主板的硬件原理

答案：
　　主板是电脑中最大的一块印刷电路板，它提供了CPU、各种介面卡、内存条和硬盘、软驱、光驱的插槽（或接口），其他的外部设备也会通过主板上的I/O接口连接到计算机上。在主板中最容易出故障的地方为电源部分、BIOS和I/O电路部分。下面我们将分别对这几部分加以讨论。 
1-1 电源部分
一．　 概述 
　　机箱中的电源给主板提供了+3.3V、+5V、+5V Standby、地、+12V、-5V、-12V（ATX电源）几种电压（AT电源仅提供+5V、+12V、地、-5V、-12V），随着制造工艺的进步，CPU所需要的核心电压也越来越低（电压降低不仅有助于CPU的频率达到更高，同时CPU的发热量也会降低），这样，从核心电压与I/O电压相同的单电压CPU（如Intel的奔腾、AMD的K5、IBM/Cyrix的6x86）逐步演进为核心电压与I/O电压不同的双电压CPU（如Intel的多能奔腾以后、AMD的K6以后、IBM/Cyrix的MII）。在华硕主板上，产生CPU所需要的核心电压的设计主要有两种：一种是采用电压转换器（regulator）线性转换，另一种是采用开关(switch)电源。 

二．采用开关(switch)电源与电压转换器（regulator）线性转换 
图1 开关(switch)电源原理示意图
图2 开关(switch)电源效果图


　　由上面两图可以看到：输出的电压将送到控制器（即后面所标识的HIP6003/6019之类）进行比较，如果低于预定的下限，则控制器打开开关，使输出电压上升；如果高于预定的上限，则控制器关闭开关，使输出电压下降。输出电压呈锯齿状波动，如果上下限之间的电压差足够小，则控制器快速开关，输出电压就是预定的电压值。 


　　下图是采用电压转换器（regulator）线性转换的示意图， 
在TX97系列、SP97-V和早期的P2L97中，Vi/o的产生都是采用这种方式，它是用3055之类将＋5V 直接降压至＋3V，其余的电能以热的形式耗散出去。 现在产生电压（Vi/o和Vcore）采用的是开关(switch)电源方式。比起线性转换方式，它发热量小，也更省电。 

1-2 系统启动和POST自检过程 

　　系统安装完毕以后，上电启动。整个系统会按照如下顺序完成初始化和自检过程。 

　　系统上电—— 主板上由+5V standby得出+3V standby，产生PSON#信号给电源，电源发出+12V、+5V等各种电压给主板，各种电压稳定后，主板上产生PG1信号，此信号转成POWER OK信号发给南桥， 南桥发出信号启动系统—— CPU采样BF确定时钟频率，设置CS和IP寄存器，从地址FFFFFFF0开始执行BIOS程序 ——执行POST程序—— 调用19h中断 ——19h中断读软盘的0面、0磁道、1扇区或硬盘的0柱面、0面、1扇区去寻找引导扇区—— 引导程序装入操作系统的内核文件——把控制权交给操作系统。 

　　当计算机出现问题不能启动时，BIOS程序会从PC喇叭发出一些提示信息，从而找出发生故障的部件。华硕主板采用的是Award公司的BIOS，PC喇叭声音的含意如下：

重复短响或既无声音又无显示：电源部分有问题 

不断地响（长声）：内存没有插好或已损坏 

1长2短：显示部分有错误（显卡没有插好或已损坏、显示器有故障） 

1长3短：键盘控制器错误 

1短：系统正常启动 

2短：常规错误，请进入CMOS SETUP重新设置不正确的选项 

1-3 I/O电路部分 

　　图1 由上图可知，IDE的控制芯片是South Bridge，并且由于采用两个通道对两个IDE进行控制，所以一个IDE口坏了，对另一个没有影响。两个串口分别由一个75232（或6571等）控制，并口、红外口、键盘鼠标口和软驱、串口控制器再分别连到多能I/O控制芯片上。
 

                        
            
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（出处：http://www.zzzyk.com/）

            
              
                 
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