Mr. Kin's Blog

计算机知识分享/软件应用讲解

1   电路基础(Fundamentals of Electronic Circuits)

1.1   电路原理(Circuit Theory)

  • element n.成分,元件
  • interconnect vt.使互相连接
  • node n.节点
  • branch n.树枝,分枝,分部,支流,支脉 v.出现分岐
  • loop n.环,循环,线圈(绳),弯曲部分,回路,回线 vt.使成环,使成圈,以环相连 vi.打环,翻筋斗
  • topology n.拓扑,布局,拓扑学
  • configuration n.构造,结构,配置,外形
  • terminal n.终点站,终端,接线端
  • resistor n.[电]电阻器
  • independent n.独立自主者,无党派者 adj.独立自主的,不受约束的
  • series n.连续,系列,级数,串联
  • parallel adj.平行的,相同的,类似的,并联的 n.平行线,平行面,相似物 v.相应,平行
  • impedance n.[电/物]阻抗,[物]全电阻
  • theorem n.定理,法则(数)

1.2   模电和数电(Analog and Digital Circuits)

  • analog n.(AmE)类似物;模拟 adj.(AmE)模拟的,指针式的
    • analogue n./adj.(BrE)同上
  • digital n.数字,数字式 adj.数字的,数位的
  • thermometer n.温度计,体温计
  • Fahrenheit n.华氏温度计 adj.华氏温度计的
  • drum n.鼓,鼓声,鼓形圆筒 vt.打鼓奏 vi.击鼓,做鼓声
  • discrete adj.不连续的,离散的
  • original adj.最初的,原始的,独创的,新颖的 n.原物,原作
  • remote adj.遥远的,偏僻的,细微的
  • bulb n.鳞茎,球形物
  • Morse code 莫尔斯电码
  • pulse n.脉搏,脉冲
  • buzzer n.蜂鸣器,信号手,嗡嗡作声的东西
  • manipulate vt.(熟练地)操作,使用(机器),操纵(人或市场、市场),利用,应付
  • destination n.目的地,[计]目的文件,目的单元格
  • humidity n.湿气,潮湿,湿度
  • comparator n.比较仪
  • trigger vt.引发,引起,触发 vi.转义,换车 n.扳机
  • sequence n.次序,顺序,序列
  • parallel n.平行的,相同的,类似的,并联的 n.平行线,平行面,相似物 v.相应,平行
  • serial adj.连续的,串行的,顺次
  • decoder n.解码器
  • reassemble vt.重新召集 vi.重新集合

1.3   三相电(Three-Phase Circuits)

  • transformer n.变压器
  • single-phase 单相
  • pulsate vi.脉动
  • three-phase power 三相电源
  • three-phase circiut 三相电路
  • the parallelogram method 平行四边形法则
  • wye connection 星形连接
  • delta connection 三角形连接
  • phase voltage 相电压
  • line voltage 线电压
  • confuse vt.使混乱,使更难于理解,使困窘,使困惑 vi.使糊涂
  • voltmeter n.电压表
  • ammeter n.电流表
  • clamp-on ammeter 钳式安培表

2   电力电子(Power Electronics)

  • solid-state adj.固态的
  • computation n.计算,估计
  • integration n.结合,整合,一体化
  • dynamic adj.动态的,充满活力的,不断变化的 n.动态,动力学,活力
  • mercury-arc [医]汞弧
    • Mercury n.水星
  • valve n.阀,真空管,活栓 vt.装阀(于),以活门调节
  • semiconductor n.[物理]半导体
  • switching n.开关,转换,交换,配电 v.转换
  • diode n.二极管
  • inverter n.逆变器(反用换流器),变极器
  • thyristor n.半导体闸流管,硅可控整流器
  • inverter thyristor 晶体管逆变器,可控硅环流器,可控硅逆变器
  • transistor n.晶体管,晶体管收音机,半导体收音机
  • transmission n.播送,传送,信息,传动装置
  • substantial adj.结实的,牢固的,重大的 n.本质,重要材料
  • fluorescent lamp ballast 荧光灯镇流器
  • mercury n.水银,汞
  • therminoic adj.[物]热电子的,热离子的
  • HVDC transmission system 高压直流输电系统
  • induction motor 感应电动机
  • vacuum n.真空,空间 adj.真空的 vt.用真空吸尘器打扫
  • dissipate v.驱散,使(云/雾/疑虑)消散
  • rectifier n.纠正者,整顿者,整流器
  • triggered adj.触发的
  • thyratron n.[电]闸流管
  • ignitron n.引燃管,放电管
  • cycloconverter n.周波变换器,循环换流器,双向离子变频器
  • traic n.[电]三端双向可控硅开关元件
  • a scope of 一个范围
  • spectrum n.谱,光谱,范围,系列,幅度

