主板的故障检测解读.ppt
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1、Version 2.0主板的故障检测主板的故障检测2任务任务1了解主板的基本工作原理了解主板的基本工作原理任务任务2主板的故障检测及常见故障处理方法主板的故障检测及常见故障处理方法Page 2/38*3任务1 了解主板的基本工作原理5.1.1主主板板的的模模块块结结构构功能功能主主板板主主要要由由CPU芯芯片片组组(Chipset)、高高速速缓缓存存(Cache)、系系统统总总线线槽槽、RAM(内内 存存)、系系 统统BIOS(基基本本输输入入输输出出管管理理系系统统)及及输输入入输输出出设设备备接接口口等等组组成成。主主板板的的主主要要功功能能是是支支撑撑和和协协调调主主板板上上的的各各个个
2、功功能能部部件件运运行行工工作作,为为它它们们提提供供信信息息通通路路和和数数据据通通道道。计计算算机机的的主主要要电电路路和和核核心心部部件都集成在主板上。件都集成在主板上。Page 3/38*4任务1 了解主板的基本工作原理名称名称作作 用用名称名称作作 用用AGP1AGP1AGPAGP显示卡接口显示卡接口ATX l2VATX l2V12V 4pin12V 4pin电源接口电源接口ATX1ATX1标准标准20pin ATX20pin ATX电源接口电源接口AUDI01AUDI01MicMic/Speaker/Speaker输出接口输出接口BT1BT13 3伏的电池给实时时钟供电伏的电池给实
3、时时钟供电CDIN1CDIN1主主CD-inCD-in接口接口CDIN2CDIN2从从CD-inCD-in接口接口CASFAN1CASFAN1机箱冷却风扇接头机箱冷却风扇接头CNR1CNR1网络通讯接口网络通讯接口COM2COM2板载板载COM2COM2接口接口CPUFAN1CPUFAN1CPUCPU冷却风扇冷却风扇CPU SocketCPU SocketCPUCPU插座插座(mPGA478)(mPGA478)DIMM1DIMM1 DIMM2 DIMM2两个两个184pin DDR184pin DDR插槽插槽FDD1FDD1软驱连接器软驱连接器IDE1IDE1第第IDEIDE接口接口IDE2I
4、DE2第二第二IDEIDE接口接口Ir1Ir1红外接口红外接口JP3JP3BIOSBIOS保护跳线保护跳线JP1JP1清除清除CMOSCMOS跳线跳线JP4JP4选择板载网卡跳线选择板载网卡跳线LED1LED1LEDLED接头接头USB 2USB 2、3 3前置前置USBUSB面板接头面板接头PANEL1PANEL1接机箱面板的开关和接机箱面板的开关和LEDLEDPCI1PCI1PCI3PCI3三个三个32-bit PCI32-bit PCI扩展槽扩展槽PWRFAN1PWRFAN1电源风扇接口电源风扇接口SPEAKER1SPEAKER1喇叭接口喇叭接口VID4VID4VIDOVIDO核心电压选
5、择跳线核心电压选择跳线(测试用测试用)WOL1WOL1网络唤醒接口网络唤醒接口WOM1WOM1ModemModem唤醒接口唤醒接口Page 4/38*5任务1 了解主板的基本工作原理按其电路功能分为以下几大模块。按其电路功能分为以下几大模块。1CPU模块模块CPU模模块块包包括括CPU芯芯片片、CPU插插座座和和风风扇扇。CPU的的类类型型不不同同,CPU的插座也不一样。的插座也不一样。2内存模块内存模块内存模块包括内存插槽和内存条。内存模块包括内存插槽和内存条。内内存存插插槽槽是是连连接接和和放放置置内内存存条条的的地地方方,它它决决定定着着所所安安装装的的内内存存条条类型,目前的形式有类型
