關於主板開機電路信號的深入研究

開機電路檢修技能是一個從理論到實踐、逐漸摸索積累經驗的過程，所以在學習的過程中，要牢固掌握主板開機電路的基本概念、組成結構以及工作原理，同時不斷積累開機電路故障分析的經驗，從而最終掌握這種電路的檢修技能。

主板的開機電路是主板正常啟動和運行的基礎，一旦出現問題就會造成主板不能開機等故障。

組成開機電路的電子元器件和硬體設備在主板上的位置比較分散，但根據電路圖或逐漸積累經驗，也是能夠很容易辨別出這些電子元器件和硬體設備。

下面列舉兩個不同時代和型號的主板開機電路原理分析，多角度闡述主板的開機電路工作原理及要點。

技嘉主板開機電路深入研究

技嘉主板開機電路涉及的電子元器件和硬體設備主要包括南橋晶片、I/O晶片、主板24針ATX電源插座、前端控制面板接腳、CMOS電池、CMOS跳線、電阻器以及電容器等。

1.沒有插入電源時的主板準備上電狀態

當電腦主機中的ATX電源沒有接入220V市電時，CMOS電池為主板上的CMOS電路供電。主板CMOS電池提供的供電主要用於32.768kHz晶振起振，使RTC電路正常工作後提供實時時鐘。同時，主板CMOS電池還為南橋晶片內的CMOS電路保存數據提供供電。

如圖4-9所示，圖中BAT為主板CMOS電池，CLR_CMOS為主板CMOS跳線。BAT輸出供電經過電路中的二極體、電阻器後，轉換為RTCVDD供電和-RTCRST信號等，並輸送給南橋晶片。

圖4-9　CMOS電池及跳線電路圖和實物圖

如圖4-10所示，南橋晶片的RTCX1、RTCX2引腳外接32.768kHz晶振X1和諧振電容C113、C114。

圖4-10

圖4-10　南橋晶片及32.768kHz晶振電路圖和實物圖

南橋晶片的RTCRST#引腳接收-RTCRST信號，該引腳用於RTC電路的復位。RSMRST#引腳接收-RSMRST信號，該信號由I/O晶片發送給南橋晶片，用於復位南橋晶片睡眠喚醒邏輯，當BAT和+5VSB等供電和信號正常時，才能導出-RSMRST這個信號。

2.插入電源後的主板待機狀態

如圖4-11所示，當電腦主機中的ATX電源連接220V市電後，主板ATX電源插座的第9引腳開始輸出5VSB待機供電。

5VSB待機供電主要輸送到主板的前端控制面板接腳、I/O晶片、南橋晶片、主板ATX電源插座的第16引腳以及各種指示燈等，為其提供5V待機供電。

圖4-11

圖4-11　主板24針ATX電源插座電路圖和實物圖

3.按下主機電源開關後的動作時序

當使用者按下主機機箱上的電源開關後，就會觸發主板上的開機電路進行開機動作，這些動作有著嚴格的邏輯順序，如果某一個信號沒有正常發送，下一個開機動作就無法正常產生，從而導致開機啟動過程失敗。因此在理解主板開機電路的原理以及檢修的故障分析中，應重點掌握主板開機電路重要信號產生的條件和先後順序。

(1)關鍵點：PWRBTSW-

圖4-12a所示為主板的前端控制面板接腳電路圖，圖4-13所示為I/O晶片電路簡圖。

圖4-12

圖4-12　主板的前端控制面板接腳電路圖及實物圖

圖4-13　I/O晶片電路簡圖

當使用者按下主機機箱的電源開關後，主板的前端控制面板接腳(圖4-12中的第6引腳)發出PWRBTSW-信號到I/O晶片的106引腳PANSWH#/GP43。

(2)關鍵點：PWRBTN#

I/O晶片在接收到前端控制面板接腳發出的PWRBTSW-信號後，在其能夠正常工作的條件下，會發送PWRBTSW信號給南橋晶片的PWRBTN#開機信號檢測引腳。

如圖4-13所示，I/O晶片的103引腳PWRON#GP44，輸出PWRBTSW信號。

如圖4-14所示，南橋晶片PWRBTN#端接收來自I/O晶片的PWRBTSW信號。

圖4-14　南橋晶片電路簡圖

(3)關鍵點：SLP_S3#、PSON

南橋晶片接收到I/O晶片發送的開機信號後，通過發送-SLP_S3等信號，使系統進入開機狀態，其中-SLP_S3信號反饋給I/O晶片，I/O晶片收到南橋晶片的確認信號後，其第107引腳PSON#/GP42發送-PS_ON信號(如圖4-13中所示)到主板ATX電源插座的第16引腳PSON。

