主板上电过程
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atx电源psb信号送到io芯片送到南桥电路如果pwsw信号北拉底会产生pson信号pson信号会直接决定atx电源开关状态并会保存在io寄存器中同时主电源准备好后还会产生psok信号psok 信号要与主板预备好信号相与产生一个pg信号pg信号产生后主板开始全面供电电源到cpu 如果cpu供电正常时钟ic正常cpu复位信号正常+寻址正常bios会被选中并与cpu一起开始工作自检在电脑启动过程中经常容易出现故障,了解电脑的启动过程以及电脑启动出现故障时各种现象对分析和处理电脑启动故障很有帮助。
一台电脑的正常启动过程可以分为加电、BIOS自检、引导系统三个部分。
如果三部分都没有出现不正常的现象,那么电脑就可以顺利地进行操作系统的初始化。
在本篇中恩施恒丰电脑维修中心,恩施电脑维修,恩施电脑维修中心,专业笔记本维修中心将详介绍电脑的启动过程之加电和BIOS自检。
电脑正常启动过程之引导系统将放在下一篇去介绍。
1.【加电】——给电脑加电的过程大致相同,其步骤如下所示:步骤(1)电脑的电源连接正常后,按下机箱面板的电源开关,电源就开始向主板和其他设备供电,不过这时CPU电压还不是很稳定,主板会同时发一个RESET信号给CPU,让CPU初识化。
步骤(2)当电源工作稳定后,CPU从主板BIOS地址范围内的FFFFOH地址开始执行一条跳转指令,跳到主板BIOS中的启动代码处,这时就完成了给电脑主机加电的过程。
2.【BIOS自检】——主板BIOS自检将检查电脑连接的各硬件设备,其步骤如下所示:步骤(1)主板BIOS的启动代码首先进行POST,POST是“Power On SelfTest”的缩写,其含义是加电自检。
POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备(如内存和显卡等)是否存在和能否正常工作。
由于POST的检测过程在显卡在显卡初始化之前,因此如果在POST 的过程中发现了致命错误,如没有找到内存或者内存有问题时,是无法在屏幕上显示出来的,这时系统POST就通过主板的喇叭发出报警声,用户可以根据报警声来判断故障所在。
主板开机工作原理
主板开机工作原理是指在计算机电源通电之后,主板负责对各种硬件设备进行初始化和配置,以确保计算机能够正常启动和运行。
主板开机工作原理可以简单地分为以下几个步骤:
1. 电源供电:计算机电源接通后,主板首先会接收到来自电源的电源信号,以提供电能给各个硬件设备。
2. 芯片组初始化:主板上的芯片组负责控制和协调各个硬件设备的工作,包括处理器、内存、硬盘、显卡等。
在开机时,芯片组会接收到电源供电后的信号,并对各个硬件设备进行初始化,以确保它们能够正常工作。
3. 启动BIOS:BIOS(基本输入输出系统)是主板上的一个固件,负责初始化计算机硬件设备,并提供一些基本的输入输出功能。
在开机时,芯片组会启动BIOS,并将硬件设备的相关
信息加载到内存中。
4. POST自检:在BIOS启动之后,计算机会进行一项称为“开
机自检”(POST,Power On Self-Test)的过程。
在这个过程中,计算机会逐个检测各个硬件设备是否工作正常,以及它们的配置情况。
如果发现硬件故障或配置错误,计算机会发出警告音或显示错误信息。
5. 启动引导程序:当硬件设备通过自检之后,计算机会加载操
作系统的引导程序。
这个引导程序会从硬盘或其他存储设备中读取操作系统的文件,并将控制权转交给操作系统来完成后续的启动过程。
总的来说,主板开机工作的原理就是通过电源供电,初始化芯片组和其他硬件设备,启动BIOS和引导程序,最终将控制权转交给操作系统,从而实现计算机的正常启动和运行。
微星MS7309主板上电时序第一部分:等待开机待机有三个条件:3VSB、25M晶振、PWRGD_SB。
