主板开机上电的流程.ppt

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1、1,主板上电流程,目录按电源开关前（静态部分）1、主板主供电DCBATOUT的产生原理2、南桥主供电3V ALW和5V ALW的产生原理3、南桥等待按开机键信号的送到及RTC电路的工作原理按下电源开关以后1、按下开关后由EC输出SUS_ON触发信号电路工作原理2、由EC输出RUN_ON触发信号电路工作原理,2,3、由EC输出VTT_ON触发信号电路工作原理4、由EC输出IMVP_VR_ON触发信号电路工作原理5、由CPU供电电源功能块输出CLK_EN#的触发信号给时钟电路工作原理,3,1、主板主供电DCBATOUT的产生原理主板主供电产生框图,4,主板主供电产生原理图,PQ51,PQ50,DC

2、BATOUT,5,DCBATOUT产生原理描述:a、当插入外接19V的直流电源进入电源接口PCON2时，电流经过PL1、PL2送给保险丝PF1，产生DC_IN,其一路送PQ51的5、6、7、8PIN等待其控制极的控制，另一路经过PD4送到MAX1909的第一PIN，作为MAX1909的工作电压。b、当MAC1909的第一PIN接收到19V的工作电压时，此时MAC1909的第4PIN便会产生一个标准电压REF（标准电压4V），同时第27PIN输出一个低电平信号MAC1909_PDS(9V),送给PQ51的的第4PIN控制极,控制PQ51导通,把DC_IN转换成DC_IN_MOS,送给PQ50的1

3、、2、3等待其控制极的控制,同时由MAX1909的第27PIN产生的低电平信号MAC1909_PDS(9V)经过一个电阻的延迟,送给PQ50的第,6,4PIN控制极,控制PQ50导通,把DC_IN_MOS转换成DC_IN_R后送给电流传感器PR155.c、由PR155侦测通过其本身电流的大小再反馈给MAX1909,MAX1909根据此信息再调节其27PIN输出一个低电平信号,从而控制PQ51、PQ50的导通状态,如此往复最终输出一个标准的电压DCBATOUT(18.6V).此时主板主供电DCBATOUT已经产生,且电压电流都足够标准.d、MAX1909的第27PIN产生低电平信号的同时,其第2

4、8PIN会产生一个高电平信号,控制PU1不导通,实现由外接电源供电而电池不工作.,7,2、南桥主供电3V ALW和5V ALW的产生原理方框图,3V ALW,5V ALW,MAX1909,南桥,BIOS,EC,ALW_PWRGD,ALW_IN,ECVCC,EC_RST#,ECVCC,PM_RSMRST#,CMOS电池,8,原理图,3V ALW,5V ALW,9,工作原理描述:a、当主板主供电DCBATOUT送给两个上端MOS管(PQ63、PQ64)的第等待其控制极的控制,同时送给MAX1999的第20PIN(V+)作为其工作电压,此时MAX1999的第18PIN(LDO)产生一个5V ALW_

5、LDO的电压(后续启动电路用到),同时输出一个REF(标准电压1.9V)的电压,供我们量测判定工作电压送到后MAX1999工作是否正常.b、当MAX1999完成上述工作后,由第25PIN(LDO3)输出一个3.3V的工作电压送给EC作为其工作电压.当EC收到工作电压时,EC通过内部电路把电压送给内部电路Y2(晶振上的电压为1.40.2V),此时晶振开始起振,产生频率为14.318MHz的波形送给EC,此时EC才会复位ECRST#(19PIN),同时ECVCC还送给BIOS作为其工作电压,由于BIOS内已写入了每个基板的上电,10,流程和开机自检流程,后续的上电与开机将由BIOS内部的程序控制.

6、由BIOS发出命令告诉EC下一步该怎么做.c、由EC的108PIN输出3.3V的ALW_ON信号给MAX1999的第3、4PIN,作为MAX1999的触发信号.当MAX1999收到触发信号后其内部的启动电路BST开始工作,与外部的二极管PD33、电阻、电容构成一个启动回路，由芯片的第28PIN（BST3）和第14PIN（BST5）启动MAX1999开始工作，此时由MAX1999的第26PIN（DH3）和15PIN（DH5）输出高电平，第22PIN（DL3）和19PIN（DL3）输出低电平，用于调节上下端MOS管（PQ62、PQ63、PQ64、PQ34）的导通状态，然后通过电感PL13、PL15

