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发布时间:2020-09-06 15:38:28

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作者:陈学平

出版社:电子工业出版社

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笔记本电脑维修高手

笔记本电脑维修高手试读:

前言

随着电脑的普及程度不断提高,板卡插拔已逐渐成为绝大多数人排除电脑故障的常规手段,越来越多的人希望进一步掌握电脑硬件维修技术。对学习芯片级维修的新手来说,最大的苦恼是学不会,不知从何学起。而对于有一定经验的用户来说,是常常苦恼于维修技能较长时间地停留在一个较低的水平上。《电脑硬件维修高手速成》这套丛书就是为想入门并想提高芯片级维修技能的读者而刻意编写的。

本丛书突出技能实训,以就业为导向,涵盖了当前计算机硬件维修领域的大部分课程内容,为完全掌握硬件芯片级维修技能提供了全套的解决方案。

笔记本电脑是计算机相关硬件维修中的中高端产品,而且目前占市场上计算机维修量的比例在不断地增大。笔者长期从事笔记本电脑维修和培训工作,深知笔记本电脑芯片级维修人员普遍存在着对笔记本电脑的电路部分和信号部分的工作原理了解得不全面、维修技术不规范以及因笔记本电脑的便携性、移动性容易发生故障,而维修的成功率并不很高的问题,故在本书中针对笔记本电脑涉及的电子元器件、笔记本电脑主板主要电路、笔记本电脑故障检测流程、维修思路、各种常见故障的维修案例等进行了详细的讲解。

本书主要内容共分11个部分,即:

第1章为笔记本电脑维修基础,介绍了笔记本电脑的元器件识别,笔记本电脑拆机示例,笔记本电脑主板部件,笔记本电脑常用的名词术语,笔记本电脑拆装,清洁,维修工具,笔记本电脑MAX芯片焊接示例。

第2章为笔记本电脑概述,介绍了笔记本电脑的架构平台的发展,从855平台、915平台、945平台、965平台、45平台、AMD架构进行介绍,同时介绍了笔记本电脑代工概况、笔记本电脑图纸的查询方法、点位图的使用等。

第3章为笔记本电脑待机电路分析与维修,介绍了待机芯片结构方框图、MAX1999电路引脚功能及测试分析、PGOOD信号分析、EC简介、MAX1999的工作条件及故障维修。

第4章为CT3上电时序流程,介绍了CT3上电时序、CPU供电、VCC_CORE电压产生。

第5章为CT3的充放电电路,介绍了笔记本电脑的隔离保护电路、电池充放电电路。

第6章为MAX1907A型电源管理控制电路,介绍了电路引脚及功能与电路检测及维修。

第7章为时钟电路和复位电路,介绍了时钟电路、CPU复位电路、BIOS总线及诊断卡,以及根据代码检修的方法。

第8章为显示电路,介绍了显示电路的工作原理、显示电路的故障检测。

第9章为硬盘与光驱及相关器件控制电路,介绍了硬盘、光驱、声音、网络、温控等电路的原理及维修技术。

第10章为显示屏相关电路,介绍了高压板及其改高压板的方法,介绍了灯管的更换方法,介绍了Drive IC、LVDS接口电路类型。

第11章为笔记本电脑维修实例,详细介绍了多种笔记本电脑故障维修实例。

本书具有两大特点:

①本书内容结构清晰,层次分明,容易阅读,实用性强。

②图文并茂,语言简洁。例如在维修故障及案例讲解部分,尽量避免使用各种专业术语,而采用通俗易懂的语言来编写;在电路讲解和信号分析部分,给出大量的实物板图,直观形象,简单易懂。

本书由重庆电子工程职业学院的陈学平任主编,在编写过程中参考了中国主板维修基地的各位老师的讲课视频和维修资料,在此表示衷心感谢。也感谢电子工业出版社的各位编辑和对本书出版作出贡献的各位朋友。

由于笔者水平有限,书中难免出现一些错误及纰漏,欢迎读者提出宝贵意见。本书中介绍的电路图,将放在电子工业出版社的网站上供读者下载。编者2014年9月

第1章 笔记本电脑维修基础

1.1 笔记本电脑的元器件

笔记本电脑主板上安装的元器件大体可以分为接口类和电子类两种。接口类,顾名思义,就是为主板不同的外围功能部件提供连接的接口,如内存插槽、USB接口等,通常会以“JPxx、CNxx”等位置名称来标示。

电子类元器件用来实现电脑主板工作电压的产生、数据信号的处理等功能,它们又可以分为系统电子元器件和电源电子元器件两大类。其中,主板电源部分电子元件主要负责将外接电源适配器的直流电源转换成各个系统功能芯片模块工作所需的电压。

1.2 笔记本电脑的模块

笔记本电脑通常认为是由大模块构成的,分别为电源和系统部分。其中某些功能模块,如电源管理芯片,统称为嵌入式控制器(Embedded Controller,简称EC),担当着电源的管理和部分系统功能端口的控制,介于电源模块和系统模块的中间状态。

图1-1所示为主板两大模块区分示意图。图1-1 主板两大模块区分示意图

图1-2所示为笔记本电脑典型系统模块示意图。不同系统功能模块的芯片在其正常初始化之前,必须有满足此芯片规格的工作电压,它是系统正常运行的前提条件!不同的系统功能芯片间之所以能够顺利进行“沟通”,从根本上讲,是要满足体现电压信号的数据、信号传输。图1-2 笔记本电脑系统模块示意图

1.3 贴片元件识别

1.3.1 贴片元件实物

电脑主板上的每颗元件都会有唯一的名称标示,就像公司的员工编号,按照一定的规则排序。名称标示可以用来区分主板上不同功能类型、编号的元件。以图1-3所示为例,让我们来认识一下,主板上标有“PD18”名称的元件标示。图1-3 实物标示贴片元件

1.3.2 贴片元件标示方法

图1-3中的贴片元件标示方法如图1-4所示。图1-4 PD18标示方法

1.3.3 贴片元件英文名称

表1-1中归纳了笔记本电脑主板上常见的元件“标示名称”所代表的元件类型。表1-1 贴片元件的标示名称

1.3.4 贴片元件的极性区分方法

电脑主板上的各种电子元件,有些有极性,有些没有极性。通常认为所有以“U”标示开头的,包括功能芯片、集成门电路等,都是有极性的。此外,电解电容器、二极管、三极管、晶振和耦合线圈等也都是极性元件。所谓极性元件,就是元件本身在电气上分正、负极或安装时要符合芯片信号引脚的定义。不难想像,元件在主板上极性或方向安装错误,可能造成的后果:非但相应功能无法实现,还有可能造成元件及主板的物理电性能损坏的后果,这一点大家应非常清楚!

下面介绍如何区分笔记本电脑主板常见电子元件的极性识别及PCB板上相应的极性、方向标示的含义。

1.3.5 二极管极性区分

图1-5所示,元件本体的“横线”要和PCB上“白线”方向一致,在判断二极管极性时,也可以利用其单向导通的原理,借助万用表辅助判断,它的正向导通电压通常为零点几伏。图1-5 二极管极性判断

1.3.6 三极管极性区分

图1-6所示,标示“1”通常是线路图上对应晶体管的集电极(c)或MOS管的漏极(D);标示“2”通常是线路图上对应晶体管的基极(b)或MOS管的栅极(G);标示“3”通常是线路图上对应晶体管的发射极(e)或MOS管的源极(S)。我们可以利用这一管脚分布规律,去测量线路图上的相应脚位的电压。此外,由于三极管的三个引脚分布不对称,在元件安装时通常不会出错,只要其引脚和PCB上的PAD点一一对应就可以了。图1-6 三极管的极性区分

1.3.7 电解电容器的极性区分

如图1-7所示,电容器本体上的“+”号要和PCB的“白线”方向一致,它们也是和线路图上的“1”脚相对应的;立式电解电容器的极性标注法与此类似。图1-7 电解电容器的极性区分

1.3.8 集成芯片引脚识别

如图1-8所示,芯片本体通常会有和PCB上的白色标示相对应的标记,两者相对应,以确保芯片安装方向的正确。此外,我们还能看到芯片的两侧PCB上标有“1、2、3、…”和“A、B、C、…”的序号,这就好像确定方位的横纵坐标,通过它,我们就很容易知道PCB上芯片某个PAD点在线路图上所对应的信号名称。图1-8 集成电路引脚识别

1.3.9 石英晶振极性识别

如图1-9所示,晶振本体上的“缺口”要和PCB上的“白线”方向一致,它们也是和线路图上的“1”脚相对应的;某些石英晶振没有极性之分。图1-9 石英晶体的极性

最后,针对有些极性元件的极性标记和PCB标示不是很明显,或是对标示方法有疑问的时候,最好的办法,就是以相同型号主板的相同位置的电子元件做参考,以确保极性元件的正确安装。

1.4 电阻元件识别

1.4.1 电阻器的作用和外形

电阻器是电脑主板上最常见的元件之一,其重要性无需再加说明。其外形规格有分立电阻器和并立排电阻两种,通常无极性之分。排电阻可以简单地理解为若干颗分立电阻器的排列。

电阻器在笔记本电脑主板线路中通常有信号导通、限流、分压、上拉和下拉逻辑信号等功能应用。电阻器和排电阻实物外形如图1-10和图1-11所示。图1-10 电阻器实物外形图1-11 排电阻实物外形

1.4.2 电阻器的信号上拉功能

在“RESET”信号为高阻抗时,电阻器中几乎没有电流流过,在没有压降的情况下,电阻器的“2”脚为高电平;当“RESET”信号为低阻抗时,电流流经电阻器时产生压降,电阻器“2”脚输出表现为低电平,如图1-12所示。图1-12 电阻器上拉功能

1.4.3 电阻器的电压分压功能

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如图1-13中,A点输出电压大小V=1.8×R/(R+R)=1.8×150/(150+150)=0.9 V。图1-13 电阻器的分压

