主板上电时序
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在这里以ASUS的915主板来描述一下INTEL主板的上电及工作时序:1、当ATX Power送出士12V,+3.3V, 士数组Main Power电压后,其它工作电压如+VTT_CPU,+1.5V, +2.5V_DAC,+ 5V_Dual,+3V_Dual,+1.8V_Dual 也将随后全部送出.2、当+VTT_CPU送给CPU后,CPU会送出VTT_PWRGD言号[High]给CPU;ICS;VRM;CP用VTT_PWRGD言号确认VTT_CPU稳定在Spec之内,OK后CPU 会发出VID[0:5].VRM收到VTT_PWRGC后会根据VID组合送出Vcore.3、在VCORE正常发出后‘Processor Voltage Regulato即送出VRMPWRGD 言号给南桥ICH6以通知南桥此时VCORE已经正常发出.在VTT_PWRGDE常发出后,此信号还通知给Clock Generator(ICS以通知Clock Generator在可以正常发出所有Clock.4、当提供给的南桥工作电压及Clock都OK后由南桥发出PLTRST及PCIRST 给各个Device.The ICH6drives PLTRST#inactive a minimum of 1ms after both PWROK and VRMPWRGD are driven high.翻译:ICH6驱动PLTRST为无效的至少1毫秒,在PWROK和VRMPWRGD被置为高电平以后。
这里我的理解为在PWROK和VRMPWGRD发出后,至少IMS, ICH6才会发出PLTRST给北桥和SIO复位。
PLTRST与PCIRST K别如下:PLTRST# :Platform (翻译:平台指的是北桥+CPU)Reset PCIRST#:PLTRST# is higher than PCIRST#.在北桥NB接收到南桥送出的PLTRST大约1ms后,北桥送出CPURST给CPU以通知CPU可以开始执行第一个指令动作•(不过要北桥送出CPURST的前提是在北桥的各个工作电压&Clock都0K的情况下);下面是一个时序图,按照顺序,对应上述文字。
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。
1.PWRBTN#/PWRSW#: Power Button/Power Switch
主板上電按鈕或開關,一般置於主板右下方的PANEL上,以便於組裝機,它需要由一電阻Pull Hign,低電平有效.
2.: Stand by电压,預備.
意義為在機箱電源即主板的A TX Power打開但並未上電的情況下,電源會提供預備電壓,並且主板上會有多個預備上電的電壓存在,若此條件未滿足,主板肯定會無法上電.此些電壓如:12VSB,5VSB,3VSB,2.5VSB,1.8VSB,1.5VSB,1.2VSB,1.05VSB.此些電壓在主板上電後仍會存在,做為工作電壓使用.
3.RSMRST#
為主板控制上電部分的芯片產生發給ICH的信號,意義為通知ICH說明5VSB電壓為ok的,它在有的板子上的名稱為AUXOK. 辟如產生RSMRST#的芯片可能為SMSC,ITE,Winbond,ASUS的Super I/O,或AS016等.
4.SLP_S3#
當它動作時,表示系統進入S3(suspend to RAM)模式,當不是用在STR模式時,此信號可用來控制電源的動作,它一般由南橋發出,在有的板子上的名稱為SUSB#.它們的作用是等同的.