  • anode /ˈænəʊd/ n.阳极,(电解池)正极
  • cathode /ˈkæθəʊd/ n.阴极,(电解池)负极
    • 同kathode
  • recursive adj.递归的,循环
  • melancholy /ˈmelənkəli/ n.忧郁,伤悲 adj.(令人)悲哀的,沮丧的
  • melody n.旋律;曲调;(尤指)主旋律
  • remark n.注意 v.察觉
  • introspection n.内省;反省
  • one..., the other...(总数量两个)
    • one..., another...(总数量两个以上,another在此处自身代指的事物就表明超过一个)
  • sugar buns infml.(主要美国和加拿大) 感情用语,同sweatheart
  • get it 明白了一些之前不明白的事情
  • got it 明白了某件事情的表达(事情的传达)
  • get wasted 喝醉了,烂醉如泥的
    • 形容微醺:tipsy buzzed
    • 形容大醉:hammered blasted get plastered shit-faced(语气较重,看场合用)
  • make yourself useful 让对方别闲着,干点事情

  • crud 增删改查(create/retrieve/update/delete)
  • 功能特性相关
    • feature 特性,指事物有鲜明特征方面的属性,对应到产品或解决方案所具有的特征
      • feature->what's the difference?
    • function 功能,强调产品的目的和用途
      • 目前许多数字产品的特点也正好是其所包含的多种功能,传统产品中则较容易区分这二者。介绍一个全新开发的且无人认识的产品时,应该先介绍function。
      • 以手机为例,手机的function是用来打电话,不同手机的feature在于系统或者硬件配置上的差别。
      • function->what's this?
  • 密码相关
    • passphrase: a string that is formed a memorable phrase, by selecting certain characters.
      • 比如: 密码是IAtEaBurger@2pm. I ate a burger at 2 pm.
      • 方便人们记忆,也保证了密码的复杂度.
    • password: a sequence of characters that the user knows.
      • 密码泛指人们所知道的一系列的由字符组成的. 比如普通的密码.
    • passcode: a sequence of numbers.
      • 比如four-digit PIN.
  • 改动/重构相关
    • 这三个指改动,希望改动能够达到最好的效果(一般是在已存在的软件中发现一些问题时做出改动),但不保证其能改善任何东西。
      • architecture 指软件项目规模很大
        • rearchitecturing 大规模代码改动修复严重问题
      • design 指软件架构,规模较小,通常用于指APIs和UI组件
        • redesigning API改动和用户交互层的改动
      • rewriting 通常也指小规模的改动
        • 例如rewrite一个函数,用更好的代码替换它
    • refactoring 更加具体,快速开发中,这些改动覆盖于单元测试refactoring不改动程序的行为(不破坏任何单元测试),但从维护的观点上看,改动的代码改善了软件。
    • refactoring用于改写还行,但不建议用rearchitecturing、redesigning、rewriting(red flags),可能User Ineterface用redesign算个例外。
  • 数据单位相关
    • 1 kB(kilobyte) = 1000 bytes
    • 1 KiB(kibibyte, kilo binary byte) = 1024 bytes
  • undifined behavior 未定义行为,编程语言标准中没有定义它,编译器爱怎么做都行,执行的结果就是不可预料的。
  • 进制相关
    • binary
    • octal /ˈɒkt(ə)l/ adj.八进制的
    • decimal adj. 十进制的
    • hexadecimal adj. 十六进制的

