主板上电时序
主板上电时序图
VID與CPU Vcore Voltage對照表
MS5
SB
NB
PCIRST# PCIRST#1,2 HD_RST# PCI SLOT, 1394, SIO, AGP SLOT, IDE SLOT
MS5發CHIP_PWROK給SB跟NB，表示他們的 供電正常；SB將pcirst#置無效，給NB和MS5， MS5再將其他各組reset訊號置無效
Power On Sequence
Tom Zeng
DQA2 2004-08-05
Agenda
• • • • ACPI規範系統狀態 信號定義 Intel P4 CPU/865pe/Ich5系統開機時序 其他系統開機時序
一、ACPI規範系統狀態
•G3: 高級電源管理(ACPI)規範中定義的機器關機狀態, 在G3狀態下, 主板 電源已經被完全拔除. 只由電池供電. • S5: 系統軟件關機狀態, 有standby電源, 可以被換醒, 喚醒後會經過一次 完全的復位動作. •S4: 系統睡眠狀態, 外圍硬件電源被關閉, 當前系統桌面信息保存在硬盤 中. •S3: cpu, cache, 內存信息可以被保存在內存中, 內存和用於喚醒的設備( 網絡, modem等)電源保留, 喚醒後cpu會reset. •S2: cpu, cache中信息被操作系統保存, 外圍硬件電源保留,cpu停止工作, 喚醒時cpu會reset. •S1: cpu降低功耗運行, 所有系統信息都不會丟失. •S0: 正常工作狀態.
三 Intel P4 CPU/865pe/Ich5系統開機時序(ms6728)
Timings
Front panel
1
CPU
SIO
2
NB
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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VSUS_ON
当EC工作正常后会产生VSUS_ON高电平信号 VSUS_ON将作为后面开启电压的Enable信号 VSUS_ON理论上是EC产生,但是它要与BIOS进行正确的AD交换 后才会产生.
ProTek MQC.
VSUS_ON→ENBL
VSUS_ON是高电平导通Q8105A使Q8105B关闭,VSUS_ON经过电阻 R8106产生ENBL信号 FORCE_OFF#是强制关机信号当为低电平时D8103导通拉底 VSUS_ON,使其无法开启后面电压.(FORE_OFF#产生) ProTek MQC.
CPU通过这7组数据线 改变VCORE电压大小
VID6 0 0 0 0 0 0 1 1
VID5 0 0 0 0 1 1 1 1
VID4 0 0 0 1 1 1 0 1
当pin2反馈电压大于pin3时pin1输出低 电平，相反则输出高电平，利用反馈 电压来控制N-MOS的开启和关闭
ProTek MQC.
参考电压
ALL_SYSTEM_PWRGD
二极管在这里的作用:保护SUS_PWRGD,当其他PWRGD有 问题时不会拉低SUS_PWRGD,因为只有SUS_PWRGD工作 正常后南桥才能工作,来开启其他电压
返回
附: VCORE IC-放大1
CPU_VRON=1 :EC发出给VCORE IC的Enable信号 PM_DPRSLPVR=1:CPU深度休眠模式的Enable 信号 H_DPRSTP#=0:CPU正在深度休眠模式
给CLOCK芯片的Enable
VRM_PWRGD=1:VCORE POWER OK.
ProTek MQC.
返回南桥
PM_PWRBTN#
主板上电时序自己总结
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
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。
电脑上电时序
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。
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POWER_CHARGER
输出低电平信号CHG_PDS开启A/D_DOCK_IN转化AC_BAT_SYS 输出低电平信号CHG_PDL开启BAT_CON转化AC_BAT_SYS
ACIN
输入电压
DCIN
ProTek MQC.
POWER PATH A/D_DOCK_IN→AC_BAT_SYS
EC-工作电压
+3VS是SB工作后由 SUSB#_PWR开启
ProTek MQC.
EC-RESET
+3VA_EC输入给芯片U3001产生EC_RST# 从pin19输入 ECProTΒιβλιοθήκη k MQC.EC-CLOCK
当EC接收到工作电压后就开始从pin160发出EC_XOUT 给晶振提供电压使其产生 32.768KHz的频率给EC工作
ProTek MQC.
