筆記本的結(jié)構(gòu)深入分析

　電腦技術(shù)的應(yīng)用為我們的生活和工作帶來了巨大改變，使我們的生活學(xué)習(xí)工作有了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。普通的用戶對電腦的了解一般停留在應(yīng)用的階段，都基于電腦基礎(chǔ)之上做一些應(yīng)用開發(fā)和科研。我們對電腦內(nèi)部的電路了解多少呢，目前介紹電腦內(nèi)部電路的資料和書籍很少，對于筆記本電腦的介紹更是少之又少了。下面我們就筆記本電腦電路原理結(jié)構(gòu)圖做一介紹。如果希望對電路更深入的了解，請關(guān)注本書的網(wǎng)站www.SS5CN.net。

1、筆記本電腦電路結(jié)構(gòu)框圖

　　筆記本電腦的結(jié)構(gòu)圖所示，整體上分為五大部分。

　?。?）以CPU為核心連接了CPU的溫度控制電路、CPU核心電壓供給電路、CPU散熱風(fēng)扇控制電路。

　?。?）以內(nèi)存控制器為核心連接了內(nèi)存、顯卡、CPU、I/O，起著承上啟下的作用。

　?。?）以I/O控制器為核心分別連接了IDE（光驅(qū)和硬盤）、USB、網(wǎng)卡、聲卡、PCI總線和擴展塢等器件的控制電路和接口電路。

　　（4）以LPC總線為核心分別連接了SIO（超級輸入輸出控制器）和SMC/KBC（系統(tǒng)管理控制器/鍵盤控制器）、FWH（固件集線器），而SIO又包括了串口、并口、紅外、軟驅(qū)的控制電路。SMC/KBC又包括了鍵盤和鼠標(biāo)的控制電路和系統(tǒng)管理控制器。

　?。?）電源供給電路和電池充電電路。

2、筆記本電腦主板單元電路綜述

　　2.1、下面我們就以支持迅馳的Intel的855GM芯片組的整套電路結(jié)構(gòu)做一個簡單的介紹。

　　Pentium M處理器CPU是計算機的大腦，是司令。它管理和控制其他部件進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和處理。

　　Pentium M處理器是Intel專門為筆記本電腦設(shè)計的一款CPU，它以低頻率、低電壓和多種節(jié)能模式工作，達(dá)到了很高的節(jié)電水平和很好的性能。它的一些特點如下：

　　1、片內(nèi)集成32KB一級緩存和1MB二級緩存；

　　2、支持SSE2指令集；

　　3、支持增強的SpeedStep技術(shù)，可以調(diào)整核心電壓和核心頻率；

　　4、400MHz的CPU總線頻率。

　　Pentium M引出CPU總線，也稱前端總線，連接北橋芯片組。其頻率為400MHz，這其實是通過在100MHz時鐘周期內(nèi)采樣四次實現(xiàn)的。CPU總線信號使用AGTL+邏輯，這是一種信號的電器特性，它可以改善信號的質(zhì)量，并降低功耗。

　　2.2、IMVP-IV核心電壓控制

　　IMVP-IV是為CPU提供核心供電的電路，由于Pentium M核心電壓可調(diào)（有32種），所以要有一個能精確調(diào)整電壓的電路。除此以外，CPU還有一些關(guān)于電源管理的信號，也由IMVP-IV負(fù)責(zé)。它幫助電腦實現(xiàn)了SpeedStep技術(shù)。

3 溫度傳感器

　　將一個測溫二極管安放在CPU下面，接到CPU相應(yīng)管腳上，CPU內(nèi)部的電路便可感知其自身的溫度，并對一旦發(fā)生的高溫提供保護(hù)。測溫二極管還常提供給其他控制芯片如ADM1023，實現(xiàn)溫度監(jiān)控，并完成一定的系統(tǒng)控制如風(fēng)扇啟動等。

