主板的工作原理

1、第二章主板的工作原理2.1 主板的工作原理概述2.1.1 主板的硬启动过程主板的硬启动过程如下：往板才1入ATX电源插头，主板加载SVSBG按下主机上的电源开关（POWERBUTTON）通知南桥，然后南桥发出信号经过转换后产生PS_ON#言号。OOWER（ATX电源）输出SM3.3V、12V等各路供电。O源输出稳定后，发出POWERGOOD言号通知主板。切板上产生各芯片和设备需要的电压，如1.5V、2.5V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。®RM芯片控制产生VCORE（CPU核心供电，部分资料也称为VCCP乂CCPUG稳定的VCORE电压

2、反馈给VRM控制芯片。VRM产生PWRGD信号，部分资料也称为VRM_GD、VCORE_G*,专指CPU供电电源就绪。BVCOREg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。醐桥U到VRM产生的PWEGD和CLK电路送达的时钟信号后产生PCIRST#CIRST燃达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#MCPU收到CPURST搭，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

3、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。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。2.1.2 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

4、软启动流程。软件启动过程分别由BIOS的POSTW序、CMOS设置程序、系统自举过程控制。(1)软件启动最开始的是POS巾序。Q初始化各个芯片和各个端口。觎置中断向量。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。G检测系统配置、中断号的分配、DMA通道号的分配等。Q检测系统资源。POS巾测过程包括CPUPCI-E设备、ROM、MB、CMOSRAMSIO、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，

5、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CPUk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

6、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(MasterBootRecord),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(ERRORCODE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。2.2 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

7、板，莫过于Intel的945系列、G3X系列、P3X系列芯片组主板，VIA的PT890PT800,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。2.2.1 Intel945芯片组架构Intel945芯片组架构如图2-1所示。Intel945芯片组主板主要由以下几个部分组成。WFELRfftvnnrECgMW鲁LG工加网SuTJ/JL?6ESdAPCM丑l讷父盛仙拧FWJ>制FC/JSat1F即麻f脸AD!8fMTLiWP小uftpFFHEADER州auhi>wf跖m科Mu

8、nwyteatftiIJ胸阑的：斑Nt)励的hoptw.也雎”WUM也JDHWtf7：DfMUSvietUOP"OMMKrDMJAHtarMTALCSSQLief碑E.JCH7X5图2-1Intel945芯片组架构图(1)CPU(LGA775)支持FSB800/533MHz的夕卜频;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(NorthBridgeIntel945PL)支持FSB800/533MHz的夕卜频； 支持PCIExpressx16的传输界面(此处的传输界面与接口是两个不同的概念，

9、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DDR2400/533内存(最大支持2GB)。(3)南桥(SouthBridgeIntelICH7) 整合SATA2$制器，可以支持4个SATA备，传输速率达到3GB/S； 整合高速USB2.0控制器，480Mbit/s,可以支持8个USB2.0接口，并向下兼容； 1个ATA100IDES制器，可以支持两个IDE设备； PCIMasterV2.3,I/OAPIC; 符合ACPI2.0标准。(4)内存(MemoryDDR2) 支持240脚/1.8VDDR2DIMM内存插槽； 支持双通道DDR2400

10、/533/667内存； 最高可以支持2GB的内存容量。(5)BIOS提供“即插即用”功能，能自动侦测主板上的周边设备和扩展卡；提供桌面管理界面(DMI)功能，能记录主板的规格。(6)网络芯片(Realtek8110SB) 支持lOOMbit/s传输速度； 符合PCI2.2规范； 支持APCI电源管理。(7)音效芯片 符合AC'972.3规格； 符合PC2001音效要求。(8)Superl/0(WinbondW83627EHG) 支持LPCDMA和SerialIRQ; 完善的硬件监控功能； 可支持设备电源管理； 可支持4个3.5英寸或5.25英寸软驱控制器； 可支持红外端口(UART并口

11、(ParallelPort)、游戏控制器(GamePort)和MIDI端口； 支持KB/MS控制器、I/O端口和8MbitFlashROM。(9)电源管理芯片(MS-7G) 支持DDR、AGP等工作电压的调整； 支持5VDUAL电压作为USB和KB/MS工作电压(5VDUAL为主板上供电的一个专业术语，意思为5V双路供电)； 支持9VSB额外扩展电压； 支持3VSB等待机电压； 提供一些电路的时序电压信号。(10)时钟芯片(ClockGen) 可编程的输出频率； 可编程的扩展百分比作为EMI控制； 有可编程的看门狗式可靠频率； 使用外部14.318MH晶振进行频率调整。(11)时钟缓冲器(CL

