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发表于 2005-10-30 12:55:34 楼主 | |
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2005年,笔记本的价格可谓一落千丈,笔记本电脑也不再是身份地位的象征,它更是一个工具,帮助我们从纷繁的事务中解脱出来。
![]() 自己升级http://www.ioisata.com/products/proddetail.asp?ProdID=1001002)。 下图是ICH6M的硬盘部分的功能块,有四组SATA和一组的PATA接口。 SATA和PATA(IDE) 相对PATA来说,SATA的设计就显得简单的多,只需4根/2组差分信号和一个电源即可搞定。但由于其数据的高速性,设计者对布线,以及控制EMI/EMC来说却需要投入更多的精力。最新的ICH6提供了4个通道的SATA,看来Intel把SATA尽快的推到笔记本上信心实足。 下图是SATA和PATA的笔记本硬盘 接口比较。我们看到实际上SATA的PIN脚还是有很多,但其实很大一部分都是地线,用来保证信号质量用的,当然,也有一部分是空PIN来做保留。 ![]() 在这里笔者多说两句,其实早在2002年富士通就以桥接方式推出了串行笔记本硬盘。根据国外硬件网站TomHardware的测试报告,这款4200转的SATA硬盘,数据传输速率和存储时间都与PATA(IDE)产品差不多。也就是说,单纯更换接口,对速度的提升尚未显示出太大的帮助,笔记本硬盘的瓶颈并不是在接口上。它主要的好处是使用方便、接口简单而且支持热插拔。 现在,日立和富士通都跟随Sonoma的步伐发布了新一代的SATA硬盘,有测试报告称速度达到了30MB/s。然而在其昂贵的价格面前,SATA笔记本硬盘的优势还很微弱,甚至没有。但我们必须得承认,笔记本全面进入串行时代,是无法扭转的历史进程。SATA硬盘的普及,也会是必然。 南桥:从PCI到PCI-EXPRESS PCI是外设的最主要通道,几乎所有的外围设备都能通过PCI来实现其功能。对笔记本通常而言,主要挂有CARDBUS、MINI PCI、网卡,或者电视卡。而对于这些设备的物理连接,我们也将在下篇中具体谈到。 由于PCI只是跑在33MHZ上,所以它的布线比较宽松,并不需要严格的控制。 而对于最新的ICH6已经开始支持PCI-Express,相对PCI原来的近60pin,PCI-Express的引脚只有区区四根。这对于硬件的设计来说是个绝对的好消息,PIN脚越少,越不容易出错啊!更重要的是,PCI EXPRESS并不需要像PCI那样指定PCI设备的中断和中断响应,对于BIOS和硬件工程师来说就少了需要共同协商的部分,加快了开发的进程。 笔记本上我们看不到PCI-E,我们来看看台式机吧,反正通道的原理是一样的。 ![]() 由上到下分别是:PCI-Express 16X,PCI-E *2,PCI总线*3。可以看到PCI-E比传统的PCI总线的PIN数要少太多了。下图是PCI和PCI-E的对照表,大家可以看到两者的区别: ![]() PCI和PCI-Express ICH6提供了4组PCI-Express接口,理论上至少可接4个PCI-Express设备(我是没碰到过,实在是因为用不了那么多,呵呵)。 AC97 Modem BMDC您又了解多少? AC'97是Audio Codec'97的缩写,它所定义的是一种在主流PC中实现音频特性的方法,后来又扩展了实现Modem的功能。AC'97利用核心芯片组的功能和外围的模拟设备共同实现音频卡/Modem的功能。下图AC97接口是示意图: 我们看到南桥输出7个信号,从上到下分别是复位、输出、同步、时钟,以及三个输出信号。按图中的意思,AC97接口至少可以接3个设备,共用复位、输出、同步、时钟四个信号,但输入信号各自独用。一般情况下,我们常接入的是D/A转换(SDATA_IN0,数字信号转成模拟的音频信号)和Modem(SDATA_IN1)两个设备,保留了第三个设备接入的能力。 