BIOS EC 电源管理之间的关系
BIOS-EC-电源管理之间的关系

第1页:BIOS EC 电源管理之间的关系所所开篇:今天是本系列教程的下篇,到今天工程师权威揭密系列的教程就告一段落了。
随后大家可以通过访问我们的专题页面来随时温故知新,下面一起来看下篇吧。
我们常会听到某些高手说“改一下COMS 设置”云云,我们现在就来谈谈BIOS(CMOS)。
BIOS(Basic Input/Output System,基本输入输出系统)在整个系统中的地位是非常重要的,它实现了底层硬件和上层操作系统的桥梁。
比如你现在从光盘拷贝一个文件到硬盘,您只需知道“复制、粘贴”的指令就行了,您不必知道它具体是如何从光盘读取,然后如何写入硬盘。
对于操作系统来说也只需要向BIOS发出指令即可,而不必知道光盘是如何读,硬盘是如何写的。
BIOS构建了操作系统和底层硬件的桥梁。
而我们平时说的BIOS设定仅仅是谈到了其软件的设定,比如设置启动顺序、禁用/启用一些功能等等。
但这里有一个问题,在硬件上,BIOS是如何实现的呢?毕竟,软件是运行在硬件平台上的吧?这里我们不能不提的就是EC。
这是日立H8的DEMO板和其宣传画WINBOND 的ECEC(Embed Controller,嵌入式控制器)是一个16位单片机,它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。
EC在系统中的地位绝不次于南北桥,在系统开启的过程中,EC控制着绝大多数重要信号的时序。
在笔记本中,EC 是一直开着的,无论你是在开机或者是关机状态,除非你把电池和Adapter完全卸除。
在关机状态下,EC一直保持运行,并在等待用户的开机信息。
而在开机后,EC更作为键盘控制器,充电指示灯以及风扇等设备的控制,它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。
主流笔记本系统中,EC在系统架构中的地位如下图:现在的EC有两种架构,上图左边是比较传统的,即BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC,然后EC通过LPC 接到南桥,一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH中的,也就是和BIOS共用一个FLASH。
笔记本ec芯片

笔记本ec芯片笔记本电脑中的EC芯片是指嵌入在主板上的一颗控制芯片。
EC是英文 "Embedded Controller" 的缩写,中文翻译为嵌入式控制器。
EC芯片在笔记本电脑中扮演着重要的角色,它负责管理和控制电源管理、键盘输入、风扇转速等功能。
本篇文章将详细介绍笔记本电脑中的EC芯片。
EC芯片是一颗专门设计用于笔记本电脑的控制芯片,它在笔记本电脑中起到了很多重要的作用。
首先,EC芯片负责管理和控制电源管理。
笔记本电脑在不同的工作状态下,对电源的需求是不同的,EC芯片会根据当前的工作状态,对电池充电、供电进行管理和控制。
其次,EC芯片还负责控制键盘输入。
笔记本电脑的键盘输入是通过EC芯片进行管理和控制的,所有的按键操作都会经过EC芯片,然后发送给操作系统进行处理。
EC芯片还可以通过按键组合实现一些特殊功能,比如音量调节、亮度调节等。
另外,EC芯片还负责控制风扇转速。
笔记本电脑在高负载运行时,会产生比较多的热量,需要通过风扇散热。
EC芯片会监测硬件的温度,并根据温度来调节风扇的转速,以保证硬件的正常工作温度。
此外,EC芯片还可以控制笔记本电脑的外设,比如控制USB接口、指纹识别器、摄像头等外设的工作。
它还可以与BIOS进行通信,实现电池信息的读取等功能。
在一些高端的笔记本电脑中,EC芯片还可以实现硬件加密功能,提高数据的安全性。
总的来说,EC芯片在笔记本电脑中起到了重要的作用。
它负责管理和控制电源管理、键盘输入、风扇转速等功能。
同时,它还可以控制笔记本电脑的外设、与BIOS进行通信,实现一些高级功能。
正因为EC芯片的存在,笔记本电脑才能够正常工作并提供各种便利的功能。
1EC和BIOS介绍

1EC和BIOS介绍EC(Embedded Controller)和BIOS(Basic Input/Output System)是计算机系统中重要的两个组成部分。