12、OCKBUFFER) 高性能、低抖动，无延迟缓冲； 使用I2C作为功能输出控制； 双Bank16个差分时钟分配(因主板设计不同，所以可以设计成为16个不同的时钟，其数值不是固定的)； 每个Bank有两个独立的反馈作为同步输入和输出： 可支持4个DDRDIMM; 支持333MHzDDR2输出频率。(12)PWM三相供电为CPU提供Vcore电压。(13)电源驱动IC(ICMOSFETDriver) 可驱动6个N沟道的MOSFET作为3相PWM控制： 支持高速切换频率； 较短的输出上升/下降时间； 信号延迟40ns; 可进行直接短路保护； 符合ROHS标准。(14)电源控制lC(ICPWM) 支持

13、自动定相选择； 输出电压可由外部参考电压监控； 提供精准的核心电压调节； 可进行过电流保护和过电压保护。了解了Intel945芯片组主板的组成后，结合图2-1来分析一下各主要部件所负责的功能。其中北桥主要负责CPU数据的交换、PCIExpressx16总线以及DDR2内存的数据读/写；南桥负责控制主板加电部分的信号、ACPI功能的实现、PCI设备的控制、USBSATAIDE集成网卡、音效芯片的功能实现。南北桥之间由DMI界面来进行传输数据；I/O则负责KB/MS电路、加电电路、LPKCOM、游戏口、软驱等I/O端口和BIOS的读/写等；时钟芯片则负责为主板上所有设备提供所需要的工作时钟，以使不

14、同的设备有一个统一的标准来进行工作。Intel的8xx系列芯片组，如845、865等，也与945系列芯片组采用相同的设计，学习时可以参照945芯片组的架构来进行分析。2.2.2 IntelP35芯片组架构IntelP35芯片组架构如图2-2所示。在CPU支持方面，P35MCH正式支持1333MHzFSB的E6x50系歹U,并以VRM11主板供电设计支持未来的45nm工艺新一代处理器。P35MCH内置的内存控制器支持DDR3和DDR2两种类型的内存模组，其中DDR3最高支持至DDR31333、DDR2支持至DDR2800。当然这些只是官方公布的规格，按照IntelP965MCH的频率延展能力推断

15、，P35MCH实际可达到的频率远高于此。P35MCH的理想搭档是IntelCore2系列处理器，但它也支持早先的Pentium系列处理器，一点限制是它只能使用800MHzFSB以上规格的型号。根据主板厂商不同，不同的P35主板将支持DDR2或者DDR3内存。有的P35主板集成4个内存插槽，最大支持8GB内存容量；有的P35主板集成1个PCIExpressx16插槽、1个PCIExpressx插槽、1个PCIExpressx4ffi槽、23个PCI插槽。P35主板中的高档产品一般采用P35(Bearlake-P片匕桥芯片搭配ICH9/R南桥芯片的模式。ICH9/R南桥芯片最大支持6个SATAI接

16、口，支持RAIDRRAID1、RAID5RAID10。P35主板可提供12个USB2.0,6个由芯片组提供，6个由主板附加的UBS2.0控制芯片提供。2.2.3 VIAPT890芯片组架构VIAPT890芯片组架构如图2-3所示。VIAPT890芯组主板主要由以下几个部分组成。(1)CPU(LGA775)收持FSB800/1066MH的夕卜频;IIntel的EIST省电技术;持Intel的超线程技术(Hyper-Threading);峡持Intel的双核心CPU技术。icsgpsm嘈1rVIAMB:P4H89O»EMMIL*P4CWDR4MowaMlTGlUTEDGVWSilJhie

17、Hm所3iKWPCcmeouPIK4tfUnhlJrHmieA*1kj，/lMpvrrrniflOLnEW37R+/VTB237AuaftxtuUTAmraRTff；OochButterDDR历q叫EhCtwoa*(He£CC)Chw4l(MonECCKMT/1HOfEWATA<«nwi»MRU-ALFCBT-1BI4M-/c里屿图2-3VIAPT890芯片组架构图(2)北桥(NorthBridgeVAPT890)皮持全系列Intel处理器，包括1066MHz前端总线的Conroe核心IntelCore2Duo/Extreme;*带宽V-Link总线，使芯片

