作者：王玉梅
出版社：人民邮电出版社
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芯片级电脑主板维修从入门到精通试读：
前言
无论是在工作中还是生活中，计算机（电脑）已经越来越成为人们必不可少的伙伴。随着电脑的普及，电脑维修技术也日益成熟，并成为一个逐渐升温的技术领域。
主板是整个电脑的关键部件，是电脑各种板卡工作的基础平台，在电脑中起着至关重要的作用。主板工作在低电压、大电流的条件下，因而故障率相对较高。而由于主板的价格较贵，可维修性较强，因此主板的维修业务与日俱增。基于此情况，越来越多的维修人员需要学习、提高电脑主板的芯片级维修技能。所谓“芯片”级维修，指的就是在不更换原有配件的基础上，只是对损坏的配件进行修理，这里所说的芯片只是一个广义的说法，其实包括电子线路、元器件等的故障修理，不只是坏了芯片才能进行“芯片”级维修，这样修复故障的成本就可以大大降低了，维修人员的利润也就升高了。
芯片级维修要求有一定的模拟电路和数字电路基础，有一定的电路读图能力，并且熟悉电脑硬件。本书则针对芯片级维修起点较高的情况，采用大量图解的方式，从主板的认知、工作原理、主要检修方法、检修技能等入门知识讲起，逐渐深入，对主板的各单元电路进行细致分析，重点介绍了主板各种故障的检修方法，并给出主流主板的维修要点和维修实例。
本书在编写过程中得到了石家庄太和电子商城红星电脑医院赵庆山经理的大力支持，在此深表感谢！参与本书编写的还有刘丁丁、张超、张春民、田启朋、张滨、刘战敏、李金章、田宝风、刘敏、祝群英、许喜国和尹振尧等。另外，张凯在本书的编写工作中负责外文资料的翻译工作。作者
入门篇
本篇分为3章。第1章介绍主板器件（如主板表面的各芯片和各插槽、前后侧端的各外设接口等）的识别、功能和检测技巧等；第2章介绍主板维修工具（如诊断卡、万用表、编程器、热风枪、温控台、电烙铁等）的用途、使用技巧及注意事项等；第3章介绍主板的型号、芯片识别以及主板的基本结构和工作流程等。第1章主板器件的识别、检测与代换提示主板上的易损件与其他家用电器一样，主要集中在模拟电路部分的大体积器件和插槽上。前者易损原因是由于它工作在高温、高电压或大电流环境，后者易损原因是由于其金属引脚日久氧化易出现接触不良。据粗略统计，CPU等供电电路中的电解电容和电感、供电管及电源管理芯片约占整机故障率的60%，插槽接触不良约占整机故障率的20%。1.1 初识主板
主板是构成计算机的主要硬件之一，它是承载CPU、内存、显卡等硬件的基础平台，起着整机数据的传输、信息交换等中介作用。1．初始主板
如图1-1所示，主板的英文名称为“mainboard”，意思是计算机中最大的一块电路板，又称主控板、系统板、母板。主板本身是一个4层或6层的PCB印制电路板，它是按照特定的系统总线要求而布线和安装的器件。主板的上层表面焊接各种芯片、插槽和接口、场效应管、晶体、三极管、二极管、稳压器、电容、排容、电阻、排阻、电感、电池架和跳线等。提示PCB主板的上、下两层布有信号线路（细金属铜铂）、供电线路和地线路（粗金属铜铂），中间层专用于走电源线和地线。2．主板上的芯片
如图1-2所示，主板上的芯片有很多，但最重要的芯片是南桥和北桥，合称为芯片组，主板的名称通常是根据芯片组命名的。除南北桥外，主板的芯片还有I/O芯片、时钟IC、电源控制IC、门电路芯片、串口芯片和BIOS芯片等。图1-1 主板实物展示图1-2 主板的芯片
另外，新型的主板上还焊接有智能卡管理芯片、无线局域网和无线广域网管理芯片、蓝牙管理芯片、1394火线管理芯片、板载声卡芯片、板载网卡芯片、硬盘保护芯片和温度检测芯片等。3．主板表层的插槽
如图1-3所示，主板上表层的插槽用于安装各种板卡。包括CPU插槽、内存插槽、显卡槽（APG插槽或PCI-E16×插槽）、PCI扩展槽、PCI-E1×扩展槽、IDE并行硬盘和光盘槽、SATA串行硬盘槽、FDD软驱槽、FAN风扇槽（CPU风扇槽、电源风扇槽、系统风扇槽、前置风扇槽、后置风扇槽）、ATX电源槽、12V电源槽、扩展USB槽和前置面板插槽等。
