3） VIA MVP4

34、架構(gòu)4）INTEL 815架構(gòu)2022-1-2560U21BIOS/FLASHROMU12ICS9147CLOCKSYNTHESIZER48MHZX114.318MHZ14.318MHZ36366/100MHZHOST CLK33MHZPCI CLKU21FDC37M602SUPER I/O CTRL_PRINTERPORTFDDPS/2MOUSEPS/2 K/BSN75185RS232DRIVERCOMPORT14.318MHZ33MHZISA BUSU15INTELPIIX433MHZ14.318MHZ48MHZUSB CLKX132.768KHZUSBPORT8MHZISA CLKHDD

35、CDROMPCI BUSPCISLOT133MHZ33MHZPCISLOT2U9MGAMGA-G200AVGA CTRL_66MHZU11INTEL440BX（ZX）66/100MHZ33MHZintelPINTIUM PROCPUTAGL2CACHESLOT1ISASLOT18MHZ14.318MHZ14MHZ ON BOARDVIDEOSGRAMCRYSTALCS4280 PCIAUDIO DRIVE33MHZCRYSTALCODECCS4297X124.576MHZ33MHZPCISLOT3866/100MHZSDRAMCLKAGP BUS66/100MHZ DIMM1 DIMM2168

36、P 3.3VDIMM SOCKET* INTEL 440架構(gòu)架構(gòu) *2022-1-2561CeleronProcessorPPGA 370+128K Cache2.5V,2V,1.8VGraphics andMemoryController HubIntelFW82810DC1003.3V,1.8VPanelLinkSII1543V,1.8VI/O Controller HubIntel FW828013.3V,1.8V168Pin DIMM X2SDRAM3.3VJ8U6U4,U7CRT U1HDD CD ROMUSB U8J1 J2 J3PCI Slot 1 PCI Slot 2 PCI

37、SlotPCI Riser BoardVID 0-4PCI BusVRMHIP60195V-3.3V2.5VVCCID2VVTT1.5VVCCU13DFP(DigtitalFlat Panel)ConnectorClockGeneratorICS9250-103.3V,2.5V X1 14.318M Hz U5CPU CLK66MHostCLK66M X5SDRAMCLK100M X8PCI CLK33M X714.318M48M4M SDRAMDisplay CacheSuper I/OLPC47U3325V,3VMOUSEKBDLPTRS232DriverSN75185ComPortFDD

38、 U14U15 J18J21FirmwareHubIntel 82802 U17J5AudioConnectorAudioESS19385V U192022-1-2562PS/2 K/B MOUSE* VIA MVP4 架構(gòu)架構(gòu) * * *CPUSocket 7North BridgeVT82C501South BridgeVT82C686PBSRAMTAGRAMHost Address Bus Host Date Bus 168pins unbuffer SDRAM moduleCRTPCI slotsPCI DeviceUSBPORTHDDCDROMSystem BIOSPRINTERPO

39、RTFDDRS232DRIVERCOMPORTPCI BusISA Bus2022-1-2563* INTEL 815架構(gòu)架構(gòu) *PPGA 370CPUGraphics andMemoryController HubIntel FW82815I/O Controller HubIntel FW82801168Pin DIMM X2SDRAM3.3VJ51U2CRTHDD CD ROMUSB U3VID 0-4PCI BusVRMHIP60165V-3.3V2.5VVCCID2VVTT1.5VVCCU14Super I/OPC87360MOUSEKBDFDDU25FirmwareHubIntel

40、 82802 U24AudioConnector U1ClockGeneratorICS9250-273.3V,2.5V X1 14.318M Hz U16CPU CLK66/100/133MHost CLK66MDIMMHCLK100M X8PCI CLK33M14.318M48MAGP Slot(AIMM)DIMM1DIMM2J67AC Codeo 97LinkRS232DriverSN75185 U7 J14COM1PortLPTJ17RS232DriverSN75185 U11 J60COM1PortAudioCS4299LAN3C920V1 U5 J1LANconnectorPCI

