【電腦主機板時鐘發生器】請問主板的時鐘發生器在哪裏 |電腦主機板上時鐘電路設計 |簡單介紹一下主板上的晶振和時鐘發生器 |
所有數字電路需要依靠時鐘信號來使組件運作，每單位時間內電路可運作次數取決於時鐘頻率，因此時鐘運作頻率即大家視為系統運作性能指針。
主機板時鐘電路需求—熟悉硬件讀者應該知道，主機板上處理器、芯片組和主存儲器幾個主要組件各有其工作時鐘，中央處理器cpu外部頻率摩爾定律提高，英特爾amd近期推出多款處理器，200mhz外頻時代正式來臨(cpu上標示工作速度處理器內頻，是以外頻乘以倍頻產生，並主機板時鐘電路直接提供)。處理器和北橋芯片之間以前端總線(fsb)相連接，cpu外頻基準，每週期傳送兩次或四次數據，所以200mhz外頻四倍頻可以得到800mhzfsb速度。內存cpu腳步，工作頻率推進到200mhzddr400 pc3200規格。其餘南橋芯片agp、pci、usb總線各有其業界規定工作時鐘標準，如pci33mhz、agp66mhz。—因此主機板時鐘電路許多組件提供各種工作頻率，以往舊式主機板是使用石英振盪器來處理，但石英振盪器一次只能輸出一種頻率，需要多種時鐘輸出的新式主機板中，顯然不敷使用。所以有些廠商這些原本散佈主機板上各處振盪電路整合成一顆可輸出各種頻率芯片，主機板採用此類時鐘產生芯片將可以達到節省成本空間目的。
時鐘發生器基本構造—鎖相環(phase locked loop ,pll)是時鐘發生器核心技術，現代時鐘發生器只需石英晶體提供一個基準頻率，並利用一個以上pll，搭配比例除頻電路，來產生各種頻率時鐘輸出，取代傳統系統中多個石英晶體。時鐘發生器基本架構如圖1所示。
pc超頻時鐘電路關聯— 超頻於計算機發燒友來説，可謂是熱衷一個主題了。所謂超頻系統工作時鐘於於標示頻率，從而達到提高性能目的。—基本超頻方法即是藉由手動調整中央處理器工作頻率提高標準工作頻率之上，一般而言，生產中央處理器廠商確保其cpu工作可靠，會實際測試結果規格來標示，使製造出來計算機系統於cpu限值速度工作。因此使用者有機會不用付出額外成本情形下，壓榨出系統最佳效能。—中央處理器工作頻率於外頻乘以倍頻數，不管是調整外頻或是倍頻數可達到提高中央處理器工作頻率目的，但目前大部分cpu出廠時倍頻死鎖，因此只剩下外頻部分可以使用者動動手腳。—以往調整外頻/倍頻方法，需要使用者根説書調整主機板上跳線或是dip開關，獲得想要頻率。新一代時鐘發生器，配備有smbus(system management bus)接口，可bios直接控制，因此使用者不用拆機殼，只需坐在計算機面前，通過鍵盤及屏幕，調整系統工作頻率了。此外通過控制時鐘發生器中緩存器控制位，可以線性級距微調cpu外頻(mhz單位)，像以往跳線設定方式，一下子100mhz直接跳133mhz，cpu超出其而導致機。—如前述提到，主機板上各個組件有其工作頻率，而各個總線工作頻率和系統頻率大部分維持比例來工作。換句話説，傳統時鐘發生器是cpu外頻作為基準頻率，通過比例頻，產生其餘外設所使用時鐘。所以當使用者調高cpu外頻同時，總線及外設時鐘會比例地被提升，有時候cpu超出其工作，反而是外設承受不了過頻率而罷工了。—提高超頻時系統定性，新一代時鐘發生器agp/pci總線頻率，採用cpu外頻“異步”設計方式，或加入多段式頻子系統，使用者可以設定agp/pci工作頻率，符合外設工作需求。—目前使用軟件來調整超頻頻率，如果頻率設定超過系統可接受範圍時，計算機無法工作了，如何設定調回可使用狀態呢？cypress此時鐘發生器中加入了稱為看門狗定時器(watchdog timer)設計，每bios系統設定了工作頻率時，bios要負責設定看門狗定時器倒數計時時間。系統工作頻率開機後，定時器依所設定時間倒數，若系統啓動，bios會負責通過smbus定時器設定清除，系統後工作頻率運行；若是系統無法啓動，時器倒數結束後，時鐘發生器會發出復位信號，使系統啓動，並將時鐘發生器中頻率設定回覆成之前可工作頻率設定。因此頻率設定失敗時，系統重設原始狀態，使用者介入硬件重設系統。