1.4.4 限流电阻器

此类电阻器通常都是电阻值很小的精密电阻器,通过电流流经电0阻器时产生的电压差为集成电路输入、输出电流的大小,即:I=1227(V-V)/R,如图1-14所示。图1-14 限流电阻器

1.4.5 信号导通

阻抗匹配和降压电阻器。从主板电气特性上表现为在电压、信号传输时存在一定阻抗的导体。

1.4.6 下拉电阻器

利用下拉电阻器将某些电压、信号连接到地,也即使它们在某些系统状态下处于低能量的稳定状态,如图1-15所示。图1-15 下拉电阻器

1.5 电容元件识别

毫无疑问,电容器是笔记本电脑主板上数量最多的元件种类。在每一颗集成芯片附近或电压输出端都能见到大量排列的电容元件。其主要有滤波、信号耦合和存储电能等功能。主板上自举升压电源模块通常会利用电容器的储能特性。

极性电容器通常都是较昂贵的钽介质电容器。排电容同排电阻一样,被认为是若干分立电容器的排列。电容器外形如图1-16所示。图1-16 电容器外形

1.5.1 电容器的滤波功能

图1-16中并行排列的电容器主要起着滤波功能。同时,这些电容器就像水库一样,具有储存和释放电荷的作用,它们对电压“VTERM”的稳定输出起着非常重要的作用。电路图如图1-17所示。图1-17 电容器的电路图

1.5.2 电容器的耦合功能

耦合电容器具有对某些频率段的信号“导通”,而将其他频率段的杂讯“拒之门外”的功能,此特性经常会在系统模拟音频信号输出端口用到,如图1-18所示。图1-18 电容器的耦合

1.6 电感器的识别

普通电感元件具有直流电阻值为零的阻抗特性。换句话说,稳定的直流电压可以无阻碍地通过电感元件。当电路中串扰有杂讯时,电感器可以利用其储能的特性,将干扰信号“吃掉”。所以,在主板上不同的电压源输入端口通常会串接电感元件,以配合电容器滤波,尽可能地达到输入电压的稳定可靠,电感器的外形如图1-19所示。图1-19 电感器的外形

1.6.1 电感器的滤波

电感器的电路图如图1-20所示。图1-20 电感器的电路图

1.6.2 电感器的防EMI功能

图1-21所示为USB端口防EMI的电感线圈,消除USB设备热插拔瞬间产生的干扰信号。图1-21 电感器的防EMI功能

1.6.3 电感器的储能功能

图1-22所示为电感器在开关电源(Pulse Width Modulation,简称PWM)中充当交流方波电压转直流滤波功能的应用。此类应用在笔记本电脑主板电源产生模块中很常见。图1-22 电感器的储能功能

1.6.4 电感器的耦合功能

图1-23所示为电脑主板上的电感耦合线圈,其部分功能充当普通电感滤波功能,同时还有耦合升压的作用,以便相关电源芯片产生更高的输出电压。4个引脚之间直流阻抗为0,即两两相互导通。图1-23 电感器的耦合功能

1.7 二极管识别

1.7.1 二极管的外形和电路

二极管的外形和电路如图1-24所示,利用二极管的单向导通特性,电压可以由PD10左侧的VA1端传输到VA端。反过来,VA端的电压则无法通过PD10传输到VA1端。二极管图示“箭头”所指的方向,即为二极管正向导通的方向。图1-24 二极管的外形和电路

1.7.2 二极管的反向击穿特性

可以利用二极管的反相击穿特性,来实现“降压”的目的。如图1-25所示,十几伏的“BATT+”电压经过PD14二极管降压后,传输到“2”脚,只有几伏的电压,为RTC电池提供充电电源。此类二极管通常为肖特基二极管。图1-25 二极管的反向击穿

1.7.3 二极管的发光特性

加入特殊材料后的发光二极管,具有通电后“发光”的特性,如图1-26所示,当二极管两端加上正向电压时,电流流过二极管时,就会产生发光的现象。反之,如果二极管的负极为高电位,发光二极管两端没有电压差,此时二极管就不会亮。不同材质的二极管,在其通电时,发光的颜色可以不相同。图1-26 发光二极管

1.7.4 二极管的稳压特性

二极管的反相击穿的特性还可以有“稳压”的功能,如图1-27所示。“MB_DATA”和“MB_CLK”信号电压值分别钳制在一定的电压范围之内。图1-27 稳压电路

1.8 识别三极管

1.8.1 三极管的外形

三极管在笔记本电脑主板上种类繁多,从材质上分,前面已提到,分为硅材料管和锗材料管;按照类型,可以分为晶体三极管(含NPN型与PNP型)和MOS管(含N沟道增强型与P沟道耗尽型),其中MOS管从元件封装上又分3个引脚的,也8个脚的,8脚MOS管在电气连接上和3脚MOS管相同,引脚多主要是为了更好的散热等方面的考虑。同时,要注意8脚MOS管的安装方向。其外形如图1-28所示。图1-28 三极管的外形

1.8.2 三极管的开关作用

三极管在笔记本电脑主板电路上几乎都用作逻辑开关的功能,而且绝大部分是高电平导通的NPN型、N沟道型三极管。三极管的逻辑开关功能分析如下:

元件符号第4脚栅极“箭头”朝外,为N沟道MOS管。当MAINON信号为高电平时,MOS管导通,即1.8 VSUS电压转换为1.8 V。当MAINON为低电平时,截止。此外,图中还有一颗“二极管”标示的符号,它表示PQ39的第1~3脚到第5~8脚,可以无条件地正向导通。电路如图1-29所示。图1-29 三极管电路

1.9 熔断器识别

过流熔断器的功能非常简单,当通过它的电流超过其额定值时,会自动熔断而形成开路,断开负载的电源,以便保证用电模块不受损坏。部分熔断器元件具有自“愈合”的特性,即有熔断后,待负载电流恢复正常时,能恢复正常导通的工作状态。外形和电路如图1-30所示。图1-30 熔断器的外形和电路

1.10 晶振识别

晶振元件的功能单一,就是为各个功能芯片的时钟模块提供基准时钟频率。常见的晶振元件的基准时钟频率有32.768 kHz、14.318 MHz和25 MHz等几种。石英晶振具有稳定性高、误差小的特点,当然价格也较昂贵。考虑到成本的因素,也有电脑主板上采用管状晶振的。外形和电路如图1-31所示。图1-31 晶振的外形和电路

1.11 短接点识别

短路点就是将断开的导线通过焊锡连接起来,形成一个完整的导电通路;在我们做主板电路故障诊断的时候,可以方便的将其断开,来缩小问题分析的范围。此外,有些笔记本电脑主板还预留有CMOS模块复位短路点,在需要清除CMOS设置信息时,可以用镊子等工具直接短接在电脑主板上的短路点即可。如图1-32所示。图1-32 短接点的外形和电路

1.12 开关识别

电子开关主要有两种类型,一种是触点型,一种是选择型。其本质上形成信号的短接功能。主板电路信号短接时间的长短,可能向系统传递的信息含义不相同。外形和电路如图1-33所示。图1-33 电子开关的外形和电路

1.13 CMOS电池

每一块电脑主板上都应该会有一颗CMOS电池,用来为CMOS功能模块不间断地提供电源,从而使CMOS相关设置信息,如日期、时间,即使在移除系统电池和外接适配器电源时候仍能保存。其实物外形如图1-34所示。图1-34 电池的实物外形

1.14 集成芯片识别

1.14.1 芯片外形

主板上的功能芯片是电脑主板线路的核心部分,它们分别承担不同的系统功能模块信息的处理。其芯片外形如图1-35所示。图1-35 芯片外形

1.14.2 功能芯片标示识别

不同类型的功能芯片标示各有不同,但都应包含一些最基本的方法,如芯片型号、生产日期、厂商Logo等基本信息。同时,我们还可以从芯片硬件商的规格书中得到明确的定义。表1-2所示给出了芯片标示含义。芯片标示如图1-36所示。表1-2 芯片标示含义图1-36 芯片的标示

1.14.3 芯片的封装技术

所谓封装,就是指用来封包半导体集成芯片内部晶圆的外壳,它不仅起着放置、固定、密封、保护芯片晶圆和增强电热性能的作用,而且还是芯片内部功能模块与外部电路沟通的桥梁,芯片内部的信号点用金属导线连接到封装外壳的引脚上,就是我们能够看到的元件不同形状的引脚。这些引脚又通过PCB板上的导线与其他电子元件建立电气连接。

新一代集成芯片制程技术的发展,往往伴随着新的封装形式的使用。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP(Dual In-line Package)、QFP(Quad Flat Package)、PGA(脚Grid Array)和BGA(Ball Grid Array Package),到CSP(Chip Size Package),再到MCM(Multi Chip Model),等等。

最新芯片封装形式,主要包括以下几点。(1)芯片内核(Die)面积与封装面积之比越来越接近于1,最大程度上减小了封装对安装空间的占用;(2)新的封装技术的采用,能够适应越来越高芯片工作频率;(3)散热技术的提高,使得芯片散热效果越来越好;(4)封装引脚间距的减小,满足了越来越多的芯片信号引脚的定义;(5)有效地减轻了芯片的重量,并提高了安装的可靠性。

为了让读者更好的理解封装技术对现代IT技术发展的影响,我们可以拿电脑最常见功能部件之一的内存模组颗粒封装的转变,来做举例介绍。

DDR内存通常采用TSOP内存颗粒封装形式,当其核心工作频率超过200MHz时,内存颗粒TSOP封装过长的管脚,会产生很高的阻抗和寄生电容,这将影响它的稳定性,使得它的工作频率进一步提升造成了困扰,这也就是DDR的核心频率很难突破275 MHz的原因,如图1-37所示。图1-37 内存介绍

