本文是根據華碩B85-PRO GAMER的點位圖,學習月餅老師發的一張8系時序圖的記錄,學習中還參考了網上一位姓朱的老師的視頻,文中幾個圖也是在這位朱老師的圖的基礎上修改得來的。月餅老師的那個帖子我搜了好一陣子,沒搜到,所以這里不發鏈接了。朱老師的名字我翻了他的短視頻也未得到。在此,對他們兩位表示感謝。文中必有很多錯誤,老師們看到了請費心指正。
編寫本文時,由于想把系統啟動的過程分作幾個大過程,每個大過程內又分若干小環節,這樣26個時序就不那么突出了,在WORD文檔中,這可以用目錄和書簽索引兼顧,但是發在論壇里,我就不知怎么編制“時序索引”了,所以最后只好把26個時序序號用大的紅色的字體突出出來,像這個樣子:①、②、③、……11、12、13、……
編寫這樣的帖子太費精力,還想寫150/250/350這一套板子的時序詳解,不知要在什么時候才能寫出來,因為我還沒有學習到。
華碩這款板子的點位圖和電路圖參見這個帖子:https://www.chinafix.com/thread-1365592-1-1.html
Intel 8系時序學習
華碩B85-PROGAMER ver:1.01主板時序及相關電路描述
每一塊主板開機都必須遵照其所屬平臺的時序規定一步步進行,弄明白每一類主板的上電時序、能夠分析各部分電路的機理,是維修的基礎。

圖1 Intel 8系列芯片組標準時序
一、主板裝入電池
1.CMOS電路
CMOS電路是主板上最先開始工作的電路。在主板上,CMOS是PCH中的一個存儲器,其中存儲日期、時間、硬盤參數等計算機的配置信息,這些信息在主板第一次開機過程中被配置并保存,所以首次開機會相對慢一點兒;如果硬件沒有變動,第二次開機就不需要再配置了,啟動便會較快。給CMOS供電的電路、CMOS存儲器、保持日期和時間信息實時更新的RTC電路,可以統稱為CMOS電路。CMOS電路需要一直有2.7V以上的直流供電才能正常運行,CMOS供電有兩個來源:一個是板載電池,一個是由ATX電源提供的5VSB轉換得到的3.3VSB。
圖 2 CMOS電路示意圖
2. RTC電路時序說明
+BAT_3V來自板載電池或者+3VSB_ATX。
① +BAT_3V,①與橋的VCCRTC腳位直連,給橋內部CMOS模塊持續供電;②與IO芯片NCT6791D的99腳直連,為IO高級睡眠狀態控制模塊供電。注:Advanced Sleep State Control (ASSC) Function 高級(相較于ACPI)睡眠狀態控制功能,用于控制S3或S5狀態下的系統電源。
② +BAT_3V經過電阻SR121,改名為S_SRTCRST#,復位橋內部的ME模塊。
+BAT_3V經過跳線排針CLRTC 的1、2腳,改名為S_RTCRST#_R ,再經過電阻SR119改名為S_RTCRST#,給橋內部CMOS單片機復位(低電平時清除CMOS存儲器中的原有配置信息)。
+BAT_3V經過電阻SR75,改名為S_INTVRMEN(Internal Voltage Regulation Model Enable的簡寫),給PCH內部的1.05VME電壓調節模塊送去開啟信號。如果此信號被設定為低電平,那么橋就一定不提供內部的1.05V ME電壓轉換功能,而需要外供1.05V ME電壓。
+BAT_3V經過電阻SR71,改名為S_INTRUDER_HDR(機箱入侵檢測信號),機箱被打開后,該信號被置為低電平,蜂鳴器發出告警聲。
+BAT_3V經過電阻SR74,改名為S_DSWVRMEN,給橋內深度睡眠功能模塊的1.05V穩壓器送去開啟信號。如果S_DSWVRMEN被設定為低電平,則橋需要外部提供1.05V的深度睡眠待機電壓。4代主板采用,6-13代主板都已不再采用。
③ 橋的VCCRTC腳獲得3V左右的+BAT_3V 供電后,RTC子電路開始工作,產生32.768KHZ頻率,為主板提供計時。SX1為晶體振蕩器,SR3為反饋電阻(10M歐),SC1和SC2為諧振電容(都是10pf,分別連接反饋電阻的其中一端),這些元件與南橋中的反相器組成一個皮爾斯振蕩器。
圖3 CMOS電路點位圖
二、主板插入ATX電源后,待機電路工作,橋復位
1. +3VSB待機電路時序總述
ATX電源得到市電后,其第9針(紫色線)便能夠產生5V電壓,此電壓被稱為+5VSB;而后,ATX電源的內部控制電路也會在第16針(綠色線PSON)上產生5V的電壓,綠色線上電壓如果被拉低,ATX電源便會輸出各路供電。
當主板插入ATX電源后,+5VSB_ATX經過PC305、PC300兩個貼片電容濾波后,送入PU300的第3腳,經過PU300內部調整后,在第2腳輸出3.3V,改名為+3VSB_ATX.