6、,目前的形式有168线槽线槽(DIMM槽槽)和和184线槽线槽(RIMM槽槽)。3芯片组芯片组(Chipset)芯芯片片组组称称为为控控制制芯芯片片组组(Chipset),由由一一片片或或多多片片超超大大规规模模集集成成电电路芯片构成。主要包括以下功能电路。路芯片构成。主要包括以下功能电路。1)总线控制器)总线控制器其其主主要要功功能能是是执执行行CPU的的命命令令,根根据据CPU的的状状态态信信号号译译码码出出各各种控制命令,并代替种控制命令,并代替CPU去下达命令,送往各功能电路去下达命令,送往各功能电路Page 5/38*6任务1 了解主板的基本工作原理2)计时)计时/计数器计数器计计时
7、时/计计数数器器是是计计算算机机电电路路中中的的辅辅助助时时钟钟发发生生器器,用用硬硬件件电电路路实实现现分分频频并并产产生生其其他他时时钟钟脉脉冲冲,供供给给除除CPU以以外外的的其其他他电电路路使使用用,它它产产生生的的时时钟钟主主要要有有三三种种用用途途:一一是是系系统统时时钟钟计计时时(SystemTimerCLK),作作为为系系统统计计时时及及时时间间的的处处理理;二二是是内内存存刷刷新新时时钟钟(DRAMRefresh CLK),对对DRAM进进行行数数据据刷刷新新;三三是是喇喇叭叭声声音音时时钟钟(SPEAKCLK),产生各种声频的时钟,用来控制扬声器发声。,产生各种声频的时钟,
8、用来控制扬声器发声。3)中断控制器)中断控制器控制各种硬件向控制各种硬件向CPU申请中断的优先权。申请中断的优先权。4)DMA通道控制器通道控制器芯片组中含有芯片组中含有DMA通道控制器,实现通道控制器,实现8条数据通道条数据通道DQR0DQR7的控制和管理。目前用的控制和管理。目前用DMA通道与计算机直接进行数据交通道与计算机直接进行数据交换的设备有软盘、换的设备有软盘、IDE接口的接口的UltraDMA硬盘、硬盘、SCSI硬盘和光驱等硬盘和光驱等外部设备外部设备Page 6/38*7任务1 了解主板的基本工作原理5)实时计时器时钟和)实时计时器时钟和CMOSRAM实实时时计计时时器器时时钟
9、钟为为系系统统提提供供日日期期和和时时间间,当当系系统统关关机机后后,将将日日期期和时间储存在和时间储存在CMOSRAM中,由电池供电,并继续走时。中,由电池供电,并继续走时。目目前前随随着着集集成成度度的的发发展展,芯芯片片组组大大多多被被集集成成为为北北桥桥芯芯片片和和南南桥桥芯芯片片。北北桥桥芯芯片片是是主主板板上上离离CPU最最近近的的一一块块芯芯片片,掌掌管管着着L2或或L3Cache、内内存存接接口口、CPU接接口口、AGP高高速速图图形形接接口口及及ECC纠纠错错等等。南南桥桥芯芯片片负负责责KBC(键键盘盘控控制制器器)、RTC(实实时时时时钟钟控控制制器器)、PCI、ISA、
10、USB、UltraDMA/33(66)EIDE数数据据传传输输方方式式和和ACPI(高高级级能能源管理源管理)等。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥。等。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥。除除了了最最通通用用的的南南北北桥桥结结构构外外,芯芯片片组组还还向向更更高高级级的的加加速速集集成成架架构构发发展展,如如Intel的的8xx系系列列芯芯片片组组,它它将将一一些些子子系系统统如如IDE接接口口、音音效效和和USB直直接接接接入入主主芯芯片片。芯芯片片组组的的类类型型将将直直接接影影响响主主板板甚甚至至整整机机的性能。的性能。Page 7/38*8任务1 了解主板的基本工作原理
11、4BIOS基本输入输出系统基本输入输出系统BIOS主主要要用用于于控控制制管管理理整整个个计计算算机机系系统统的的输输入入输输出出,BIOS被被固固化化在在ROM中中,ROM是是焊焊在在或或插插在在主主板板上上的的一一个个集集成成电电路路芯芯片片,其其中中保保存存有有计计算算机机系系统统最最重重要要的的基基本本输输入入/输输出出程程序序、系系统统设设置置程程序序、开开机机上上电电自自检检程程序序。目目前前主主板板上上的的BIOSROM芯芯片片都都是是用用FlashROM,所以可以对它进行升级。,所以可以对它进行升级。5总线扩展槽总线扩展槽可可插插放放各各种种用用途途的的功功能能板板卡卡,如如显