而DDR2内存颗粒均采用FBGA封装形式。其提供了更好的电气与散热性能,为DDR2内存的稳定工作与未来频率提高提供了良好的保障。

在不同型号集成芯片的规格书里,都会详细规定其芯片的封装尺寸及封装形式。

1.15 笔记本电脑拆机示例

下面是某笔记本电脑拆机示例,其拆机步骤如下。(1)各部件位置和螺钉位置如图1-38所示。图1-38 部件位置和螺钉位置(2)取硬盘,如图1-39所示。图1-39 取硬盘(3)取无线网卡天线,如图1-40所示。图1-40 取无线网卡天线(4)准备拆键盘正面,如图1-41所示。图1-41 键盘正面图(5)键盘卡扣如图1-42所示。图1-42 键盘卡扣(6)拆键盘如图1-43所示。图1-43 拆键盘(7)拆面板如图1-44所示。图1-44 拆面板(8)拆LCD显示屏如图1-45、1-46所示。图1-45 LCD显示屏(一)图1-46 LCD显示屏(二)(9)拆下LCD显示屏如图1-47所示。图1-47 拆下LCD显示屏(10)拆笔记本电脑C面,如图1-48所示。图1-48 拆笔记本电脑C面(11)拆下笔记本电脑C面,如图1-49所示。图1-49 拆下笔记本电脑C面(12)拆下笔记本电脑主板,如图1-50所示。图1-50 拆下笔记本电脑主板(13)取下笔记本电脑主板如图1-51所示。图1-51 取下笔记本电脑主板(14)拆开的笔记本电脑如图1-52所示图1-52 拆开的笔记本电脑

1.16 笔记本电脑主板部件图解

下面是两款笔记本电脑的内部部件分布图,图中有相关的文字说明。内部结构如图1-53~图1-56所示。图1-53 内部部件分布图(一)图1-54 内部部件分布图(二)图1-55 内部部件分布图(三)图1-56 内部部件分布图(四)

1.17 笔记本电脑常用的名词术语

笔记本电脑常用名词解释。

1.触摸屏

电阻式触摸屏是在强化玻璃表面分别涂上两层OTI透明氧化金属电层,两层之间用细小的透明隔离点隔开。外层OTI涂层做导电体,内层OTI涂层经过OTI涂层经过精密网络附上横直两个方向的5 V电压场。当手指接触到触摸屏的屏幕,两层OTI导电层之间形成一个接触点,控制器同时监督测电压和电容,计算出触摸的位置。

2.触摸板

触摸板由一块能够感应手指运行轨迹的压感板和两个按钮组成,两个按钮相当于标准鼠标的左右键。触摸板的没有机械磨损,控制精度也不错,做起来也很方便,初学者很容易上手。

3.指点杆(Track Point)

指点杆是由IBM发明的,目前常见于IBM和Toshiba的笔记本电脑中,它有一个小按钮位于键盘的G、B、H三键之间,在空白键下方还有两个大按钮,其中小按钮能够感应手指推力的大小和方向,并由此来控制鼠标的移动轨迹,而大按钮相当于标准鼠标的左右键。

4.指纹识别

笔记本电脑指纹识别系统不仅有开机保护功能,而且还具有多用户分级管理和硬盘映射功能。

5.Accupoint I

Accupoint I,是传统鼠标指点杆Accupoint的升级,它在原鼠标左右键的上方添加了两个键以支持滚屏功能。滚屏功能主要用于当页面一屏显示不完时,不用点击屏幕右侧的滚动条,可以直接用滚动键实现滚动功能。

6.ACPI

ACPI(Advanced Configuration Management)是1997年由INTEL/MICROSOFT/TOSHIBA提出的新型电源管理规范,意图是让做系统而不是BIOS来全面控制电源管理,使系统更加省电。其特点主要有:提供立刻开机功能,即开机后可立即恢复到上次关机时的状态,光驱、软驱和硬盘在未使用时会自动关掉电源,使用时再打开;支持在开电状态下即插即拔,随时更换功能。ACPI主要支持三种节电方式。(1)(suspend即挂起)显示屏自动断电;只是主机通电。这时敲任意键即可恢复原来状态。(2)(save to ram或suspend to ram即挂起到内存)系统把当前信息储存在内存中,只有内存等几个关键部件通电,这时计算机处在高度节电状态,按任意键后,计算机从内存中读取信息很快恢复到原来状态。(3)(save to disk或suspend to disk即挂起到硬盘)计算机自动关机,关机前将当前数据存储在硬盘上,用户下次按开关键开机时,计算机将无须启动系统,直接从硬盘读取数据,恢复原来状态。

7.AGP

AGPiAccelerated Graphics Port的缩写,即"加速图形端口",是英特尔开发的新一代局部图形总线技术。AGP技术的两个核心内容:(1)使用PC的主内存作为显存的扩展延伸,这样就大大增加了显存的潜在容量;(2)使用更高的总线频率66 MHz、133 Hz甚至266 MHz,极大地提高数据传输率。AGP总线是一种专用的显示总线,并且将显示卡从POI:上独立出去,使得PCI声卡、SCSI设备、网络设备、I/S设备等的工作效率随之得到提高。从AGP中受益最大的是以3D游戏为主的一些3D程序。

8.AC(alternating,current)

交流电(AC)。按照规律性的时间间隔改变其流动方向的电流。

9.BIOS(comos设置即为设置此项功能);基本输入输出系统。控制计算机内部的数据流的固件(firmware)。

10.Bluetooth*:蓝牙

蓝牙是一种短程(2.4GHz)无线技术,用于简化网络设备之间以及设备与互联网之间的通信。它还可简化网络设备和其他计算机之间的数据同步。由于蓝牙不是为传输大流量负载而设计的,因此并不适于替代LAN或WAN。

11.CardBus

一种32位个人计算机卡的工业标准总线。它允许用户通过32位接口使用FastEtherent和高速SCSI及图像捕捉等技术。Cardbus可使32位PCI设备包装成16位PC卡形式,以插进PC卡插槽。Cardbus在33MHz总线上达到132 MB/s的传输速率。16位PC卡接口提供的modem和10MbDsLAN连接不能适应快速以太网技术。Cardbus插槽使用3.3 V技术,以提高笔记本电脑电池的使用寿命。

12.DDR SDRAM:双速SDRAM

双速(DDR)同步DRAM是内存的一种,它支持数据在每个时钟周期的两个边沿进行数据传输,从而使内存芯片的数据吞吐率提高了一倍。DDR-SDRAM还降低了能耗,因此是笔记本电脑的理想之选。

13.DC:直流电

14.Docking Adapter

连接适配器.可使计算机连接到增强型端口转接器,I或DeskStation V Plus的设备。

15.Enhanced Port Replicator II/III

增强型端口转接器II/III。一种接口设备,使许多外设的一点连接成为可能,并提供附加的端口和插槽。

16.Intel SpeedStep Technology:英特尔SpeedStep技术

英特尔SpeedStep技术使您能够在您的移动式电脑上定制高性能计算。当笔记本电脑连接到AC输出口时,移动式电脑能够运行最为复杂的商业和互联网应用,同时速度可以达到台式机系统的水平。当采用电池供电时,处理器频率将自动降低(通过改变总线速率),同时能耗也相应降低,从而在保持高性能的同时延长电池寿命。手动设置能够使您在采用电池时将频率调整到最高。

17.Enhanced Intel SpeedStep technology:增强型英特尔SpeedStep技术

增强型英特尔SpeedStep技术能够根据处理器需要在两种性能模式之间实时进行电压和频率的动态切换。这主要是通过切换系统总线比率、内核工作电压以及核心处理器的速度而无需重新设置系统实现的。移动式奔腾III处理器-M具有以下频率和电压(最高性能模式/电池优化模式):

频率分别为1133/733 MHz、1066/733 MHz、1000/733 MHz、933/733 MHz和866/667 MHz;

电压分别为1.40 V/1.15 V。

18.function keys

功能键。标有F1到F12的键,用于通知计算机执行某项功能。

19.hot dock/undock

热插/拔。在计算机的电源为开启状态时连接或断开一个设备。

20.hotkey

热键。是计算机的特性,特定键和扩展功能键,Fn的组合可被用来设定系统参数,如扬声器音量。

21.Hot Spot:热点

热点是指那些拥有无线网络(使用802.11b或802.11a)的公共场所,如机场、购物中心和会议中心等。

22.I/O

输入/输出(I/O)是指向计算机或外设之间发送或接收数据的任何程序、您好您好作系统或设备。每次输入同时都伴随着输出。某些设备,如键盘和鼠标则只具有输入功能;而另一些设备,如打印机则只具备输出功能。处理器、内存、扩展插槽和主板之间的数据传输也称作I/O。

23.IP

互联网协议(I/P)是发送数据的规则和编码规范。它还决定着网络应该采用对等体系结构还是客户机/服务器体系结构。

24.IrDA

红外传辅接口。

25.LCD

Liquid Crystal Display液晶显示。

26.PCI

英特尔开发的外设组件互连(PCI)是一个本地总线标准。总线是用于传输往返(输入/输出)于计算机和外设间的数据的通道。大多数电脑通常都采用32位PCI总线,主频为33MHz,吞吐率可达到133Mbps。

27.PCMCIA

Personal Computer Memory Card International Association又称PC card。有Type I、Type II Typelll三种标准,分别规定了所用PC卡的尺寸及相应的电路等。

28.RJll

一种标准的电话插座。

29.USB

通用串行总线(USB)是一个外部总线标准(一种互联),数据传输速率可达12Mbps。一个USB端口可用于连接多达127种外设,如鼠标、调制解调器和键盘等。USB自从1996年推出后,已成功替代串行和并行端口。它还支持即插即用安装和热插拔功能。即插即用能够在计算机运行过程中添加和删除设备,并将自动作出相应变化。USB2.0于2002年推出,专为Microsoft Windows XP而设计,数据传输速率可达480Mbps。现在的笔记本电脑一般都是USB 3.0接口。

