主板上电过程PPT课件

1、2021/3/91主板上電過程主板上電過程Willess zhang2021/3/92前言n電腦的開機只需要對著Power鍵輕輕一按即可.n可這一按具體是如何使電腦能開機工作的呢?它的整個過程是怎樣的?n以下分幾個部分做講解2021/3/93Contentn開機上電動作圖解n主板的電壓定義n主板的主要開機信號介紹n主板開機上電過程（波形和電路）2021/3/94PWRBTNSlp-s3(+)Pson#(-)+5v/-5v+3v+12v/-12v+5v+3vPower okNB_ RESETResetSBNBCPUPOWERSUPER I/OOR AS016Cpu rstIntel chipse

2、t power on sequencePwr okPower Sequence2021/3/95MB Power Sequence2021/3/96主板基本電壓POWERSpecification +12V11.4 12.6V -12V-10.8 13.2V +5V4.75 5.25V +3.3V3.14 3.47V +5VSB4.75 5.25V n主板基本電壓有5個，其他電壓都是由這5個基本電壓轉換而得. 2021/3/97主板基本電壓Item Global StatesSleepingStatesDetail description1G0S0電腦的正常工作狀態電腦的正常工作狀態-作業系統

3、和應用程式都在執行作業系統和應用程式都在執行2G1S1最耗電的睡眠模式最耗電的睡眠模式,所有原件均有保持電源，除了一些沒有被所有原件均有保持電源，除了一些沒有被使用的使用的device.S3Suspend to RAM，只有，只有memory是唯一有電源供給的原是唯一有電源供給的原件件 ,XP系統下叫做系統下叫做“待機待機(Standby)”, Vista叫做叫做“睡眠睡眠(Sleep)”.S4Suspend to HDD，在，在Windows中叫休眠中叫休眠(Hibernation ）,所所有主記憶體儲器的內容被儲存在硬碟中，從有主記憶體儲器的內容被儲存在硬碟中，從S4恢復後，使用恢復後，使

4、用者可以恢復到原本的工作狀態者可以恢復到原本的工作狀態.3G2S5Soft off，只有，只有standby power 存在存在.4G3BatteryMechanical Off，Power cord被拔掉，只有被拔掉，只有Battery.ACPI的Global States分四個狀態G0G1G2G32021/3/98主板基本電壓狀態電壓種類有狀態電壓種類有3種種n1.Main power: S0/S1n2.Dual power:S0/S1/S3n3.Standby power:S0/S1/S3/S4/S5詳細參考附件：詳細參考附件：2021/3/99Main Power Main powe

5、r的產生由的產生由SLP_S3#去控制去控制。 按Power Button PWRBTN#拉low 通知SIOSIO告知NB NB送出SLP_S3#(此時SLP_S3#為高電平) PSON# 被拉low Power Supply產生Main Power. 2021/3/910Power-up (Main Power)CH1:+12VCh2:+5VCh3:+3VMain power (+12V,+5V,+3V) almost ramp up at the same time.The main power ramp behavior depends on the power supply desi

6、gn.2021/3/911Standby Power 1， 在MB上，power supply只提供+5VSB一種standby電壓, 其他standby power都由它轉出來的。 2，Standby power上電(插上power cord)主板就會有，但其提供的電流有限。 2021/3/912Dual Power Dual power由standby power和main power提供，他存在於S0,S1,S3這幾種狀態下，由Gate信號去控制哪一個power輸出。 2021/3/913主板信號簡介nRSMRST#nSLP_S3#nPS_ON#nPWROKnPLTRST#2021/3/

7、914Battery3.0VBATT2.6VG3 StateBATT comes from BATTERY at G3 state. So BATT will be 2.6V at G3 state.BATT comes from +3VSB at S5 state. So BATT will be 2.9V at S5 state. S5 State2.9VnRTCRST#有效:在G3狀態時,拔掉battery,此時SB收到低電平,會清掉COMS 內容;若要給主板維持時間或CMOS內容, RTCRST信號需要是高電平. 2021/3/915+3VSBS5 State+5VSBRSMRSTAf

8、ter plugging power cord, +5VSB ramps up.+3VSB is regulated from +5VSB.32ms after +3VSB ramps above VTRIP (2.2V), RSMRST asserts.RSMRST will re-assert after AC power loss, which acts like a wake up event of SB and causes the de-assertion of SLP_S3# to turn on the system.RSMRST#Resume reset active表示所有

9、的standby power都OK.RSMRST#: Resume Well Reset, this signal is used for resetting the resume power plane logic.2021/3/916AUXOK Logic Example:Let VPQ3.1 ramps up slower than +3VSB. It is to meet the spec that RSMRST(AUXOK) needs to ramp up after VTR is ready with a delay (20ms for SB600).To precisely e

10、stimate the resulting delay from +3VSB to AUXOK, we need to implement the RC charge formula.VCIf VCC=3.3V, assuming 20ms is needed:t=RC=20ms VC(20ms)=2.08V VC(18.63ms)=2VIf VCC=5V, assuming 20ms is needed:2. t=RC=20ms VC(20ms)=3.16V VC(10.22ms)=2V 1. RC is chosen by substituting VC(t), VCC, t and so

11、lve for RC.RSMRST#2021/3/917PWRBTN#2021/3/918PWRBTN#Pin6 and pin8 is connected to the power button on the chassis. Pressing power button generate a low pulse to SB and SIO.Power button can be programmed to generate suspend, hibernate or shut-down event.Generally PWRBTN# of SB is internal pulled high

