主板开机原理与上电时序图

high
GMCH
PCI RST
high high
Super I/O
high
high FAN5068
3VSB
high high
POWER OK
SLP_S3(SUSB# SUSC#)(3V )
其它RESET
ICH
low high
觸發
PWRBTN#(3V)
微星主板为例
一電壓
⑴.電壓分布: ATX PORER SUPPLY
3.按下Power Buttom後的動作時序
具體說明: ‧ 在SLP_S3#&VTT_PWRGD正常OK後(都為High),從而使信號CK_PG保持在High.再經過三極 在VTT_PWRGD正常發出後, 此信號還通知給Clock 管Q1後,使信號CK_PG#由High Low.此時若ICS所需工作電壓+3V_CLK及Drive Crystal Generator(ICS);以通知Clock Generator在可以正常發出所有 14.318MHz OK後,ICS將開始工作送出所有Clock. Clock. 1) 此信號還有一個作用是:當系統進入S3狀態時信號CK_PG#(即VTT_PWRGD#/PD)由 Low-->High,從而 Keep ICS Register Data,縮短從S3回來的時間,
3.按下Power Buttom後的動作時序
當提供給的南橋工作電壓及Clock都OK後,由南橋發出 PLTRST#及PCIRST#給各個Device. The ICH6 drives PLTRST# inactive a minimum of 1 ms after both PWROK and VRMPWRGD are driven high. PLTRST# 與PCIRST#區別如下: 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#.
12V, +3.3V, ±5V數組Main Power電壓後,其他工作電壓如+VTT_CPU,+1.5V, +2.5V_DAC,+ 5V_Dual,+3V_Dual,+1.8V_Dual也將 隨後全部送出. 當+VTT_CPU送給CPU後,CPU會送出VTT_PWRGD信號 [High]給CPU;ICS;VRM; CPU用VTT_PWRGD信號確認VTT_CPU穩定在Spec之 內,OK後CPU會發出VID[0:5]. VRM收到VTT_PWRGD後會根據VID組合送出Vcore. 在VCORE正常發出後,Processor Voltage Regulator即送出VRMPWRGD信號給南橋ICH6,以通知 南橋此時 VCORE已經正常發出.
3.按下Power Buttom後的動作時序
當電源送出的+3.3V and +5V達到Normal值的95%時, 由ATX Power Supply開始送出PWROK_PS信號給Super IO,以通知Super IO ATX Main Power OK. Super IO接收到VCC&PWROK_PS後,即送出PWROK給南 北橋.以通知南北橋此時ATX Main Power 送出OK.
2.插上電源後的主板動作時序
SIO Check電源是否正常提供+5VSB電壓. +5Vsb正常轉換出+3VSB. SIO發出RSMRST#信號通知南橋+5VSB已經準備OK. 南橋正常送出SUSCLK (32KHZ).
3.按下Power Buttom後的動作時序
使用者按下電源控制面板上電源按鈕後,將送出 PWRBTN#給SIO和SB. SIO收到後發出IO_PWRBTN#給南橋. SB送出SLP_S3#和SLP_S4#給SIO. SIO發出PS_ON#(Low)給ATX Power. 當ATX Power接收到PSON#由High Low後,ATX Power 即送出±12V, +3.3V, ±5V數組Main Power電壓.
主板的开机过程
整個開機過程可分為几大步驟:
電 壓
復 位
開 機 指 令.
POST
亮 机
CPU high
CPUPWRGOOD
high
CPU RST
high ATX 開始
5VSB
PSON#(5V)
PSON#
low
+3/-3 +12/-12 +5/-5
PWRGOOD
+5/-5 +3/-3 +12/-12
當BIOS執行完後就會進入操作系統,此時主控權會移交到系統.以後由系統進行主要控制.
MB上電時序
2005.12
Caspar_zhang
上電時序
主板電壓概述 主板上電時序 Intel架構上電時序 AMD架構上電時序
主板電壓概述
主板電壓概述
ATX電源提供+12V、-12V、+5V、-5V 、+3V、+5VSB 六種電壓，其它的則由主板上的DC-DC電路利用ATX 提供的電壓轉換而來。 DC-DC電路則可分為線性轉 換電路和PWM轉換電路，主板上的+5vsb +3vsb就是 典型的線性穩壓電路，而vcore部分則是PWM技術最 基本的應用。所謂的+3V_DUAL就是用+3v與+3vsb共 同供電，相互間用MOSFET或者二極體隔離。 主板的上的電壓有+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.