41、SlotsJ5 J6 J7J64ATX-RISERSLOTJ63ISA extension cardConnector2022-1-25645.2.1傳統(tǒng)型北橋功能介紹傳統(tǒng)型北橋功能介紹傳統(tǒng)型北橋功能以傳統(tǒng)型北橋功能以CAMARO MB為例為例CAMARO MB的北橋?yàn)榈谋睒驗(yàn)閂IA芯片組其主要功能如下芯片組其主要功能如下VIA VT8501 Apollo MVP4 特性1）支持所有的SOCKET 7總線界面2）支持高級的L2 CACHE3）集成圖形加速控制器 （AGP Accelerated Graphics Port) 4）支持PCI總線控制器5）集成高性能的DRAM控制器 6）支持老式的

42、電源管理特性7）一般的圖像處理能力8）高性能的CAD3D加速器9）支持DVD10）集成視頻處理芯片11）Digital Flat Panel (DFP) Interface12）Build-in NAND-tree scan test capability2022-1-25655.2.2 傳統(tǒng)南橋的功能介紹傳統(tǒng)南橋的功能介紹以以CAMARO為例說明南橋的內(nèi)部功能該芯片是為例說明南橋的內(nèi)部功能該芯片是VIA芯片組芯片組VIA VT82C686A 功能特性如下功能特性如下1）PCI to ISA Bridge2）集成DMA-33 / 66 PCI EIDE控制器3）集成SUPER IO控制器4）S

43、ound Blaster Pro Hardware and Direct Sound Ready AC97 Digital Audio Controller5）電壓溫度,風(fēng)扇速度監(jiān)視器及其控制器6）USB控制器 7）系統(tǒng)管理控制器8）即插即用控制器9）高級電源管理（APM）5.2.3 HUB結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的GMCH的功能介紹的功能介紹HUB結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)GMCH（Graphic Memory Controller Hub)的功能以的功能以BMW MB為例該芯片屬于為例該芯片屬于INTEL 810芯片組芯片組GMCH的功能如下的功能如下2022-1-25661）支持單處理器結(jié)構(gòu)2） 64-bit GTL+

44、 based System Bus Interface at 66 MHz/100MHz. 3）支持32位地址總線結(jié)構(gòu)4）64-bit System Memory Interface with optimized support for SDRAM at 100 MHz.5）集成 2D & 3D 圖像引擎6）Integrated H/W Motion Compensation Engine7）Integrated 230 MHz DAC（數(shù)字類比控制器）8）Integrated Digital Video Out Port9）4 MB Display Cache (82810-DC10

45、0 only)5.2.4 ICH內(nèi)部功能內(nèi)部功能HUB架構(gòu)的架構(gòu)的ICH芯片功能以芯片功能以BMW為例該芯片為例該芯片82801是是INTEL 810芯片組的成員其功能如下芯片組的成員其功能如下1）支持PCI Rev 2.2 工作頻率33 MHz 2）ICH0 Supports up to 4 Req/Gnt pairs (PCI Slots); ICH supports up to 6 Req/Gnt pairs (PCI Slots).3）支持電源管理邏輯.4）增強(qiáng)型 DMA控制器, 中斷控制器及實(shí)時控制5）集成IDE 控制器 (ICH0支持 Ultra ATA/33; ICH 支持Ult

46、ra ATA/66).2022-1-25676）USB 總線界面支持 兩個USB口.7）系統(tǒng)管理總線 (SMBus) compatible with most I C devices.8）AC97 2.1 Compliant Link for Audio and Telephony CODECs.9）Low Pin Count (LPC) interface.10）Firmware Hub (FWH) interface support.11）Alert On LAN* (82801AA ICH only).5.2.5 Intel公司的典型產(chǎn)品介紹公司的典型產(chǎn)品介紹 Intel研制的最主要的芯