一、纽扣电池供电:纽扣电池(此时不插电源线)BAT经过双二极管D22以及D28为桥(PBGA692)提供基本供电VBAT,25M晶振起振。
同时BAT还通过双二极管D22和电阻R699产生VBAT0链接到F71882的82脚,用于检测电池电量。
-1-VBAT通过R6产生信号COPEN#送到I/O(F71889ED的83脚,使该脚为高电平。
二、插入AT某电源,+5SB为主板供电1、5VDRV1的产生:当插入AT某电源,+5VSB为主板的部分电路供电,I/O的71脚(VCCGATE)为高电平,通过Q41产生5VDRV1.它的主要作用控制Q37-2-的导通,提升3VDUAL的输出功率(用UP7704产生);应用在3VSB_WAKE产生电路,同样提升3VSB_WAKE的功率。
-3-2、VCC_5SB的产生:当插入AT某电源,+5VSB通过Q110转换成VCC_5SB,主要是把电流从4A降低到2A。
5VSBDRV1的产生:IO的72脚产生DUALGATE信号,VCC5_SB经电阻R465和R466分压,产生此信号。
3、+3.3VDUAL的产生:产生方式可以有两种,一是通过1117来产生,二是通-4-过UP7501来产生。
(1)、通过U28(RC117S)产生:通过(2)通过UP7704产生,其2脚受控于信号y5VSB_OFF,这个信号由IO的47脚产生,同时控制USB接口和5vSBPOWERSWITH。
4、VSB3V的产生:3VDUAL(1.2A)通过D32产生VSB3V为IO的65脚供电。
-5--11-6、MEM_VLD信号的产生VCC_DDR产生后,加到Q33(CMKT3904-SOT363-6)的5脚,6脚产生MEM_VLD信号,送到桥的J3端,通知桥内存供电已经稳定。
-12-7、DDR_PWRGD产生:当内存供电产生后,由Q9产生DDR_PWRGD信号,送到940座的F3端,通知CPU内存供电已经准备好。
台式主板上电时序1.装入主板电池后首先送出RTCRST#(3V的复位信号)给南桥,2.南桥边的晶振提供32.768KHZ频率给南桥3.I/O芯片检测电源是否正常提供+5VSB电压4.+5VSB电压正常转换出+3VSB5.I/O发出RSMRST#信号通知南桥+5VSB已经准备好了6.南桥正常送出SUSCLK(32KHZ)7.当用户按下电源按钮后,将送出PWRBTN#给I/O和南桥8.I/O收到后发出PWRBTN#信号给南桥9.南桥送出SLP_S3#和SLP_S4#给I/O10.I/O发出PS_ON#(低电平)给主机电源11.当电源接收到PSON#(由高电平向低电平跳变),电源开关立即送出+12,-12V,+3.3V,+5V,-5V这些主电源电压12.当主机电源送出+12V,-12V,+3.3V,+5V,-5V主电源电压后,其他主板转换后的工作电压如:+VTT_CPU,+1.5V,+2.5V_DAC,+5V_DUAL,+3V_DUAL,+1.8V_DUAL也将随后全部送出13.当+VTT_CPU送给CPU后,CPU会送出VTT_PWRGD电源好信号(高电平)给CPU、时钟芯片、CPU电源管理芯片。
14.时钟芯片开始给各个功能性芯片电路提供同步时钟,(此时侦测卡的CLK指示灯亮)15.时钟芯片同时给南桥提供时钟。
16.CPU用VTT_PWRGD信号确认VTT_CPU(供CPU电压)稳定在安全范围内,接到VTT_PWRGD信号后CPU会发出VID17.CPU电源管理芯片收到VTT_PWRGD后会根据VID组合送出VCORE(CPU 核心供电)18.在VCORE正常发出后,CPU电源管理芯片立即送出VRMPWRGD信号给南桥,来通知南桥现在VCORE电压已经正常发出。
19.当提供给南桥的工作电压和时钟都好了后,由南桥发出PLTRST#和PCIRST#给各个功能性芯片电路(此时侦测卡的RST指示灯亮)20.在北桥接收到南桥发出的PLTRST#大约1ms后,(此时北桥的各个工作电压和时钟应正常)北桥送出CUPRST#给CPU,来通知CPU可以开始执行第一个指令动作21.CPU开始寻址,调用BIOS程序开始自检。