EC又称为嵌入式控制器,主要负责管理计算机硬件设备并与操作系统进行通信。
而BIOS是一种固件程序,主要用于初始化计算机硬件并启动操作系统。
本文将对EC和BIOS进行详细介绍。
首先,我们来介绍EC(Embedded Controller)。
EC是一种固化在计算机主板上的微控制器,它基于ARM、MIPS、PowerPC等体系结构,并通过I2C、SPI、LPC等总线与其他设备进行通信。
EC的主要功能是控制和管理计算机硬件,并提供一些基本的输入/输出接口及驱动程序。
具体而言,EC对键盘、触摸板、显示屏、风扇、电池以及一些传感器等硬件设备进行控制和管理。
它主要负责响应键盘输入、调节风扇转速、管理电池的充电和放电、监测电池状态、控制电源开关等。
此外,EC还负责保护系统免受电源波动、温度升高以及其他硬件故障的影响,确保系统的稳定性和安全性。
EC通常运行在低功耗和实时要求较高的环境中,它可以独立于操作系统运行。
这使得EC可以在计算机启动之前就对硬件进行管理和控制,为操作系统提供必要的条件。
同时,EC还可以与操作系统进行通信,提供一些系统管理工具或驱动程序。
EC的设计和实现通常是由计算机制造商或原始设备制造商(OEM/ODM)完成。
不同的设备厂商可能会定制不同的EC固件,以满足其硬件设备的特殊需求。
接下来,我们来介绍BIOS(Basic Input/Output System)。
BIOS是一种固化在计算机主板上的固件程序,它被存储在主板上的闪存芯片中。
BIOS的主要功能是初始化计算机硬件,并在操作系统启动之前进行自检。
具体而言,BIOS会检测主板、处理器、内存、硬盘驱动器、光驱、显示器以及其他外设,确保它们正常工作且能够协同工作。
此外,BIOS还提供一些基本的系统设置选项,例如日期和时间、启动顺序、引导设备等,用户可以通过进入BIOS设置界面进行配置。
主板开机部分时序

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。
EC功能介绍

技术合作协议锐德世(RadiSys)系统设备商贸(上海)有限公司(以下简称RadiSys)和XXXX有限公司(以下简称XXXX)经过技术沟通和确认,XXXX选择RadiSys的COM-E产品作为新产品开发的CPU模块, RadiSys为XXXX提供实现EC的各项功能的软件和硬件,提供与之相关功能模块的实现方案,具体条款如下:1.电源管理:上电时序控制,不同电源管理状态的监控,对应于不同电源管理状态下的不同控制,监视睡眠和唤醒事件(实现标准的ACPI)。
RadiSys回复:电源管理:可以实现2.电池管理:监视AC和电池(符合ACPI标准),电池充电、电池放电、电池learning,提供并实现电池的过热、过充、过放的保护方案。
RadiSys回复:电池管理部分,要求电池是采用Smart Battery。
过充、过放得保护方案已经在硬件层面实现;电池的过热保护,有Smart Battery给出过热中断给EC,然后EC 给出响应,然后通过SMI或者SCI提供给上层访问;如果XXXX需要相应的信息,可以自行用软件通过SMI或者SCI获取对应信息。
3.键盘功能:内置键盘,快捷键功能,矩阵键盘直接连接在EC上,EC同BIOS之间是标准的PS/2协议,连接方式是LPC总线方式,RadiSys给XXXX提供相应的BIOS的接口函数,提供快捷的支持,完成快捷键的EC代码和Windows下驱动代码的编写,源代码要求参考第12条。
RadiSys回复:键盘功能:可以实现。
我们可支持的标准快捷键包括(CRT/Monitor,LCD亮度,声音大小,数字小键盘)。
由EC实现,无需Windows驱动。
4.鼠标功能:支持PS/2Touchpad,标准PS/2命令,RadiSys给XXXX相应的BIOS的接口函数。
RadiSys回复:鼠标功能:可以实现5.SMBUS设备接口:各种温度sendor,电池GasGauge,完成温度的读取、设置。
关于笔记本电脑中的BIOS和EC