4 Intel 855GM GMCH

　　圖形內(nèi)存控制集線器（Graphics & Memory Controller Hub，GMCH），俗稱北橋。它內(nèi)部集成了圖形控制器（顯示卡），內(nèi)存控制器，被提供相應(yīng)的接口連接顯示設(shè)備和內(nèi)存，同時它還連接Pentium M處理器與ICH4，其相當(dāng)于CPU的管家，將CPU的指令分發(fā)給相應(yīng)的模塊，或?qū)⒏髂K向CPU的請求在恰當(dāng)時候通報CPU。它也像網(wǎng)絡(luò)中使用的集線器，實現(xiàn)一點與多點的連接。

　　855圖形內(nèi)存控制集線器有三個版本：855GM，855GME和855PM，其中855GME是855GM的增強版，它們管腳兼容。855PM不再稱GMCH，而是MCH，內(nèi)存控制集線器，它內(nèi)部不集成顯示卡，也沒有對應(yīng)的顯示輸出，它與855GM/GME管腳不兼容。

5 存儲器接口和DDR內(nèi)存

　　855GM支持PC1600和PC2100 DDR SDRAM內(nèi)存接口，可插接DDR200/266的內(nèi)存條，最大支持2.0GB內(nèi)存。855GME和855PM還支持PC2700 DDR SDRAM，即 DDR333的內(nèi)存。

　　筆記本電路提供SO-DIMM內(nèi)存插槽，它是有別于臺式機內(nèi)存插槽的小型插槽，雖然信號標(biāo)準(zhǔn)是相似的。

　　在實際電路中，許多筆記本在主板上集成了內(nèi)存以節(jié)約空間。

6 LVDS接口和液晶顯示器控制

　　LVDS學(xué)名低電壓差分信號，是專門用于LCD的控制信號。液晶顯示器控制信號分兩部分，即掃描點陣的信號，和控制背光燈亮度的信號。

7 Intel 82801DBM ICH4-M（I/O控制器）

　　輸入/輸出控制集線器（I/O Controller Hub 4 Mobile，ICH4-M），“4”代表第四代，它可以為系統(tǒng)提供強大的數(shù)據(jù)I/O支持。它提供的接口和相應(yīng)的周邊設(shè)備有：PCI總線、IDE設(shè)備（光驅(qū)和硬）、聲卡、網(wǎng)卡、USB。

8 IDE接口和IDE設(shè)備

　　ICH4-M提供兩個獨立的IDE信號通道，每個通道支持兩個IDE設(shè)備，可提供16Mb/s的PIO IDE的傳輸或Ultra ATA 100/66/33的傳輸，且每個IDE設(shè)備有獨立的時鐘。IDE設(shè)備即硬盤和光驅(qū)等。
　　如今一種名為Serial ATA（串行ATA）的IDE接口技術(shù)正在興起，它具有傳輸速率高（現(xiàn)在為150Mb/s），傳輸線數(shù)量少的特點，Intel的ICH5已經(jīng)支持了這種技術(shù)，但目前只用于臺式機，其實SATA非常適用于筆記本電腦，相信不久，它一定會移植到筆記本上來。

9 USB接口

　　ICH4支持6個USB2.0端口，而且這6個端口可以分別工作在高速、全速和低速方式下，ICH4中集成了兩種控制起來負(fù)責(zé)USB接口，UHCI控制器和EHCI控制器，UHCI控制器負(fù)責(zé)全速和低速工作方式，EHCI控制器負(fù)責(zé)高速方式，可達(dá)480Mb/s，ICH4自動決定某一個USB端口被哪個控制器控制。

10 PCI接口和PCI總線上的設(shè)備

　　ICH4提供133MHz的PCI接口，用以連接PCI總線。PCI總線是廣為使用的技術(shù)，很多板卡、設(shè)備支持這種接口，在臺式機主板上，我們總能發(fā)現(xiàn)白色的PCI擴展槽，用來插接顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡等。筆記本不提供PCI擴展槽，以節(jié)約空間，它的PCI設(shè)備常常是直接做在主板上的。

11 Docking

　　Docking稱為塢插槽，用來連接擴展塢設(shè)備。

12 LPC接口及LPC總線上的設(shè)備

　　短管腳計數(shù)總線（Low Pin Count，LPC），它用少量的信號線完成較低速的數(shù)據(jù)傳輸（33Mb/s）。ICH4直接提供了接口來引出LPC總線，LPC總線上一般連接FHW、SIO和KBC/SMC等設(shè)備。