主板开机部分时序以MS01 MB_DVT(SONY 915)为例一,静态(当电源适配器插到笔记本在未按开关之前,主板已有一部分电路在工作,为按开关做准备)。
具体上电时序:①主板供电DCBATOUT产生插入适配器到主板后经过保险丝送给MOS管,经过转换后将电源适配器的电转化为笔记本的主供电,主板各单元电路的供电都由主供电产生。
主供电会首先供给待机电源IC,电源IC会先产生EC和BIOS的主供电。
当EC和BIOS获得供电后发出触发信号给待机电源IC产生3V,5V待机电压(AIW/ON)供给南桥内部的待机电路,此时EC 发出静态OK(PM-RESMRST)信号告诉南桥静态OK。
此信号发出即标志着静态上电OK。
SONY915 详细过程:DC-IN经过电感PL1,PL2后再经过保险丝PF1和稳压二极管PD4送给MAX1909第1PIN,然后由第四PIN产生参考电压REF(标准电压4V),再由第27PIN输出一个低电平信号MAX109_PDS(9.0V),送给PQ51的第四PIN控制极,控制PQ51导通,把DC_IN转换成DC_IN_MOS送给PQ50的1,2,3PIN等待控制极的控制,同事由MAX1909第27PIN产生的低电平信号MAX1909_PDS经过一个电阻延时后送给PQ50的第四PIN控制极,控制PQ50导通,吧DC_IN_MOS转换成为DC_IN_R后送给电流传感器(PR155),由PR155侦测其通过本身的电流大小载反馈给MAX1909,由MAX1909根据此信息再调节第27PIN输出一个标准的低电平信号,从而控制PQ51,PQ50的导通状态,最终输出一个标准的DCBATOUT(18.6V)电压(此时主板主供电DCBATOUT已经标准的产生,电压电流够标准)MAX1909在给27PIN发出低电平的同时,就会由第28PIN输出一个高电平,控制PU1不导通。
为什么不让PQ1导通?是由于当同时插上直流电源与电池供电的时候,MAX1909就会主动优先选择直流电源供电,此时电池就不工作。
上电原理a)上电过程方框图b)上电过程说明当按下Power Button键时,Power Button电路发出高电平送至Super I/O。
Super I/O在收到Power Button信号后送出PS_out信号给ICH。
ICH在条件具备的时候发出SLP_S3信号给Super I/O。
Super I/O再发出PS_ON信号给ATX 电源,使ATX电源工作。
开机上电的前提条件是所以stand by 电压正常c)ATX电源简介ATX开关电源与AT电源最显著的区别是,前者取消了传统的市电开关,依靠+5VSB、PS-ON控制信号的组合来实现电源的开启与关闭。
+5VSB是供主机系统在ATX待机状态时的电源,以及开闭自动管理和远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源,在待机及受控启动状态下,其输出的电压均为+5高电平,使用紫色线由ATX插头9脚引出。
PS-ON为主机启闭电源或网络计算机远程唤醒电源的控制信号,不同型号的ATX开关电源,待机时电压值为3V、3.6V、4.6V各不相同。
当按下主机面板的POWER开关或实现网络唤醒远程开机,受控启动后PS-ON由主板的电子开关接地,使用绿色线从ATX插头14脚输入。
PW-OK是供主板检测电源好坏的输出信号,使用灰色线从ATX插头8脚引出,待机状态为零电平,受控启动电压输出稳定后为5V高电平d)ATX电源插头针脚定义复位形成原理a)RESET的分类i.从用户的使用角度来分,可分为正常RESET和非正常RESET。
正常RESET即用户由于某种原因人为执行的RESET操作;非正常RESET即非人为的操作,是由于系统工作不正常后由BIOS引起的Soft RESET或某种情况下硬件上的信号干扰造成的ii.从原理上来分,可分为硬件引起的RESET和操作系统或BIOS引起的Soft RESET。