12、显卡卡、声声卡卡、网网卡卡、视视频频转转接接卡卡等等。根根据据不不同同的的标标准准,扩扩展展槽槽有有:ISA、PCI和和AGP扩扩展展槽槽总总线线。ISA又又分分为为ISA和和EISA;PCI分分为为PCI、PCI2.1、PCIX和和PCIE;AGP分分为为AGP1X、2X、4X和和8X。这这些些扩扩展展槽槽并并行行排排列列在在主主板板上上,ISA总总线线扩扩展展槽槽为为黑黑色色;PCI总总线线扩扩展展槽槽为为白白色色,但但比比ISA总总线线扩扩展槽短些;展槽短些;AGP扩展槽是离扩展槽是离CPU插座最近的褐色插槽。插座最近的褐色插槽。PCIExpress是第三代是第三代I/O总线技术,有总线
13、技术,有1X、4X、8X及及16X。PCI扩扩展展槽槽在在主主板板上上均均有有编编号号,靠靠近近AGP端端口口的的PCI槽槽一一般般定定为为1号号,然然后后依依次次向向ISA槽槽方方向向分分别别编编为为2至至5号号。PCI槽槽编编号号在在某某些些操操作系统或应用软件中可能用到。作系统或应用软件中可能用到。Page 8/38*9任务1 了解主板的基本工作原理6外设接口外设接口486以以上上计计算算机机的的主主板板上上集集成成了了软软硬硬盘盘控控制制器器、串串并并行行接接口口,现现在在还还将将网网卡卡、显显卡卡、声声卡卡等等都都集集成成在在主主板板上上,即即所所谓谓的的ALLINONE主板。目前主
14、板都带有:主板。目前主板都带有:(1)一个串行接口。用来连接鼠标或一个串行接口。用来连接鼠标或Modem等串行设备;等串行设备;(2)一个并行接口。用来连接打印机等并行设备;一个并行接口。用来连接打印机等并行设备;(3)两个以上两个以上USB接口。用来连接接口。用来连接USB设备;设备;(4)两两个个IDE接接口口。用用来来连连接接硬硬盘盘或或光光驱驱;或或两两个个以以上上的的SATA接接口。口。(5)一个软驱接口。用来连接软盘驱动器;一个软驱接口。用来连接软盘驱动器;(6)两个两个PS接口。用来连接键盘和鼠标;接口。用来连接键盘和鼠标;(7)三个模拟信号接口。用来连接话筒、扬声器等;三个模拟
15、信号接口。用来连接话筒、扬声器等;(8)一个游戏杆接口。一个游戏杆接口。Page 9/38*10任务1 了解主板的基本工作原理5.1.2主板的总线结构分析主板的总线结构分析主主板板上上关关键键的的技技术术是是主主板板的的总总线线技技术术。计计算算机机的的总总线线就就是是主主板板上上传传输输信信息息的的通通道道。CPU是是计计算算机机的的大大脑脑,总总线线就就是是计计算算机机的的中中枢枢神神经经。主主板板的的总总线线按按传传送送的的信信息息含含义义分分为为数数据据总总线线、地地址址总总线线和和控控制制总总线线。CPU要要发发送送或或读读取取任任何何一一个个信信息息都都必必须须通通过过总总线线来来
16、完完成成,计算机所有功能部件都挂接在总线上。计算机所有功能部件都挂接在总线上。1.总线结构图总线结构图主板总线结构如图主板总线结构如图5-2、图、图5-3所示。所示。2总线的分级总线的分级一般总线可分为系统总线、局部总线和模块内部总线一般总线可分为系统总线、局部总线和模块内部总线Page 10/38*11任务1 了解主板的基本工作原理Page 11/38*12任务1 了解主板的基本工作原理前前 端端 系系 统统 总总 线线(Front Side Bus,简简称称FSB)是是CPU和和主主板板的的 北北 桥桥 芯芯 片片 或或 者者MCH(内内存存控控制制集集线线器器)之之间间的的数数据据通通道
17、道,即即CPU外外部部总总线线。前前端端总总线线频频率率即即是是CPU的的端端口口频频率率,与与内内存存总总线线频频率率相相同同,但但与与主主板板主主频频(CPU外外频频)不同。不同。1)系统总线)系统总线是一个是一个64位数据线和位数据线和32位地址线的同步总线。此总线连接着位地址线的同步总线。此总线连接着CPU、Cache、DRAM及北桥芯片。及北桥芯片。AGP总线与总线与PCI局部总线控制器通过芯片局部总线控制器通过芯片组与系统总线相连。组与系统总线相连。Page 12/38*13任务1 了解主板的基本工作原理Intel的的QuadPumped(4倍倍并并发发)总总线线,可可以以使使系系