呵呵,我先来抛砖引玉:The Embedded Controller Program Update Utility是BIOS升级所必须的,可看作是BIOS的辅助控制升级程序,该程序主要作用是辅助将主BIOS文件写入BIOS芯片,有些BIOS的升级文件需要此控制程序的版本达到某个版本以上才能顺利升级。
如果该控制程序版本不够高,可能会导致刷新BIOS失败。
说白一点,依我的理解,就是bios升级的一个辅助平台,bios就是通过平台写入的,打个太不恰当的类比,如果把bios的新旧版本看作fat,fat32,ntfs,winfs等不同格式的数据,那么想把某种bios格式数据写入硬盘就需要不同的windows系统平台的支持。
而The Embedded Controller Program Update Utility就好比windows系列,假如你的版本过低,就好比你只有98的操作系统,自然读写ntfs格式的会出错,同样道理,低版本的embedded controller无法支持高版本的bios。
所以新的bios需要新的Embedded Controller Program Update Utility。
而同样道理,新的controller 需要新的bios:)不知道有没有说明白,呵呵:)shm127 at 2005-1-20 22:56:18个人感觉E.C.P应该是对BIOS起到保护作用的一段特定程序,就象一些厂家的主板用双BIOS 一样,从而防止BIOS信息的丢失或其它一些意外的情况发生redblink at 2005-1-21 20:46:57这个话扯得比较远,首先得铺垫一下,我们知道,纯粹的主板上比较重要的芯片,一般有南桥和北桥,BIOS了。
南桥是主板上的芯片,提供对键盘控制器,USB(通用串行总线),实时时钟控制器,数据传送方式和高级电源管理等的支持。
北桥是负责与CPU的联系并控制内存,作用是在处理器与PCI总线、DRAM、AGP和L2高速缓存之间建立通信接口。
1、EC和BIOS介绍
EC和BIOS介绍EC(Embedded controller嵌入式控制器)是一个16位单片机,EC在系统中地位不次于南北桥,在系统中开启过程中,EC控制着绝大多数重要信号时序。
在笔记本中,EC基本上都是一直开着的,无论你是在开机或者是关机状态,除非你把电池盒Adapter完全卸载。
在关机状态下,EC一直保持运行,等待用户开机信息。
而在开机后,EC 更作为键盘控制器,充电指示灯及风扇等设备的控制,它甚至控制着系统待机和休眠状态。
EC上一般含有键盘控制器,所以也称KBC(Keyboard Controller)EC的待机条件待机供电:名字通常是VCC0、AVCC、VCCA等,少数EC的待机供电是VBAT待机时钟:以前通常是外置32.768MHz晶振,目前多是内置在芯片内待机复位:EC最先开始的复位信号,名字通常是ECRST#、WRST#、VCC_POR#等程序:EC需要获取相应的程序,配置脚位后才能工作,程序可能在EC内部,也可能保存在EC下面的ROM中EC对电池充电管理预充电:如果电池电压<0,.9V(每一节电池低于0.9V),将判断为电池已经损坏,不会再对电池进行充电,因为对已经损坏的电池进行充电,可能造成安全问题爆炸或燃烧电池电压低于放电终了电压3V并且大于0.9V时,以恒流充电电流的1/10的电流进行小电流充电。
时间较短,一般为几分钟如果用大电流对完全放电的电池进行充电,对会对电池造成损害恒流充电:电池电压大于一定阀值后,将进入恒流充电。
特定:恒流电池的大部分能量80%在这一阶段储存,时间较长充电电流一般在0.5C(库仑),过大影响充电效率,充满后的容量会减少(500mAh→2.5A/4400mAh→2.2A)恒压充电电池电压达到充电的终了电压时进入恒压充电。
特点:电池电压保存恒定充电电流逐渐较小,充电电流小于1/10恒流充电电流时,可以认为充电结束电池容量将完全得到补充涓流充电充电电流小于1/10恒流充电值时,为涓流充电。
详细说下ECBIOS的解释及相关知识(非专业人士请勿使用)
详细说下EC_BIOS的解释及相关知识(非专业人士请勿使用)最近大家升级BIOS的时候都在问EC_BIOS是什么??我找了一些资料大家看一下:EC(Embed Controller,嵌入式控制器)是一个16位单片机,这是笔记本电脑中独具特色的部分,正是因为EC的使用,体现出了笔记本电脑与普通台式电脑的一个重要区别。