5.32.768KHZ
它是一個圓筒晶振工作時產生的頻率大小,是主板RTC邏輯電路的一部分,RTC邏輯主要由電池,32.768KHZ晶振等組成,起到保存系統時間,日期和CMOS設置的作用
6.PSON#
控制A TX Power 是否輸出電源的訊號,高電平時,電源不會動作,低電平時,電源供出電壓,說明主板已上電.在S3,S5狀態時,它為High,在S1狀態時,它為Low.。
时序是指主板在开机过程中电压及信号先后开启的顺序。
上电时序反映的是主板工作的内在规律,是区分故障部位的重要手段,是使维修工作事半功倍的前提。
按下开机按键,启动就开始了。
启动过程分为硬启动和软启动两步。
硬启动就是指给主板加电,产生各级芯片必须的时钟信号和复位信号的过程;而软启动部分就是指BIOS的POST自检过程,通过POST自检程序检测电脑的配置和能否正常工作,产生各种总线信号,形成硬件配置信息。
无论是台式机还是笔记本均先硬启动而后再软启动。
下面以神舟945PL天尊板为例,讲解主板的上电时序。
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+3.3Vand +5V正常后,SIO(IT8712K)的95脚ATXPG信号由5V通过R450和R472两个8.2K的电阻分压提供侦测信号。
1、装入电池后首先送出RTCRST#,3V_BA T给南桥;《RTC是Real Time Clock,意为实时时钟;rst是reset,意为复位》(CMOS电池没电或CMOS跳线设为清零时,VCCRTC为低电平(检测点:CMOS跳线1脚),RTCRST#有效,使CMOS电路复位状态,即保存的CMOS 消息丢失。
《VCCRTC是Real Time Clock VCC的缩写,意为实时时钟(正)电源》)《3V_BA T 是电池电压,即VCCRTC,在待机状态中,若此电池没有或者没有电,接通电源后,将首先调用转换出的+3VSB,代替电池3V_BAT》2、晶振提供32.768KHz频率给南桥;3、主板上的1117芯片将+5VSB转换出+3VSB,IO检查+5VSB是否正常,若正常则发出RSMRST#,通过南桥待机电压OK;《SB是Stand By ,俗称待机电压》《RSMRST#是Resume Well Reset的缩写,意为重启正常复位。
resume意为重新开始,复位。
RSMRST#是恢复常态的复位信号,用于重置供电恢复逻辑,所有电源至少都有效10ms这个信号才起作用,当解除有效后,挂起》《rsmrst# == resume well reset 低电平有效,用于复位南桥的睡眠唤醒逻辑。
如果为低电平,则南桥ACPI控制器始终处于复位状态,当然就无法上电了。
》4、南桥送出SUSCLK(32KHz);《SUSCLK:Suspend Clock,This clock is an output of the RTC generator《发生器》circuit 《环绕》to use by other chipsfor refresh clock》《SUSCLK 挂起时钟信号:这个时钟是RTC时钟发生器通过其它芯片产生的时钟来输出的》5、按下电源开关后,送出PWRBTN#给IO;《PWRBTN#是电源按钮,如果系统已经处于睡眠状态,那么这个信号将触发一个唤醒事件,如果PWRBTN#有xxxxxx间超过4s,不管系统处在S0,S2,S3,S4状态,都将无条件转到S5状态》6、IO收到后发出IO_PWRBTN#给南桥;7、南桥送出SLP_S4#和SLP_S3#给IO;《SLP_S3#和SLP_S4#是电源层的休眠控制信号。
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。
(整理)电脑主板上电时序.+PWR_SRC+RTC_CELLACA V_IN+5V_ALW2+3.3V_ALW+15V_ALWMAIN_PWR_SW#SUS_ON+5V_SUS+3.3V_SUS+1.8V_SUSSUS_PWGICH_RSMRST#SIO_PWRBTN#SIO_SLP_S5#SIO_SLP_S3#GFX_RUN_ONRUN_ON+0.9V_DDR_VTT+5V_RUN+3.3V_RUN+1.5V_RUN+1.05V_VCCPICH_CL_RST0#ICH_CL_PWROKHWPGIMVP_VR_ON+VCC_COREIMVP_PWRGDPWROKH_PWRGOODCLK_PWRGDCLK_MCH_BCLKPLTRST#H_RESET#Error codeError typedescription11:11Repair Code Bad parts ( 壞件)11:12 Repair CodeBroken parts(損件, 破件)11:13 Repair CodeMissing parts(缺件) Repair Code Wrong parts(錯件) 11:1411:15Repair CodeExcess parts ( 多件)11:16 Repair CodeShift(Misalign)(偏移)11:17 Repair Code Floating (高翹, 浮高) 