時鐘發生器定義：CLK,主板中間位置有個晶振元件，它會產生一系列頻脈衝波，這些原始脈衝波輸入到時鐘發生器芯片內，整形，然後分配計算機需要各種頻率。
上圖中左下SKC14.318 是晶振，右側ICS CD580118B芯片是時鐘發生器。
時鐘電路工作原理：3.5電源二極管和電感進入分頻器後，分頻器開始工作，和晶體一起產生振盪，晶體兩腳可以看到波形。晶體兩腳之間阻值450—700歐之間。它兩腳各有1V左右電壓，分頻器提供。晶體兩腳常生頻率總和是14.318M。
總頻（OSC）分頻器出來後送到PCI槽B16腳和ISAB30腳。這兩腳叫OSC測試腳。有送到南橋，目的是使南橋頻率。總頻OSC線上電容。總頻線對地阻值450—700歐之間，總頻時鐘波形幅度要於2V電平。如果開機數碼卡上OSC燈亮，先查晶體兩腳電壓和波形；有電壓有波形，總頻線路情況下，分頻器；無電壓無波形，分頻器電源情況下，分頻器；有電壓無波形，晶體。
沒有總頻，南、北橋、CPU、CACHE、I/O、內存上沒有頻率。有了總頻，有頻率。總頻，可以説晶體和分頻器基本上，主要是晶體振盪電路完全，反之。
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總頻產生後，分頻器開始，R2將分頻器分過來頻率送到南橋，南橋處理過後送到PCI槽B8和ISAB20腳，這兩腳叫系統測試腳，這個測試腳可以反映主板上所有時鐘是否。系統時鐘波形幅度要於1.5V，這兩腳阻值450—700歐之間，南橋提供。
主板上RESET和CLK者是南橋處理，總頻下，如果RESET和CLK沒有，南橋電源情況下，南橋。主板不開機，RESET不，先查總頻。主板上，時鐘線AD線要一些，並帶有彎曲。
晶振和時鐘芯片組成主板時鐘發生器，主板上多數部件額時鐘信號，由時鐘發生器提供，時鐘發生器是主板時鐘電路核心，主板心臟。那麼，你可知道電腦主板上有哪些晶振呢？這裏大家介紹電腦主板上四大類晶振。
時鐘晶振和時鐘產生成電路，頻率14.318MHz，這種晶振損壞後，會造成主板不能啓動故障。工作時，兩個引腳之間電壓1～1.6V。
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主機板時鐘電路需求—熟悉硬體讀者應該知道，主機板上處理器、晶片組和主存儲器幾個主要組件各有其工作時鐘，中央處理器cpu外部頻率摩爾定律提高，隨著英特爾amd近期推出多款處理器，200mhz外頻時代正式來臨(cpu上標示工作速度處理器內頻，是以外頻乘以倍頻產生，並主機板時鐘電路直接提供)。處理器和北橋晶片之間以前端總線(fsb)相連接，cpu外頻基準，每週期傳送兩次或四次數據，所以200mhz外頻四倍頻可以得到800mhzfsb速度。內存隨著cpu腳步，工作頻率推進到200mhzddr400 pc3200規格。其餘南橋晶片agp、pci、usb總線各有其業界規定工作時鐘標準，如pci33mhz、agp66mhz。—因此主機板時鐘電路許多組件提供各種工作頻率，以往舊式主機板是使用石英振盪器來處理，但石英振盪器一次只能輸出一種頻率，需要多種時鐘輸出的新式主機板中，顯然不敷使用。所以有些廠商這些原本散佈主機板上各處振盪電路整合成一顆可輸出各種頻率晶片，主機板採用此類時鐘產生晶片將可以達到節省成本空間目的。
