計(jì)算機(jī)主板芯片級維修在實(shí)踐中的應(yīng)用

莫受忠

摘要

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚脑O(shè)備之一。計(jì)算機(jī)主板芯片作為計(jì)算機(jī)中重要的組成部分，日常的維修與保養(yǎng)需要引起額外的重視。本文主要對計(jì)算機(jī)主板開機(jī)電路以及功能板電路進(jìn)行檢測與維修，在進(jìn)行電路故障檢測與排除的過程中，了解電路的工作原理，記錄檢測的過程，確定故障點(diǎn)并排除故障，簡述計(jì)算機(jī)主板芯片級維修在實(shí)踐中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 主板芯片級維修 實(shí)踐 應(yīng)用

計(jì)算機(jī)的普及給人們帶來方便的同時(shí)，電腦硬件設(shè)備的故障日益增多，社會(huì)需要具有電腦維修技術(shù)的人才需求。計(jì)算機(jī)主板芯片級維修是一門技術(shù)含量非常高的技術(shù)，不僅需要維修人員具有較高的專業(yè)理論知識(shí)，同時(shí)還需要具有較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力。

1 計(jì)算機(jī)主板芯片級維修

在計(jì)算機(jī)維修的領(lǐng)域中，主要分為一級維修與二級維修，一級維修指的是板卡級維修，而二級維修指的是芯片級維修。在進(jìn)行一級維修時(shí)，不對芯片進(jìn)行更換，只是對顯卡、硬盤以及軟件這些配件進(jìn)行更換;二級維修也就是芯片級維修，需要有更高的技術(shù)作為支撐，如果計(jì)算機(jī)主板上的工作電路出現(xiàn)故障后需要進(jìn)行替換，包括開機(jī)芯片、I/O芯片、南北橋芯片、門電路芯片等電子元件的替換，在芯片電路維修中涉及到的技術(shù)含量非常高。

2 計(jì)算機(jī)主板開機(jī)電路分析及檢測維修

2.1 開機(jī)電路常見故障及檢修流程

計(jì)算機(jī)主板開機(jī)電路出現(xiàn)故障有很多情況，主要的故障有計(jì)算機(jī)開機(jī)后主板無法正常加電;當(dāng)開機(jī)之后沒有反應(yīng)并自動(dòng)關(guān)機(jī);無法開關(guān)機(jī);通電之后無法開機(jī)或自動(dòng)開機(jī)等情況，比如連接ATX電源綠線的開機(jī)控制三極管、二極管、開機(jī)實(shí)時(shí)晶振、諧振電容、南橋芯片、I/O芯片、門電路芯片等電子元件的損壞，根據(jù)主板開機(jī)電路檢測流程進(jìn)行故障檢測，如圖1所示。

2.2 主板開機(jī)電路結(jié)構(gòu)及部分電路作用

以精英主板H81H3-M7開機(jī)電路為例。ATX電源主要的功能就是控制主板的開機(jī)電路，為主板進(jìn)行供電，能夠讓主板得以正常的工作，在主板開機(jī)電路中，有很多元件組成，其中主要涵蓋了ATX電源、南橋芯片、I/O芯片、CMOS跳線、開機(jī)復(fù)位按鍵連接插座、實(shí)時(shí)晶振、CMOS電池等電子元件組成，主流主板開機(jī)電路有南橋芯片和I/O芯片、智能芯片和I/O芯片組成;而非主流主板開機(jī)電路主要由南橋芯片和門電路組成。

2.2.1 ATX電源插座

主要的功能就是為主板上的待機(jī)電路和ATX電源內(nèi)部的啟動(dòng)電路提供工作電壓，主電源電壓輸出電路能夠輸出5V、12V、3.3V的電壓，為主板上的各功能電路進(jìn)行供電，其中24針ATX電源接口中，第9腳和第16腳主要為開機(jī)電路提供電源電壓。

2.2.2 南橋芯片

當(dāng)按下開機(jī)按鍵時(shí)，南橋芯片內(nèi)部的電路會(huì)接受到相應(yīng)的信號(hào)，當(dāng)I/O芯片也發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)時(shí)會(huì)直接向ATX電源進(jìn)行信號(hào)的輸出，控制開機(jī)。

2.2.3 I/O芯片

在主板的開機(jī)電路中，電源的第16腳由I/O芯片內(nèi)部電路控制接收或發(fā)送開機(jī)出發(fā)信號(hào)，控制開機(jī)。

2.2.4 開機(jī)鍵（PW-ON）

開機(jī)鍵一端接地，另一端連接ATX電源接口的第9腳，再連接南橋芯片或I/O芯片，當(dāng)開機(jī)鍵操作時(shí)，向南橋芯片或I/O芯片產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)。

2.2.5 三端穩(wěn)壓器

三端穩(wěn)壓器是將AIX電源的輸出電壓由5V穩(wěn)壓后轉(zhuǎn)變?yōu)?.3V，為開機(jī)電路供電。

2.2.6 CMOS電池

當(dāng)電腦處于關(guān)閉的狀態(tài)時(shí)能夠?yàn)橹靼謇^續(xù)供電，并保存BIOS中的信息，時(shí)BIOS中的信息不丟失，電池沒電主板不能正常啟動(dòng)。