18、组北桥与南桥之间的传输速率达到1066MB/S；，用STEPUP术，可以同时支持DDR266/333/400,以及DDR2400/533/667内存；始性能的优化内存控制DualStream64技术；收持PCIExpressxl6勺传输界面。(3)南桥(SouthBridgeVIA8237RPlus)I4个原生SATA硬盘以及RAID阵列；I6或8声道24/96采样音频输出和VinylHD音频解码；喊熟、高效、稳定的网络模块；峨成高速USB2.0控制器，480Mbit/s,可以支持8个USB2.0接口，并向下兼容；挈置KB/MS控制器。(4)内存(MemoryDDR2)喊持240脚/1.8VD

19、DR2DIMM内存插槽；峡持双通道DDR2400/533/667内存；最高可以支持2GB的内存容量。(5)BIOS喊供即插即用”功能，能自动检测主板上的周边设备和扩展卡；喊供桌面管理界面(DMI)功能，能记录主板的规格。(6)网络芯片(Realtek8110SB)IlOOMbit/s传输速度；畸合PCI2.2规范；IAPCI电源管理。VIAPT890芯片组的构成与Intel945芯片组很相似，只不过南北桥之间是采用VIA独有的UltraV-Link总线，允许南北桥以1.06GB/S的带宽互连。并且KB/MS的控制电路由南桥负责，原本由Intel芯片组I/O负责的主板加电的控制电路部分，也变为由

20、南桥负责。VIA的系列主板，由694开始的所有芯片组，都是南桥控制KB/MS电路和加电电路。在学习中一定要将这点与Intel芯片组的主板严格区分，以免对故障点判断错误。2.2.4nVIDIAnForce4K片组架构nVIDIAnForce4芯片组架构如图2-4所示。nVIDIAnForce4芯片组主要由以下几个部分组成。(1) CPU(Socket939)今用了频率高达1GHz的HyperTransport总线技术，处理器的总线带宽也因此一举提升到了8GB/s；已备了128位双通道内存控制器，从而提供对双通道DDR内存的支持；峡才IAMD的Socket939封装的64位处理器，支持64位寻址位

21、宽，并提供良好的向下兼容性支持32位寻址。X8939KJi-mrasN图2-4nVIDIAnForce4芯片组架构图(2)nForce4(CrushK8-04)府大支持32PCI-Elaneg可以提供1个PCI-Ex16槽，1个PCI-EX8曹作为SLI之用，另外还可以提供4个PCI-EX糟来支持一些外围设备。I5个PCI插槽，双nVIDIA千兆位网卡和RAID,其功能和Intel的矩阵序列(MatrixArray)类似。此外，它还支持8个SATAg口、6个PATAg口以及10个USB2.0接口。琳配SoundStorm2,支持DolbyDigital5.1,支持EX特效，处理能力达到每秒20

22、G浮点运算次数。SoundStorm2支持5.1/6.1/7.1音频输出。(3)内存(MemoryDDR)喊持184脚/2.5VDDRDIMM内存插槽；峡持双通道DDR400/333/266内存；最高可以支持2GB的内存容量。(4) BIOS峨供即插即用”功能，能自动检测主板上的周边设备和扩展卡;喊供桌面管理界面(DMI)功能，能记录主板的规格。(5) Superl/0收持LPCDMA和SerialIRQ;嗾g善的硬件监控功能；3支持设备电源管理；可支持4个3.5英寸或5.25英寸软驱控制器；3支持红外接口(UART)、并口(ParallelPort)、游戏控制器(GamePort)和MIDI

23、接口：收持KB/MS控制器、I/O端口和8MbFlashROM。(6)电源管理芯片(MS-6G)IDDR2AGP等工作电压的调整；收持SVDUAL电压彳乍为USB和KB/MS工作电压；I9VSB额外扩展电压；I3VSB待机电压；喊供VRMEN信号以使VRM电路工作。电源IC(ISL6559CB)提供三相电源设计，集成了MOSFET驱动器，支持VRM10.0和VRM10.1电源规范。nVIDIA的nForce4芯片组，采用了与Intel芯片组和VIA芯片组所不同的单芯片设计，没有了传统意义上的南北桥的区别，把原来由南北桥分别负责的工作，集成在一个芯片，并且在这颗nForce4芯片中，还集成了时钟

24、发生器功能，所以我们在nForce4的主板上，是看不到时钟IC的(这一点在所有的nVIDIA主板上都是适用的)；另外一点不同就是，nVIDIAnForce4主板的内存部分，不再由主板上的芯片来承担，而是转由AMDK8处理器中的128位双通道内存控制器来控制，提供对双通道DDR内存的支持。在负责加电的电路上，nVIDIAnForce4芯片组与Intel的945芯片组一样，是由南桥与I/O来共同完成的。2.2.5 nVIDIAMCP73芯片组架构图nVIDIAMCP73芯片组架构如图2-5所示。rdrIWO/HEjmCwmMBapinah1QQ图2-5nVIDIAMCP73芯片组架构图MCP73芯