下图是笔记本上AC97的接口,如今已经是通用的接口了。 笔记本上的Modem(AC97)接口 AC97单元在主板的设计上并不困难。但由于音频是模拟信号,而且由我们的耳朵直接聆听,所以如果走线不合理的话,就有可能引发干扰声。另外,如果处理不好干扰的话,也会影响Modem的拨号速度。所以一般在做PCB布线的时候,会在音频解码器的范围内禁止走高速的信号,比如网卡,USB等等。并且需要严格把AC97的解码器的数字和模拟部分分开,最后,在解码器的下方的一般都会加上一大块的铜作为模拟地以将干扰减小到最低。 至于如IBM的高档机型上用的Modem/BlueTooth的Combo卡(炒的比较热的BMDC卡),其实是利用在AC97的接插件上空余的pin,接上了USB的线路(2根而已),然后通过USB总线来连接BLUETOOTH,这根我们常用的USB蓝牙其实是一样的,可见其成本并不高。笔者参与设计的几个项目都是用AC'97来扩展蓝牙的。 ![]() IBM的Modem/蓝牙Combo卡 下图是AC97接口的PIN脚功能图,我们看到左边部分的PIN是连接到南桥的AC97接口,而右边则是蓝牙的功能块。除此之外还有很多空余的PIN脚,BMDC正是通过这些空余的PIN实现Modem、蓝牙二合一的。 BMDC接口的线路图 如果要利用MINI-PCI的空余PIN来做的话也是可行的,这样的话也就是Wireless/Bluetooth Combo卡了,而且理论上来说,做成Wireless/Bluetooth Combo更方便,不仅是因为MINI-PCI的空PIN更多,而且其空间也越大。不过由于迅驰技术的限制,如果不使用Intel的无线网卡,就不能打上迅驰的标签。而Intel的无线网卡是不大可能集成蓝牙功能的,所以现在Wireless/Bluetooth Combo卡并不多见 ![]() MINI PCI的无线网卡。看看,是不是空间更大?:) 随着ICH6M的推出,最新的Azalia(Intel称之为High Definition Audio)相信大家也听说过。以其多声道,高保真的效果正在逐步替代传统的AC97。最新的音频解码器(AZALIA)目前量产的就我知道的也就两家,一家是Retelk的ALC880,另一家是C-Media的CMI9880。下面是两者的图片: ![]() ![]() Azalia音效芯片最大的特色在于能够进行自动设备检测和接口定义功能,可以自行判断哪个端口有何种设备插入;还能为接口定义属性,利用这个功能,我们可以重新分配音频插孔的定义,之后就可以播放不同的音频、视频文件,听不同的歌曲了!呵呵~~ 南桥:USB口 没想像中那么简单 USB,Universal Serial Bus(通用串行总线)。我们知道,我们现在用的USB口上有4个引脚。其中中间两根是从南桥引过来的信号线。另外两个边上的则是一个正5V,一个接地。下面是USB口的接口具体定义: 其中供电的时候一般由一颗IC来控制电流的大小,当超过预定的电流时候(USB1.0为500MA,2.0则是720MA),改IC会给出一个OC#(OVER CURRENT,过流)信号给南桥,南桥切断USB口的信号,从而保护南桥内部的寄存器和整机的安全。INTEL推荐使用专门的IC来切断电压,这样能更好的保证机器的稳定性。图中的5V Switch就是供电IC: ![]() USB的保护电路 仔细看一下USB口,其中间两根信号线比较短,而电源线则比较长。这样的设计是使UBS口在插入的时候先接通电源,后接通信号。个人以为这样的设计是为能保护南桥内部的寄存器不会受到冲击电流的影响。 ![]() 由于USB的高速性,特别是USB2.0的发布,更加剧了这部分布线的难度。对EMI工程师来说,为了通过EMC验证,必定是线越短越好。而对硬件和机构工程师来说,有时候这点并不能满足……所以冲突是难免的。 下图是为解决USB的EMI/EMC问题设计的电路,也是INTEL的建议线路。其中USB+/-是直接从南桥引出来的,通过一个共模电感输出到USB口,提高整机线路的EMI/EMC性能。 |
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