30.VESA

视频电子标准协会。

31.VGA

视频显示阵列是一种工业标准视频适配器,可使你运行任何流行软件。

32.Warm start

热启动。不关闭计算机而重启动或重置计算机。

33.RJ45

局域网中双绞线接口,即局域网中网卡的一种接口。

34.BNC

局域网中同轴电缆接口,但只有在10 MB网中才用,现100 MB网只用RJ45接口。

35.RJ232口

即COM口,数据接口,一般用于工控采集数据用(数据采集只在DOS方式下可用)。

36.LAN

局域网(LAN)是分布于一个相对较小区域内的用以连接工作站和个人计算机的计算机网络。它使用户能够相互通信、共享数据或访问设备,如激光打印机等。当几个LAN通过电话线或无线电波连接在一起时,就成为我们熟知的广域网(WAN)。支持LAN的新兴无线网络标准是IEEE 802.11a,其数据传输速率可达到54Mbps,另一标准IEEE802.11b的数据速率可达到11Mbps。802.11a能够同时支持更多无线用户和增强的移动多媒体应用,如数据流视频。此外,802.11a标准在无阻塞的5GHz频带上运行,从而减少了与无绳电话之间的干扰。

37.LPT口

打印口,一般打印机用LTP1口,打印接口模式可在COMOS下调动,有EPP,ECP等模式。

1.18 笔记本电脑维修常用拆装及清洁工具

1.18.1 拆装工具

由于笔记本电脑的一级维修更多地是考虑部件或设备上的故障判断与排除及更换,但因为笔记本电脑部件结构的特殊性,维修时所用的工具就同样具有一定的特殊性,维修中常用的工具主要有以下几种。

1.标准螺丝刀

规格:φ4.5×75mm十字形螺丝刀1把;

φ3×100mm十字形螺丝刀1把;

φ3×75mm一字形螺丝刀1把。

用途:用于拆卸元器件及拆装部件与固定螺钉等。

2.钟表螺丝刀一套

规格:包含#1、#0、#00十字形螺丝刀各1把;

1.4、1.8、2.3一字形螺丝刀各1把。

用途:用来拆装部件,拆装固定螺钉等。

3.内六楞螺丝刀一套

规格:包含T05X40、T06X40、T07X40、T08X40、T09X40、T10X40、T15X40各1把。

用途:用来拆装部件,拆装固定六楞螺钉等。

4.外六楞套筒

规格:φ4.5×90mm套筒1只;

φ3×100mm套筒1只。

用途:由于笔记本电脑结构的小巧,其中很多螺钉除其基本的稳固作用外,还需要用于多种用途,如支撑,稳固其他部件,实现多个螺钉的嵌套,这种螺钉一般需要套筒,如VGA、LPT接口螺钉。

5.镊子

由于笔记本电脑结构紧凑,部件之间的空隙很小,对一些较小的连线,接口就需要镊子帮助。

6.清洁助焊工具

与镊子配合使用,会提高拆装效率并能搞好板、卡清洁。

7.CPU起拔器

由于笔记本电脑型CPU结构的特殊性,其与主板的连接方法也多种多样,如PGA封装的CPU,就需要CPU起拔器帮助才行。

8.尖嘴钳

规格:6英寸钳一把。

用途:用于处理变形挡片。

9.加消磁工具

一级维修所用的工具,最好具有磁性。因为,在电脑内部,各个部件的安排比较紧凑,且螺钉较小,使用具有磁性的工具,操作起来就比较方便。

10.零件盒

具有多个格子,用于盛放螺钉的托盘。由于笔记本电脑结构的特殊性,其部件所使用的螺钉也五花八门,各式各样,而且一般数目都很多,另外笔记本电脑当中还有一些起辅助作用的弹簧、垫片、其他小部件,维修过程当中,上错或少上部件是常见的问题,因此而不得不返工,所以把螺钉、小部件分门别类放置,对维修有很大的帮助。

1.18.2 清洁工具

(1)防静电毛刷;(2)吹气囊(或小型吸尘器);(3)清洁剂;(4)清洁小毛巾。

1.18.3 工具实物介绍

1.防静电工具

防静电工具如图1-57所示。图1-57 防静电工具

2.检测仪器设备

检测仪器设备如图1-58所示。图1-58 检测仪表及工具

3.维修工具

维修工具如图1-59和图1-60所示。图1-59 维修工具(一)图1-60 维修工具(二)

4.清洁工具

清洁工具如图1-61所示。图1-61 清洁工具

1.19 笔记本电脑MAX芯片的焊接

MAX芯片实物图如图1-62所示。图1-62 MAX芯片实物图

MAX芯片焊接步骤如下。(1)首先在芯片四周加一点焊膏,如图1-63所示。图1-63 加焊膏(2)用热风枪快速在芯片四周摇动,此时要主意热风枪的温度和风速,不同的板,要用不同的温度(有铅、无铅板),如图1-64所示。图1-64 加热MAX芯片

图1-64中的板为无铅板,可以看到热风枪温度很高,大约为450℃。(3)在吹的过程中,时间过长或感觉能动,我们可以用镊子轻轻去碰一下,如图1-65所示。(4)当我们用镊子碰能动或看到芯片四周的锡变色时,可以用镊子轻轻向上提起,不要左右托动,如图1-66所示。(5)当芯片离开焊盘时,可以看到焊盘没有短路,此时不再用电铬铁去清洁焊盘(如有短路时应用铬铁划开),主要是在保证焊盘上有锡,如图1-67所示。图1-65 轻碰集成块图1-66 向上提芯片图1-67 取下芯片后的焊盘(6)我们换上去的MAX芯片,如是拆机料可以看到芯片四周有锡,可以不上锡,如是新料就要用电铬铁在四周加上一点锡,目的是保证芯片四周有锡,如图1-68所示。图1-68 为新料加锡

加焊料后的芯片如图1-69所示。图1-69 加焊料后的芯片

加锡OK后的料,可以看到四周有一层薄薄的锡。(7)焊接同时也要在焊盘四周加一点焊膏,如图1-70所示。

加好焊膏,将加锡的芯片轻轻放在焊盘上,如图1-71所示。

如没有放正可以用镊子轻轻摆正。放正芯片后,用热风枪吹,在吹的过程中也要注意风速和温度,如图1-72所示。图1-70 焊接时要加焊膏图1-71 放上芯片图1-72 加焊芯片

可能有好多人在吹的过程当中,风速过大,会吹走芯片,此时要自己调整热风枪的风速。(8)吹好的芯片用眼观察,有空焊时,马上用电铬铁焊接,不要等板冷了焊,板冷了可能会不吃锡,如图1-73所示。图1-73 观察芯片焊接情况(9)焊接OK,如图1-74所示。焊接完成的芯片

第2章 笔记本电脑概述

2.1 855平台

2.1.1 855平台简介

Intel在855平台上第一次导入“迅驰”移动计算的概念。

从855 865 915 945 965 45 55,在原来笔记本电脑中使用的并行传输总线慢慢向串行传输总线发展,这是一个大的趋势。什么是并行传输总线,如:PCI它就是并行的。PCI-E它就是串行的。PCI的数据线、地址线、时钟线是分开的,而串行就是由两组差分信号来完成原2来的总线传输,如IC总线。将数据线、控制线、地址线、时钟线这些都放在一起。并线转换成串行总线后,对于维修人员有好处也有坏处,转换后,线减少了,只有4根线就完成了PCI-E的传输。只要测量一下4根线的电阻值就行了,不需要像原来一样用打电阻值卡来测量这几十根线。其他的IDE接口转成了SATA接口也是并行转换成了串行,也是线的数目少了很多,对于维修来说是好事。但是不好的地方是原来可以用示波器来测量一下信号有没有传输,而现在示波器则无能为力了,这样常规示波器则不能测量到信号,即使测量到了,也不知它里面传输的是什么数据?这个转换不是一次完成的,而是从855到55一次一次完善的。每次都是一两个总线升级,我们先看一下第一代的855架构方框图中还是以并行总线为主。包括CPU与北桥之间的FSB、北桥与南桥之间的HUB Link、南桥与EC之间的LPC,挂在南桥上的PATA总线、接硬盘光驱的总线和PCI总线都是并行总线,但是USB是串行总线。USB最早大约在2001年就出现在电脑中了。我们只能测量一下串行总线的对地电阻值,不能测量里面的数据好坏。即使测量到数据,也需要专门的软件来进行数据分析。

2.1.2 855平台的架构方框图

要看笔记本电脑的电路图首先要看架构方框图,每一个笔记本电脑的电路图大体都是这样的一种画法。855平台架构方框图如图2-1所示。

中间部分从上到下依此是CPU、北桥、南桥、EC;右上角是时钟,左上角是CPU的温控。温度检测,挂在南桥上的有些机型较多,有些机型较少,本机有USB、硬盘、光驱、EC控制、AC97声卡、PCI显示卡。只要使用差分信号对的都是总线,这种设备多,它们的电阻值是不一样的。图2-1 855平台架构方框图

2.2 915平台

与855相比,915平台的主要变化有以下几点:(1)南北桥总线由FSB总线过渡为DMI总线。(2)南桥和北桥之间的HUB link过渡到了DMI总线。(3)北桥添加了对DDR2内存的支持(同时支持DDR1内存)。(4)南桥添加了对SATA硬盘的支持(同时支持PATA硬盘,并一直维持到965平台)。(5)显卡总线从AGP过渡到PCIe 16X。

什么是差分信号对?