我们知道,在台式电脑中,键盘和鼠标是独立与系统主机的,其一般标准的PS/2或USB 端口与主机系统连接。
而在笔记本电脑中,为了实现便携的目的。
必然要使用内置键盘(矩阵译码型键盘)和内置鼠标(如触摸板、指点杆都属于内置鼠标设备)。
为此我们需要专门的键盘控制器,笔记本的专用EC正是具备了这个功能。
而且,笔记本电脑设计的一个最重要的问题就是要使系统更加省电,增加电池的续航能力,既要有良好的散热性能,又要尽量减少系统的噪音,所以要根据温度,控制CPU风扇的停转。
笔记本电脑的一些电源管理,如笔记本进入待机或关机模式,外部电源系统的电力调度。
智能电池的电力检测,充放电任务。
以及一些实用的快捷按纽。
这些重要的功能都是由EC来完成的。
实际上,笔记本的EC是传统的KBC(Keyboard controller,键盘控制器)的延伸,它具备了KBC和嵌入式控制两个部分功能。
EC目前普遍应用在具备智能型节电功能的笔记本电脑设计中,它担负着笔记本内置键盘、触摸板(TOUCHPAD)、笔记本电池智能充放电管理以及温度监控等任务。
EC在笔记本电脑的便携、智能化、个性化设计中起到了重要的作用。
它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。
EC在系统中的地位绝不次于南北桥,在系统开启的过程中,EC控制着绝大多数重要信号的时序。
在笔记本中,EC是一直开着的,无论你是在开机或者是关机状态,除非你把电池和Adapter完全卸除。
在关机状态下,EC一直保持运行,并在等待用户的开机信息。
而在开机后,EC更作为键盘控制器,充电指示灯以及风扇等设备的控制,它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。
【BIOS电源管理应该如何设置】常见问题与解决办法
【BIOS电源管理应该如何设置】常见问题与解决办法下面根据不同的BIOS列出相应的设置方法:1、首先进入Power Management Setup(电源管理设定)→Power Again(再来电状态),此项决定了开机时意外断电之后,电力供应恢复时系统电源的状态。
设定值有:Power Off(保持系统处于关机状态)Power On(保持系统处于开机状态)Last State(恢复到系统断电前的状态)进入挂起/睡眠模式,但若按钮被揿下超过4秒,机器关机。
把这个选项改成power off就行了!2、首先进入BIOS的设置主界面,选择[POWER MANAGEMENT SETUP],再选择[PWR Lost Resume State],这一项有三个选择项。
选择[Keep OFF]项,代表停电后再来电时,电脑不会自动启动。
选择[Turn On]项,代表停电后再来电时,电脑会自动启动。
选择的[Last State],那么代表停电后再来电时,电脑恢复到停电前电脑的状态。
断电前如果电脑是处于开机状态,那么来电后就会自动开机。
断电前是处于关机状态,那么来电后电脑不会自动开机。
3、有的BIOS中[POWER MANAGEMENT SETUP]没有上面说的[PWR Lost Resume State],可以在[PWRON After PWR-Fail]→[Integrated Peripherals]选项中找到两个选项:ON(打开自动开机)和OFF(关闭自动开机),设置为OFF即可。
不同的主板及BIOS型号相对应的选项会有所不同,但我想应该会差不多,一般都在[POWER MANAGEMENT SETUP]这个选项中可以找到相应的设置选项!一、来电自动开机一般计算机在市电停电再来电后主机不会自动开启,你需要按一下POWER键重新开机,而服务器一般都能在市电断开再来电的时候自动加电开机,这一功能是怎么实现的呢?其实很简单,你家的计算机也有这样的功能,只需进入BIOS进行设置即可。
pcie协议中的电源管理概述
pcie协议中的电源管理概述
PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)协议中的电源管理是指通过控制和管理设备的供电方式来实现节能和降低功耗的一系列技术和方法。
PCie协议中的电源管理具有以下特点和功能:
1. 电源状态控制(Power State Control):PCie设备可以根据需要选择工作在不同的电源状态下,包括工作状态、休眠状态和关闭状态等。
通过这种方式可以根据设备的使用情况灵活地控制和管理设备的功耗和供电方式,实现能源的有效利用。
2. 睡眠与唤醒(Sleep and Wakeup):PCie设备可以进入睡眠状态以降低功耗,同时可以通过唤醒信号或事件使设备快速从睡眠状态中唤醒并恢复正常工作状态。
这样可以在不影响系统性能的前提下节约能源和延长设备的寿命。
3. 功耗管理(Power Management):PCie设备可以通过动态地调整工作频率、供电电压等参数来降低设备的功耗。
同时,PCie总线上的设备可以通过联机和离线交互的方式,通过特定的命令和协议来进行功耗管理和调整。
4. 突发传输支持(Link Power Management):PCie设备可以在数据传输空闲时自动进入低功耗状态,以降低功耗和优化总线资源的利用。
当有数据需要传输时,设备会自动唤醒并恢复正常工作状态。
总之,通过这些电源管理技术和方法,PCie协议能够有效地降低设备的功耗和能源消耗,提高系统的能效和性能。
同时,也能够延长设备的使用寿命,保护环境和节约能源。
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BIOS EC 电源管理之间的关系我们常会听到某些高手说“改一下COMS设置”云云,我们现在就来谈谈BIOS(CMOS)。
BIOS(Basic Input/Output System,基本输入输出系统)在整个系统中的地位是非常重要的,它实现了底层硬件和上层操作系统的桥梁。
比如你现在从光盘拷贝一个文件到硬盘,您只需知道“复制、粘贴”的指令就行了,您不必知道它具体是如何从光盘读取,然后如何写入硬盘。
对于操作系统来说也只需要向BIOS发出指令即可,而不必知道光盘是如何读,硬盘是如何写的。
BIOS构建了操作系统和底层硬件的桥梁。
而我们平时说的BIOS设定仅仅是谈到了其软件的设定,比如设置启动顺序、禁用/启用一些功能等等。
但这里有一个问题,在硬件上,BIOS是如何实现的呢?毕竟,软件是运行在硬件平台上的吧?这里我们不能不提的就是EC。
这是日立H8的DEMO板和其宣传画WINBOND的ECEC(Embed Controller,嵌入式控制器)是一个16位单片机,它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。
EC在系统中的地位绝不次于南北桥,在系统开启的过程中,EC控制着绝大多数重要信号的时序。
在笔记本中,EC是一直开着的,无论你是在开机或者是关机状态,除非你把电池和Adapter完全卸除。
在关机状态下,EC一直保持运行,并在等待用户的开机信息。
而在开机后,EC 更作为键盘控制器,充电指示灯以及风扇等设备的控制,它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。
主流笔记本系统中,EC在系统架构中的地位如下图:嵌入式控制器的两种架构现在的EC有两种架构,上图左边是比较传统的,即BIOS的FLASH通过X-BUS 接到EC,然后EC通过LPC接到南桥,一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH 中的,也就是和BIOS共用一个FLASH。
右边的则是比较新的架构,EC和FLASH 共同接到LPC总线上,一般它只使用EC内部的ROM。
至于LPC总线,它是INTEL 当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。
EC上一般都含有键盘控制器,所以也称KBC(Keyboard Controller)。
那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢?在这里我们先简单的分析一下,具体的过程在本文的最后会详细介绍。
在系统关机的时候,只有RTC部分和EC部分在运行。
RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息,而EC则在等待用户按开机键。