  • abbr. abbreviations 缩写
  • v. verb 动词
  • vt. transitive verb 及物动词
  • vi. intransitive verb 不及物动词
  • n. noun 名词
  • adj. adjective 形容词
  • adv. adverb 副词
  • prep. preposition 介词
  • pron. pronoun 代词
  • conj. conjunction 连词
  • abbr. abbreviation 缩写
  • det. determiner 限定词
  • sing. singular 单数
  • pl. plural 复数
  • exclamation 感叹词
  • symb. symbol 符号
  • opp. opposite 反义词
  • syn. synonym 同义词
  • fig. figurative 比喻的
  • derog. derogatie 贬义的
  • fml. formal 用于正式文体
  • infml. informal 用于非正式文体
  • BrE 英国英语
  • AmE 美国英语
  • C countable 可数名词
  • U uncountable 不可数名词
  • sb. somebody 某人
  • sth. something 某事物
  • pt past tense 过去时
  • pp past participle 过去分词
  • [计] 计算机
  • [物] 物理
  • [电] 电路
  • [医] 医学

1   基本外型介绍

外型A壳B壳C壳D壳
位置顶面的壳屏幕面的外框键盘面的壳底面的壳

2   部件介绍

2.1   PCB(印刷电路板)

笔记本PCB集成度高,一般6层以上,比如6(较少),8,10...,不像1或2层板,无法跑线。板层数越多,EMI性能越好,成本也越高。

PCBA是指PCB上装配按照设定规则指定元件的成品功能板。(元件:电阻,电容,芯片,接口...)

注:PCB, Printed Circuit Board; PCBA, Printed Circuit Board Assembly; EMI, Electromagnetic Interference

2.2   Chipset(芯片组)

一般指南北桥。(目前北桥已逐渐淘汰)

常见厂商有:AMD,INTEL,NVDIA,VIA,SIS。

南桥:North Bridge Chipset,INTEL的为输出/输入控制器中心(Input/Output Controller Hub,ICH),NVIDIA的为MCP,ATI的称为IXP/SB,AMD的为FCH。

北桥:North Bridge Chipset,INTEL的为GMCH,Graphics & Memory controller hub,带G有集显,无G的无集显。

2.3   CPU(中央处理器)

常见厂商:AMD,INTEL。龙芯,VIA,IBM,Transmeta。

不同芯片组对应不同的Intel CPU座(针脚不同)

注:CPU, Center Processor Unit

2.4   Battery(电池)

  • 组成:外壳+控制板+电芯。
  • 类型:圆柱型、方型、聚合物
  • 电芯:常见18650型锂离子电芯。单个电压3.7V,充电电压4.2V,电容量为2400mAH。三串两并:电压为3*3.7V,容量为2*2400mAH。

2.5   Adapter(适配器)

输入100~240V的AC(50/60Hz),输出16~20V居多。(华硕EPC有9.5V和12V的输出)

3   笔记本和台式机的区别

  • 笔记本自带显示系统(LCD/LED,专用屏线接口,自带高压板,灯管)
  • 笔记本电源统一只由一个电压转出,常见16~20。台式主板由ATX电源提供12V、5V、3.3V等电压。\这个是最大区别,笔记本的工作电压是由板子转换完成(16-20V主供电输入,经PWM电路降压处理,提供待机电压等工作电压),台式主板电源完成(多种方式,不只PWM)。
  • 笔记本有充放电的电路,可用电池做替代电源。
  • 为保证笔记本移动性和续航,CPU低功率、节能设计。
  • 笔记本的保护电路多,过热保护,过电压保护。
  • 笔记本内置鼠标设备,如指点杆,触摸板。
  • 笔记本元件集成度高,MOS管多为8脚贴片。专用IC也多。(芯片功能作用原理类似,供电不是太复杂。)
  • 笔记本6-8层板,夹层中也有信号线。台式主板4层,一般只在正反面有信号线。
  • 笔记本引入EC(多功能芯片)概念,类似台式主板的IO,但功能更多,因为处理键盘的各种信号(亮度调节,声音调节等快捷键)。部分EC里会带有程序,其脚位功能由程序决定。
  • 笔记本的时序概念很重要,电压和功能的实现,都由时序控制。环环相扣,前面条件未完成,后面动作就不会执行。
  • 笔记本维修对电路图依赖很强,需要电路图分析陌生元件,且需要点位图对照。无这些的话,只能维修一些通病。(信号复杂,板子小,整合度高)