7、输出3V ALW和5V ALW的电压。,11,3、南桥等待按开机键信号的送到及RTC电路的工作原理RTC电路工作原理图:,12,RTC电路工作原理描述：当MAX1999完成3V ALW和5V ALW的产生后，由第2PIN输出一个ALW_PWRGD(3.3V)的信号给EC,告诉EC相关的电压已生成OK.当EC收到ALW_PWRGD的信号后,就会产生PM_RSMRST#的信号给南桥,由于南桥的RTC(READTIME CLOCK,读取实时的时间,南桥的晶振也称为实时晶振,用于控制系统内部的时间及BIOS内部设置的保存)电路始终处于工作状态(由CMOS电池提供电能使其处于工作状态),同时ECVCC通

8、过D22作为RTC电路的工作电压,此时南桥的晶振Y5开始启振(启振电压0.40.2V),产生频率为32.768KHz的信号给南桥,南桥此时处于等待开机信号的状态.,13,1、按下开关后由EC输出SUS_ON触发信号电路工作原理开关原理图如下所示:,14,方框图如下所示:,EC,高压条工作电压电路,南桥,3V、5V转换电路,内存供电芯片,北桥供电芯片,开关,SUS_PWRGD(3.3V),2.5V SUS,1.5V SUS,3V SUS5V SUS,SUS_ON(3.3V),PWRSW#,INVER_TER_VCC,PWRBTN#,SLP_S3(4,5)#,15,工作原理描述:A、ECVCC经过

9、电阻R319后一路送给EC的第2PIN，另一路由二极管D12送给电源开关SW3的第2、3PIN，形成一个高电平。B、当按下SW3后，开关SW3的第1、3、5PIN（接地）与2、4PIN导通，瞬间把EC的2PIN拉成低电平，产生一个低电平PWRSW#（0V）的信号，当EC的第2PIN收到PWRSW#信号，EC的第128PIN就输出一个PWRBTN#的低电平信号送给南桥内部的开机电路，当南桥内部的开机电路受到触发后，南桥就会发出3个SLP信号（SLP_S3#、SLP_S4#、SLP_S5#）送给EC。C、EC的63、69、70PIN收到三个SLP触发信号后，EC就会根据三个信号中的SLP_S4#信

10、号,由第149PIN输出一个SUS_ON(3.3V)触发信号,分四路输出.,16,（1）高压条主供电INVERTER_VCC的产生原理 原理图如下所示:,17,工作原理描述：当SUS_ON通过PR220送到PQ42的第1PIN时,控制PQ42的导通,使PQ42的第3PIN被拉为低电平,从而导致PQ40的第1PIN为低电平,控制PQ40不导通,使得5V ALW通过PR144后送到PU14的第10PIN,触发PU14工作.此时主板的主供电DCBATOUT已经送给PU14的第9PIN,作为PU14的工作电压,另一路通过PL5送到PQ49的5、6、7、8PIN，通过PD30产生INVERTER_VCC

11、的电压,再由电阻取样反馈给PU14,由PU14再来调节反馈第8PIN的工作电压,从而控制PQ49的导通状态,输出一个标准的INVERTER_VCC(17V)电压.INVERTER_VCC一路送给高压条作为工作电压,另一路作为15V的转换电路.,18,15V电压转换回路如下所示:,当INVERTER_VCC送给15V转换回路后,由PR210和PD37进行分压,PD37提供给PQ65的基极一个高电平,使PQ65的2、3PIN处于导通状态，经由PR184输出一个15V的电压。,19,（2）3V SUS、5V SUS转换电路 电路图如下所示：,20,工作原理：当SUS_ON(3.3V)送到PQ45B的

12、第2PIN时,PQ45B在高电平的作用下处于导通状态,把PQ45A的第5PIN拉到地端,使其为低电平,PQ45A不导通,15V电压经由PR147送到PQ47和PQ44的第3PIN，控制PQ47和PQ44导通，把静态电压3V ALW和5V ALW转换为3V SUS和5V SUS。,21,（3）北桥供电芯片（MAX1845）回路图如下所示：,22,工作原理描述：当SUS_ON送到MAX1845的第12PIN时,触发MAX1845开始工作,由于MAX1845的第4PIN已经收到主板主供电DCBATOUT作为其工作电压.主板主供电DCBATOUT的另一路送给上端MOS管PQ27的5、6、7、8PIN，

13、等待控制极的控制，其升压电路把5V ALW作为其升压电压时，控制MAX1845的启动电路（二极管PD25及电阻、电容与芯片内部电路构成升压回路）开始工作，由启动电路启动MAX1845的内部电路开始工作，MAX1845拉高其第18PIN（DH）的电压，拉低20PIN（DL）的电压，用来调节上下端MOS管PQ27、PQ65的导通状态，由电感PL9输出1.5V的电压.1.5V的电压产生后,会由PR99和PR100分压后反馈给MAX1845的第14PIN,MAX1845通过把反馈信号与标准值进行对比,不断调节上下端MOS管PQ27、PQ65的导通状态，从而保证输出标准1.5V的电压.,23,（4）内存