USB是最简单的串行总线,它只有两根差分信号。只有一个D+,D-,USB没有单独的时钟和数据。它的时钟和数据是diejidiejia叠加在这个D+,D-中。同一个串行总线的几根线的对地电阻值是一样的。

915架构中的DMI 4X表示是4组DMI总线。有一组DMI也能完成数据传输,但是速度不够,于是用了4组DMI。一组DMI有4根线,4组DMI共16根线。出于成本的考虑也可以用两组DMI即8根线。现在流行的上网本,就是2组DMI,用了8根线。它的速度就是一般。它的芯片组开始支持DDR2代了,南桥也开始支持SATA硬盘了。是同时支持DDR1和DDR2。在一个机器里面不能做两代不同的内存插槽。虽然芯片组可以支持DDR1和DDR2,但是我们将两种不同的内存做在同一个主板上。915平台的架构方框图如图2-2所示。

2.3 945平台

与915平台相比,945平台的变化主要有以下几点:(1)CPU开始有单双核之分。(2)北桥不再支持DDR1内存,只支持DDR2内存,并支持双道通内存。(3)南桥开始支持PCIe总线(同时支持PCI,并维持到965)。(4)音频总线从AC97升级为HD总线。(5)硬盘向SATA硬盘转化,如PCIE一样通过4根线完成传输。4根线和南桥之间各自通过一个耦合电容器来连接。PCIE是直接接在南桥上的。(6)光驱同样用的是IDE接口的光驱即PATA接口。主要是没有光驱厂家做SATA的光驱所以还是保留了PATA的光驱。也就还是使用了PATA的并行总线。(7)显卡的总线也有耦合电容器,南桥上有部分设备也开始使用PCIE了,比如无线网卡。板载的有限网卡,PCI控制器还是使用的并行总线。

另外,945与915相比,声卡从最早的AC97变成了HD。945平台的架构方式图如图2-3所示。图2-2 915平台的架构方框图图2-3 945平台的架构方框图

2.4 965平台

与945平台相比,965平台只是参数升级,没有大的架构变化。机器带了一个独立的显卡,这个显卡和北桥之间用了一个串行总线。我们把它叫做PEG。它是PCIE Graphics 16x的简称。它就是串行总线,它与北桥之间通过耦合电容器连接。

1X就是一倍速,使用4根线,16X就是使用64根线,因为有耦合电容器,相对来说好测量一些。AGP是并行总线,在台式机上有AGP插槽,在笔记本电脑上没有AGP插槽,它是直接从显卡拉到北桥的,不好测量。光驱与硬盘的格局还是一样,多了USB2.0的支持。两个SATA就是两硬盘的含义。PCIE增多了,PCI减少了。965与945相比变化较大的就是BIOS,从XBUS转成了SPI,但是这两个都是并行的。只是SPI的信号线要比XBUS少很多,SPI就是8脚BIOS。

XBUS有30多根线,焊接SPI或者BIOS都比较简单了。但是新的BIOS容量较大,刷的速度较慢,8脚BIOS大约要刷1~2分钟,比原来慢。

2.5 45平台

45平台舍弃了沿用多年的PATA总线和PCI总线,45平台的架构方框图如图2-4所示。

上面介绍的几种平台架构中,855平台的Banias和915平台的Dothan,两种CPU引脚定义相同,使用同一种假负载。但是两种CPU在很多机种上不能互代。945平台的Yonah CPU酷睿一代单独使用一种假负载。从945平台开始,CPU开始有单双核之分,但是单双核只有性能上的意义,它们的引脚定义完全相同,对维修而言,单双核没有意义。而且从平台兼容性和发热量而言,测试用CPU最好是单核,因为像940这样的低端北桥,并不支持双核CPU。单核的CPU在没有散热片的情况下,也比双核CPU能坚持更长时间不掉电。965平台的Merom和45平台的Penryn CPU引脚定义相同,使用同一种假负载,和之前的情况类似,两种CPU在很多情况下也不能互代。现在,单桥的55还没有假负载,遇到这种机器是不好修的。

CPU与北桥之间一直是使用FSB总线,光驱从PATA换成了SATA了。已经取消了PCI了。

假负载一般用478针的。用哪种假负载,要看假负载的文字说明,要看假负载适用于哪个芯片组的。图2-4 45平台的架构方框图

2.6 AMD架构

AMD早期没有专门的笔记本电脑芯片,实际上是将用在台式机上的芯片稍微修改了一下。也就是DV1000,主板型号是CT8,用的CPU是754针的。它与INTER很大的不同是,它的内存的控制器是集成在CPU里面的,它的内存槽是直接挂在CPU上面的。现在的INTER也将内存从北桥移到了CPU,但是是近年的事情。它的CPU与北桥很早就使用了串行的HT总线。北桥与南桥之间用的总线不固定,看它用的芯片组,一会有ATI,一会有NV,现在主要是AMD自己的芯片组。用哪家的芯片组,总线的叫法就不一样,如用AMD的,总线就叫Alink,总线的数量差别不大,不是8根线就是16根线。南桥上控制的器件与INTER的855基本是类似的。

2.6.1 RS480M

RS480M架构方框图如图2-5所示。

2.6.2 C51

这是DV6000的,是638的CPU,是AMD第一款专门为笔记本电脑设计的芯片。这款机器曾经在笔记本电脑市场中的占有量达到了最高点,后来就不行了。现在Internet的I3、I5、I7芯片,AMD没有什么芯片能抵得上的,C51架构方框图如图2-6所示。

这个架构和965与945差不多,可以用6100,也可以用6150。

2.6.3 MCP67

这个是单桥的芯片组,就是MCP67,将北桥与南桥集成在一起了,MCP67架构方框图如图2-7所示。图2-5 RS480M架构方框图图2-6 C51架构方框图图2-7 MCP67架构方框图

2.6.4 RX781/RS780

从这一代开始,AMD收购了ATI,由AMD自己开发芯片组,又重新回到了南北桥架构。但是它的CPU用得越来越少了。它在北桥上挂了一个Side,Port挂了一个显存,就是集成显卡也挂了一个显存,对集成显卡的效率加强了,RX781/RS780架构方框图如图2-8所示。图2-8 RX781/RS780架构方框图

AMD在平台的发展上,缺乏Intel的延续性。早年主要使用VIA芯片组,中期主要使用ATI芯片组,后来又以nvidia的芯片组为主力,直至AMD收购了ATI,才推出了自己的3 A平台。

AMD平台前后有462、563、754、638四种座子。462和754与台式CPU定义相同,可以使用台式机假负载,两种CPU也可以互代。563数量稀少,没有假负载。638是目前AMD的主力座子。同样的638座子,目前有S1G1、S1G2、S1G3、S1G4四种不同的CPU在使用。四者引脚定义相同,但是CPU不能互代。另外需要注意的是,目前的638带灯负载只能在S1板子上正常使用,如果装到S1G2的板子上,因为HT总线的阻抗偏大,只有部分灯能亮。

AMD的CPU质量不如Intel,故障率很高。且大多数的故障表现与座子空焊非常像,具体表现就是用力按住CPU,机器可以正常点亮,很容易误判为座子空焊。754和638都有此类表现。遇到类似情况,一定要先换个CPU试一下,以免走弯路。

2.7 笔记本电脑代工概况

讲代工的原因主要是为了查找图纸的方便。

目前笔记本电脑的代工主要由台湾企业把持。规模最大的几家有广达、仁宝、纬创、英业达、和硕。这几家代工厂占据了全球半数以上的出货量。二线代工厂有神达、蓝天、大众、精英(包括志合)、富士康。韩国的三星和LG早年也从事笔记本电脑代工,现在已退出该领域。内地进入笔记本电脑代工时间较晚,目前上规模的代工厂只有顶星一家。

笔记本电脑代工有OEM和ODM之别,OEM指设计由品牌商自己完成,代工厂只负责按单生产。采用这种模式的有苹果、联想Thinkpad。因为成本偏高,目前采用这种模式的品牌已经不多。ODM指设计和生产都由代工厂来完成,这种模式是目前的主流。我们讲课用的LE4也是在这种模式下完成的。

2.7.1 广达板号识别

板号(工程代号,Project Code)识别,一般的笔记本电脑图纸是由代工厂画出来的,主板上只有工程代号。通过工程代号来查找图纸是比较方便的。

广达CH3(明基S41)。

它的型号就是CH3,在主板上找一些大的丝印数字。主板上的板号就是第4~6位,即CH3,如图2-9所示。图2-9 CH3板号

广达的机器在内存条的贴纸上也印了这个板号,如图2-10所示。图2-10 内存条上的板号标识

我们找图纸下方的标识,也可以看出工程代号是CH3,如图2-11所示。图2-11 图纸上的板号标识

2.7.2 仁宝板号

我们再看一下第二个代工厂的工程代号。

仁宝IBQ00(Dell D630)。

IBQ00为整机型号,LA—3301P为主板型号,LS打头为小板型号。IBQ00又有LA—3301P和LA—3302P两种主板,前者为UMA机种(集成显卡),后者为Discrette机种(独立显卡)。

仁宝IBQ00板号如图2-12所示。图2-12 仁宝IBQ00板号

Rev 1.0是小型号,pb表示是无铅主板。如图2-13所示。图2-13 右下角的标识

2.7.3 纬创板号

纬创Knote—6(IBM R51E)。

纬创板号的典型特征是被一个白框所包围,如图2-14所示。图2-14 纬创板号

电路图上的板号标识如图2-15所示。图2-15 板号标识

2.7.4 戴尔板号

戴尔的640MB主板板号,如图2-16所示。图2-16 戴尔640MB主板板号

它在主板上的标记叫DB2,但是它在主板上的代号叫Bermuda,如果你用DB2来查找的话可能找不到。DB2表示Dell Bermuda 2,给戴尔做的机器一般是用D打头的。