4   笔记本板号

板号:板子型号。即工程代号,Project Code

笔记本大规模的代工厂:广达(quanta),仁宝(compal),纬创(wistron),英业达(inventec),和硕联合(pegatron)。
二线代工厂:神达(mitac),蓝天(clevo),大众(fic),微星(msi),精英(ecs)

OEM代工:品牌商设计,代工厂生产。如苹果,联想(thinkpad)。成本高
ODM代工:设计和生产都是代工厂。

广达:DAO+板号+mb,一般为3个字,如ch3,zq5
仁宝:la-xxxxp
纬创:板号+mb(有白框)
华硕(asus): 板号+main board(没有位置号,PCB丝印层无标记,若无点位图无法分析)
英业达:板号(很长)+mb,一般给hp做得多
微星:ms-板号
富士康:代工索尼

5   主板板子元件

CPU座,北桥,南桥,内存插槽,独立显卡,显存,SPI BIOS,pice,电池接口,适配器插头,时钟芯片,ec,LCD接口,硬盘接口,键盘接口,光驱接口,读卡器槽。

6   笔记本主板架构

修接口。供电维修看架构没用。

intel双桥架构:

  • CPU管理北桥。
  • 北桥管内存,独显,显示接口,与cpu的连接的总线---FSB前端总线。北桥与南桥的总线---DMI+CLINK
  • 南桥管理周边设备,网卡,迷你卡,USB,摄像头,EC,光驱,硬盘等,南桥和EC连接的总线--LPC总线,7根重要信号:LAD0,LAD1,LAD2,LAD3,LFRAME#,LCLK,LRESET#。(诊断卡接9根,外加VCC、GND)
  • EC管理键盘,触控板,鼠标,部分挂BIOS(SPI ROM)

intel单桥架构(无北桥):

  • CPU管理显卡,内存。CPU不管显示接口,通过PCH桥到显示接口(cpu里有集成显卡,通过FDI总线输出)
  • pch(管理原来南桥的功能)相比原南桥,增加了显示接口(VGA,LVDS,HDMI等)管理,可能也直接管理SPI rom(BIOS)
  • EC管理键盘,温控芯片,触摸板,挂BIOS

AMD(ATI)双桥架构:

  • CPU管内存
  • 北桥管理所有PCIE,显示接口。网卡(1000M,走PCIE)
  • 南桥管理USB,网卡(100M,走PCI。),硬盘光驱等

AMD单桥架构:

  • CPU管理内存,显卡,显示接口(这个是与intel的区别)
  • 桥(fch)管理网卡,mini-pcie,硬盘光驱,USB,EC,声卡等
  • EC管键盘,鼠标

intel和AMD单桥架构无时钟芯片,集成在桥。nvidia的双桥和amd相同。nvidia单桥:CPU管内存,桥管其他。

7   名词解释

复位和PG都是测电压,时钟是测频率(无示波器时,可测电压,33MHz大概1.6V,100MHz大概0.4V)。

7.1   供电和信号

供电一个可以输出电流的电压,电流较大。工作过程中,这个电压不能置高或拉低。供电被拉低,就是短路。一般,也不许置高。(动力来源)。

常见有19,12,5(往上大电压给接口),3.3(给芯片),2.5,1.8,1.5,1.25,1.05,1.2,1.1,0.9,0.75V。CPU供电0.7-1.5V