+3.3V
主板上有很多地方都需要+3.3V. +3.3V一般是最晚從Power Supply供出的. 一般電源提供5A左右的電流. 電壓供給: Audio Chipset; PCI; PCIEX; South Bridge; SIO; Bios;
±5V
1.主板上IO幾乎全部使用+5V,比如: KB&MS,USB,F_PANEL等.同時提供給IO控制器 Super I/O. 2.-5V現在已經不使用.
+2.5V
+2.5V的電壓直接由+2.5V_Dual通過一個MOS開關提供,用 +12V作為MOS的gate控制.從而保證進入S3時+2.5V可以被 關閉.避免漏電.
+2.5V_DUAL =-> +2.5V
+2.5V_DAUL Q23 NDS351N 2 S 3 D +2.5V
G
1 + VDDA_EN <34> 2 PCE6 10UF/25V /X GND
±12V
1.+12V提供給Vcore(P5&P4&K8使用,K7使用5V 給Vcore供電). 2.+12V提供給PCI slot,AGP slot,COM芯 片,FAN power等. 3.-12V提供給PCI slot和COM芯片.
+2.5V_Dual
1.提供給內存和北橋部分的內存接口部分使用, 對於A8內存控制器集成在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.
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
-12V 3.3V 5V 5VSB 12V 12VP
PCI VRM MCH DIMM ICH LPC FWH KB/MS PCI-E PCI 1394 LAN AC’97 MCH DIMM USB PCI MCH DIMM ICH MS-7 PCI-E PCI 1394
VRM MCH ICH
1. 打開電源各電壓輸出正常，Power Supply送出Power good訊號，經 電路轉成Reset訊號，以清除CPU及各Chips之內部暫存器，並設定CPU之 初始位址(IP=0FFF0，CS=0F000)，此位址為BIOS的起始位址 2. CPU先送出ADS#，代表接下來送的位址為有效位址 3. CPU送出Address(A3~A31)，位址為IP+CS*16=FFFF0(指向BIOS) 4. CPU送出M/IO#、D/C#、W/R#，代表做記憶體資料讀取 5. 接著訊號由北橋經PCI介面傳給南橋，首先送出FRAME#，代表接 下來送的AD訊號為位址訊號，因為在PCI介面上Address和Data共用同一 個匯流排 6. 送出CBE0~CBE3告訴南橋要執行Memory Read的動作 7. 再由南橋送出AEN代表位址致能 8. 送出SA0~SA19(FFFF0)定址到BIOS，並發出BIOS CS#將BIOS致能 9. 再送出MEMR#讀取BIOS資料，資料經由SD0~SD7傳回南橋 10. 每四個byte(4*8bits=32bits)再透過AD0~AD31及C/BE0~C/BE3傳回給 北橋 11. 最後北橋每二個32bits(2*32bits=64bits)再由D0~D63送至CPU 12. STOP#代表一個指令週期結
+12V PR12 1 2 8.2KOhm 1
PSON#
‧ 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. ‧ 在主板上需要把此信號 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.
PWROK
PWROK是電源準備OK信號.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. 但是大部分情況下,我們不會使用此信號來通知主板動 作.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ASIC發出PWROK信號通知 主板動作.由此功能的ASIC包括AS016,W83627EHF等. 主板上此PIN一般空接
ATX2.2
ATX Power Supply
+12V: Pin3,4 主要用來給CPU Vcore部分供電 GND: Pin1,2
ATX2.2
ATX Power Supply
Voltage Tolerances
+5VSB
+5VSB: Standby power提供power down state下主板需要的各種 電壓,包括:Standby and Dual power. ATX規定提供的電流不低於10mA.但是目前的主板為了提供USB設備 啟動,網羅喚醒等功能,需要很大的電流.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狀態下，除了上述部分需要之外Memory所需的 +2.5V dual.
主板上電時序
Intel架構上電時序 AMD架構上電時序
Intel架構上電時序
P5+Intel915G (P5GD2-VM為例).
1.未插電源時的主板準備上電狀態. 2.插上電源後的主板動作時序. 3.按下Power Buttom後的動作時序.
1.未插電源時的主板準備上電狀態
裝入電池後首先送出RTCRST#&V_3V_BAT給南橋. Crystal 提供32.768KHz頻率給南橋.