2.7.5 英业达TAOS2.0(HP NX6350)板号

英业达的板号多数跟图纸对应不上,只有对表查找。英业达代工主板型号对照表如图2-17和图2-18所示。图2-17 英业达代工主板型号(一)图2-18 英业达代工主板型号(二)

英业达主要是给惠普做代工。英业达代工的机器在主板上没有工程代号。

主板中的有些代号不是工程代号而是板号,如图2-19所示。图2-19 A20305板号

2.7.6 志和板号

志和(现已与精英合并)245II0(TCL K10),这个主板上的板号是上面一排的245II0,如图2-20所示。图2-20 志和主板上的板号

看电路图的右下角也是245II0的标记,如图2-21所示。图2-21 电路图上的志和板号

志和的机器不是很好维修,如果几次判断失误那么修复的可能性就很小了。

2.7.7 精英板号

精英G510,精英原来是做移动PC,如G510、G550,这种机器的质量较差,它的板号从第4位开始到第7位来计算板号,如图2-22所示。图2-22 精英主板上的板号

电路图中的右下角标识也是G510,如图2-23所示。图2-23 电路图上的精英板号

华硕的主板情况比较特殊,它是自产自销,主板型号很多情况下与机器的型号是一样的,这里不再多述,其他的一些代工厂商由于规模小,我们也不再介绍。

总结:看主板上一些大的丝印地方,看内存贴纸,或看BIOS的贴纸,就可以知道板号了。知道板号的目的是为了查找电路图纸。印一个PB,再打一个斜杠则是无铅,有铅的PB不会打PB标记。

2.8 笔记本电脑图纸的查询

2.8.1 PDF阅读器的基本操作

图2-24所示是Adobe Reader7的工具栏。我们常用到的工具按钮一般有搜索、手型工具、文字选择、快照和缩放。建议在初次使用时,对Adobe Reader7进行适当配置,以便于我们使用。比如在编辑菜单-首选项-页面显示下面,去除掉平滑文本,可以使文字呈锐利状态显示。在状态栏右下角选择连续显示,以便于更快拖动页面。

现在新的PDF阅读器已经到11了,我们介绍的是Adobe Reader7,阅读方法是一样的。图2-24 打开图纸的工具栏

当我们打开一份图纸。一般来说,第一页都是框架或者目录,其架构方框图如图2-25所示。图2-25 架构方框图

图2-25中标注了每个功能模块所在的页面,这个标记在模块的右下角,比如说CPU占据了第3页和第4页。如果我们想查看CPU所在的页面,可以从下面的页面框输入,如图2-26所示。图2-26 输入查找

而T40的图纸第一页则没有框架,使用的是目录结构,如图2-27所示。图2-27 目录结构图

在图纸上,很多芯片使用的并不是真实型号,而是一些代号,这是需要我们注意的。这其中的主要原因是,在图纸还在设计的时候,这些芯片还没有正式发布,只有一个代号。比如上面第8页的MCH-M表示855PM北桥,第17页的M9_CSP表示7500显卡。

2.8.2 图纸搜索功能的使用

打开图纸经常使用的功能是搜索。可以在搜索框内输入信号名称和器件标号来进行搜索,是通过按Ctrl+F出现这个查找框,如图2-28所示。图2-28 搜索图纸

2.8.3 图纸搜索中一些信号的常识

无论在图纸上,还是在我们的课程里。我们提及的信号,名称上不允许含糊。诸如下面的RHCLK_MCH#和HCLK_MCH#。因为经过了电阻器,不再视为同一个信号,而要视作两个信号,如图2-29所示。图2-29 信号的区别

信号后面括号内的数字,表示该信号到达到哪些页面。如图2-30所示。图2-30 信号理解

元器件的引脚与信号不能认为是一个概念,RESET#是B11脚的引脚名称,而CPURST#则是信号名称。如图2-31所示。图2-31 引脚和信号的区分

箭头朝内一般表示该信号是个输入信号,朝外表示输出信号。但这种表述方式很多时候有例外。两头都有箭头则表示是双向信号,如图2-32和图2-33所示。图2-33 信号箭头区分(一)图2-33 信号箭头区分(二)

器件上打了*或者@,表示该器件是个可选件。可选件不能认为一定没有安装,具体需要视电路功能而定。NO STUFF表示没有安装,如图2-34所示。图2-34 信号的*或者@表示可选件

低电平有效的几种表达方式:信号前面带-、信号后面带#、信号后面带L。最后一种表达方式目前只见于苹果,如图2-35所示。图2-35 低电平信号“有效”这个词需要仔细揣摩。实际上,图2-35的信号在正常状态下是高电平的,但与“低电平有效”这个说法没有冲突。即复位完成。如果一直是低电平,表示这个信号一直处于复位中,则不正常。

又如,电源芯片MAX1999_SHDN#表面看是带有#字的,是低电平有效,实际上是,它正常的情况应该是高电平。SHDN即SHUTDOWN#即低电平关闭,高电平开启。

高低电平的区分在主板上设有一个统一的电压来区分。一般的信号3.3 V为高电平,0 V为低电平。但是如果设计CPU和北桥的话,则高于0.7 V为高电平,低于0.7 V为低电平,如图2-36所示。图2-36 高电平信号

有些元件带了一个P字,如PC、PR、PQ等带P的器件,表示该器件是个Power器件,如图2-37所示。图2-37 带P字的器件

2.9 点位图的使用

点位图就是对主板上的电路和元件进行标识的电子图,它需要专门的阅读器。通过点位图我们可以方便地查找到主板上的元件。

2.9.1 Thinkpad CASTW

这是IBM的点位图,这种点位图用得较多。

这种点位图最大的特点就是看到信号的实际走向。红色表示信号在当前层,黄色表示在其他层。这里“其他层”既指PCB的另一面,也指PCB的中间层,绿色表示电路板即PCB板。

大家最经常使用应该是IBM的LST格式的点位图了,与之配合使用的还有一个同名的CST文件。这个CST文件的具体作用不明,但是它是不能少的。无论是缺少还是与CST文件不同名,都无法正常打开点位图。

这种点位图有自己专门的阅读器castw。具体使用方法view菜单里有说明,其实很简单。这种点位图是用鼠标来追踪信号的,可能从修台式主板转到修笔记本电脑的朋友比较喜欢用这种点位图,因为这个过程跟我们通常所说的跑电路有些像。它的信号如果是红色表示信号在当前层,黄色表示在其他层。

我们在元器件搜索栏中输入元件名称,在信号搜索栏中输入信号名称,就会显示找到的元件和信号,但是这个元件搜索不支持键盘的快捷键,不支持Ctrl+C,ctrl+V等。可以单击右键在出现的快捷键中选择显示区域。如Windows size填充整个画面,Zoom in放大,Zoom Out缩小,还有其他快捷键如图2-38所示。图2-38 点位图及快捷菜单

点位图与代工厂没有必然的关系,不是说广达的机器就用广达的点位图。HP的机器用HP的点位图,每个厂家生产一个主板要对主板进行测试,一般测试需要一套测试软件和测试数据,这个工作就外包出去了,有专门做测试的公司来进行测试,这些点位图就是由这些测试公司来做的,如深圳有一家腾博公司,就是做点位图测试,点位图不是由代工厂来画的。代工将资料和数据发给测试公司,测试公司根据这些数据绘制出了点位图。

这个用在ICT的仪器上和修板时会用到点位图,需要由其他公司来完成。

2.9.2 Landrex Test Link

第二种点位图是BRD格式的点位图。其实从数量来说,使用BRD点位图的机型比CST要多得多。毕竟LST格式只有IBM在用,而大多数机器都是使用BRD格式。

BRD用得最多的是拓甫,而不是良瑞。良瑞和拓甫做的点位图都叫做BRD。这个点位图上的元件和信号与PDF是严格对应的。它不能显示信号的实际走向,在主板上是如何走的显示不出来。只能显示信号从这个点到达了另外一个点,只会对这两个点进行加亮显示。但是打开速度要快于IBM的点位图。

BRD这种格式比较混乱,首先表现在同为BRD格式的点位图其实有两种。一种用Landrex的Test Link打开,一种用拓甫的BoardView打开。其中Test Link又有多个版本,而且它的多个版本之间并不互相兼容。举个例子来说,Dell D600的点位图JM2.BRD就是用Tesk Link打开的。但是只有Test Link1.0能打开它,高一些的版本比如1.5和2.2都打不开。反之低版本对高版本也没有兼容性,和成熟度很差的Tesk Link相比,BoardView就要成熟得多了。它没有Tesk Link那种版本上的混乱,基本上只要是用BoardView打开的BRD文件,都可以用R4这个版本来打开。BoardView可以正常使用R键来旋转图片,而TeskLink虽然也可以用R键来旋转,但是每次总是会报一次错,可能是缺了什么文件。

这两种BRD点位图都会在使用过程产生一个CON格式的临时文件,这个文件可以删除,不影响正常使用。

这两种点位图的使用方法类似,都用N键表示查找信号(Net),这个信号的名称必须严格与其相对应的PDF文件相同,否则它是查不到的。Tesk Link用C键查找器件(Component),BoardView用D键查找器件(Device)。都是可以同时查找三个信号或器件。R键旋转图,空格键切换正反面,鼠标左右键放大缩小。其他还有一些功能可能是用在ICT测试仪上的,作用不详。

良瑞的这种点位图对应的文件格式为BRD。

常用操作如下:

点C键查找元器件(同时支持三个元器件);

点N键查找信号;双击鼠标左键放大;

双击鼠标右键缩小;

点R键旋转画面;

空格键翻页。比如我们在PDF的电路图中查找一个元件R12,我们在点位图中按C键来进行查找,会显示三个元件输入的对话框,比如我们输入R12,然后回来会定位在R12的位置上加亮显示,如果R12不在点位图这面,会自己切换到另一面显示。