13 FWH

　　FWH的全稱是Firmware Hub，即固件集線器，其內(nèi)固化著最大8MB的系統(tǒng)BIOS和顯示BIOS系統(tǒng)啟動時，首先執(zhí)行這段固化的程序，完成系統(tǒng)硬件資源的測試與配置?并使計算機從硬盤加載操作系統(tǒng)。不僅如此，它還在系統(tǒng)運行的全過程中擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)硬件層與操作系統(tǒng)的基本輸入輸出接口。

14 SIO

　　超級輸入輸出接口（Super Input/Output，SIO），它包括串口、并口、紅外接口和軟驅(qū)接口，這些接口全部通過PC87393模塊組連接到LPC總線上，也就是說PC87393實現(xiàn)了LPC到各個不同I/O接口的信號轉(zhuǎn)換，它也可以被認(rèn)為是一個集線器?

　　PC87393上引出的各種I/O接口的信號線經(jīng)過一定的處理，連接到插接件上，我們便能夠在筆記本電腦的后面或側(cè)面看到并使用它們了?

15 SMC/KBC

　　與串口、并口等不同PS/2（鍵盤/鼠標(biāo)接口）接口并不是由PC87393提供的，而是稱為系統(tǒng)管理器（System Management Controller，SMC）和鍵盤控制器（Keyboard Controller，KBC）。從名字來看，它把兩個不相關(guān)的東西放在了一起，確實如此，它除了提供兩個PS/2接口用來連接鍵盤和鼠標(biāo)外，還直接提供了鍵盤掃描電路，來連接內(nèi)置的鍵盤，這也暗示了內(nèi)置鍵盤并不是通過PS/2口與主板相連的?

　　SMC/KBC是由Hitachi H8S/2149完成的，它是一個通用的微處理器，通過編程可以實現(xiàn)很多功能，這也是它將兩個不相干的功能集于一身的原因。

16 局域網(wǎng)連接器接口和局域網(wǎng)插口

　　這與前面提到的無線網(wǎng)絡(luò)連接是不同的，這是一種基于有線的連接。ICH4提供了LAN Connection接口，及局域網(wǎng)連接器接口，該接口連到82562EM上，并引出RJ45插口，用于接入局域網(wǎng)。82562EM只是完成LAN連接器接口信號到局域網(wǎng)線上信號的轉(zhuǎn)換，真正管理網(wǎng)絡(luò)的是網(wǎng)卡控制器，并集成在ICH4內(nèi)。

17 聲卡AC97

　　ICH4支持AC97音頻輸入輸出標(biāo)準(zhǔn)，即所謂的軟聲卡，它將音頻信息以一定格式的數(shù)字信號輸出，將此信號用解碼器（Codec）解碼，還原出音頻信息，再經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器變?yōu)?a href="http://www.delux-kingway.cn/analog/" target="_blank">模擬信號，經(jīng)過放大器放大，便可輸出至耳機、音箱，發(fā)出聲音。電話線中的模擬信號也可以認(rèn)為是聲音，把Modem的Codec接在AC97的輸出線上便可實現(xiàn)軟貓。另外AC97也支持音頻輸入。Codec負(fù)責(zé)把輸入信號（經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后）編碼給ICH4。ICH4最多可連接7只Codec，完成7個通道輸入輸出。

18 充電電路

　　充電電路是筆記本電腦的獨有的部分，此部分電路實現(xiàn)的是對筆記本電腦上的鋰離子電池充放電管理的，以防止電池過充產(chǎn)生危險。

19 DC/DC（直流分配器）

　　將電池的輸出直流電壓或者外接電源輸入的電壓轉(zhuǎn)變成各種不同電平的直流電壓并提供一定的帶負(fù)載能力，給電路各部分提供電源。

20 CK-408

　　CK-408是一個時鐘合成器及驅(qū)動器，它為系統(tǒng)中諸多總線提供不同頻率的時鐘，例如為CPU前端總線提供100MHz時鐘，為PCI總線提供33MHz的時鐘。