25、片组是nVIDIA推出的首款支持Intel平台的芯片组。MCP73平台的几款高中低档产品中，南北桥一般采用GeForce7150+nForce630i、GeForce7100+nForce630i、GeForce7050+nForce610i的组合，其中的eForce7050+nForce610i支持1066MHz前端总线，而另外两个型号的芯片组则支持1333MHz的前端总线频率。整合主板支持1333MHz的前端总线频率，支持Core2Quad/Core2Extreme/Core2Duo/Pentium4赛扬D/PentiumD,并支持45nm产品。该芯片组产品最大的特点就是内存控制器、GPU

26、和众多的南北桥功能都集成在一个小小的芯片之内，缺点是仅支持单通道内存，还有就是巨大的发热量和功耗，这几个特点是维修人员必须重视的。2.2.6 nVIDIAMCP61K片组架构图nVIDIAMCP61芯片组架构如图2-6所示。BLOCKDIAGRAMHl伸出JJMhL-WFORCEMGP51*C14k0TI-RAS92BGA图2-6nVIDIAMCP61芯片组架构图MCP68芯片组一共有两个版本，分别为GeForce7050PV+nForce630a和eForce7025+nForce630a（以下简称GeForce7050PV和GeForce7025）。集成了全新的GeForce7系列显示核心

27、，支持HDMI/HDCP等高清视频技术，整合在单芯片的南桥nForce630a将带来更好的磁盘性能以及技术规格。MCP61和MCP68米用的都是单芯片设计、TSMC90nm制造工艺。磁盘性能方面，由于整合了全新的nForce630A南桥芯片，MCP68芯片组将会提供4个SATA强口以及支持RAID0/1/0+1/5这四种磁盘阵列模式。其他方面，MCP68还会支持HDA音效、提供千兆位网卡功能以及多达12个USB2.0接口。2.3常见架构主板的工作时序2.3.1 工作时序概述时序，按照字面意思简单地来说，就是时间顺序。在这里所说的主板工作时序，就是主板上的上电、供电、PG时钟、复位等信号的产生顺

28、序以及与这些信号相关的设备的先后工作顺序。在前面的学习中，了解了主板上的供电、时钟、复位、PG等信号的概念，并且也学习了主板简单工作过程。那么在这个工作过程中，每个设备的供电、时钟和复位并不是同时发出的，最先工作的设备，就需要先得到供电，最后工作的设备，就会最后得到供电。并且，对维修来说，尤为有意义的地方就是，整个时序的工作是一扣接一扣的。若时序中的第一个信号不能产生，那么它的下一步也就不会产生。了解了时序，就知道了维修的先后顺序。举例来说，主板的上电过程都是由南桥来管理完成的，那么当插入ATX电源插头到主板上去之后，南桥就首先开始工作，并且得到一系列的供电，然后才能够完成主板的上电，按主板的

29、电源开关时，主板才能够通电。也就是说，南桥的供电会优先产生，如果没有南桥的供电，那么之后的所有信号也都不能产生，因为不能上电的主板，之后的信号当然是什么都不能产生的。那么不同架构的主板、不同品牌的主板，它们的南桥的供电有哪些？哪些是必要条件？在南桥的供电正常之后，又有哪些信号会产生？下一个工作的设备是谁？本节就来讲述这些内容。不同架构的主板，因为厂家所设计的芯片组的不同特性，所以其工作时序具有各自的特点。即使在不同品牌的主板的设计中，产生某个信号的设备可能不是相同的，但是信号的产生顺序是不会变的。了解这一点，对于维修也是非常重要的。以下几节将学习比较典型的几种架构主板的工作时序。2.3.2 I

30、ntel平台845芯片组主板典型工作时序Intel平台845芯片组主板工作时序如图2-7所示。2.3.3 .信号解释从左向右，图中各部分及信号解释：PWR_SW:PowerSwitch,这里指按主板上的电源开关发出的触发信号。VCCl_5Regulator：指1.5V供电调节模块或者说调节电路。VCC3_3VCC5MVCC12VATX电源输出的3.3V、SV12V供电。PS_ON上电控制信号。为低电平时，ATX电源输出供电。PWRBTN#PowerButton的缩写。这里指I/O向南桥送出的低电平触发信号。SVSBY3.3VSBY1.5VSBYSBY是standby的缩写。这3个是SV3.3V

