电脑主板BIOS电路原理分析
BIOS(即基础输入输出系统)是固化在只读存储芯片上的程序,为电脑供给底层的硬件中断调用,它是上层的软件程序和底层的硬件设备之间的枢纽,它供给有很多中断服务程序供上层软件调用。通过这些中断服务程序,上层软件就可以对硬件进行各种操作,包含磁盘输入输出、显示器操作、接口通信等。
BIOS电路工作原理
当按下电源按钮时,主板就开始加电运行。加电后CPU并不知道从哪里开始读取指令并履行,因此各CPU生产厂商统一约定:对于x86系列的CPU,加电后CPU里的指令存放器复位为Offff: OOOO,这个地址就是BIOS程序占用的内存地址。接着就是CPU如何找到BIOS,并将把持权交给它,这是一个寻址过程。为了更好地阐明这个寻址过程,请看下面的BIOS电路原理图,如图8-1所示。
加电或复位后,CPU通过前端总线发出第一条寻址指令,北桥芯片接到寻址指令后,通过PCI总线发给南桥芯片,南桥芯片通过ISA总线再持续寻址,寻到Offff: OOOO这个地址是在BIOS芯片里,于是Offff: 0000这个地址里的指令(通常是一条跳转指令)通过ISA总线一南桥芯片-PCT总线一北桥芯片一前瑞总线,送到CPU里履行。
第一条指令履行后,BIOS取得硬件系统的把持权,就对电脑进行自检。如果自检不通过,此时根据主板诊断卡的教唆代码,可以知道故障所在。
主板上的BIOS芯片如图8-2所示,呈长方形或正方形,基础上有DIP、TSOP、PLCC 三种封装情势。
BIOS芯片是可擦写只读存储芯片,平时只能读,加上编程电压后可以对其进行刷写。
BIOS芯片的容量有1Mb(兆位)、2Mb、4Mb、8Mb几种,折合成字节则足128KB、256KB、512KB、 1024KB。
BIOS芯片的容量可以通过看芯片的型号得知:看芯片型号‘F’字母后面的三位数,有“ 1”,就表现容量1Mb,有2就表现容量2Mb,依次类推。如“39SF020A”、“E28F200”、“49LF002A”,通过芯片型号,可以知道它们的容量都是2Mb。
常见的49LF002A型号的BIOS芯片其引脚排列如图8-3所示。
常见的29F002B型号的BIOS芯片其引脚排列如图8-4所示。
下面是BIOS芯片引脚功效描写:
VCC、VDD:供电引脚,一般为5V或3VoVSS:地。
DQO至DQ7:数据引脚,一共有8个。
AO至A17:地址引脚。
WE#:写使能,低电平有效(高电平时只容许读),此信号由南桥芯片发出。
OE#:数据输出使能,低电平有效,此信号由南桥芯片发出。
CS#、CE#:芯片使能,低电平有效,此信号由南桥芯片发出。
R/C# (CLK):行列选择,或时钟输入。
RST#:复位引脚,低电平有效。
NC:空脚。
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