時鐘發生器基本構造—鎖相環(phase locked loop ,pll)是時鐘發生器核心技術，現代時鐘發生器只需石英晶體提供一個基準頻率，並利用一個以上pll，搭配比例除頻電路，來產生各種頻率時鐘輸出，取代傳統系統中多個石英晶體。時鐘發生器基本架構如圖1所示。
—其中pll部分具有兩個輸入端，參考頻率(fref)反饋頻率(fvco)，一個輸出端(fout)。三者之間關係可以公式表示如下。fout=(fref·p)/(q·n)—pll基本上一個負反饋系統，迴路中利用反饋信號，輸出端的信號頻率及相位，鎖定輸入端參考信號頻率及相位上。相位頻率檢波器(phase frequency detector，pfd)基準參考頻率(fref)及反饋頻率(fvco)兩者之間相位關係頻率異，並檢知出兩者相位相位差及頻率，影響電壓控制振盪器(voltage controlled oscillator，vco)頻率輸出。當fref/q超前fvco/p時，up電位輸出使fout頻率加快；相反當fref/q落後fvco/p時，dn電位輸出使fout頻率減慢，後可達到如公式所表示輸出狀態，因此只需調整pll外部頻電路p、q、r值之間比例，可得到需要輸出頻率。
pc超頻時鐘電路關聯— 超頻於計算機發燒友來説，可謂是熱衷一個主題了。所謂超頻系統工作時鐘於於標示頻率，從而達到提高性能目的。—基本超頻方法即是藉由手動調整中央處理器工作頻率提高標準工作頻率之上，一般而言，生產中央處理器廠商確保其cpu工作可靠，會實際測試結果規格來標示，使製造出來計算機系統於cpu限值速度工作。因此使用者有機會不用付出額外成本情形下，壓榨出系統最佳效能。—中央處理器工作頻率於外頻乘以倍頻數，不管是調整外頻或是倍頻數可達到提高中央處理器工作頻率目的，但目前大部分cpu出廠時倍頻死鎖，因此只剩下外頻部分可以使用者動動手腳。—以往調整外頻/倍頻方法，需要使用者根説書調整主機板上跳線或是dip開關，獲得想要頻率。新一代時鐘發生器，配備有smbus(system management bus)接口，可bios直接控制，因此使用者不用拆機殼，只需坐在計算機面前，通過鍵盤及屏幕，調整系統工作頻率了。此外通過控制時鐘發生器中緩存器控制位，可以線性級距微調cpu外頻(mhz單位)，像以往跳線設定方式，一下子100mhz直接跳133mhz，cpu超出其而導致機。—如前述提到，主機板上各個組件有其工作頻率，而各個總線工作頻率和系統頻率大部分維持比例來工作。換句話説，傳統時鐘發生器是cpu外頻作為基準頻率，通過比例頻，產生其餘外設所使用時鐘。所以當使用者調高cpu外頻同時，總線及外設時鐘會比例地被提升，有時候cpu超出其工作，反而是外設承受不了過頻率而罷工了。—提高超頻時系統定性，新一代時鐘發生器agp/pci總線頻率，採用cpu外頻「異步」設計方式，或加入多段式頻子系統，使用者可以設定agp/pci工作頻率，符合外設工作需求。—目前使用軟體來調整超頻頻率，如果頻率設定超過系統可接受範圍時，計算機無法工作了，如何設定調回可使用狀態呢？cypress此時鐘發生器中加入了稱為看門狗定時器(watchdog timer)設計，每bios系統設定了工作頻率時，bios要負責設定看門狗定時器倒數計時時間。系統工作頻率開機後，定時器依所設定時間倒數，若系統啓動，bios會負責通過smbus定時器設定清除，系統後工作頻率運行；若是系統無法啓動，時器倒數結束後，時鐘發生器會發出復位信號，使系統啓動，並將時鐘發生器中頻率設定回復成之前可工作頻率設定。因此頻率設定失敗時，系統重設原始狀態，使用者介入硬體重設系統。