另外，新型的主板还设置有SCR智能阅读卡、NEW CARD新增卡、WLAN无线局域网卡、WWAN无线广域网、SIM用户标识卡和TMP1.2安全套件等插槽。4．主板后置接口
如图1-4所示，主板后置各种接口用于连接外部设备，如显示器、键盘和鼠标、打印机、网络及音频设备等。图1-3 主板表层的插槽图1-4 主板的后置接口1.2 主板上的集成电路方法与技巧芯片若出现暴裂、鼓包、有炭点、烫手任一情况，均为损坏。主板的芯片故障率最高的是CPU电源管理IC，其次是I/O芯片，部分主板上的南桥芯片和北桥芯片易出开焊现象。其他芯片故障较低。在怀疑某集成电路没有工作，需测试其工作条件正常的情况下，才考虑更换芯片。1.2.1 北桥芯片提示北桥芯片，简称北桥，其英文名称为North Bridge。由于北桥是主板芯片组中最重要的组成部分，所以其也被称为主桥。1．北桥的识别
如图1-5所示，北桥是CPU与外界通信的一级桥梁，属于多功能系统控制芯片，这也因此决定了它是距CPU接座最近的大体积集成电路。由于此桥工作产生的热量较大，所以目前的北桥顶置有金属散热板。提示主板上北桥散热板上标注主板厂商的名称，如微星标志“MIS”、技嘉标志“GIGABY”，在主板电路图中，北桥通常用“MCH”标示。图1-5 北桥的识别图1-5 北桥的识别（续）
北桥常见型号有：
● 英特尔系列：Intel 915GM、Intel P965、Intel G965、Intel Q963、Intel 945、Intel P35。
● nVIDIA系列：nVIDIA MCP91(P)、nVIDIA nForce520S、nVIDIA nForce6100、nVIDIA GeForce7050PV。
● 威胜系列：VIA K8T890、PM880、PT880。
● 其他系列：AMD780G、ATI RC300M、SIS755FX（矽统）、SIS760、SIS651、NF6100或NF6150LE、AMD 690G、LE88、VT694XB。需要注意的是，技嘉GA-945SP-S3G主板的北桥散热板仅标注有TE“GIGABYTE”表示“技嘉”，并无型号。
目前，有的北桥与南桥集成在一起，而称为桥芯片，如图1-6所示。桥芯片常见型号有nVCP61、nVIDIA nForce520/nLE、nVIDIA MCP67-MV、nVIDIA MCP91P、SIS730和SIS745。2．北桥的功能
北桥是主板上除CPU之外最重要的一块芯片。主板的名称通常以采用的芯片组的名称命名，而芯片组的名称都是以北桥命名的，例如微星945GCM5 V2主板，它采用Intel 945&ICH7芯片组，其中的Intel 945就是北桥的型号。再如，技嘉GA-P35-DS3P主板，其标注的芯片组为Intel P35北桥、Intel ICH9南桥。
北桥负责与CPU的联系并控制内存、显卡、PCI数据在其内部的传输，同时提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型和最大容量、PCI/AGP插槽以及ECC纠错等内容的支持，另外，整合型芯片组的北桥还集成有显示核心，因此，北桥芯片就标示出了主板的档次。图1-6 桥芯片的识别
北桥属于系统控制芯片，掌控项目多为高速度设备。北桥内集成有内存控制器、Cache高速缓存控制器、AGP总控制器、PCI总线控制器、内存总线控制器、系统前端总线控制器，有的还集成有显卡。另外，主桥还负责将复位信号传输至CPU。3．北桥的检修
北桥短路及其他损坏会引起不开机，诊断卡显示“FF”或“0”，通电后即掉电，不亮机，死机，检测不到内存，以及检测不到显卡等，但北桥芯片自身故障率很低。如果北桥发生损坏，则只能用同型号北桥代换，一般采用拆机件。
北桥易出引脚空焊现象，如微星K9NG Neo-v主板北桥空焊是其通病。有的北桥易短路，容易造成不开机或死机现象。北桥供电中的电感也相对易损。