31、、1.5V待机电压。SLP_S3#南桥发出的休眠控制信号，低电平有效。ATXPOWER:AT为源。ATX_PWOKPWOK是POWERO则缩写。这是电源灰色线发出的电源好信号。GMCH、ICH4:Intel845北桥和ICH4南桥。VCCRTC南桥内部的RTC实时振荡电路的供电，由3V电池和待机电压产生，互为补充。RTCRST#RTCRESET实时振荡电路的复位信号，低电平时RTC电路被复位。BATTERY:CMO电池，3V电压。PCIRST#:PC总线的复位信号。CPURST#:CPU勺复位信号。VCCVIDRegulatorCPU中VID电路的供电产生模块，输出1.2V电压。VCORE:C

32、PU勺核心供电。VRM9.0:CPU核心供电产生模块。VID4:0:CPU核心电压识别信号的组合。VIDOVID4有高有低的电平组合。CK408:CK为CLOCK勺缩写。这里指时钟芯片。CPUCLK:CPU勺总线时钟。BSEL1:0CPU的总线时钟识另1J信号组合。!%.IE丫爪'I1ffvxn工一1a、V*p*串Bt|TfcIvrvvio肥辛Ii:-w图2-7Intel平台845芯片组主板工作时序图2.3.4 序概述QVCCRTCM保才I有3V左右的供电。根据主板设计不同，一般在2.5V以上。事TCRST#高电平，通俗地讲，CMOS跳线正常，这个信号即正常。®入ATX电源接

33、头，SV待机电压输出送给I/O芯片。同时通过1117正电压调节器产生3.3V和1.5V待机电压送给南桥。OPWR开关，送出一个低电平触发I/O芯片(ITE8712)。O芯片送出一个低电平触发给南桥。醐桥驱动SLPS3桔号为高电平，送给I/O芯片。O送出PSON#言号，为低电平，送给ATX电源。卷TX电源产生3V、SV、12V供电给主板上的各电路。TX电源在送出供电约100500ms之后，发出ATXPWOK信号送给南桥和北桥芯片，即ATX电源的灰色线跳变为高电平。OTX电源发出的供电经过电压调节模块产生1.5V送给南桥和北桥，产生VCCVID供电送给CPU。©CPU在得到VCCVID供

34、电后，送出VID电压组合信号给VRM模块，同时送出BSEL频率选择信号给CLK芯片。(g)VRM根据VID的组合，产生适合CPU的电压送给CPU和北桥。CLK芯片根据CPU送出的BSELL言号，送出适合CPU的总线时钟。在VCORE供电产生后的若干毫秒，南桥发出复位信号，分别送给PCI设备和北桥，北桥在收到复位后，发出复位信号给CPU,至此，硬启动顺序完成。在上面所述的工作时序中，讲述的是大部分的主要工作信号。不同厂家会因为主板功能的需要，而对时序设计有增减，但是此工作时序兼容市面上的绝大多数Intel8xx系列芯片组工作顺序，在维修中完全可以参考。2.3.5 Intel915芯片组主板工作时

35、序图2-8为富士康设计的一款915芯片组主板的工作时序，具有代表性。MSI、ASU算厂家的主板，若有专用ASIC芯片，则会有所不同，但信号的产生顺序是不变的。当插入ATX电源后，5VSB供电输出到主板，SVSB俞出稳定后经门电路逻辑送出RSMRST#信号给南桥，南桥进入待机状态。此RSMRST#!号是由图2-8中所示的“RSMRSTcircui电路发出的，具体电路如图2-9所示，当SVSB转化出的3VSB正常后，经门电路两次反相，产生RSMRST#主板的I/O芯片为8712F,RSMRST#1号也连接此I/O的第85脚。当I/O收到SVSB电压后若干毫秒，将此脚变为高电平，此主板的设计保证了5

36、VSB及3VSB均正常的情况，南桥才能得到RSMRST#1号。RSMRST#1号在插入RSMRST韵若干毫秒后即可正常发出，按前置面板上的SWon#信号，发出一个PWRBTN#iJ南桥，南桥发出SLPS3#1号给“Poweron/offcircuit,通电开关电路，其原理图可以参考图2-10,但是在实际的主板设计中，此电路并不存在（图中“/NA就是没有安装的意思）。PS_ON#言号是由I/O发出的。CPU(Tejas/Prescott)I.GA775processorCMCH=IJrintsDikmu,3fmstm/otldrcuiSn9Tia4lAVTE©JUS4区学，IESCCH