还有一个操作命令是按N键,R键是旋转。按空格键会切到另一页去,就是翻页。

2.9.3 良瑞点位图操作

下面看一下操作示例。

图2-39所示是我们打开的一个点位图。图2-39 打开的点位图

Comp选项输入元件的窗口,如图2-40所示。图2-40 三个元件输入窗口

比如:输入U34,如图2-41所示。图2-41 输入U34

查找的元件,如图2-42所示。图2-42 定位在U34的位置

比如我们要查找一个网络,按N键,出现一个查找窗口,如图2-43所示。图2-43 查找窗口

在图中输入+1.5 V,如图2-44所示。图2-44 输入+1.5 V

查找到的1.5 V的信号会高亮显示,它会显示+1.5 V所经过的所有元件,如图2-45所示。

点位图有正反面的讲法,一般有CPU座子的那一面为正面,另一面为反面。

当我们点选元器件的引脚时,下方的状态栏会显示该信号的名称。一个常用的操作是:当焊盘出现掉脚现象时,我们可以对照点位图,查看哪些脚需要补脚,哪些脚不需要补脚。图2-45 查找到的信号

比如我们焊接一个显卡,在取下显卡时,主板上的焊盘有脱焊的情况,我们可以看一下点位图有没有需要补焊盘的。如果没有点位图中如图2-46所示的965北桥,是没有办法从电路图中看出哪个有连接,哪个脚是空的。早期的芯片是矩阵式排列引脚,现在除了显卡外,引脚排列是花式的排列,没有规律,只有点位图才能知道哪个脚的位置,哪个点该补焊。可以供用与维修机器相同的芯片点位图来进行查找。这样可以查找哪一个点有没有使用,哪一个点有没有信号。鼠标点在焊盘上,这个焊盘会变成绿色,说明这个点被选中了,有些点选择不了,可能是点位图没有做好。当这个点被选择后,我们可以查看下面的状态栏,要看NET部分的信息,当显示UNCONNECTED时,说明没有连接,则不需要补点,如图2-46所示。图2-46 表示无连接

当显示如图2-47所示时,这个说明有信号,当焊盘掉焊接时,需要补点。这个是连接到内存槽的焊点。假如这个点脱焊了,没有补点,装上这个北桥后,将不能识别两个内存条。图2-47 网络显示M_A_DQ44信号

拓甫、鸿汉、维扬等点位图的使用方法基本与良瑞类似。需要注意的是,拓甫的点位图是用D键查找器件,与良瑞使用C键不同。

2.9.4 华硕TSICT

常用操作如下:

首先单击“机型”菜单加载BOM文件,单击“OK”就可以加载了;如图2-48所示。

查找元器件的方法是:从左下角的输入框输入器件标号,查找器件;点“TOP”和“Bottom”选择主板的正反面,如图2-49所示。图2-48 加载BOM文件图2-49 查找元件

这种点位不支持信号查找,但是可以将鼠标停在器件上,从右键菜单选择“显示相连器件及PAD”。间接实现信号查找,如图2-50所示。图2-50 间接信号查找

华硕的点位图在维修华硕的机器时用处很大,因为华硕的电路图很少。

下面实际操作一下。

选择打开点位图软件,如图2-51所示。图2-51 打开点位图软件

单击“File”,选择点位图文件,如图2-52所示。图2-52 打开软件

打开后的点位图如图2-53所示。图2-53 打开后的点位图

单击“Componet”,出现查找属性对话框如图2-54所示。图2-54 查找属性对话框

输入元件代号,如图2-55所示。图2-55 输入元件代号

查找到的元件结果如图2-56所示。图2-56 查找到的元件结果

在点位图的空白区域,进行双击,缩小就是双击鼠标右键,放大就是双击鼠标左键。

再查找一下S5_ON V2.5 V_DDR,如查找+3 V,如图2-57所示。图2-57 查找+3 V

黄色显示的就是找到的使用了+3 V信号的位置,这些全是使用了+3 V的元件,如图2-58所示。图2-58 显示结果

继续查找S5_ON,如图2-59所示。图2-59 输入S5_ON信号

看图2-60所示没有结果,我们按一下菜单中的“Turn”,则显示出来了,如图2-61所示。图2-60 元件搜索结果图2-61 显示了找到的信号

第3章 笔记本电脑待机电路分析与维修

我们以CT3待机电路为例来进行分析,其他机型的电路结构与工作原理类似,不一一举例。

3.1 待机芯片结构方框图

CT3使用的待机芯片是MAX1999,它与MAX8734是可以互换的。与MAX1999工作原理差不多的芯片还有1632、1902,15007。

MAX1777、MAX1977、MAX1999型芯片包括2路PWM控制器,提供2~5.5 V可调输出或固定的5 V和3.3 V输出电压,最高输出电流高达100 mA。

MAX1777、MAX1977、MAX1999型芯片的内部电路结构方框图如图3-1所示。

MAX1777、MAX1977、MAX1999型芯片的针脚封装图如图3-2所示。

MAX1777、MAX1977、MAX1999型芯片的各针脚功能如表3-1所示。图3-1 内部电路结构方框图图3-2 针脚封装图表3-1 MAX1777、MAX1977、MAX1999型芯片的各针脚功能

MAX1777、MAX1977型芯片应用电路如图3-3所示。图3-3 MAX1777、MAX1977型芯片应用电路

MAX1999型芯片应用电路如图3-4所示。图3-4 MAX1999型芯片应用电路

3.2 MAX1999型芯片引脚功能及测试分析

MAX1999型芯片第20脚为V+电压输入端,其电压测试如图3-5所示。图3-5 V+电压测试

第17脚为VCC模拟电路供电端,当MAX1999型芯片得到供电就会从第18脚LD05输出线性的稳压基准5 V_AL,如图3-6所示。图3-6 5V_AL电压

同理也会从第25脚LD03输出线性的稳压基准3 V_AL,如图3-7所示。图3-7 3V_AL电压

第3、4脚是开启控制端,测试电压如图3-8所示。图3-8 开户端测试电压

第5脚是设置脚,设置3 V的最大输出电流。第11脚是ILIM5,设置5 V电压的最大输出电流,MAX1999型芯片第5脚第11脚ILIM3、ILIM5为限流调整端。

由1999_REFF2 V电路通过电阻器分压产生。

这个是由MAX公司规定的分压电阻器,是固定的。只要一查这个公司的相关技术资料即可。这种分压电阻器是按照MAX1999型芯片资料来设置的。

限流调整电路如图3-9所示。图3-9 限流调整电路

第6脚是芯片的总开关,电路如图3-10所示。图3-10 第6脚的芯片总开关电路

它不只决定了MAX1999型芯片的3 V、5 V输出,还决定了LDO的输出。

第7、9脚是MAX的3 V和5 V电压反馈电路。但是在我们这个CT3的机器上没有使用,而是接地的,如图3-11所示。图3-11 第7、9脚电路

CT3使用的是第21、22脚来进行电压反馈,如图3-12所示。图3-12 第21、22脚电压反馈电路

第8脚是MAX1999型芯片的基准电压即REF。

当5 V_AL电压加到MAX1999型芯片的第3、4脚时,MAX1999第3、4脚为高电平,MAX1999型芯片启动工作,同时,第6脚、第8脚应有2 V基准电压输出,如图3-13所示。图3-13 第3、4、6、8脚电路电压

第10脚是MAX1999型芯片的保护脚。这个电路也是接地的,没有使用。

第12脚是跳脉冲和固定频率选择脚,CT3是跳脉冲工作。

第13脚TON是设置脚,用来设置PQ142上管的导通时间。此时也没有使用,直接接地了。

第14脚BST5和第28脚BST3是升压电路的输入端。

上管接Vin-1999 18.5 V,PQ154这个MOS要导通,需要在G极加上大于18.5 V,而MAX1999型芯片最高电源电压才20 V,因此需要进行升压,才能工作。于是将MAX1999型芯片的第14脚与第15脚和PD30、PC194电容器组成升压电路,将第14脚电压升成23 V,这个电压加到第16脚DH5和第26脚DH3上,控制PQ154的导通和PQ142的导通,当上管容易坏时,则说明这个升压电路不正常。用示波器测量DH3的波峰值达不到23 V,则PQ154不能完全导通,发热量大,那么就容易坏。

第14脚与第28脚为自举端,下面我们以第14脚BST5来介绍下自举端工作原理,其电路如图3-14所示。图3-14 第14脚BST5电路

由于集成电路电源芯片本身的驱动能力有限,在这样的高频率的工作条件下,它不能通过DH5端直接驱动外部MOS管,所以为了提高集成电路的驱动能力并简化电路,几乎所有的PWM电路都采用了自举升压电路来提高驱动器的驱动能力,MAX1999在引脚BST5与LX5之间跨接了一个0.1µF的自举电容器,在DH5为低电平时关闭高端驱动门驱动信号,此时下管低端驱动门驱动信号为高电平,低端驱动管(下管)导通,上管截止,下管导通,这样就把输出的LX5端强拉到地,此时,MAX1999型芯片内部本体产生的线性电压+5 V ALWAYS ON电压通过一个二极管给自举电容器充电。在高端门驱动管打开时,低端门驱动管就关闭,上管导通,下管截止,自举电容器通过BST5向DH5放电,此时由于DH5的瞬间电压比输入19 V电压还大,高端驱动门驱动管很快就进入饱和导通状态,这样大大提高了DH5驱动信号的驱动能力,使外部的MOS管能正常的工作。

DV1000待机芯片MAX1999采用了双二极管PD30,与电容器PC194,PC181组成了自举升压电路。如图3-15所示。图3-15 自举电路

自举电路实物如图3-16所示。图3-16 自举电路实物图

下面我们分析一下PQ154的导通情况。

MAX1999型芯片第8脚REF脚输出2 V基准电压后,MAX1999型芯片内部电路开始工作,从16脚、19脚输出相位相反的的2路PWM波形信号,测试波形如图3-17和图3-18所示。图3-17 上管驱动波形图3-18 下管驱动波形