14、供电芯片(SC486)回路图如下所示:,24,工作原理描述:当SUS_ON送到芯片SC486的第1PIN、11PIN，作为SC486的触发信号，由于SC486已经收到主板主供电DCBATOUT作为其工作电压，同时主板主供电DCBATOUT另一路送给上端MOS管PQ325、6、7、8PIN等待控制极的控制。升压电路把5V ALW作为其升压电压，用来控制其内部电路（二极管PD28、电阻、电容以及芯片内部电路构成升压回路）开始工作，由启动电路启动IC的内部电路开始工作，此时再由SC486拉高第23PIN（DH）的电压，拉低第19PIN（DL）的电压，用来控制上下端MOS管PQ32、PQ61的导通状态

15、，通过PL11输出2.5V的电压.,25,2.5V的电压产生后,经电阻PR177和PR135分压后作为反馈信号送给SC486的第6PIN,SC486把反馈回来的信号通过对比来判定产生的是否为标准的2.5V,再通过不断调节上下端MOS管PQ32、PQ61的导通状态,来保证输出为标准的2.5V电压.2.5V SUS_DDR1(1.8V SUS_DDR1、1.5V SUS_DDR1)送给内存作为其工作电压，同时SC486的8PIN（REF）产生的1.9V电压送给内存,作为内存的工作电压,SC486的第14、15PIN产生的电压作为内存与北桥数据传输的载体电压SMDDR_VTERM.当以上电压产生OK

16、后,由SC486的第7PIN输出一个SUS_PWRGD(3.3V)信号给EC,告诉EC以SUS为单位的电压已产生OK.,26,2、由EC输出RUN_ON触发信号电路工作原理RUN_ON触发信号产生框图如下所示:,EC,转换电路PQ48、PQ46、PQ43,MAX1845,转换电路PQ26、PQ30、PQ37、PQ57,RUN_ON,2.5V RUN,3V SUS,1.5V RUN,5V SUS,3V ALW,5V ALW,1.5V SUS,2.5V SUS,SLP_S3#,SUS_PWRGD,MCH_VTT,VCC_MCH_PWRGD,27,当EC的第109PIN收到SUS_PWRGD信号时,

17、再同SLP_S3#(63PIN)信号组合成两个条件,产生出下一个信号RUN_ON(162PIN),RUN_ON分两路输出作为转换电路的触发信号.转换电路PQ48、PQ46、PQ43如下所示,28,工作原理:当RUN_ON(3.3V)信号送到PQ48B的栅极时,在高电平的作用下PQ48B处于导通状态,把PQ48A的栅极拉到地端,为低电平,PQ48A处于关闭状态,15V电压通过PR150送到PQ46和PQ43的3PIN，控制其导通,把3V ALW和5V ALW转换成3V RUN和5V RUN.,29,转换电路PQ26、PQ30、PQ37、PQ57回路图如下所示:,30,工作原理描述:当RUN_ON

18、送到PQ26的第2PIN时,用来控制PQ26的导通状态,PQ26在高电平的作用下导通,把PQ30的第2PIN拉到地端,使其为低电平,此时PQ30不导通,15V电压通过PR96送到MOS管PQ57的4PIN和PQ37的3PIN,用来控制两颗MOS管的导通状态,PQ57和PQ37导通后便把1.5V SUS和2.5VSUS_DDR1转换为1.5V RUN和2.5V RUN_ALW.,31,当RUN_ON信号送给MAX1845时 MAX1845所在回路如下所示:,32,当RUN_ON送到MAX1845的第11PIN时,作为MAX1845的触发信号,由于主板主供电DCBATOUT已送到MAX1845的第

19、4PIN作为其工作电压,另一路送给PQ31的5、6、7、8PIN等待控制极的控制，5V ALW作为其升压电路的升压电压，当受到RUN_ON信号的触发时，启动电路开始工作，用于启动MAX1845开始工作，此时MAX1845把第26PIN（DH）拉成高电平，把24PIN（DL）拉成低电平，通过两个PIN来调节上下端MOS管PQ31和PQ59的导通状态，经由电感PL10来输出MCH_VTT(1.05V).MCH_VTT产生后通过电阻PR124和PR125分压后送给MAX1845的第2PIN,作为反馈信号,MAX1845根此信号来判定产生的MCH_VTT是否为标准电压,并通过调节DH和DL的电压值来调