主板ATX電源插座的第16引腳PSON在接收到開機信號後，會開啟3.3V、+5V、-12V、+12V等各種規格的供電，並輸送到主板的各種電路和硬體設備中。

精英主板開機電路深入研究

精英P67H2-A主板採用Intel公司的P67晶片組，該晶片組為單晶片設計。

精英P67H2-A主板開機電路主要涉及的電子元器件和硬體設備包括：晶片組(PCH晶片)、I/O晶片、主板24針ATX電源插座、前端控制面板接腳、CMOS電池、CMOS跳線、電阻器、電容器等。

如圖4-15所示為精英P67H2-A主板開機過程中主要信號的邏輯關係框圖，圖中1、2、3、4、5、6表示在主板開機過程中，各主要信號和供電開啟的先後順序。下面分別對這些開機動作進行講解，進一步加深讀者對主板開機電路工作原理的理解。

1.步驟1：+PS_3VSB

電腦主機中的ATX電源連接220V市電後，主板ATX電源插座的第9引腳開始輸出5VSB待機供電。

圖4-15　開機過程中主要信號邏輯關係框

主板ATX電源插座輸出的5VSB待機供電，經過一個三端可調穩壓器APL1086及其外圍電阻器和電容器的作用，輸出3VSB待機供電，提供給需要此電壓的晶片或相關電路，其中包括I/O晶片。如圖4-16所示為5VSB待機供電轉換出3VSB待機供電的電路圖。

圖4-16

圖4-16　5VSB待機供電轉換出3VSB待機供電的電路圖

2.步驟2：RSMRST_L

該信號為I/O晶片提供給PCH晶片的信號，用於復位PCH晶片睡眠喚醒邏輯。這個信號不正常時，將導致PCH晶片不能正常動作，造成系統無法正常開機啟動的故障。如圖4-17所示為PCH晶片RSMRST_L信號輸入電路簡圖。

圖4-17

圖4-17　PCH晶片RSMRST_L信號輸入電路圖

3.步驟3：FP_PWRBTN_L

當使用者按下主機機箱上的電源開關後，主板的前端控制面板接腳發出開機信號到I/O晶片，這個信號是一個跳變信號，以通知I/O晶片進行開機啟動操作。如圖4-18所示為主板的前端控制面板接腳電路圖，從圖中可知，其第6引腳用於輸送FP_PWRBTN_L信號。

圖4-18

圖4-18　主板的前端控制面板接腳電路圖

4.步驟4：SIO_PWRBTN_L

當I/O晶片能夠正常工作，且接收到了前端控制面板接腳發送的開機信號後，會給PCH晶片的PWRBTN#開機信號檢測引腳一個開機信號，使PCH晶片進行開機動作。

如圖4-19所示為I/O晶片在開機過程中RSMRST_L、FP_PWRBTN_L、SIO_PWRBTN_L、SLP3_L、PSON_L等主要信號的電路簡圖。

圖4-19

圖4-19　主板I/O晶片在開機過程中各主要信號的電路簡圖

5.步驟5：SLP3_L

PCH晶片能夠正常工作，且接收到了I/O晶片發送的開機信號後，SLP_S3#等引腳依次發出控制信號，使系統逐步進行開機操作。其中SLP_S3#信號引腳輸送信號給I/O晶片。如圖4-20所示為PCH晶片PWRBTN#、SLP_S3#等信號與引腳的連接電路簡圖。

圖4-20

圖4-20　PCH晶片PWRBTN#、SLP_S3#等信號與引腳的連接電路簡圖

6.步驟6：PSON_L

I/O晶片在接收到了PCH晶片的開機確認信號後，會向主板ATX電源插座的第16引腳發送PSON_L信號。主板ATX電源插座開始輸出3.3V、+5V以及-12V、+12V各種規格的供電，以提供給主板上的各種晶片、電路以及硬體設備。如圖4-21所示為該主板的ATX電源插座的電路圖及實物圖。

圖4-21

圖4-21　主板ATX電源插座的電路圖及實物圖