北桥散热不良、供电电压不稳定，会造成花屏现象。方法与技巧北桥在工作时会发热，但不烫手。由于北桥的数据线与内存接口是直接相连的，当遇有开机后就死机的现象时，如果测内存槽的D数据线对地短路，则说明一定是北桥发生了损坏。1.2.2 南桥芯片
南桥芯片，简称南桥，英文名称为South Bridge，它是主板芯片组的重要组成部分，例如微星G965主板采用的芯片组的组成是：北桥为Intel G965，南桥为ICH8。由于南桥的技术相对来说比较稳定，所以在不同的芯片组中，可能南桥是相同的，而北桥不相同。1．南桥的识别
如图1-7所示，南桥一般位于离CPU较远的左下方，在PCI附近的大体积的集成电路，旁边有电池和32.768kHz晶体。南桥常见型号有：图1-7 南桥的识别
● VT系列：VT8237R、VT82C686B、VT8237R、VT8237A、VT8231。
● ICH系列：ICH2、ICH3、ICH4、ICH5、ICH6、ICH7、ICH8/R、ICH9/R、ICH10。
● 其他系列：ATI IXP150、SB600、SB700、Geforce7025、Intel 82801DB、AMD SB600、SIS962。提示南桥在主板的位置布局，是考虑到它所连接的I/O总线较多，离CPU远一点是利用布线。2．南桥的功能
南桥属于系统I/O芯片，负责I/O芯片之间的通道，主要管理中低速外部设备，如PCI外设部位互联总线、USB通用串行总线、LAN网络、IDE并行硬盘、ATA异步终端适配器、SATA串行硬盘、音频控制器、PS/2键盘和鼠标控制器、RTC实时时钟、System Clock系统时钟控控制、IRQ中断请求以及控制DMA直接存取等，另外，有的南桥还参与开/关机控制、高级电源管理等。
有的南桥，还集成有I/O芯片（如VT82C686A-A）、网卡芯片功能（其特点是南桥附近有25MHz晶体），具有温度检测功能、RAID磁盘冗余阵列功能。
新型的南桥，还集成有WWAN广域网、板载网卡芯片控制、蓝牙控制、DOCKING输入口缓冲器控制、Smart Card智能卡控制和IEEE 1394火线控制等功能。提示多数南桥还是整机复位信号的产生地，它对ATX电源输出PWROG电源好信号或CPU电源管理芯片输出VRM-GD电源好信号处理后，形成复位信号，作为复位信号源，提供给CPU等芯片及插槽，作为CPU等芯片工作必须条件之一。3．南桥的检修方法与技巧待机状态下南桥为常温，开机后南桥工作时发热但不烫手。若出现烫手、有炭点、暴裂、鼓包则为损坏。打雷时易将南桥芯片击穿。（1）损坏形式及引起的故障现象
南桥的损坏形式包括击穿、漏电及局部功能失效等。它引起的故障现象包括以下几个方面。
① 不通电。
② 死机。
③ 不亮机。
④ 不能开机，诊断卡测试显示FF或00。
⑤ 整机无复位信号。
⑥ 开机后自动断电。
⑦ 不认硬盘或光驱、键盘和鼠标、USB口、PS/2口、并口、串口等。
⑧ 不认PCI设备。
⑨ 报“41”故障代码。
⑩ CMOS设置后重启。（2）检修经验
南桥的故障率相对较高，有的主板甚至表现为通病，如P6-815EP主板南桥损坏是造成加电无显示的通病；再如ICH7以上的主板（主要是945系列主板）, CPU复位信号一直为低电平，造成CPU不工作，诊断卡测试显示“FF”,85%以上是南桥损坏。
如果检不到IDE并口硬盘或光驱，在设备和数据线正常的情况下，一般是南桥损坏；如果检不到串口硬盘、光驱，在供电正常的情况下多为南桥损坏。
对于键盘、鼠标、USB接口、COM串口、LPT并口全部或单一不起作用，在供电正常的情况下，80%是南桥供电损坏。（3）关键测试点
南桥的供电（多选择在附近供电管输出极）、所连接的32.768kHz晶体两端压差，是检修南桥的一级关键测试点。
另外，USB口、PCI槽的数据据线、地址线及AD线与南桥直接连接，因此测试这些点位对地电阻可直接反映出南桥有无问题。1.2.3 I/O芯片提示I/O是Input Output的缩写，译为输入输出。正常情况下I/O芯片有温度，但不烫手，若出现烫手、有炭点、暴裂、鼓包则必有损坏。I/O芯片是主板上故障率最高的芯片之一，它必须用同型号I/O芯片代换。1．I/O芯片的识别
