Chương 1. Tổng quan về mainboard

1.1. Nguyên lí hoạt động của mainboard1.1.1 Chức năng của mainboard

Trong một hệ thống máy tính, có khoảng 10 thiết bị khác nhau như:

1. CPU2. RAM3. Card đồ họa4. Card âm thanh5. HDD

6. CD ROM7. FDD hoặc ổ đọc thẻ nhớ8. Keyboard9. Mouse10. Màn hình

Trong một số mainboard dòng trung cấp và thấp hiện nay, card đồ họa và card âm thanh được tích hợp sẵn trên mainboard để giảm giá thành.

Các thiết bị này có tốc độ chạy rất khác nhau. Ví dụ: tốc độ ra vào chân CPU hiện này khoảng 1.5GHz - 3GHz nhưng tốc độ qua chân RAM chỉ khoảng 800MHz - 2600MHz và tốc độ card Sound chỉ là 66MHz. Ngoài ra số đường mạch (Bus) cũng rất khác nhau nên các thiết bị trên không thể kết nối trực tiếp với nhau được. Mainboard chính là thiết bị đóng vai trò trung gian để kết nối các thiết bị trên máy tính với nhau thành 1 bộ máy thống nhất. Chính vì vậy, Mainboard có các chức năng sau:

1. Liên kết các thành phần trên hệ thống máy tính lại với nhau.2. Điều khiển thay đổi tốc độ Bus phù hợp với các thành phần khác nhau3. Quản lí nguồn cấp cho các thành phần trên Main

4. Cung cấp xung nhịp chủ (xung Clock) để đồng bộ sự hoạt động của toàn hệ thống.

Chính vì những chức năng quan trọng trên mà khi Main có sự cố thì máy tính không thể hoạt động được.

1.1.2 Sơ đồ khối của máy vi tính

Hệ thống máy tính với các thiết bị gắn trên nó, Mainboard có các thành phần chính là North Brigde(chip cầu Bắc), South Brigde(chip cầu Nam) và IC SIO(IC điều khiển các cổng). Ba thành phần chính của Main đóng vai trò trung gian để gắn kết các thiết bị của hệ thống máy tính thành một bộ máy thống nhất.

1.2. Sơ đồ khối của mainboard:

Socket(đế cắm CPU):Có nhiều loại để cắm cho CPU tùy chủng loại Mainboar:

Socket 370 trên các Mainboard Pentium 3 Socket 478 trên các Mainboard Pentium 4 Và hiện nay, 4 loại socket phổ biến là LGA 775, LGA 1366, LGA 1156 và LGA 1155. Trong đó LGA 775 là Socket dành cho các dòng chip các đời Core 2 Duo, Dual Core, Pentium D và 1 số chip Celeron 2 nhân đời mới của Intel. LGA 1366 dành cho các chip Core i7 cao cấp đời đầu, LGA 1156 dùng cho các dòng chip Core i5, Core i3 đời đầu và 1 số chip Core i7 dòng trung cấp, tuy nhiên hiện nay main sử dụng Socket 1156 không còn được sử dụng cho các mẫu chip đời mới của Intel. Và, LGA 1155 là dòng mới nhất của Intel, nó cắm được các chip Core ix đời 2 (thuộc dòng SandyBridge đình đám hồi đầu năm).

North Brigde(chipset Bắc):Chipset bắc có nhiệm vụ điều khiển các thành phần có tốc độ cao như CPU, RAM và Card Video. Chipset điều khiển về tốc độ bus và điều khiển chuyển mạch dữ liệu, đảm bảo dữ liệu qua lại giữa các thành phần thông suốt và liên tục, khai thác hết được tốc độ của CPU và bộ nhớ RAM.Có thể ví Chipset giống như một nút giao thông ở ngã tư, điều khiển chuyển mạch như là các tín hiệu đèn giao thông, cho phép từng luồng dữ liệu đi qua trong một khoảng thời gian nhất định, còn điều khiển tốc độ bus là mỗi hướng khác nhau của ngã tư thì các phương tiện phải chạy theo một tốc độ quy định.

South Brigde(Chipset Nam):Chức năng tương tự như North Brigde, nhưng South Brigde điều khiển các thiết bị có tốc độ thấp như: Card Sound, Card Net, ổ cứng, CD ROM, các cổng USB, IC SIO và BIOS,…

ROM BIOS(Read Only Memory - Basic Input Output System)ROM là IC nhớ chỉ đọc, BIOS là chương trình do nhà sản xuất nạp vào ROM , chương trình có các chức năng chính sau đây:

Khởi động máy tính, duy trì sự hoạt động của CPU Kiểm tra lỗi hoạt động của bộ nhớ RAM và card Video Quản lí trình điều khiển cho North Brigde, South Brigde, IC SIO, và card video onboard. Cung cấp bản cài đặt CMOS mặc định để máy có thể hoạt động khi ta chưa cài đặt

CMOS.