注意:华硕主板的3/5 V开启信号,由EC发出,而EC要输出3 V,5 V,需要先与BIOS联系,如果BIOS正常,则会输出3 V,5 V,而我们这个机器输出3 V,5 V全部由硬件来完成,不需要先与软件联系。

这一PWM信号控制PQ154、PQ155的轮流导通与截止,电路如图3-19所示。图3-19 PQ154、PQ155电路

将VIN_1999的电压降压成所需的电压,PL10为储能电感器,PQ154导通PQ155截止时,此时电能储存在PL10中,PQ155导通PQ154截止时,此时PL10储存的电量经过PC196PC195的滤波后得到稳定的+5PCU电压,为主板的相关电路供电,供电电路实物图如图3-20所示。图3-20 供电电路实物图

另一路,由MAX1999型芯片的第24脚、26脚控制,PQ142双N沟道的场效应晶体管的栅极,使其上下轮流导通,控制电路如图3-21所示。将VIN_1999的电压转化为所需的3 VPCU电压,PL9的作用与PL10相同,在此不做复述。PQ142电路实物图如图3-22所示。图3-21 第24脚、26脚控制电路图3-22 PQ142电路实物图

第15脚是用来检测输出电流的,它也是一个脉冲电压。

第15脚、27脚LX3、LX5为3 VPCU 5 VPCU输出电压电感器连接反馈端,其电路如图3-23和图图3-24所示。

第17脚是芯片自己的供电5 V_AL。

第7脚、第9脚,FB3 FB5为3 V,5 V反馈输入端,此处接地。

第18脚LDO5没有负载,只是给MAX1999供电,LDO是小电流电压输出,只能用在待机模式。华硕的EC就是靠LDO来供电的。当EC坏时,LDO不正常,电源芯片会很烫手。大多数是LDO输出有短路。有些机器的LDO5会转成3 V,再给EC供电。

第19脚是下管的驱动电压输出脚,它像第16脚那样需要23 V,只需要几伏电压就能够让下管PQ155导通。

第20脚是适配器输入电压,为18.5 V。

第21脚、22脚为OUT3 OUT5为电压反馈端,MAX1999会通过此电感器连接反馈端,检测输出状态,其MAX1999型芯片本身会通过反馈,调整自身PWM驱动控制信号,使其工作更加稳定。

第21脚、22脚为OUT3 OUT5为电压反馈端,为电压检测反馈输入端,反馈电路如图3-25所示。

第23脚接地。

第24脚是3 VPCU电压的PQ142下管的驱动电压。它的电压只有几伏,就可以让PQ142下管导通。

第25脚是LDO3产生3 V_AL,本机没有使用。

第26脚是3 VPCU电压的PQ142上管驱动电压输入端,有23 V,是升压电路产生的,工作原理与下面的PQ145相同。

第27脚是LX3是反馈端。

第28脚是BST3。图3-23 第15脚电路图3-24 第27脚电路图3-25 反馈电路

3.3 PGOOD信号分析

注意:5 VPCU、3 VPCU是这个机器的待机电压。

在本机AL电压只供电给MAX1999型芯片本身。

由MAX1999型芯片和两组驱动管组成的PWM电路工作正常后,会从MAX1999型芯片的第2脚PGOOD脚输出HWPG“电源好”信号,表明芯片已经正常输出了。但是这个PGOOD信号与其他芯片的PGHOOD信号联系在一起,其他芯片要在电路正常工作时,PGOOD信号才会正常,因此其他芯片的PGOOD将MAX1999型芯片的PGOOD信号拉低。此时电压为低电平。如果确实在测量第2脚电压,可以切断与其他电源芯片的联系进行测量,因此这个MAX1999型芯片的第2脚与其他电源芯片的PGOOD构成了与门电路,是“线与”,只有其他电源芯片的PGOOD信号正常后,这个PGOOD信号才是高电平。如果其他的电源芯片有一个HWPG信号不输出,那么这个MAX1999型芯片的电源芯片的第2脚就是低电平。只要正常开机了,这个HWPG信号就为3.3 V了。也就是说其他的PGOOD没有,则不能开机。HWHG信号是送给EC的,第2脚电路如图3-26所示。图3-26 第2脚电路

3.4 EC简介

3.4.1 EC作用

在我们平时的工作和生活中,总是想挖掘它表面下更深层次的内涵,追求自己远大的理想,以至于达到最高的境界。下面结合这篇关于EC的论述,来了解笔记本电脑底层的EC与电源及开机的关系,从而提高笔记本电脑的维修理论水平。

BIOS(基本输入、输出系统)在整个系统中的地位是非常重要的,它实现了底层硬件和上层操作系统的桥梁作用。比如你现在从光盘拷贝一个文件到硬盘,您只需知道“复制、粘贴”的指令就行了,您不必知道它具体是如何从光盘读取,然后如何写入硬盘。对于操作系统来说也只需要向BIOS发出指令即可,而不必知道光盘是如何读,硬盘是如何写的。BIOS构建了操作系统和底层硬件的桥梁。而我们平时说的BIOS设定仅仅是谈到了其软件的设定,比如设置启动顺序、禁用/启用一些功能,等等。但这里有一个问题,在硬件上,BIOS是如何实现的呢?毕竟,软件是运行在硬件平台上的吧?这里我们不能不提的就是EC。

开机控制芯片又称为EC(Embed Controller,嵌入式控制器)是一个16位单片机,它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。EC在系统中的地位绝不次于南北桥,在系统开启的过程中,EC控制着绝大多数重要信号的时序。在笔记本电脑中,EC是一直开着的,无论你是在开机或者是关机状态,除非你把电池和Adapter完全卸除。在关机状态下,EC一直保持运行,并在等待用户的开机信息。而在开机后,EC更作为键盘控制器、充电指示灯以及风扇和其他各种指示灯等设备的控制,它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。主流笔记本电脑系统中,EC在系统架构中的地位如图3-27所示。图3-27 EC系统

现在的EC有两种架构,上图左边是比较传统的,即BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC,然后EC通过LPC接到南桥,一般这种情况下,EC的代码也是放在FLASH中的,也就是和BIOS公用一个FLASH。右边的则是比较新的架构,EC和FLASH BIOS共同接到LPC总线上,一般它只使用EC内部的ROM。

至于LPC总线,它是INTEL当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。EC上一般都含有键盘控制器,所以也称KBC。那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢?在这里我们先简单地分析一下。在系统关机的时候,只有RTC部分和EC部分在运行。RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息,而EC则在等待用户按开机键。在检测到用户按开机键后,EC会通知整个系统把电源打开,CPU被RESET后,会去读BIOS内一个特定地址内的指令(其实是一个跳转指令,这个地址是由CPU硬件设定的)。这里开始分两种情况,对于上图左边的结构:CPU发出的这个地址通过FSB到北桥,然后通过HUB-LINK到南桥,通过LPC到EC,再通过X-BUS一直到达BIOS。在CPU读到所发出的地址内的指令后,执行它为RESET后的第一个指令。在这个系统中,EC起到了桥接BIOS和南桥(或者说整个系统)的作用。对于上图右边的结构:在CPU发出的地址到南桥后,会直接通过LPC到BIOS,不需要EC的桥接。

这里需要说明的是,对于台式机而言,一般是不需要EC的。这里原因有很多:比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能,它已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态;其次由于笔记本电脑的键盘不能直接接到PS/2接口,而必须接到EC之上;还有就是笔记本电脑有更多的小功能,比如充电指示灯、WIFI指示灯、Fn等很多特殊的功能,而且笔记本电脑必须支持电池的充放电等功能,而智能充放电则需要EC的支持;另外,笔记本电脑TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。这些原因导致了笔记本电脑使用EC来做内部管理的必要性。

总体来说,EC和BIOS都处于机器的底层。EC是一个单独的处理器,在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。

看到这里,我想大家也明白EC到底是何方神圣。如果说BIOS是底层系统的话,那EC似乎更加底层。

在南桥上还有一个功能块就是电源管理单元(PM,Power Management),一般来说,它和EC来共同配合完成。这里包括从开机键按下后,启动,待机,休眠,关机的全部功能。还包括对背光亮度,声音等的控制,等等。至于现在Intel的Speed Step技术,也有部分功能是透过南桥来实现的南桥发送SLP、STPCLK(sleep,Stop Clock)来实现睡眠、深睡眠等。

这部分的设计比较简单,只需要点到点的连接南桥和CPU即可。

3.4.2 逻辑上的开机过程

开机过程对于电脑设计是至关重要的。在笔记本电脑打好PCB后第一次开机时,如果电源的时序正确了,其他的问题都比较好解(一般来说时序正确的话,机器都能开起来)。最怕的就是电源时序不对,机器开不起来,这才是最要命的。在笔记本电脑内部的电压有好几种,首先是RTC电源,这部分电力是永远不关闭的,除非电池(纽扣电池)没电并且没接任何外部电源(比如电池和电源适配器)。RTC用以保持机器内部时钟的运转和保证CMOS配置信息在断电的情况下不丢失;其次,在你插上电池或者电源适配器,但还没按power键的时候(S5),机器内部的开启电称为ALWAYS电,主要用以保证EC的正常运行;再次,你开机以后,所有的电力都开启,这时候,我们称为MAIN电(S0),以供整机的运行;在你进入待机的时候(S3),机器内部的电成为SUS电,主要是DDR的电力供应,以保证RAM内部的资料不丢失;而休眠(S4)和关机(S5)的电是一样的,都是Always电。

现在我们假设没有任何的电力设备在供电(没电池和电源),这时候,机器内部只有RTC电路在运作,南桥上会接有一个3 V的纽扣电池来供给RTC电力,以保持内部时间的运行和CMOS信息。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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