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笔记本电脑CPU、芯片组与EC芯片故障的诊断方法
来源:本站整理  作者:佚名  2014-07-08 15:34:10

    1.2芯片组理论基础
    旧平台对于芯片组的定义是北桥芯片和南桥芯片的统称,其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥,主要负责对CPU、内存以及显卡等硬件设备的支持,部分北桥内还集成显示核心。南桥芯片则负责对各种接口(如硬盘接口、USB接口以及网络功能模块和音频功能模块)的支持。
    芯片组不仅是主板的核心,其性能还决定了整个主板的性能。
    芯片组并非一定要采用双芯片设计,单芯片设计的芯片组很早就已经出现。但直到Intel公司的酷睿i系列处理器和AMD公司的CPU系列处理器开始集成大部分北桥芯片的功能,单芯片设计的芯片组才开始成为主流。虽然芯片组衍变成了单芯片,但习惯上还是沿用旧名称,Intel公司采用的单芯片芯片组称为PCH, AMD公司采用的单芯片芯片组称为FCH.
    1. Intel公司的芯片组
    PCH芯片是主板的核心,提供对音频功能模块、网络功能模块以及硬盘接口、光驱接口、USB接口等的支持和通信。PCH芯片还具有电源管理以及产生各种控制信号的作用。PCH芯片也是通过各种不同的总线与EC芯片、网络芯片、音频芯片及各种接口进行数据交换和控制。
    如图3所示的Intel公司芯片组PCH芯片的信号引脚电路图1所示,图中RTC (Real-TimeClock)为实时时钟。PCH芯片的RTC信号组线中的RTCX 1和RTCX2用于连接PCH芯片外部的32.768kHz实时时钟晶振、谐振电容等组成实时时钟电路。该电路在没有电源适配器或可充电电池供电的情况下,依然有主板上的CMOs电池供电,所以其一直是在工作的。

    LPC总线在Intel平台中主要应用于PCH芯片与EC芯片等硬件和相关设备之间的连接。在LPC总线上传输的类型包括存储器读/写、I/O读泻、DMA谕写、总线主存储器读/写、总线主I/O读/写以及固件存储器读/写等。
    LPC总线的LAD[3:0]信号组线主要用于传输命令、地址和数据信息。这些信息包括启动、停止(中止一个周期)、传输类型(内存、I/O, DMA )、传输方向(街写)、地址、数据、大小、等待状态、DMA通道和总线主授等。
    IHDA信号组线在Intel的PCH芯片中,主要用于连接主板上的高清音频功能模块,实现与音频功能模块之间的数据交换及控制。
    JTAG信号组线主要用于芯片的测试,包括模式选择、时钟、数据输入和数据输出。
    SPI总线是一种高速通信总线,可用于连接EEPROM和FLASH芯片等硬件设备。SPI包括数据输入、数据输出、时钟和控制4条线路,具有结构简单、利于设计的特点。
    SATA (Serial Advanced Technology Attachment)总线可以说是一种广为人知的总线标准,其代替了过去的IDE,成为主板上连接硬盘和光驱接口广泛采用的总线类型。
    SATA总线包括SATA 1.5Gbit/s, SATA 3Gbit/s和SATA 6Gbit/s三种规格,其具有纠错能力强、传输速率快等优点。在PCH芯片中通常有多组SATA总线连接,用作PCH芯片与光驱接口、硬盘接口等硬件设备的数据传输通道。
    如图4所示的Intel公司芯片组PCH芯片的信号引脚电路图2中,PCH芯片的PCI-E功能模块主要用于与主板上的网络功能模块、读卡器等进行数据信息的传输和控制。

    SMBUS(System Management Bus,系统管理总线)是一种低速率通信总线,其作用是传输和控制硬件设备信息。
    CLOCKS为PCH芯片的时钟功能模块,用于输出时钟信号给主板上的各种电路和硬件设备。
    如图5所示的Intel公司芯片组PCH芯片的信号引脚电路图3中,PCH芯片的DMI、FDI信号组线用于与CPU之间的通信。

    System Power Management(系统电源管理)是PCH芯片十分重要的一个功能模块,其通过相关引脚发送控制信号,控制笔记本电脑的开机启动过程以及笔记本电脑的工作状态。
    如图6所示的Intel公司芯片组PCH芯片的信号引脚电路图4中,LVDS用于连接笔记本电脑的液晶显示屏接口,实现PCH芯片与液晶显示屏之间的数据传输和控制;CRT连接笔记本电脑的VGA视频接口,Digital Display Interface用于连接HDMI视频接口。

    此外,芯片组还有USB和PCI等总线用于与外部硬件设备的数据传输和控制。USB信号组线用于支持USB接口等硬件设备的通信。PCI总线是一种已经被PCI-E总线所取代的总线类型,但是某些芯片组会保留PCI信号组线,用于支持PCI插槽等设备。
    2. AM D公司的芯片组
    其实AMD公司和Intel公司采用的很多总线类型都是相同的。通过对PCH芯片的了解,读者也能大致了解FCH芯片内部功能模块和各种信号组线所应连接到的外部硬件设备。
    如图7所示的AMD公司芯片组FCH芯片的信号引脚电路图1中,标示出了FCH芯片的PCI-E、PCI、 LPC总线以及时钟等信号组线。这些信号总线通常用于连接外部电路中的CPU、 EC芯片等硬件设备,并向主板上的各种电路和硬件设备提供时钟信号。

    如图8所示的AMD公司芯片组FCH芯片的信号引脚电路图2中,标示出了FCH芯片的USB以及高清音频等信号组线,用于连接主板上的音频功能模块和USB接口等电路和硬件设备,从而实现FCH芯片与这些电路和硬件设备之间的数据传输和控制。

    如图9所示的AMD公司芯片组FCH芯片的信号引脚电路图3中,标示出了FCH芯片的SATA、VGA信号组线以及硬件监控功能模块。这些信号组线主要用于连接主板上的硬盘、光驱接口电路和VGA视频接口电路等功能模块。

   1.3 EC芯片理论基础
    EC芯片是笔记本电脑主板上仅次于芯片组的重要芯片,其外部主要与芯片组、键盘、触摸板等硬件设备相连,用于信息传送和控制。此外,EC芯片还承担着计算机系统的部分电源管理工作。
    EC芯片是主板上体积较大、引脚较多的芯片,比较容易辨别。在笔记本电脑检修过程中,特别是一些不能开机的故障检修中,经常会遇到EC芯片出现问题而导致故障的情况,如图10所示为EC芯片电路图,从图中可以看出EC芯片的引脚较多,且相对杂乱,在对EC芯片进行检修时,应重点掌握EC芯片的工作条件,如其供电、复位和时钟信号;还有就是掌握EC芯片在开机过程中信号的接收和发送等方面的内容。

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关键词:CPU EC芯片

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