37、M1图2-8Intel915芯片组主板工作时序图图2-9RSMRST#m生电路(100500ms)后，送PS6NJ发出后，ATXPower输出供电，同时输出供电的若干毫秒出ATX_PqPOWERGOOD）t,通俗地讲，就是ATX的灰色线会跳变为5V的高电平。经过门电路两次反相逻辑，送给南桥和北桥，见图2-11中UllE的第11脚，接ATX电源的灰色线。图中的PWRGD_3即是送给南北桥的PWRO傍号。PWRGD_3J一个低电平信号，开启南桥到时钟芯片和内存的SMB总线。0;一BC4SI+TJ-一-IP'F13V-33V*i?vjjxrCOMCOUPONWCOMCOMCOMWCt*iCO

38、U-&MPWOKW$V38w12V一-图2-10Poweron/offcircuit原理图图2-11ATX_PG信号转化过程在ATX_PG发出后，主板上产生各组供电，首先产生1.5V供电，然后产生1.2VFSB_VTT供电，最后再产生CPU核心供电（供电的产生电路，将在后续章节介绍）。核心供电产生后，VRM芯片产生PGOOD信号，此PGOOD信号被送至CLK作为CLK的开启信号，如图2-12所示。“7CLKPWRGD被送到了时钟芯片，时钟收到此信号后，开始工作，送出各组时钟信号。南桥在得到时钟电路送出的14.318MHz、33MHz、48MH时钟后，产生ICH_PWRGD信号ZCCPU

39、,送到CPU的PWR_GD脚。送出ICH_PWRGD后的若干毫秒，南桥发出PCIRST得号、PLTRST#号、ACRST信号。PCIRST畿过图2-8所示的“Buffer送到PCk集成网卡、板载1394设备、IDE设备。PLTRST送到I/O芯片、北桥、BIOS芯片。ACRSTt!至U声卡芯片。图中的“Buffer在实际的主板上一般为门电路、多个三极管或场管，部分厂家的主板，会有专用ASIC,如MIS、ASUS等。北桥收到PLCTRST#,送出CPURST给CPU,至此硬件启动完成。UIOVID4VJD3VID2VIDIVICKIDACSELVIL)5PGOODENLLIS1.6566CR77

40、CLK_PWRGD13VRM_EN;BC250=0IM16V,X7R.+/-Q%4co603图2-12VRM芯片送出PGOOD1号2.3.6 ASUS915K片组主板工作时序图2-13是一个ASUS915芯片组主板工作时序图。同样使用915芯片组但部分设计却有不同。接下来介绍这个工作时序。图2-13ASUS915芯片组主板工作时序图VCMOS电池电压正常，RTC_RST#号正常，32.7678kHz实时晶振起振正常。f入ATX电源后，ATX电源SVSBg过LD0转换出3VSR送给南桥。同时I/O芯片检测3VSB电压正常后，产生RSMRST管号给南桥。O通电开关，送出PWRBTN#合I/O,I/

41、O发出JO_PWRBTN拾南桥。翻桥送出SLP_S3#口SLP_S4得号给I/O芯片。两个信号同时为高，系统要进入S0状态。O发出PS_ON#合ATX电源。OTX电源送出±12V、+3.3V、±5V数组电压，同时延迟100500ms，送出POWROK_PS给I/O芯片。I/O芯片收到此信号后，即发出PWROK信号，给南桥和北桥。主板上的其他工作电压，如+VTT_CPU+1.5V、+2.5V_DAC+5V_Dual、+3V_Dual、+1.8VDual也在主板产生。物PU用VTT_PWRGD信号确认VTT_CPU稳定之后，CPU会发出VID0:5。VRM收至UVTT_PWRG

42、D后会本据VID组合送出Vcore。®TT_PWRGD信号还会送给ClockGenerator（时钟控制器，即时钟芯片），通知ClockGenerator可以正常发出所有时钟信号；送2VRM,作为开启VRM控制芯片工作的EN信号。OVcore正常发出后，VRM控制芯片即送出VRMPWRGD信号给南桥ICH6,以通知南桥此时Vcore已经正常发出。觥提供给的南桥工作电压及时钟都准备好后，由南桥发出PLTRST敝PCIRST#T各个设备复位。北桥在收到PLTRST#,在所需的供电及时钟正常的情况下，送出CPURST拾CPU,至此硬件启动完成。2.3.7 Intel94S965、P35芯片

43、组主板工作时序Intel945、965、P35芯片组主板工作时序和915系列基本大体是相同的，不再做详细的介绍，请对照图和915做类比。从维修的角度来说，需要了解主要的区别在供电部分，在后面的主板供电的章节中，会做详细的介绍。945芯片组主板的工作时序如图2-14所示。965芯片组主板的工作时序如图2-15所示。图2-14945芯片组主板工作时序简图CPU(CedirMillPrttkr/Coiirot'ALGA775processor图2-15965芯片组主板工作时序简图P35主板的工作时序图稍微有一些区别，如图2-16所示。CLK电路的产生信号，即图2-16中的“CK_PWRGD在