在检测到用户按开机键后,EC会通知整个系统把电源打开(这部分在最后详细介绍)。
CPU被RESET后,会去读BIOS内一个特定地址内的指令(其实是一个跳转指令,这个地址是由CPU硬件设定的)。
这里开始分两种情况,对于上图左边的结构:CPU发出的这个地址通过FSB 到北桥,然后通过HUB-LINK到南桥,通过LPC到EC,再通过X-BUS一直到达BIOS。
在CPU读到所发出的地址内的指令后,执行它被RESET后的第一个指令。
在这个系统中,EC起到了桥接BIOS和南桥(或者说整个系统)的作用。
对于上图右边的结构:在这地址南桥后,会直接通过LPC到BIOS,不需要EC的桥接。
这里需要说明的是,对于台式机而言,一般是不需要EC的。
这里原因有很多:比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能,他已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态;其次由于笔记本的键盘不能直接接到PS/2接口,而必须接到EC之上;还有就是笔记本有更多的小功能,比如充电指示灯、WIFI 指示灯、Fn等很多特殊的功能,而且笔记本必须支持电池的冲放电等功能,而智能冲放电则需要EC的支持;另外,笔记本TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。
这些原因导致了笔记本使用EC来做内部管理的必要性。
总体来说,EC和BIOS都处于机器的最底层。
EC是一个单独的处理器,在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。
而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。
看到这里,我想大家也明白EC到底是呵方神圣。
如果说BIOS 是底层系统的话,那EC 似乎更加底层。
在南桥上还有一个功能块就是电源管理单元(PM,Power Management)。
一般来说,他和EC来共同配合完成。
这里包括从开机(power button)键按下后,启动,待机,休眠,关机的全部功能。
还包括对背光亮度,声音等的控制等等。
至于现在Intel的Speed Step技术,也有部分功能是透过南桥来实现的(南桥发送SLP、STPCLK(sleep,Stop Clock)来实现睡眠、深睡眠等)。
这部分的设计比较简单,只需要点到点的连接南桥和CPU即可。
PCI设备:网卡 1394的不同接法在台式机上,我们常听到关于集成网卡这个说法。
而对于笔记本来说,网卡一般都是集成在主板上的,进入PIII时代以后,就显有无内建网卡的机器了。
对于笔记本网卡来说(不考虑PCMCIA的网卡哦),一般有两种接法。
首先我们把网卡分成两个部分。
学过网络技术的读者可能都很清楚,现在的LAN都属于802.3的协议。
而这个协议的物理实现却并非那么简单,需要分成两个部分。
一部分是MAC控制层(Media Access Controller 媒体接入控制器),作用是根据802.3协议来做运算(采用CSMA/CD算法),另一部分是物理连接层(PHY)作用是根据MAC的算法得出的处理结果,接收和发送数据。
首先我们谈第一种,走PCI总线的网卡。
如果这样接的话跟台式机的网卡唯一的区别就是把台式机的PCI网卡直接做到主板上。
这颗走PCI的网卡芯片内部整合了MAC和PHY功能。
实际使用中,高档一些的笔记本会采用INTEL的网卡,低档一些的就会用REALTLK或者VIA的芯片。
当然,INTEL网卡的传输效率确实也比较高。
上图蓝色框内的就是PCI的网卡(REALTLK8100C)第二种则是“真正集成”的网卡,MAC层部分被做到了南桥里面,然后需要用一个外围电路(PHY)来配合南桥里的MAC来实现网卡的功能。
“真正集成”的网卡如图,南桥内部的网卡MAC输出一组信号线(称为MII总线),连接PHY(上图中的Intel 82562ET),然后引出RX+-和TX+-两对差分线,透过Transformer 来控制EMI,然后输出到RJ45接口即刻。
这里的Transformer的结构跟中篇里的USB的共模电感相似,作用也相似。