20、节上下端MOS管的导通状态,实现输出标准的MCH_VTT(1.05V).当电压产生OK后,MAX1845的第7PIN产生一个VCC_MCH_VRPWRGD(3.3V)信号送给EC,告诉EC相应的电压已产生OK.,33,3、由EC输出VTT_ON触发信号电路工作原理EC输出VTT_ON触发信号电路的方框图如下所示:,当EC的第148PIN收到VCC_MCH_PWRGD(3.3V)的信号时,EC将会由第175PIN输出下一个信号VTT_ON.,34,转换电路PQ33、PQ60工作原理,转换电路如下所示:,工作原理描述：当VTT_ON送到PQ33B的第2PIN时,在高电平的作用下PQ33B处于导通状

21、态,把PQ33A的第5PIN拉到地端,使其为低电平,保证了PQ60的第4PIN不会被拉低,15V电压通过PR126送到PQ60的第4PIN,来控制PQ60使其处于导通状态,把MCH_VTT(1.05V)转换为VCCP(1.05V).,35,当VCCP产生后送到下一个转换电路,产生VTT_PWRGD,转换电路如下所示:,工作原理描述：当VCCP信号产生后通过R31送到Q6的第1PIN,使其为高电平,来控制Q6的导通状态,Q6导通后把Q5的第1PIN拉低为低电平,Q5在低电平的作用下处于截止状态,3V ALW通过R29被转换为VTT_PWRGD(3.3V),同时此信号被送到EC和CPU供电芯片MA

22、X1987.,36,4、由EC输出IMVP_VR_ON触发信号电路工作原理EC输出IMVP_VR_ON触发信号方框图如下所示:,37,MAX1987所在回路如下所示:,38,当EC收到VTT_PWRGD信号后,就会输出下一个触发信号IMVP_VR_ON,当IMVP_VR_ON由EC送到MAX1987时,VTT_PWRGD信号已经送到,这两个信号是MAX1987正常产生电压的必要条件(上图).工作原理描述:a：当MAX1987收到IMVP_VR_ON和VTT_PWRGD这两个信号时,其主板主供电DCBATOUT已送到上端MOS管PQ53、PQ53的5、6、7、8、9PIN等待控制信号的控制。同时

23、MAX1987的第12PIN和36PIN已经收到5V RUN作为其工作电压，并且5V RUN通过二极管PD19、电阻、电容构成启动回路，MAX1987受到IMVP_VR_ON的触发后启动电路开始启动，用来启动MAX1987开始工作。,39,b：当MAX1987开始启动工作后，就会由其第34PIN（DHM）和39PIN（DHS）输出高电平控制信号，第35PIN（DLM）和38PIN（DLS）输出低电平控制信号，用来控制PQ53、PQ54、PQ10、PQ11、PQ8、PQ9的导通状态，通过电感PL7、PL8和电流传感器PR31、PR32产生电压VHORE（0.61.7V）.电流传感器PR31、PR

24、32通过侦测通过其本身电流的大小，把侦测到的信号反馈给MAX1987，MAX1987通过其第14PIN（CCV电压调节）和17PIN（CCI电流调节）反馈信息，来调节上下端MOS管的导通状态，从而实现输出标准电压VHCORE。c：MAX1987的第25PIN至30PIN的六根VID信号线，是我们在主板上装上CPU后，不同的CPU就会在VID上产生不同的高低电平信号，不同的VID信号被送给MAX1987，,40,MAX1987根据VID高低信号的不同，来控制上下端MOS管的导通状态，输出满足不同CPU工作需要的标准的工作电压电流。d：MAX1987输出两相VHCORE是为了满足不同的CPU对电流

25、大小的需要。e：当MAX1987产生标准的VHCORE后，其23PIN便会产生一个IMVP_OK的信号送给EC,告诉EC VHCORE已生成OK,同时MAX1987的第24PIN输出一个CLK_EN#的信号给EC和时钟芯片.f:当主板上的时钟芯片收到CLK_EN#的信号后,时钟芯片开始工作,产生满足不同的IC工作和进行信号传输所需的不同频率的信号.,41,5、由CPU供电电源功能块输出CLK_EN#的触发信号给时钟电路工作原理,工作原理描述:当主板上的时钟芯片收到CLK_EN#的触发信号后,时钟芯片便开始工作.时钟芯片首先通过内部电路把电压送给晶振(电压1.40.2V),此时晶振开始起振,产生频率为14.318MHz信号给时钟芯片,时钟芯片再通过内部的分频和倍频电路,产生各种不同频率的信号经过33或50的电阻送给基板其它各功能块,满足其工作的需要.如(CPU:100MHz、133MHz、200MHz；MCH:100MHz、133MHz、200MHz；USB：48MHz；ICH：14MHz；PCI：33MHz；PCI-E：133MHz).,42,时钟芯片所在回路如下所示:,43,谢谢聆听！,