47、片分為以下幾組：430LX、430NX、430FX、430HX、430VX、430TX、430MX、440FX、450GX、450KX、440LX、440BX、440ZX、440EX、I82810、I82820 、 I82840。q Intel 430FX PCIset 430FX芯片組是Intel公司繼430LX和430NX芯片組后推出的第三套基于Pentium的芯片組，也稱為Triton。它在體系結(jié)構(gòu)上作了很多改進(jìn)，使性能有了很大的提高。 430FX芯片組由一片82437FX、一片82371FB和兩片82438FX組成。82437作為系統(tǒng)控制器，集成了CACHE控制器、DRAM控制器、PC

48、I橋連控制器等功能部分；82438是數(shù)據(jù)緩沖控制器；82371FB中集成了PCI、ISA、IDE加速控制器等部分。430FX全部采用PQFP封裝。430FX可提供高于100MB/s的PCI數(shù)據(jù)流速，因此它支持奔騰處理器和多媒體應(yīng)用程序的優(yōu)化。2022-1-2568q Intel 430HX PCIset 430 HX芯片組是Intel公司繼430FX之后推出的面向商用PC機(jī)平臺的Pentium級主板芯片組。與其前一代產(chǎn)品 430FX相比，它著重改進(jìn)了系統(tǒng)的可靠性；并進(jìn)一步提高了集成度，采用了兩片封裝；在性能上也有所提高，430HX適用于Pentium級的工作站、服務(wù)器和對可靠性要求較高的微機(jī)。

49、 430HX芯片組由一片82439HX和一片82371SB組成，430HX在性能上的主要改進(jìn)可歸納為以下幾點(diǎn)： *采用了并行PCI體系結(jié)構(gòu)，允許CPU、PCI、ISA總線并行處理事務(wù)，因此比430FX有更高的MPEG視頻、 音頻播放和捕捉處理能力；*支持通用串行總線(USB)，支持USB設(shè)備的熱即插即用連接；*具有EDO定時功能，使訪問DRAM的速度有較大的提高，系統(tǒng)性能提高約10；*支持奇偶校驗(yàn)和ECC內(nèi)存；*更高的集成度(只有兩片芯片)，使用單片主橋方式，與430FX相比可節(jié)省60的主板空間；*采用了FIFO緩沖隊(duì)列，可在TXC控制器的兩邊實(shí)現(xiàn)并行操作，從而提高了CPU的利用率；*符合PC

50、I2.1標(biāo)準(zhǔn)，縮短了總線的等待時間，提高了PCI設(shè)備的速度和整個系統(tǒng)的性能； *支持64M位DRAM，系統(tǒng)內(nèi)存最高可達(dá)512MB；*支持P54C(Pentium)和P55C(Pentium MMX)CPU；*支持雙CPU結(jié)構(gòu)，可組成對稱處理器結(jié)構(gòu)體系的主板和微機(jī)系統(tǒng)。2022-1-2569 * 對多媒體視頻進(jìn)行了特殊優(yōu)化，因而更適用于家庭用戶和多媒體應(yīng)用；*去除了一些普通用戶難以用及的功能(如ECC內(nèi)存、雙CPU支持等)后，增加了對高速同步存儲器 SDRAM的支持，支持168線內(nèi)存插槽和內(nèi)存條；*在結(jié)構(gòu)上恢復(fù)了4片芯片結(jié)構(gòu)。430VX芯片組由一片82437VX、一片82371SB和兩片8243

51、8VX組成，全 部采用PQFP封裝；*可管理的最大內(nèi)存為256MB，低于430HX；*降低了成本，其售價低于430HX。 430TX是Intel公司為配合Pentium MMX CPU而推出的最新芯片組，專門針對奔騰微處理器的MMX技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化以達(dá)到最佳的多媒體應(yīng)用效果。430TX芯片組還采用了一系列的新技術(shù)，使PC機(jī)的性能和智能化程度得到進(jìn)一步提高。另一方面，430TX也適用于可移動的便攜式計(jì)算機(jī)中，彌補(bǔ)了便攜式微機(jī)在多媒體技術(shù)方面的不足，使得便攜機(jī)用戶也能夠像臺式機(jī)一樣享受聲音、影視節(jié)目、通訊等帶來的樂趣。430TX芯片組采用了兩片結(jié)構(gòu)，由一片82439TX和一片82371AB組成

