筆記本的結構深入分析

　電腦技術的應用為我們的生活和工作帶來了巨大改變，使我們的生活學習工作有了質的轉變。普通的用戶對電腦的了解一般停留在應用的階段，都基于電腦基礎之上做一些應用開發和科研。我們對電腦內部的電路了解多少呢，目前介紹電腦內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構圖做一介紹。如果希望對電路更深入的了解，請關注本書的網站www.SS5CN.net。

1、筆記本電腦電路結構框圖

　　筆記本電腦的結構圖所示，整體上分為五大部分。

　　（1）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散熱風扇控制電路。

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

　　（3）以I/O控制器為核心分別連接了IDE（光驅和硬盤）、USB、網卡、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、軟驅的控制電路。SMC/KBC又包括了鍵盤和鼠標的控制電路和系統管理控制器。

　　（5）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構做一個簡單的介紹。

　　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行數據傳輸和處理。

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

　　1、片內集成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，可以調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時鐘周期內采樣四次實現的。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（有32種），所以要有一個能精確調整電壓的電路。除此以外，CPU還有一些關于電源管理的信號，也由IMVP-IV負責。它幫助電腦實現了SpeedStep技術。

3 溫度傳感器

　　將一個測溫二極管安放在CPU下面，接到CPU相應管腳上，CPU內部的電路便可感知其自身的溫度，并對一旦發生的高溫提供保護。測溫二極管還常提供給其他控制芯片如ADM1023，實現溫度監控，并完成一定的系統控制如風扇啟動等。

4 Intel 855GM GMCH

　　圖形內存控制集線器（Graphics & Memory Controller Hub，GMCH），俗稱北橋。它內部集成了圖形控制器（顯示卡），內存控制器，被提供相應的接口連接顯示設備和內存，同時它還連接Pentium M處理器與ICH4，其相當于CPU的管家，將CPU的指令分發給相應的模塊，或將各模塊向CPU的請求在恰當時候通報CPU。它也像網絡中使用的集線器，實現一點與多點的連接。

　　855圖形內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，內存控制集線器，它內部不集成顯示卡，也沒有對應的顯示輸出，它與855GM/GME管腳不兼容。

5 存儲器接口和DDR內存

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

　　筆記本電路提供SO-DIMM內存插槽，它是有別于臺式機內存插槽的小型插槽，雖然信號標準是相似的。

　　在實際電路中，許多筆記本在主板上集成了內存以節約空間。

6 LVDS接口和液晶顯示器控制

　　LVDS學名低電壓差分信號，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，它可以為系統提供強大的數據I/O支持。它提供的接口和相應的周邊設備有：PCI總線、IDE設備（光驅和硬）、聲卡、網卡、USB。

8 IDE接口和IDE設備

　　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設備有獨立的時鐘。IDE設備即硬盤和光驅等。
　　如今一種名為Serial ATA（串行ATA）的IDE接口技術正在興起，它具有傳輸速率高（現在為150Mb/s），傳輸線數量少的特點，Intel的ICH5已經支持了這種技術，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責USB接口，UHCI控制器和EHCI控制器，UHCI控制器負責全速和低速工作方式，EHCI控制器負責高速方式，可達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，很多板卡、設備支持這種接口，在臺式機主板上，我們總能發現白色的PCI擴展槽，用來插接顯示卡、聲卡、網卡等。筆記本不提供PCI擴展槽，以節約空間，它的PCI設備常常是直接做在主板上的。

11 Docking

　　Docking稱為塢插槽，用來連接擴展塢設備。

12 LPC接口及LPC總線上的設備

　　短管腳計數總線（Low Pin Count，LPC），它用少量的信號線完成較低速的數據傳輸（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等設備。

13 FWH

　　FWH的全稱是Firmware Hub，即固件集線器，其內固化著最大8MB的系統BIOS和顯示BIOS系統啟動時，首先執行這段固化的程序，完成系統硬件資源的測試與配置?并使計算機從硬盤加載操作系統。不僅如此，它還在系統運行的全過程中擔負著系統硬件層與操作系統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實現了LPC到各個不同I/O接口的信號轉換，它也可以被認為是一個集線器?

　　PC87393上引出的各種I/O接口的信號線經過一定的處理，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/鼠標接口）接口并不是由PC87393提供的，而是稱為系統管理器（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外，還直接提供了鍵盤掃描電路，來連接內置的鍵盤，這也暗示了內置鍵盤并不是通過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 局域網連接器接口和局域網插口

　　這與前面提到的無線網絡連接是不同的，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。82562EM只是完成LAN連接器接口信號到局域網線上信號的轉換，真正管理網絡的是網卡控制器，并集成在ICH4內。

17 聲卡AC97

　　ICH4支持AC97音頻輸入輸出標準，即所謂的軟聲卡，它將音頻信息以一定格式的數字信號輸出，將此信號用解碼器（Codec）解碼，還原出音頻信息，再經過數模轉換器變為模擬信號，經過放大器放大，便可輸出至耳機、音箱，發出聲音。電話線中的模擬信號也可以認為是聲音，把Modem的Codec接在AC97的輸出線上便可實現軟貓。另外AC97也支持音頻輸入。Codec負責把輸入信號（經數模轉換后）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變成各種不同電平的直流電壓并提供一定的帶負載能力，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動器，它為系統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。