12、, R1336 is reserved to avoid internal pull-high malfunction. This must be pulled to standby power.5. CB918 must be installed: 1. Debounce, 2. Prevent ESD from directly going into SB and SIO. 1000PF is a commonly used value.6. To achieve better ESD resist performance, CB918 should be placed near fron

13、t panel header.2021/3/919SLP_S3#nSLP_S3#: Sleep Control,SLP_S3# is for power plane control. This signal shuts off power to all non-critical systems when in S3(Suspend to RAM),S4(Suspend to Disk), or S5 states.2021/3/920SLP_S3#PWRBTN#SLP_S5#SLP_S3#PS_ON#S0 StatePress Power ButtonIn Intel platform, SL

14、P_S3# is always used to turn on the power supply.When resuming from S3/S4, any wake up event will cause the de-assertion of SLP_S3#SLP_S5#, and the rest of the power-up power sequence is the same with those resuming from S5.Some SIO, ex:SMSC5127, uses inverted SLP_S3# to generate nPS_ON#.In SIS plat

15、form, PS_ON# is generated from SB itself (ex:SIS 968).+12V,+5V,+3VATX POWERS0S1S3S4S5SLP_S3#HHLLLSLP_S4#HHHLLSLP_S5#HHHHLSLP_S4#2021/3/921PSON# PSON# 是低有效信號,當此信號為Low時,Power Supply送出+3.3V,+5V,-5V,+12V,-12V等電壓. 而當此信號被拉High時,Power Supply停止送出上面的電壓. 利用此信號可以設計“ Soft Power down” 的關機功能. 當使用者對作業系統下關機命令時. 作業系

16、統亦可關閉所有的應用程式並利用此腳的功能達到自動關機的動作.灰色: +5V Power OK signal綠色: +5V (PS_ON#,電源工作電壓)2021/3/922PSON#在主板上,未開機時(S5時), 此信號PSON#一直被pull up到+5VSB.當User按下Power Button後,一般由Super I/O將此信號拉low,從而通知Power Supply送電.當實驗時,可以直接把Power supply的PSON#用導線與GND瞬間導通,則此時Power Supply開始工作.2021/3/923PWROKnPWROK有的資料也叫PWRGD, 是電源準備OK的信號.Po

17、wer Supply 中會有PWROK,更多的在主板上,且分很多種, 如CPU_PWRGD, NB_PWRGD, VRMPWRGD, VTT_PWRGD.n當電源送出的+3.3V and +5V達到Normal值的95%時,由Power Supply送出此信號.當+3.3V or +5V 掉到Normal的95%以下時,Power Supply就會把此信號拉Low.當主板收到此信號時,表明電源已經準備ok,可以開始動作. n但是大部分情況下,我們不會使用此信號來通知主板動作 (主板上此PIN一般空接) .而是使用專門的ASIC來偵測+3.3V and +5V電壓,當電源發出的電壓符合要求時,由

18、ASIC發出PWROK信號通知主板動作.PS. ASIC:Application Specific Integrated Circuit,是专用集成电路.目前,在集成电路界ASIC被认为是一种为专门目的而设计的集成电路 2021/3/924PWROKnThe PWRGD_3V is a function of PWRGD_PS, nSLP_S3.nThe 1-0 transition of nSLP_S3 will cause an immediate 1-0 transition of PWRGD_3V.nThe 0-1 transition of PWRGD_PS will cause a

19、 0-1 transition of PWRGD_3V. The PWRGD_3V is either immediate of after a 100ms to 120ms delay from the 0-1 transition of PWRGD_PS.+12V+5V3.3VS0 StatePS_ON#PWRGOOD_PS400msPWRGD_3V12V5V3.3V2021/3/925PLTRST#nPLTTST信號是對所有信號是對所有main Power信號的信號的reset進行時序控制進行時序控制.2021/3/926上電原理nPower-up SequencenG3 StatenG

20、3-S5nS5-S0nS3-S0nPower-Down SequencenS0-S5nS0-G3 (AC Power Loss)2021/3/927上電原理n開機上電過程ATXPOWERMOSICHMCHSIOCPUSW_ON#5VSBPS_ON#PWRGD_PSH_PWRGD SLP_S3#32.768KHZ PWRGD_3VPWRGD_3VPWRGD_3VPWRGD_3V +/-12V+/-5V3.3V3VSB3VSB2021/3/928上電原理:上電過程上電過程n上電源由5VSB3VSB,按開關後,SW_ON#對地short被拉低,發到ICH,使SLP_S3#拉高,SIO偵測到此信號後,

21、拉低PS_ON#,同时把PS_ON#送到電源,此時電源發出+/-12v,+/-5v,+3.3v電壓,待穩定輸出90%後,電源發出PWRGD_PS至SIO,SIO再發出PWRGD_3V至南北橋,南橋偵測到此信號後發出H_PWRGD至CPU.此時主板開始工作.2021/3/929 電源時序電源時序 1. PC電源不僅輸出電壓，還要與主機板有信號聯繫，兩者在時間次序上有一定的關係，這就叫做時序。時序是電源與主機板良好配合的重要條件，也是導致電腦無法正常開關機，以及電源與主機板不相容的最常見原因。 2.時序中最重要的是電源輸出電壓(通常以+5V為代表)與P.G信號，以及PS_ON#信號之間的關係。P.G信號由電源控制，代表電源是否準備好，PS_ON#信號則由主機板控制，表示是否要開機。 3.兩個信號都是通過24芯的主機板電源線來連接的，電腦開關機的工作過程是這樣的：電源在交流線通電後，輸出一個電壓+5VSB到主機板，主機板上的少部分線路開始工作，並等待開機的操作，這叫做待機狀態；