如图1-8所示，I/O芯片是主板上比较有特点的芯片之一，它采用四面引脚且引脚非常紧密。I/O芯片多位于主板左上方，且与PCI插槽相近，但英特尔个别型号主板的I/O芯片位于主板右下角。I/O芯片常见型号有：图1-8 I/O芯片的识别图1-8 I/O芯片的识别（续）
● Winbond系列：W83627HF-AW/DHG、W83627DH、W83697EF-AW、W83977HF、W83877HF/AF、W83L517D。
● ITE系列：IT8718F-S、IT8717、IT8715F-S、IT8702F、IT8702、IT8705F、IT8712F、IT8512。
● LPC系列：LPC47M172-NR、LPC47N272。
● ECE系列：ECE5028、ECE5018、8102、8105、8671、8687、8750、8712、5135、75232。
● 其他系列：PC87383、VT1270、F71883FG。2．I/O芯片的功能
顾名思义，I/O芯片就是管理输入/输出设备的芯片，用于辅助南桥工作。具体来说，I/O芯片就是将LPT并口、COM串口、PS/2键盘和鼠标接口等外部设备的数据信息传输给南桥，同时将南桥信息传输给外部设备，并负责管理声卡、软驱驱动器及网卡等。另外，有些I/O芯片还集成有监控和开机复位功能。不同的I/O芯片功能各不相同，功能的多少取决于I/O芯片的引脚数量。
Winbond系列中有的I/O芯片还可以在Windows界面下通过Winbond Hoctor软件，对各种电压、环境温度以及各个风扇转速提供实时监控。
I/O芯片的供电有的为3.3V、1.5V，有的为2.5V、3V，有的为5VSB、5V、3.3V。3．I/O芯片检测（1）I/O芯片引起的故障现象
I/O芯片引起的故障现象包括：不通电；不开机；开机困难；开机不亮机；PS/2键和鼠标口无法使用；无法连接打印机、扫描仪及串口雕刻机；不认内存；无声；不能上网。方法与技巧串口设备、并口设备不能正常使用，用诊断卡检测从C1跳到C5，又跳到C1，一般是I/O芯片虚焊引起的。（2）I/O芯片检测
I/O芯片易损坏，若出现温度过高、鼓包、暴裂则必定损坏。同时也可用数字表的二极管挡测I/O芯片供电端对地压降进行诊断，正常时应为0.35V左右。供电端都是一些比较粗的线，并接有滤波电容。1.2.4 BIOS芯片提示BIOS芯片是主板上软件程序和硬件设备之间的枢纽，是主板最为重要的芯片之一，也是主板上唯一贴有标签的芯片和安装在专用持座的芯片，前者防止紫外线照射BIOS导致其内内容丢失，后者是因BIOS易受CIH病毒攻击导致计算机不能启动，以便于BIOS芯片拆卸下后安装到编程器刷新内部资料。1．BIOS芯片的识别
如图1-9所示，BIOS芯片又称FWH固件中心，一般为32脚，四面排列或双排直插式封装，插入在专用接座内。目前新型的主板，有的采用为8脚BIOS芯片直接焊接在主板上。32脚的BIOS芯片有长方形和正方形之分。BIOS芯片常见型号有：
● 32脚长方形BIOS芯片：W29C20、W29C002、W39L040……, AT49F020、AT49F040等。
● 32脚正方形BIOS芯片：W39V040FPZ、W49F020、W49F002、W49V002FAP……, SST29EE020、49LF002A、49LF004、IN 82802AB等。
● 8引脚BIOS芯片：A7369、A7392、SST25VF016B（16Mb）等。提示常见的BIOS芯片有Award、AMI、Phoenix、Tandy300及Winbond等系列，在芯片或主板都能见到厂商的标记，这是使用诊卡维修查询故障代码含义的依据。BIOS芯片的后两位代表其容量，例如49FX4的容量为4Mbit, W29C20的容量为2Mbit。图1-9 BIOS芯片及版本识别图1-9 BIOS芯片及版本识别（续）2．BIOS芯片的功能
BIOS是Basic Input Output System的缩写，意思是只读取存储器基本输入/输出系统，简称为基本输入/输出系统，又称为单个程序启动只读存储器。