52、。q Intel 430TX PCI set Intel 430TX PCI setq Intel 430VX PCI set Intel 430VX PCI set430VX的技術(shù)性能與430HX芯片組基本相同，兩者的區(qū)別主要在以下方面：2022-1-2570 440FX芯片組(注：不可與430FX芯片組搞混)是適用于高能奔騰（Pentium Pro）的芯片組。440FX建立在并行PCI體系結(jié)構(gòu)上，它包含了一個可加強(qiáng)視頻傳輸及提高幀速度的多業(yè)務(wù)計(jì)時器，一個能提高M(jìn)PEG及音頻性能的被動釋放機(jī)制，還包括了可充分利用寫緩沖器來改進(jìn)基于主機(jī)的處理應(yīng)用程序的增強(qiáng)寫性能，以及用以確保CPUTOISA寫

53、控制與PCI2.1技術(shù)規(guī)格兼容的PCI延遲作業(yè)。q Intel 430MX PCI set 430MX是Intel專門針對Pentium級筆記本電腦推出的芯片組，它是Intel作為便攜式PCIsets解決方案的第一個完整設(shè)計(jì)，在430FX的基礎(chǔ)上采取了多項(xiàng)體系結(jié)構(gòu)上的革新。430MX可應(yīng)用于ProShare(TM)快速以太網(wǎng)、音頻及圖形增強(qiáng)型應(yīng)用程序。隨著更新一代同時適用于臺式機(jī)和便攜機(jī)的430TX芯片組的推出，很多基于430MX的應(yīng)用已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)移到430TX芯片組上。q Intel 440FX PCI set 在結(jié)構(gòu)上，440FX由三片芯片組成，一片82441FX，一片82442FX和一片8

54、2371SB，另有一個獨(dú)立元件82093AA供雙CPU設(shè)計(jì)時使用。 440FX芯片組具有增強(qiáng)的32位性能和USB外圍設(shè)備連接的優(yōu)點(diǎn)，包括CPUtoDRAM流水線、同時讀寫、動態(tài)延遲、寫入猝發(fā)組合及I/O隊(duì)列，其他的特點(diǎn)如快速驅(qū)動器訪問的Bus Master IDE(BMIDE)、集成化ECC支持、雙CPU支持等使440FX的整體性能和可靠性大為提高。440FX可以管理的最大內(nèi)存容量為1GB。440FX與Intel 430HX、430VX等芯片組設(shè)計(jì)的I/O子系統(tǒng)具有良好的兼容性，因此使440FX能充分利用已有資源，立足市場。2022-1-2571q Intel 440LX AGP set 繼I

55、ntel 430 PCI芯片組之后，Intel公司又推出了Intel 440LX AGP芯片組。AGP的圖形圖像上的帶寬比在PCI接口上的增加了三倍，它可將高性能的圖形功能帶給主流的商業(yè)PC和家用PC。 440LX AGP芯片組是440 AGP芯片組系列中的第一個成員。它建立在由三個芯片組成的440FX PCI芯片組的特性之上，但把三個芯片壓縮成二個芯片（82443LA和82371AB）。440LX AGP有四個最主要的特點(diǎn)： 引進(jìn)了一組新的特性，稱為QPA（Quad Port Acceleration，四端口加速），它是處理器、圖形加速器、PCI和SDRAM等四個端口的仲裁機(jī)構(gòu)，包括直接連接