返回南桥
PM_PWRBTN#
按下SW5605,则PWR_SW# 瞬间拉低
ProTek MQC.
+3VA_EC经过电阻到PWR_SW#,给 PWR_SW#一个高电平
南桥开机最后一个条件 返回南桥
南桥开机条件
+3VSUS PM_RSMRST# +VCC-RTC CLK(32.768KHz) PM_PWRBTN#
ProTek MQC.
PM_RSMRST
南桥开机条件之一 当EC pin54接收到SUS_PWRGD后从pin105发出PM_RSMRST#
ProTek MQC.
返回南桥
+VCC_RTC
南桥开机条件之一
C-MOS电池
+RTCBAT经过电阻R2001经过D2000产生+VCC_RTC
上电时序
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.。
主板上电时序分解
15、时钟芯片收到VTT_PWRGD，且其3.3V电压和14.318MHz都正常后发出各组频率；
12、CPU收到VTT_PWRGD后，发出VID[0:5]组合信号给cpu电源管理芯片VRM;《VID是在CPU得到VTT电压之后，CPU通过它上面的VID脚的接地与不接地，来拉低与置高电源IC上面VID脚的电压，让电源IC知道CPU需要多少V的供电》
13、电源管理芯片，在供电正常和收到VTT_PWRGD和CPU发来的VID组合后，产生VCORE;《VCORE电压是提供给CPU工作的电压，电压转换主要分为两种１）线性电压调变２）PWM调变（也称为脉冲宽度调变）。一般VCORE电压都是通过第二种方法调变得到的》
1、装入电池后首先送出RTCRST#，3V_BAT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_BAT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
11、当+VTT_CPU一路供给CPU后，另一路会经过电路转换出VTT_PWRGD信号（高电平），给CPU、电源管理芯片、 时钟芯片。
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±5V
1.主板上IO几乎全部使用+5V,比如: KB&MS,USB,F_PANEL等.同时提供给IO控制 器Super I/O. � 2.-5V现在已经不使用.
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±12V
1.+12V提供给Vcore(P5&P4&K8使用,K7使 用5V给Vcore供电). � 2.+12V提供给PCI slot,AGP slot,COM芯 片,FAN power等. � 3.-12V提供给PCI slot和COM芯片.
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3.按下Power Buttom后的动作时序
具体说明: � 在VTT_PWRGD正常发出后, 此信号还通知给Clock 在SLP_S3#&VTT_PWRGD正常OK后(都为High),从而使信号CK_PG保持在High.再经过 • �Low.此时若ICS所需工作电压+3V_CLK及Drive 三极管Q1后,使信号CK_PG#由High Generator(ICS);以通知Clock Generator在可以正常 Crystal 14.318MHz OK后,ICS将开始工作送出所有Clock. 发出所有Clock. 此信号还有一个作用是:当系统进入S3状态时信号CK_PG#(即VTT_PWRGD#/PD)由 1) Low-->High,从而 Keep ICS Register Data,缩短从S3回来的时间,
主板电压概述
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主板电压概述
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ATX电源提供+12V、-12V、+5V、-5V 、+3V、+5VSB六种电压，其 它的则由主板上的DC-DC电路利用ATX提供的电压转换而来。 DCDC电路则可分为线性转换电路和PWM转换电路，主板上的 +5vsb �+3vsb就是典型的线性稳压电路，而vcore部分则是PWM技 术最基本的应用。所谓的+3V_DUAL就是用+3v与+3vsb共同供电， 相互间用MOSFET或者二极体隔离。 主板的上的电压有+12V、-12V、+5V、(-5V)、+3V、+5VSB、 +3VSB、+1.5VSB、+1.5V、+5V_Dual、+3V_DUAL、+2.5V_DUAL、+ 2.5V_DAC、1.8V_Dual、VCORE、VTT_DDR、VTT+_CPU ect.