11:18 Repair CodeTombstone(墓碑)11:19 Repair Code Reverse (反向)11:20 Repair Code Up side down (反白)11:21 Repair Code Side up (側立)11:22 Repair Code Pin crush (跪腳)11:23 Repair Code Pin slant(腳歪斜)11:24 Repair Code Original parts NG(原材不良)11:ZZ Repair Code Other parts fail (其它零件不良)12:11 Repair Code Solder bridge (短路)12:12 Repair Code Solder insufficient (錫不足)12:13 Repair Code Cold solder(冷焊)12:14 Repair Code Open solder(空焊)12:15 Repair Code Non-wetting(拒焊)12:16 Repair Code Wet - tin (沾錫)12:17 Repair Code Excess solder(錫覆蓋螺絲孔)12:ZZ Repair Code Other solder fail (其它焊接不良) 13:11 Repair Code PCB open issue ( PCB 開路)13:12 Repair Code PCB short issue ( PCB 短路) 13:13 Repair Code PCB oxidize ( 氧化)13:14 Repair Code Solder mask on pad(綠漆on pad) 13:ZZ Repair Code Other PCB fail ( 其它PCB不良) 14:11 Repair Code Rework short (重工短路)14:12 Repair Code Rework open (重工開路)14:13 Repair Code BGA Chip Reheat Ok (BGA重工加熱OK) 14:ZZ Repair Code Other rework fail (其它重工不良) 15:11 Repair Code Glue overflow(溢膠)15:12 Repair Code Error - test(NTF) ( 誤測)15:13 Repair Code Ass'y NG ( 組裝不良)。
ACPI---高级电源管理Advanced Configuration and Power Interface`六种状态:AS0--Working Status,所有设备全开,功耗一般会超过80WS1--POS(Power on Suspend),这时除了通过CPU时钟控制器将CPU关闭之外,其他的部件仍然正常工作,这时的功耗一般在30W以下(有些CPU降温软件就是利用这种工作原理)S2--这时CPU处于停止运作状态,总线时钟也被关闭,但其余的设备仍然运转;S3--STR(Suspend to RAM), 这时的功耗不超过10W;S4--STD(Suspend to Disk),这时系统主电源关闭,但是硬盘仍然带电并可以被唤醒S5--Soft Off,电源在内的所有设备全部关闭,功耗为0以华硕P5GD1为例的上电时序如下:;第一阶段该阶段的电源有battery电源和standby电源RSMRST#:当SB电压OK时由IO发出的触发南桥内SB电路的RST信号第二阶段准备上电阶段PWRBTN# IO_PWRBTN# S3#,S4# PSON# 各信号无误后到第三阶段第三阶段主板上的所有main POWER都在POWER OK以前达到稳定状态Intel平台和AMD平台在这个阶段的上电时序是不一样不同的chipset在这阶段的要求也不一样AMD需要一个专门的电源控制芯片控制来控制其CPU的电源时序AMD的时序:1、VDIMM_STR_EN:Memory voltage enable2、VDDA_EN:CPU PLL power enable,3、VCORE_EN:Vcore power enable4、VLDT_EN:Hyper Transport I/O powerIntel的时序:VTT OK(VTT_CPU) 2、Vcore Enable 3、VRMPWRGD(Vcore_PG):VTT OK ----早期主板上电压为Vocre电压;较新的主板为1.2V的VTT_CPU;VRMPWRGD----部分主板连接南桥(3v)和CPU Socket(1.2V)下图是754与939的CPU工作时序:1、主板上电后先发出1.8V_Dual, 2.5VDDA和VTT_DDR;2、在Vcore电压会升高到自身的10%之前Group A应该达到标准值;3、在1.2V_HT电压会升高到自身的10%之前,Vcore应该达到标准值;4、当1.2V_HT产生后1ms后产生Power OK ;5、当Power OK产生后,Vcore会根据VID表升高到标准值。
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。