这两种引起RESET的原因都可能是正常的,也可能是非正常的b)RESET的原理i.无论是正常RESET还是非正常RESET,或者硬件RESET还是SoftRESET,其最根本的原理都是相同的,最终反映到硬件逻辑上都是引发主板上的ICH发出PCIRST#而引起的ii.PCIRST#是由ICH发出的一个信号,发出的目的原意是为了复位挂在PCI 总线上的设备,而现在PCIRST#的意义已经不仅仅限于PCI设备,它已经成为整个系统全面复位的控制信号,通过控制其它设备的RESET信号来达到系统全面复位的目的iii.由PCIRST#控制的设备包括:GMCH、Super I/O、FWH、IDE、AGP、AC97、PCI Connector(其中ICH本身、Super I/O、FWH都属于PCI设备),PCIRST#从ICH发出后直接连接到上述设备的RESET pin,控制这些设备的RESETiv.有些设备没有由PCIRST#直接控制,最典型的就是CPU的RESET动作,它是由PCIRST#间接控制的v.总之是利用PCIRST#信号来控制其它各种设备的RESET引脚,使这些设备能完成RESET动作c)RST流程时序方框图d)注意事项i.PowerOK信号应在5V电压稳定100-500ms后产生ii.PowerOK信号应在5V电压下降前20ms产生低电平(指非法关机)iii.PowerOK信号与PCIRST信号时间差最小为1msiv.CPUPowerGD信号比CPUCore慢ms级v.GMCHPowerGD信号比GMCH所有电源滞后1ms左右vi.CPURST比PCIRST最小慢1mse)复位信号产生过程开机上电后,当各系统电压都OK后电源电路分别产生PowerOK及VRPowerGood信号。
一般插上ATX电源后,先不要直接去将主板通电试机,而是要量测主板在待机状态下的一些重要工作条件是否是正常的。
在这里我们要引入“Power Sequencing”——上电时序这个概念,主板对于上电的要求是很严格的,各种上电的必备条件都要有着先后的顺序,也就是我们所说的“Power Sequencing”,一项条件满足后才可以转到下一步,如果其中的某一个环节出现了故障,则整个上电过程不能继续下去,当然也就不能使主板上电了。
主板上最基本的Power Sequencing可以理解为这样一个过程,RTCRST#-VSB 待机电压-RTCRST#-SLP_S3#-PSON#,掌握了Power Sequencing的过程,我们就可以一步的来进行反查,找到没有正常执行的那一个步骤,并加以排除。
下面具体介绍一下整个Power Sequencing的详细过程:1.在未插上ATX电源之前,由主板上的电池产生VBAT电压和CMOS跳线上的RTCRST#来供给南桥,RCTRST#用来复位南桥内部的逻辑电路,因此我们应首先在未插上ATX电源之前量测电池是否有电,CMOS跳线上是否有2.5V-3V的电压。
2.检查晶振是否输出了32.768KHz的频率给南桥(在nFORCE芯片组的主板上,还要量测25MHz的晶振是否起振)3.插上ATX电源之后,检查5VSB、3VSB、1.8VSB、1.5VSB、1.2VSB等待机电压是否正常的转换出来(5VSB和3VSB的待机电压是每块主板上都必须要有的,其它待机电压则依据主板芯片组的不同而不同,具体请参照相关芯片组的DATASHEET中的介绍)4.检查RSMRST#信号是否为3.3V的高电平,RSMRST#信号是用来通知南桥5VSB和3VSB待机电压正常的信号,这个信号如果为低,则南桥收到错误的信息,认为相应的待机电压没有OK,所以不会进行下一步的上电动作。
RSMRST#可以在I/O 、集成网卡等元件上量测得到,除了量测RSMRST#信号的电压外,还要量测RSMRST#信号对地阻值,如果RSMRST#信号处于短路状态也是不行的,实际维修中,多发的故障是I/O或网卡不良引起RMSRST#信号不正常。
