认识主板BIOS

🏠 首页 《无线电》杂志 2005年 🔗 第4期 🔗 第32页 分类:电脑·单片机·通信 🔗 朱越 🔗

电脑主板电路中有一个BIOS电路,BIOS全名为Basic Input Output System,即基本输入/输出系统。它是一个编辑好的软件,储存在一个存储器中,它的位置在主板电源部分的另一端,有的距主板南桥芯片较近,大多数有插座。较早的BIOS存储器多为长方形双列直插式,体积稍大,现在多为方型结构,体积较小,有的直接焊在主板上,一般将这种存储器称之为BIOS芯片,它是计算机的一个重要组成部分。

BIOS存储器

这种存储器有多个厂家生产,较常见的有:AMD、MACRONIX、ATMEL、WINBOND、CATALYST、DALLAS、EXEL、SST、TI、VLSI、XICOR等,图1是几种BIOS芯片。BIOS芯片按型号可分为27系列、28系列、29系列(如SST的27SF010/020、28C16/17、29EE010/020/040)和现在广泛使用的49系列(如SST的49LF002A/004A、WINBOND的49V002FAP)等,按容量可分为1M、2M、4M等。较早的存储器有EPROM、EEPROM等,其中EPROM存储器为紫外线擦除可编程只读存储器,需要一个紫外线擦除器。这种存储器中间有一个窗口,平时使用时将窗口覆盖,防止杂光进入(见图2),EEPROM存储器为电擦除可编程只读存储器,用普通编程器即可擦除和编写。但这两种存储器已被一种称之为FLASH ROM(快读写式存储器)所替代,近年来生产的主板已广泛采用这种存储器,图3为P4主板上的BIOS芯片。

图3
图3 🔍原图 (567×582)
图4
图4 🔍原图 (567×502)
图1
图1 🔍原图 (850×638)

BIOS的内容

BIOS的内容包括加电自检程序(POST)、引导程序(BOOT)和功能设置程序等。

主板加电以后BIOS的加电自检程序运行,诊断和检测与主板连接的硬件如显卡、CPU、内存、键盘、硬盘、软驱、光驱等,如果检测到某一硬件部分出现故障或错误,则发出报错信息。如果故障或错误出现在初始化的显示设备之前,则通过主板上的圆柱形蜂鸣器或机箱上与主板插针相连接的一个小扬声器发出报警声;如果故障或错误出现在初始化的显示设备之后,将通过屏幕显示出相关的出错信息,每检测到一个硬件设备就会在屏幕显示该设备的名称和型号等,并为该设备分配中断和端口等。

自检通过后,表明各硬件部分基本正常,将运行引导程序,如果启动顺序设置为:1从软驱启动,2从硬盘启动,3从光驱启动,则该程序将从软驱开始寻找启动信息,此时如果软驱中有启动软盘,则从软驱启动,如果软驱中没有启动信息,则从硬盘寻找启动信息,如果硬盘安装了Windows操作系统,则从硬盘启动到Windows状态下。

BIOS的功能设置程序存储有主板和其他硬件的一套初始值,根据需要可对初始值进行更改设置,如某一硬件或端口的开启和禁用、设置密码和电源管理等。这些设定值被存储在一个叫作CMOS(互补金属氧化物半导体)的存储器中,这种存储器目前大多集成在南桥芯片中,并由一个3V电池长期供电,如果电池失效或中途掉电,存储在CMOS中的内容就会丢失,恢复为BIOS的初始值,图4为CMOS供电电池。

图2
图2 🔍原图 (567×425)

BIOS的引脚定义

现在主板上常用的BIOS芯片多为长方形(DIP)和方形结构(PLCC), 长方形为双列直插式,方形为四面引脚,其插座为嵌入式,这两种芯片均为32脚,大部分引脚顺序和定义相同:32脚为供电(V\(_{CC}\)),16脚为接地(GND),22脚为#CE(Chip Enable),24脚为#OE(Output Enable),31脚为#WE(Write Enable),2脚~12脚、23脚、26脚~30脚(A0~A17)为地址输入端(Address Inputs),13脚~15脚、17脚~21脚(I/O 0~I/O 7)为数据输入/输出端(Data Inputs/Outputs)。

文/朱越