18、统统总总线线在在一一个个时时钟钟周周期期内内传传送送4次次数数据据。对对于于前前端端总总线线频频率率为为400MHz的的P4处处理理器器(外外频频为为100MHz)来来说说,QuadPumpedBus可可以以在在一一个个时时钟钟周周期期内内,在总线上同时传送四路在总线上同时传送四路64bit数据。数据。因此,其前端总线的实际数据传输性能相当于因此,其前端总线的实际数据传输性能相当于4条条100MHz的前的前端总线之和。最快的端总线之和。最快的P4平台的平台的FSB已经达到了已经达到了1600MHz。2)局部总线)局部总线局局部部总总线线是是一一个个32位位(或或64位位)的的同同步步总总线线。
19、通通过过PCI局局部部总总线线控控制制器器(南南桥桥芯芯片片的的一一部部分分)和和北北桥桥芯芯片片与与高高速速的的系系统统总总线线相相连连,通通过过PCI-PCI桥和桥和PCI-ISA桥芯片分别与高速的桥芯片分别与高速的PCI卡相接。卡相接。桥桥芯芯片片在在此此起起到到了了信信号号速速度度缓缓冲冲、电电平平转转换换和和控控制制协协议议的的转转换换作作用用。通过桥将两类不同的总线联接在一起。通过桥将两类不同的总线联接在一起。3)模块内部总线)模块内部总线模模块块内内部部总总线线是是各各电电路路模模块块内内的的信信号号通通道道,如如存存储储器器模模块块内内的的存存储器总线、储器总线、I/O模块内的
20、模块内的I/O总线等,接口总线也属于模块内部总线。总线等,接口总线也属于模块内部总线。Page 13/38*14任务1 了解主板的基本工作原理3主板常用总线主板常用总线总总线线是是一一组组信信号号线线,是是在在多多于于2个个模模块块(子子系系统统或或设设备备)间间相相互互通通讯的通路。主板上常用的总线类型有讯的通路。主板上常用的总线类型有ISA、PCI、AGP和和EISA。1)ISA总线总线ISA(即即工工业业标标准准结结构构总总线线),也也叫叫AT总总线线。数数据据宽宽度度16位位,工工作作频频率率为为8MHz,数数据据传传输输率率为为8MB/s。可可以以与与8位位和和16位位外外部部设设备
21、相连接。备相连接。2)EISA总线总线EISA总总线线是是ISA的的扩扩展展,数数据据宽宽度度32位位,32位位地地址址线线,最最大大数数据转输率为据转输率为33MB/s,与,与ISA全兼容。全兼容。Page 14/38*15任务1 了解主板的基本工作原理3)PCI总线总线PCI总总线线即即外外围围部部件件互互连连总总线线。其其总总线线数数据据宽宽度度为为32位位或或64位位,工工作作频频率率66MHz,最最大大传传输输率率:在在32位位时时为为132MBs,64位位时时为为528MBs。32位位PCI总总线线采采用用124针针连连接接器器,64位位PCI用用188针针连连接接器器。支支持持即
22、即插插即即用用(PnP)。所所谓谓即即插插即即用用,是是指指当当板板卡卡插插入入系系统统时时,系系统统会会自自动动对对板板卡卡所所需需资资源源进进行行分分配配,如如基基地地址址、中中断断号号等,并自动寻找相应的驱动程序。等,并自动寻找相应的驱动程序。PCIExpress是是第第三三代代I/O总总线线技技术术,有有1X、4X、8X及及16X。PCIExpress接接口口支支持持热热拔拔插插。用用于于取取代代AGP接接口口的的PCIExpress接接口口位位宽宽为为16X,能能够够提提供供上上行行、下下行行24GB/s的的带带宽宽,远远远远超超过过AGP8X的的2.1GB/s的带宽。的带宽。Pag
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