44、南桥收至ijVRM电路发出的VRMPWRGD后，向时钟芯片发出的开启信号。除了这个信号外，南桥发出的复位信号，依然是PCIRST#口PLTRST#路，但是PLTRST#送到了I/O芯片，由I/O芯片复位。I/O芯片比较常见的是F71882、F71883芯片，由I/O发出PCkPCI-ESATA/ID日空制器等。CPULGA775processorGMCHBeirlake图2-16P35芯片组主板工作时序图2.3.8 nVIDIAnForce4S构主板工作时序图2-17中是一片单桥的nForce4主板，通过学习其时序，来了解nForce芯片组主板的一些特性。025MHz晶振起振，nForce4主

45、板获得3VSB待机电压。这点是nVIDIA芯片组不同于其他芯片组之处，如果此25MHz晶振不起振，会造成主板不能加电。四O检测到待机电压正常后，向nForce4芯片发出PWRGD_SB信号，此信号的作用类似RSMRST#OPWR开关，发出PWRBTIN触发I/O芯片。O收到此触发后，送出SIOPWRBTIN给nForce4桥。Force4送出SLP_S3#（持续图）给SIO。（BIO发出PSON#合ATX电源。0ATX发出3V、5V、12V电源。12V电源送到VCORE&HTT电产生电路。5V和3.3V经PWM电路产生1.5V电压给nForce4,这个nForce4是最重要的一路供电。

46、卷TX电源送出ATX-PWRGD合SIO,表示ATX电源的各项输出已经正常。OIO收到ATXPWRG所，送出PWROK给nForce4。Force4发出HTTEN和CPUVDDEN意即为开启CPU核心供电和HTT总线需要的1.2V供电。OHTT供电产生，送给CPU和nForce4。寇）VCORE供电产生，送给CPU。在HTT供电正常后,送出HTT_VLD（HTT_VALIDnForce4。VCORE1E常后，VRM控制芯片送出VCORE_PG给nForce4。）nForce得至UHTT_VLD和VCORE_PG。向CPU发出CPU_PWROK（即CPU_PG不同厂家习惯称呼不同）。G5nFor

47、ce4向CPU发出CPURST#至此硬件启动完成。31VA15VPL1JH|k7nFuraHV(/ORr&IITTVitiRLJ3JlPlPWROk口ITIIRST=.5PWR<)kMSLPS1=5SIO.FRHIIN4PRRGDSB*I2VJITH*1.2HIIV5VSB.I图2-17nForce4架构主板时序图2.3.9 AMD平台VIA芯片组K8+K8M800工作时序在图2-18中，北桥型号为K8M800,南桥型号为VT8237。VIA芯片组AMDK8平台的产品中K8M800是非常具有代表性的。同时这款平台中普遍使用IT8282M时序控制器，也是维修的重点，要着重学习。OT

48、X电源产生的SVS用换3VSB电压。CSIO在检测SB电压正常后，送出RSMRST拾南桥。O开关产生PWRBTIN#触发I/O。(BIO送出SIO_PWRBTIN给南桥。OT8237送出SUSB#SUSC桔号给SIO。(BUSB折口SUSC桔号作用等同于SLPS3#口SLPS4得号，持续为高。0SIO送出PSONSIO#(持续低)给日序控制器IT8282M。机8282M送出PSON#合ATX电源。TX输出供电。OTX输出ATXPWRGD合IT8282M和SIO芯片。(Hit8282M输出+2.5VDUAL_REF此信号从描述上理解为2.5VDUAL供电的基准信号，在实际的电路中用做开启2.5V

49、的内存供电。421T8282M输出VDDAEN2.5V供电开启信号，产生CPU需要的2.5V电压。)IT8282M输出VCOREENf至UVRM。VRM产生VCORBiCPUVRM控制芯片经反馈确定VCORE电压稳定后,发出VCORE_PG言号给IT8282M。IT8282M输出1.2VEN信号到VLDT产生电路，此电路产生1.2V后，将1.2V电压送到IT8282M的第2脚。(g)IT8282M在得到VLDTl.2V后，第11脚送出SBPWROK合VT8237,VT8237收到此信号后，分别发出CPU-PWROK合CPU,发出NBPWROK合北桥。VT8237发出CPU_PWRO诟，发出SB