BIOS芯片是连通软件和硬件设备之间的枢纽，它实际是一组被固化主板上一个ROM芯片上的程序，所以又被称为ROM BIOS芯片，它是计算机中必不可少的初始化程序。它提供最简易的硬件控制程序，如主板的上电自检、主机的开机引导、I/O基本外设设置和系统CMOS（如时间、日期、启动顺序、内存的容量、显卡的类型及参数）设置以及主板BIOS编写厂家的信息等。
BIOS程序是在每次开机或重新启动时自动运行，先执行POST开机自检程序对内部各个设备进行检查，在完成POST自检后，BIOS将按照系统CMOS设置中的启动顺序搜寻硬盘驱动器CD-ROM、网络服务器等有效的启动驱动器，读入操作系统引导记录，然后将系统控制权交给引导记录完成启动系统，从而载入Windows操作系统。
关于BIOS芯片的供电，有的为+5V、+12V双电源（读出电源为+5V，写入电源为+12V）。有为+5V电源，读写电源均为+5V。另外，有些主板在BIOS芯片旁边还有电压设置针帽。3．BIOS芯片检测
BIOS芯片本身故障率很低，但其内部资料易被病毒攻击，出现一些莫名其妙的现象：
① 不开机。
② 开机一会自动关机。
③ 显示器无显示。
④ 报警。
⑤ 不认PS/2口。
⑥ 不认内存。
⑦ COMS花屏，或一出画面就花屏。
⑧ 显卡驱动安装不上。
⑨ 装上显卡驱动程序后主板不工作。
⑩ 进入CMOS能设置但不能进入系统。
⑪亮机时出现BIOS错误。
⑫如用诊断测试主板，显示FF或00、05、07、24、25、26、39、49、41、C0、C1、od、0B等。
对于BIOS内部资料错误，重新刷新BIOS即可。对于BIOS芯片损坏，代换时的原则，北桥架构相同、I/O芯片相同、BIOS容量相同。提示由于BIOS与南桥连接，所以通常以BIOS芯片为中心测试阻值，来判断I/O芯片和南桥的好坏。1.2.5 时钟芯片提示计算机的所有组件都以“时钟信号”为基本步调工作。时钟芯片与一个14.138MHz晶体组成主板上的时钟发生器，对主板的所有设备提供时钟信号产生源，因此，一旦时钟芯片发生损坏，主板就不能正常工作。时钟芯片损坏后一般表示为温度很高。1．时钟芯片的识别
如图1-10所示，一般为中体积、长方形、双列排列，与14.318MHz晶体连接。常见型号有：图1-10 时钟芯片的识别
● ICS系列：950213AF、93725AF、950208BF、9248DF-39等。
● Winbond系列：W211BH、W211B、W144H, W485112-24X、W485111-14X、W83194AR-96、W83194R-39A/B、W8357303、W8361343等。
● RTM系列：RMT520-390、RTM560-25、RTM875T-587、RTM8760-660。
● IC系列：ICS954101、IC89248XX-39、ICS954310BGLF。
● 其他系列：CS9248AF-90、PHUSELINK PLL52C68-02、PLL52L6844、SLG86550。2．时钟芯片的功能
时钟芯片，俗称时钟IC，它和外接14.318MHz晶体配合，产生频率为14.318MHz的振荡脉冲，经内部升频或分频后，为CPU、南北桥、I/O芯片、板载网卡芯片、板载声卡芯片、PCI槽、AGP槽、内存槽及USB设备提供一个固定的频率匹配时钟信号。
时钟芯片的工作电压，有的为3.3V、2.5V双供电，有的为3.3V单供电。3．时钟芯片的检测
若时钟芯片发生损坏，将会造成不能开机；不亮机；不检CPU、内存、显卡。时钟IC要找型号相同的代换。方法与技巧时钟芯片击穿短路，有的会造成时钟芯片的供电电路中的电感开路。1.2.6 逻辑门电路提示对于14脚引脚门电路，一般14脚是电源，7脚是地；而对于20脚门电路，则一般20脚是电源，10脚是地。方法与技巧逻辑门电路故障率略高，占整机故障率的2%，尤其是LPT并
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