第一步:未插电源时主板准备上电的状态装入电池后首先送出实时时钟RTCRST#&V_3V_BAT给南桥。
晶体(Crystal)提供32.768KHz频率给南桥。
第二步:插上电源后的主板动作时序+5Vsb正常转换出+3VDUAL。
SIO(IT8712K)67脚Check电源是否正常提供+5VSB电压。
SIO(IT8712K)85脚发出RSMRST#信号通知南桥+5VSB已经准备OK。
南桥正常送出待机时钟SUSCLK (32KHZ)。
第三步:按下电源按钮后的动作时序使用者按下电源控制面板上电源按钮后,送出一个低电平触发脉冲给SIO (IT8712K)75脚。
SIO(IT8712K)收到后由72脚发出一个低电平触发脉冲给南桥。
SB送出SLP_S3#和SLP_S4#两个休眠信号给SIO(IT8712K)的71脚和77脚。
SIO(IT8712K)76脚发出PS_ON#(Low)开机信号给ATX Power的14脚。
当ATX Power接收到PSON#由High变Low后,ATX Power即送出±12V, +3.3V, ±5V 数组主要电压.一般当电源送出的+3.3V and +5V正常后, SIO(IT8712K)的95脚A TXPG信号由5V 通过R450和R472两个8.2K的电阻分压提供侦测信号。
Super IO侦测到5V电压正常后,即送出PWROK给南北桥,通知南北桥此时ATX Main Power 送出OK。
当ATX Power送出±12V, +3.3V, ±5V数组Main Power电压后,其它工作电压如+1.8V ,+1.5V,1.05V,MCH1.2V,2.5V,2.5V-DAC,+ 5V A VDD,VTT-DDR0.9V等也将随后全部送出。
当+VTT_GMCH送给CPU后,CPU会送出VTT_OL,控制产生VTT-PWRGD信号[High]给CPU,VRM芯片;CPU用VTT_PWRGD信号会发出VID[0:5]。
电脑主板开机流程电脑主板是电脑硬件的核心,负责连接和管理各种硬件组件。
它控制着整个电脑的开机流程,确保电脑可以正常启动并运行。
下面是电脑主板的开机流程:1.供电:当电源按钮被按下时,电源开始为主板供电。
电源会将电压转换为主板和其他硬件组件所需的电源。
2. 自检(POST):一旦主板开始接收电源,它会进行自检(POST,Power-On Self-Test)。
自检是主板上的一段程序代码,用于检测电脑硬件的完整性和功能。
在自检过程中,主板会依次检查CPU(中央处理器)、内存、硬盘、显卡、声卡等硬件组件是否正常连接和工作。
3. 初始化:自检完成后,主板将启动BIOS(Basic Input/Output System,基本输入/输出系统)并进行初始化。
BIOS是固化在主板中的一段固件,它存储着电脑的基本设置和操作系统的启动配置。
初始化过程中,主板会读取BIOS中的设置,例如启动顺序、时钟频率、电源管理等,并根据这些设置对其他硬件进行配置。
4.系统启动:初始化完成后,主板将根据BIOS中的启动顺序读取操作系统的启动程序。
启动程序会将操作系统的核心文件加载到内存中,并进行一系列配置和初始化。
随后,操作系统会接管控制权,开始运行电脑的普通用户界面。
以上是电脑主板的一般开机流程。
不同的主板可能会有一些特殊的启动程序或芯片,例如UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)替代传统的BIOS,或者有其他的自检功能。
但总体来说,电脑主板的开机流程都是类似的。
除了开机流程,电脑主板还负责管理硬件之间的通信和数据传输。
它会和其他硬件组件,如CPU、内存、显卡等进行数据交换,确保它们能够正常地协同工作。
主板上的芯片组还负责管理电源供应、数据传输速度控制以及其他系统级的功能。
总的来说,电脑主板是电脑硬件的核心之一,它的开机流程确保了整个电脑系统可以正常启动并运行。