上面的REALTLK8100C的那张图中,红色框内就是Transformer。
经过Transformer的信号线必须以最短的距离接到RJ45接口上以减少干扰,所以它离和RJ45的距离是必须被严格控制的。
INTEL的网卡PHY(82562ET)那么MAC地址是什么呢?MAC地址是区别网络设备的唯一物理标志,理论上,世界上任何一个网络设备的MAC应该都是不同的。
那么网卡的MAC地址到底放在哪里呢?对于走PCI总线的网卡,一般会在网卡上挂一个小小的的E2PROM来存储,里面烧有MAC地址以及一些厂商信息。
而对于用PHY来连接的网卡,会把MAC地址信息放在挂在南桥上的E2PROM(因为网卡的MAC控制器在南桥)。
上图中黄色框内的U6就是E2PROM,用以纪录网卡的MAC地址。
而1394和网卡的构建形式差不多,也是由MAC控制器和PHY来构成。
其原理和布线准则也和网卡类似,笔者就不多费笔墨了。
PCI设备:PCMCIA, Mini PCI1989年由200多家公司确立了PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)标准,最初只是用来扩展内存,91年后随着I/O 设备扩展需求,多种设备都被做成了PCMCIA接口,PCMCIA成为了笔记本最重要的扩展插槽。
PCMCIA的成长史几乎是整个笔记本电脑产业的成长史。
那PCMCIA 到底是如何实现的呢?实际上,PCMCIA的实现方法并不复杂,把南桥的PCI总线拉到PCMCIA控制器,然后从PCMCIA控制器就能输出Cardbus,接上标准的PCMCIA接口就可以了。
PCMCIA的框图实际上在设计的时候,CardBus Controller的设计厂商都已经对其开发作好了一整套的外围电路,OEM厂商只需要简单的按标准电路做简单的修改即可(比如一些降低成本的动作)。
一般来说,CardBus Controller有TI,RICHO,ENE等几家可以选择。
IBM R40的芯片控制器如图是IBM R40采用的TI的芯片PCI 1510 控制器和NEC的某款产品,采用理光R5C551的CardBus控制器。
至于mini PCI则更加简单了,只需把南桥的PCI总线点到点的接到mini PCI 的接口上即可。
顺便说一句,mini PCI和台式机上的PCI的物理定义是一致的,不同的仅仅是插槽不一致而已。
我们见到过为了台式机上为了使用Mini PCI接口的无线网卡而出现的转接卡:Mini PCI接口转接板我们看到,这样的转接板也是非常的简单,除了一些用以稳压用的元器件外没有任何用以信号转换的芯片。
这也从侧面说明了Mini PCI 只是PCI的翻版。
笔记本也可以超频么?所有的数字电路都需要依靠时钟信号来使组件的运作同步,每单位时间内电路可运作的次数取决于时钟的频率,因此时钟运作的频率即被大家视为系统运作的性能指针。
在笔记本的内部,时钟都是有一颗Clock Generator来产生的。
上图中,大颗的是Clock Generator,小颗的是14.318Mhz的晶振一般来说这颗IC自身采用14.318Mhz的晶振来产生个部分需要的频率。
系统的各部分频率分别是:CPU-100M,南桥/北桥- 66M, AC97-14M,LAN-25M,PCI CLK-66M,USB-48M等等。
南桥由于设备的多样性,可能同时需要66/14/48/33等频率,这主要看各种南桥的Specification(规格)和你采用的功能来决定(比如你需要加一个Super I/O来增加一个红外口,那么你需要加一组14.318Mhz频率来提供给Super I/O)。
如果我们仔细研究一下这颗时钟芯片的规格书,我们会发现,控制其输出频率高低的有三个PIN,通过这三个PIN的高低电平,我们可以获得不同的频率输出。
我们举个例子,ICS954226这颗芯片是为P4-M和P-M系统设计的时钟芯片,它的PIN图如下:ICS954226芯片PIN图其中红色框内的就是可以用来调整系统时钟频率的跳线,具体的对应表如下图:红色框内是P-M采用的数据至此我想各位也都明白,只要研究一下时钟芯片的跳线,并调整跳线就可以改变CPU的外频和主频。
这实在让人兴奋!不过在实际上并非那么简单。