50、PCIRST#北桥。北桥收到SBPCIRST#,送出CPU_RST#CPU,至此硬件启动完成。lFlPWK<IK勰MHrpx二K西RSMRST南帏S«lPWRBll-rJ5US乍WWRrm日fSItPL_PWRUK求CPLLkSiaMT勾RM、CORE_PG学SBPWROKI?VCORE.ENB2.5-1M£ATXPWRGDI't_7.廿国而SVDiMLJU:加IWR2Mvi*orepg!5图2-18VIA芯片组K8+K8M800C作时序图2.3.10 IT8282M工作时序IT8282M（见图2-19、图2-20）是联阳半导体公司生产的一颗用于K8CPU平台

51、的增强型时序控制器，主要用来控制K8平台的上电、内存电压、VDDA2.5V电压、VLDT1.2V电压、Vcore电压的产生，以及CPU的PWRGD信号的发出。IT8282M芯片多用于VIA芯片组+K8CPU平台中。IT8282M如果损坏，可引起不上电、无复位、电压不正常等各种故障。图2-19IT8282M芯片实物图VC0RE_-3t>a=VLDT_12OEVJI'/1M_STRorSB_PSON*OEACPf_S3OTATX_h：ARGCHgngnn65432m?09一T8282MO12345678_ENIEN凡ENMSTREMPWRGDUnRSTBTW（；nATX_PSONff

52、图2-20IT8282M引脚定义图IT8282M的工作流程：05VSB电压要先送到IT8282M的第16脚，这个电压是IT8282M工作的最基本电压。醐桥将SLPS3#言号送到第6脚的ACPIS3使之变为低电平，为主板上电做好第一步准备。醐桥发出SBPSON信号送到第5脚的SBPSON#至此，南桥负责的上电准备工作完成。iSB_PSON借号变为低电平1科s后，IT8282M会通过第9脚将ATX_PSON得号发送至UATX电源。TX电源开始工作，并发出12V、SV3.3V等电压。当上述电压有效并稳定约60ms后，ATX电源发出ATX_PWRGD言号送到IT8282M的第7脚，通知IT8282M主

53、板上的基本工作电压已经准备好。dT8282M第7脚的ATXPWRGD信号有效50ds之后，IT8282M会通过第12脚发出VDIMM_STR_EN信号。此信号是内存电压的可执行信号，相应的电压转换模块（常用的有ISL652RAPW7057、W83321）收到这个信号后会发出VDIMM电压，一般为2.6V或1.8V。同时这个电压还会回发给IT8282M的第4脚用做反馈。®DIMM_STREN信号有效2ms之后（其有效的定义为从02.25V）,IT8282M由第14脚发出VDDA_EN信号，用来通知相应电压转换模块输出供CPU工作的VDDA2.5V电压，同时这个电压会回发给IT8282M

54、的第3脚用做反馈。®DDA电压有效2ms后（此电压有效的定义为VDDA电压达到并稳定在2.25V以上），VCORE_EN言号会由IT8282M的第13脚发出给CPU的PWM供电模块（一般为ISL6566求发出CPU工作所需的VCOREt压。®CORE电压正常发出并稳定后，PWM模块会发出VCOREGD言号给IT8282M的第1脚，通知IT8282MCPU的电压已经准备好。T8282M在VCORE_GM效50ds后，会由第15脚发出VLDT_EN言号给相应的供电模块使其工作，并将VLDT电压回送给IT8282M的第2脚。O当IT8282M接到VLDT电压并有效2ms后（有效的

55、定义为1.OV以上），由第11脚发出CPU_PWRGD言号给CPU。2.3.11 nVIDIAMCP68芯片组AMD平台工作时序MCP51、61芯片组主板是市场中保有量最大的AM2CPU平台的主板。本节以MCP68芯片组为代表，讲解这种平台主板的工作时序。在AM2平台主板中，常用到的时序控制器是华邦公司生产的W83303、W83304芯片，下面会介绍这两个芯片的引脚定义。1.MCP68工作时序在图2-21中，已经详细地标示了POWERUP上电的步骤。不同厂家的标示习惯是不同的，图2-21中带有“*号的表示低电平有效。图2-21MCP68工作时序简图按照标示的步骤来讲解工作流程如下：“FPIOW“FRONTPANELINPUT/OUTPUTt置输入/输出面板，按PWR开关时，向I/O芯片83627DHG发出SIO-PSIN#虫发，这是一个3.3VOV的跳变。3627DHG向MCP68（北桥）发出PWRBTN*,这也是一个低电平跳变。创CP68向W83304芯片发出S5#言号，为持续