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3.按下Power Buttom后的动作时序
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使用者按下电源控制面板上电源按钮后,将送 出PWRBTN#给SIO和SB. SIO收到后发出IO_PWRBTN#给南桥. SB送出SLP_S3#和SLP_S4#给SIO. SIO发出PS_ON#(Low)给ATX Power. 当ATX Power接收到PSON#由High�Low后,ATX Power即送出±12V, +3.3V, ±5V数组Main Power电压.
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ATX Power Supply
+5VSB: Pin9 +3V: Pin1,2,12,13 +5V: Pin4,6,21,22,23 +12V: Pin10,11 -12V: Pin14 GND: Pin3,5,7,15, 17,18,19,24 PS_ON#: Pin16 PWROK: Pin8 NC: Pin20
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1.未插电源时的主板准备上电状态
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装入电池后首先送出RTCRST#&V_3V_BAT给南桥. Crystal 提供32.768KHz频率给南桥.
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2.插上电源后的主板动作时序
SIO Check电源是否正常提供+5VSB电压. � +5Vsb正常转换出+3VSB. � SIO发出RSMRST#信号通知南桥+5VSB已经准备OK. � 南桥正常送出SUSCLK (32KHZ).
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+2.5V_Dual
1.提供给内存和北桥部分的内存接口部分 使用,对于A8内存控制器集成在CPU中. � 2.一般利用Linear Regulator由+3V_Dual 得到.或者是利用Switch Regulator由 +5V_Dual得到.
+1 2V PR12 1 2 8.2KOhm
3
G
1
+
1 VDDA_EN <3 4> 2
PCE6 10UF/25V /X
GND
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PSON#
• PSON# 是低有效信号,当此信号为Low时,Power Supply 送出+3.3V,+5V,-5V,+12V,-12V等电压. 而当此信号被 拉High时,Power Supply停止送出上面的电压. • 利用此信号可以设计“ Soft Power down” 的关机功 能. 当使用者对作业系统下关机命令时. 作业系统亦 可关闭所有的应用程式并利用此脚的功能达到自动关机 的动作. • 在主板上需要把此信号 pull up到+5VSB. • 当User按下Power Button后,一般由Super I/O将此信号 拉low,从而通知Power Supply送电.
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3.按下Power Buttom后的动作时序
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 ICH6 drives PLTRST# inactive a minimum of 1 ms after both PWROK and VRMPWRGD are driven high. PLTRST# 与PCIRST#区别如下: A. PLTRST# : Platform Reset PCIRST#: PCI Reset B. PLTRST# connected to all component that previously need PCIRST#,except PCI slots and devices. PCIRST# is connected to PCI Devices and slots without resetting system. C. PLTRST# is higher than PCIRST#.
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3.按下Power Buttom后的动作时序
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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OK的情况下);
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+2.5V
+2.5V的电压直接由+2.5V_Dual通过一个MOS开关提供,用 +12V作为MOS的gate控制.从而保证进入S3时+2.5V可以被 关闭.避免漏电.
+2.5V_DUAL =-> +2.5V
+2 .5V_DAUL Q23 NDS351N 2 S D +2 .5V
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+5VSB
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+5VSB: Standby power提供power down state下主板需 要的各种电压,包括:Standby and Dual power. ATX规定提供的电流不低于10mA.但是目前的主板为了提 供USB设备启动,网罗唤醒等功能,需要很大的电流.一般 的Power supply都可以提供2A左右. Tolerance: +5V± 5% 需要用到stand by power的包括:Super I/O, South Bridge,LAN chip,etc.在S3状态下，除了上述部分需要 之外Memory所需的+2.5V dual.
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+3.3V
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主板上有很多地方都需要+3.3V. +3.3V一般是最晚从Power Supply供出的. 一般电源提供5A左右的电流. 电压供给: Audio Chipset; PCI; PCIEX; South Bridge; SIO; Bios;
ATX2.2
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ATX Power Supply
+12V: Pin3,4 主要用来给CPU Vcore部分供电 GND: Pin1,2
ATX2.2
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ATX Power Supply
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Voltage Tolerances
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主板上电时序
Intel架构上电时序 AMD架构上电时序
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