名称一般为:VCC,VDD,VCC3,VDDQ,VTT,VBAT,5VALW,+3VO等(有V字)。苹果的供电特殊,例如PP0V75_s3_mem

符号为一个圆圈,T型,三角形。表示固定的电压,不允许置高和拉低。信号电压(例如19V)与1.5V(供电)碰在一起会变为1.5V。

7.2   接地

接地是给供电构成回路。有接地,才会有电流流过设备。

名称一般为:VSS、GND。

符号:三角形(数字地);倒三角形多横线(模拟地)。避免数字和模拟连在一起相互干扰。例子:数字地和模拟地通过一个0欧姆电阻PR170(值0_6),实际测量是通路,但信号不一样。如果这个0欧姆电阻坏了,可能导致烧元件。压差相对值不一样。

7.3   信号

理论上,电压信号值考虑电压变化,电流很小。在工作过程中,可根据需要置高或者拉低。电路图中的信号的箭头不完全代表信号的流向,因为画图人员的随意性。
信号方向考经验判断:例如PWRBTN#给南桥的;slp_s3#南桥出来的;therm_stp#温控信号看情况:过温时,温控芯片吧温控信号拉低。

7.4   高低电平

数字逻辑电路中,高电平表示1,低电平表示0。一般规定:低电平为0-0.25V,高电平为3.5-5V。

主板中,1V以上为高电平,0.7以下为低电平。

结论:根据电路判断高低电平,非限定特定值。有些电路0.5就是高,有的电路1.1还是低。但0肯定是地,3.3肯定是高。

7.5   脉冲和跳变

上升沿,下降沿。

类型:高电平跳变为低电平;低电平跳变为高电平;高跳变为低再跳变为高。

7.6   时钟信号

时钟信号CLK(Clock的简写)。为数字电路工作提供一个基准,使各个相连设备统一步调工作。单位Hz。南桥晶振323.768KHz。

主板上都有一个主时钟产生电路,给所有设备提供时钟,送出到cpu的频率为100MHz以上,送给PCI的是33MHz,送给PCIE的是100MHz,送给USB控制器(集成在南桥内部)的为48MHz。

相连的两个设备需要相同的时钟频率和电压才能通信,如内存和北桥。

时钟信号需要在主板正常通电后且时钟芯片工作正常才能测量到,用示波器和万用表(测电压?)测。100M的示波器一般测不了CPU的频率。

7.7   复位信号

复位信号RST(RESET的简写)。复位都是从高电平向低电平跳变再回到高电平,如PCI的复位是从3.3V向0V跳变再回到3.3V就是一个正常的复位跳变。

名称一般为:xxxRST#,如PCIRST#、CPURST#、IDERST#等。复位只能是瞬间低电平,主板正常工作时复位都是高电平。但不是恒高电平,不能直接接到供电上。如台式机reset键,复位开关弹不起来就一直为低电平,就不行。

平常说没复位,通常指没复位电压,即复位信号测量点电压为0V。维修一般都是把复位电压修出来。

所有设备的复位信号,如EC,北桥等,都是由南桥发出。开机的瞬间,便会对设备清零,使其重新工作。

7.8   PG信号

电源好信号PG(powergood的缩写),用来描述供电正常的信号。一般高电平有效。如cpu供电芯片,只有在正常发出cpu电压后,才会发出PG信号。

名称一般为:PG、PWRGD、PWROK、POK、PWRG、VTTPWRGD、CPUPWRGD等。

7.9   开启信号

开启信号。有的芯片叫EN(enable),使能,高电平时表示开启信号。有的芯片叫SHDN#(shutdown),#表示低电平有效。综合名称和#来看,意思是低电平时关闭芯片,高电平开启。所以一般shutdown信号一般要维持高电平。

注:信号带#时(低电平有效),一定要结合信号的英文全程去理解。有的带#,为低电平时主板可以正常工作。例如:VT_PWRGD_CK410#信号是cpu供电正常后发出低电平开启时钟信号。1999_SHDN#信号是低电平关闭MAX1999的控制信号,即为高电平时,主板才能正常工作。

8   参考文献

R.I.P