56、AGP、動態(tài)分布仲裁和多流水線化（從CPU、PCI和圖形到SDRAM）等特性。這些特性合在一起可使PC中的各個設(shè)備獲得最大的可用帶寬； 440LX AGP對SDRAM的支持使得對存儲器的讀寫可以變得更快，并在Pentium II處理器、圖形加速器和PCI設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)更快的流水線化傳輸； 具有ACPI（Advanced Configuration and Power Interface，高級配置和電源管理）功能，可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的電源管理，包括遠(yuǎn)距離喚醒，迅速從掉電狀態(tài)恢復(fù)等Ultra DMA功能改進(jìn)了對IDE設(shè)備的存取。2022-1-2572q Intel 440BX AGPset從某方面而言，B

57、X芯片組是一個跨時代的標(biāo)志，它是首款真正支持100MHz主頻的芯片組。 440BX AGP芯片組繼承了440LX AGP芯片組系列的諸多優(yōu)點(diǎn)。如上面所述的AGP，QPA和SDRAM，ACPI與Ultra DMA。440BX正式支持100MHz的外頻，從而解決低外頻(66MHz)造成的速度瓶頸，而不再支持EDO內(nèi)存，即使是SDRAM也要求速度達(dá)到100MHz。作為440系列的第三個產(chǎn)品，它定位在高端CPU領(lǐng)域。應(yīng)該說，對100MHz外頻(是Intel首先提出來的，同時也是它的一張王牌)的支持既是440BX最吸引人的特點(diǎn)，也是其最大賣點(diǎn)。雖說早在440LX芯片組中就隱含著對100MHz外頻的支持(

58、當(dāng)時的某些主板就設(shè)有100外頻跳線)，但440BX最大的改進(jìn)就是它能穩(wěn)定的運(yùn)行在100MHz以上的外頻。440BX芯片組也為兩片結(jié)構(gòu)，北橋芯片型號為82443BX，南橋芯片型號82371AB。前者采用492引腳BGA封裝，負(fù)責(zé)CPU(可支持雙Pentium以SMP方式工作)、SDRAM優(yōu)化內(nèi)存接口、64位總線接口、PCI接口、AGP(支持133MHz)接口及它們之間的連接控制；后者采用324引腳BGA封裝，負(fù)責(zé)軟盤驅(qū)動器、硬盤(支持Ultra DMA/33)、鍵盤、PCI-ISA橋接器等接口及USB連接控制。440BX芯片組在包含了440LX的所有功能基礎(chǔ)上有三大改進(jìn):一是外部總線支持100M

59、Hz，二是可支持450MHz的Pentium II，三是內(nèi)存最大可擴(kuò)展到1GB。由440BX芯片組構(gòu)成的主板自1998年4月進(jìn)入市場以來得到了前所未有的推廣。如今，加上Pentium 和 Socket 370“賽揚(yáng)”的推波助瀾，更使得440BX的生命之樹常青。2022-1-2573q Intel 440EX AGPset 它是Intel為“賽揚(yáng)”處理器(Pentium II的簡化版)特別開發(fā)的一款芯片組。它仍為兩片結(jié)構(gòu)，北橋芯片型號為82443EX，南橋芯片仍使用82371AB，外頻只支持66MHz。與440LX和440BX兩款芯片組相比較，440EX似乎并沒有什么特別之處。這樣一來使得原本是

60、為降低主板成本而設(shè)計(jì)的440EX芯片組總造價并沒有降低。加上440EX芯片組的性能打了折扣，反而造成了一種高不成低不就的感覺。致使440EX成為Intel成名以來壽命最短的產(chǎn)品。q Intel 440ZX AGPset 440ZX是Intel為支持Socket 370結(jié)構(gòu)Celeron而專門設(shè)計(jì)的一款芯片組。其用意是成為支持Slot 1和Socket 370結(jié)構(gòu)主板的標(biāo)準(zhǔn)芯片組。雖然是Intel面向低端市場推出的產(chǎn)品，但由440ZX構(gòu)成的主板同樣加入了對100MHz外頻的支持。這類主板一般只設(shè)2個DIMM插槽(最大只支持256MB)、3個PCI和1個ISA插槽(受Micor ATX制約，有一個還是共享型的)。這類主板還有一個共同特點(diǎn)就是，它們均支持集成i740圖形