2.2.7 實(shí)時(shí)晶振

產(chǎn)生南橋芯片工作時(shí)鐘信號(hào)。

2.3 主板開機(jī)電路的工作原理

由南橋芯片和I/O芯片組成的開機(jī)電路，工作原理為：當(dāng)ATX電源沒有接通時(shí)，會(huì)由CMOS電池進(jìn)行供電，但是提供的電壓不高，該電壓通過三端穩(wěn)壓二極管D6、CMOS跳線和電阻R112為南橋芯片進(jìn)行供電，保證主板BIOS的存儲(chǔ)設(shè)置，在這種情況下，南橋芯片獲得相應(yīng)供電，實(shí)時(shí)晶體也獲得供電，開始工作后輸出相應(yīng)的頻率，為開機(jī)鍵提供需要的時(shí)鐘信號(hào)。三端穩(wěn)壓器U6主要是用來對AIX電源插座第9引腳輸出的±5V待機(jī)電壓進(jìn)行穩(wěn)定的，經(jīng)過U6穩(wěn)壓后輸出3.3V的工作電壓，在待機(jī)的狀態(tài)下為南橋和I/O芯片、CMOS電路進(jìn)行供電，南橋芯片向I/O芯片發(fā)送RSMRST_L復(fù)位信號(hào)。

當(dāng)計(jì)算機(jī)開機(jī)時(shí)，高電平與接地線連接，電壓發(fā)生變化，由高電平變?yōu)榱说碗娖剑瑫r(shí)開機(jī)鍵的電壓信號(hào)也發(fā)生變化，I/O芯片內(nèi)部的觸發(fā)器沒有被觸發(fā)，輸出端保持原狀態(tài)不變，當(dāng)ATX電源為高平電時(shí)，表示電源沒有正常工作，當(dāng)松開開機(jī)鍵時(shí)，電壓發(fā)生了變化，變?yōu)榱烁邏弘姡瑫r(shí)與接地線也斷開，并向I/O芯片發(fā)送PANSHW#信號(hào)，同時(shí)I/O芯片會(huì)出發(fā)信號(hào)警告，內(nèi)部觸發(fā)器會(huì)做出信號(hào)反應(yīng)，當(dāng)I/O芯片的內(nèi)部觸發(fā)器得到相應(yīng)的信號(hào)反應(yīng)的同時(shí)，通過PSON#端口向南橋的PWRBTN#輸送低電平的觸發(fā)信號(hào)，南橋在接收到觸發(fā)信號(hào)后通過內(nèi)部開機(jī)控制模塊，由端口SLP3_L將低電平輸出到I/O芯片的SUSB#端口，經(jīng)過I/O芯片的內(nèi)部開機(jī)控制器，有端口PSON#輸出到AIX電源的第16針腳，第16針腳處的電壓由高電平變成低電平，AIX電源開始工作，此時(shí)AIX電源通過第8針腳為CPU、時(shí)鐘和復(fù)位電路進(jìn)行供電，主板完成開機(jī)。

3 課程演示

根據(jù)以上臺(tái)式機(jī)主板電路分析和檢修方法。在課堂教學(xué)中，可以引用以下幾方面方式學(xué)習(xí)，解決初學(xué)者芯片級維修的困難。

3.1 微課演示

教師通過微課的形式，將計(jì)算機(jī)主板開機(jī)電路中各個(gè)部分的元件采用PPT、動(dòng)畫、視頻的形式進(jìn)行展現(xiàn)，讓同學(xué)們能夠直觀的看到計(jì)算機(jī)開機(jī)主板電路中各個(gè)元件的組成，比如主板中的線路板、南橋芯片、北橋芯片、CPU插座、內(nèi)存插槽、PCI插槽、AIX電源插座、BIOS以及主板上的其他芯片等，將主板上的元件進(jìn)行展示，分別對應(yīng)各個(gè)元件的功能，通過視頻的形式進(jìn)行現(xiàn)場演示，展示各個(gè)部位的元件，讓同學(xué)們能夠記憶深刻。

3.2 互動(dòng)操作

師生之間、同學(xué)之間進(jìn)行互動(dòng)，比如主板開機(jī)電路板的故障檢測，教師指導(dǎo)學(xué)生使用萬用表檢測三端穩(wěn)壓器U6的第3腳電壓是否為5V;檢測三端穩(wěn)壓器的U6第2針腳的電壓是否為3.3V;當(dāng)開關(guān)沒有按下時(shí)，測試PANSW為高電平等等，在學(xué)生進(jìn)行檢測的工程中對學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥，同學(xué)有問題可以直接向教師發(fā)出提問，師生之間進(jìn)行愉快的交流，能夠有助于學(xué)生提高動(dòng)手能力，掌握專業(yè)知識(shí)。

3.3 分組討論

將本班同學(xué)分為5組，各個(gè)小組進(jìn)行電路板的故障檢測，相互之間進(jìn)行討論與交流。

3.4 成果展示

各小組完成故障檢測后進(jìn)行成果的展示，每一組都要選出1-2組的維修工單在班級同學(xué)中進(jìn)行展示，講解自己故障檢測過程以及成功的方法。

3.5 作業(yè)評價(jià)

按照自評、小組評、教師評的順序進(jìn)行作業(yè)的評價(jià)，并推選出優(yōu)秀的成員填寫評價(jià)表，按照項(xiàng)目、考核內(nèi)容、評分、評分標(biāo)準(zhǔn)、自評、組評、師評的順序填寫，填寫完成后上交給老師，老師進(jìn)行總結(jié)后進(jìn)行總評，完成課堂內(nèi)容。

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)主板死機(jī)是一種比較常見的故障，引起死機(jī)的原因主要是因?yàn)殚_機(jī)控制的有關(guān)模塊電路不能正常工作引起的，維修人員需要根據(jù)開機(jī)電路分析電路故障原因，了解維修的相關(guān)流程與原理，掌握多種檢測與維修的方法，才能夠?qū)收线M(jìn)行檢測維修，進(jìn)而排除故障。維修人員要積累一定的維修經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)分析故障，通過查閱相關(guān)的資料準(zhǔn)確的進(jìn)行故障的檢測與排除。

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