IC SIO (Super In Out): IC điều khiển các cổng vào ra dữ liệuSIO điều khiển các thiết bị trên cổng parallel như máy in, máy scanner, điều khiển ổ mềm, các cổng serial như cổng COM, cổng PS/2,…Ngoài ra SIO còn thực hiện giám sát các bộ phận khác trên Main hoạt động để cung cấp tín hiệu báo sự cố.Tích hợp mạch điều khiển tắt, mở nguồn, tạo tín hiệu reset hệ thống.

Clockgen(clocking): Mạch tạo xung clockMạch tạo xung clock có vai trò quan trọng trên main, chúng tạo ra xung nhịp cho các thành phần trên main hoạt động đồng thời đồng bộ sự hoạt động của toàn hệ thống máy tính. Nếu mạch clock bị hỏng thì các thành phần trên main không thể hoạt động được, mạch clock hoạt động đầu tiên sau khi main có nguồn chính cung cấp.

VRM(Vol Regu Module): Modul ổn ápĐây là mạch điều khiển nguồn VCORE cấp cho CPU, mạch có nhiệm vụ biến đổi điện áp 12V/2A thành điện áp khoảng 1.5V và cho dòng lên tới 10A để cấp cho CPU, mạch bao gồm các linh kiện như Mosfet, IC dao động, các mạch lọc L, C.

Khe AGP hoặc PCI express:Khe AGP và PCI express dung để gắn card Video, và do chipset Bắc điều khiển.

Khe RAM:Khe RAM do chipset Bắc điều khiển, dung để gắn bộ nhớ RAM, là bộ nhớ trung gian không thể thiếu trong hệ thống máy tính.

Khe PCI:

Khe PCI do chipset Nam điều khiển, dung để gắm các card mở rộng như card Sound, card Net,...

Cổng IDE:Cổng IDE do chipset Nam điều khiển, dung để cắm các ổ đĩa như HDD, CD ROM, DVD,…

Chương 2. Đặc tả mainboard Foxconn G41MX 2.0

series

2.1. Đặc tả sản phẩm:

Processor:Intel® Core™2 Quad, Core™2 Duo, Pentium® Dual-Core processors, Socket T (LGA775) Supports Intel® 45nm Multi-Core processors 

Chipset: Intel® G41 + ICH7

Front Side Bus: 1333/1066/800 MHz (FSB)

Memory: Dual channel DDR2 1066(oc**)/800/667/533 x 2 DIMMs, Max 8GB

VGA on Die: Integrated

Expansion Slots: 1* PCIe x16, 1* PCIe x1, 2* PCI

IDE: 1* ATA100

Serial ATA(SATA)/RAID:

4* SATAII

Audio: 7.1 channel by Realtek® ALC888-GR

LAN: Gigabit LAN by Realtek® RTL8111B / RTL8111D

IEEE1394: N/A

Back Panel I/O Ports:

1 * PS/2 keyboard port 1 * PS/2 mouse port 1 * Parallel port 1 * Serial port 1 * Audio jack supports 6 jacks 4 * USB 2.0 ports 1 * RJ45 LAN port 1 * VGA port

Internal I/O Connectors: 1 * ATX 24-Pin power connector 1 * 4-pin ATX 12V power connector 2 * 4-pin CPU / System FAN connectors 1 * NB FAN connector 

1 * CD-in connector 1 * IDE connector 1 * Floppy connector 1 * Front Panel connector 1 * COM2 header 2 * USB 2.0 connectors support additional 4 ports 4 * Serial ATAII connectors 1 * Intruder Alarm header 1 * S/PDIF Out header 1 * Speaker header 1 * Front Audio header 1 * IrDA header 1 * TPM header 1 * Buzzer(reserved)

BIOS Features: 8Mb flash EEPROM w/ LAN boot PnP, ACPI, WfM, DMI

Support CD: WHQL Drivers, Adobe Reader 7.07, Direct x 10.0, Norton 2006

Standards/Manageability: PCI 2.3, USB2.0, DMI 2.5

Form Factor: Micro ATX (9.6” x 8.2”)

2.2. Mainboard layout:

2.3. Các cổng giao tiếp ở sau

Chương 3. Kết luận