了解这个流程可以帮助我们更好地理解电脑硬件的工作原理,同时也有助于我们在遇到开机问题时进行故障排除。
主板供电电路当主板开机后,PS-ON变为低电平,从而电源电源开始输出 +3.3V、+5V、+12V 等各路电压为主板供电,主板上常见的供电电路有:内存供电电路,北桥芯片供电电路,南桥芯片供电电路,显卡供电电路,CPU 供电电路,时钟芯片供电电路,共六大电路。
主板供电电路有两种设计方式:一种是调压方式,一种是开关电源控制方式,这两种方式都是为负载提供稳定的直流电和负载所需的足够电流。
主板上的供电都是低压大电流,因此需要专用的供电电路来控制。
主板供电时序:内存供电(VDD-DDR)->北桥芯片供电(VCC-GMCH)->北桥总线电压(VTT-GMCH)->CPU供电(VCORE/VCCP)->显卡供电(VDDQ)->南桥供电->时钟(CLK)内存供电:3.3V、2.5V、1.8V、1.5V北桥供电:3.3V、2.5V、1.8V、1.5V北桥总线:1.2VCPU 供电:1.75V、1.5V(特殊:0.9V)显卡供电:3.3V、1.5V(特殊:0.8V)南桥:5VSB、3.3VSB、1.5VSB、1.2VSB时钟:3.3V、2.5V老主板的供电时序:CPU->内存->北桥->显卡->南桥->时钟内存供电电路一、SDR 内存 3.3V 供电电路(由稳压器和场管组成的调压式供电电路),开机后,南桥会输出一个高电平。
SDR内存供电电路图(3.3V)检修流程:1、测内存槽最后一脚(供电脚)有无 3.3V电压,若有则电压正常,如果内存仍检测不过,则考虑电流供给不足,一般是铝电解电容或场管老化或虚焊造成,可直接更换电容或加焊场管。
2、如果电压不正常,则测 1117 的 3 脚有无 5V 输入电压,有则更换 1117,如果还不行,则测 1117 的两个分压电阻。
3、如果 1117 的 3 脚无输入,则测 MOS 管(集成)的 S 极有无 5VSB 输入,有则测 G 极有无低电平控制信号,有则更换集成 MOS 管,无则测之前的电阻,更换电阻后仍无输入,则加焊或更换南桥。
电时序首先是RTC电源,这部分电力是永远不关闭的,除非电池(纽扣电池)没电并且没接任何外部电源(比如电池和电源适配器)。
RTC用以保持机器内部时钟的运转和保证CMOS配置信息在断电的情况下不丢失;其次,在你插上电池或者电源适配器,但还没按power键的时候(S5),机器内部的开启的电称为ALWAYS电,主要用以保证EC的正常运行;再次,你开机以后,所有的电力都开启,这时候,我们称为MAIN电(S0),以供整机的运行;在你进待机的时候(S3),机器内部的电成为SUS电,主要是DDR的电力供应,以保证RAM内部的资料不丢失;而休眠(S4)和关机(S5)的电是一样的,都是Always电。
其中,上文中括号内的是表示计算机的状态(S0-开机,S3-待机,S4-休眠,S5-关机)。
根据前面的Power Status,我们来分析一下开机的过程。
在插上电池或者电源的时候,机器内部的单片机EC就Reset并开始工作,等待用户按下Power键。
在此期间的时序是:ALWAYS电开启以后,EC Reset并开始运行,随后发给南桥一个称为‘RSMRST#’的信号(南桥就收到SUSPWROK信号<南桥复位>,32.768时钟开始工作,此时处在待机状态)。
这时候南桥的部分功能开始初始化并等待开机信号。
这里要注意,这时候的南桥并没有打开全部电源,只有很少一部分的功能可用,比如供检测开机信号的PWRBTN#信号。
在按下Power键的时候,EC检测到一个电平变化(一般时序是:高-低-高),然后发送一个开机信号(PWRBTN#)给南桥,南桥收到PWRBTN#信号后依次拉高SLP_S5#,SLP_S4#,SLP_S3#信号(他们的作用参看上页的图),开启了所有的外围电压,主要是+3V,+5V以及DDR1.8V等,VTT_PWRGD、+1_8VDIMM_PG、+1_5VRUN_PG相与并发送ALLSYSPG信号,这信号表明外围电源正常开启。