PU300是個線性穩壓器GS1185LDF(LDO,封裝形式TO-252),其第1腳為輸出電壓調整腳P_3VSB_ATX_ADJ_10(Adjust,調整),從其第2腳輸出的3.3V電壓再經PR300(1.15K歐)和PR301(2K歐)分壓后送入第1腳,PU300根據1腳傳入的這個電壓再對2腳輸出的電壓進行微調,以便輸出更加精確的電壓。正常情況下,1腳電壓在2.18V左右。
不同主板采用的線性穩壓器也不同,維修時可以使用點位圖,從ATX電源座的第9腳入手找到這個芯片。有的故障表現為這個產生3.3VSB電壓的LDO芯片(線性穩壓器)發燙,這種故障,這個LDO大多是沒有損壞的,其發燙往往是下級電路有短路或者接近短路而過流導致的。
+3VSB_ATX直接送入IO( NCT6791D)的46腳和85腳,為IO內部的待機電路供電。
圖 4 5VSB→3VSB轉換電路
圖5 待機電路示意圖
④ VCCDSW3_3(深度睡眠3.3V供電):+3VSB_ATX送入PQ301(P溝道MOS管)的S極,PQ301的柵極名為P_+3VSB_SW_10,意思是控制向PCH送+3VSB電壓的開關,柵極電壓受控于IO芯片NCT6791D的第70腳O_DEEPS5,當“(O_DEEPS5上的電壓)-(+3VSB_ATX)”≦-0.4V時,PQ301便導通,在D極送出+3VSB,+3VSB 經0歐姆電阻S1R1550后,改名為+3VSB_ERP送入南橋共3個名稱以VCCDSW3_3開頭的針腳。
注:
高級睡眠狀態控制(ASSC)功能,是在ACPI基礎上增加的一個新的節能狀態DeeperSleeping State(本主板命名為O_DEEPS5),在這個狀態下,主板上的5VSB被關閉,但是+3V保持供電。如果在BIOS中啟用了該功能,O_DEEPS5上的電壓在深度休眠狀態下為3.3V,在S0、S1、S2、S3、S4、S5狀態下皆為0。如果在BIOS中禁用了該功能,O_DEEPS5上的電壓在任何狀態下皆為0。所以在待機狀態(即S5狀態,而非DEEEPS5狀態)下,PQ301的G極電壓為0V,那么PQ301導通。參見“圖 4 5VSB→3VSB轉換電路”。此僅為個人理解。
同時,+3VSB_ERP從ORN214排阻的第6腳傳到第5腳,改名為O_RSMRST#,傳入IO的101腳(O_RSMRST#),復位IO的睡眠喚醒功能。
⑤ DPWROK(深度睡眠供電好): +3VSB_ERP經ORN214排阻,改名為O_RSMRST#后,還經0歐姆電阻SR142傳入PCH 的DPWROK腳(信號名稱S_DPWROK)。
⑥ SLP_SUS#:PCH發給IO的信號(3.3V),令IO開啟PCH的VCCSUS3_3供電(主待機供電)。不支持深度睡眠時,SLP_SUS#懸空。本機未采用此信號,而是將VCCSUS3_3與VCCDSW3_3的控制權交給了IO的O_DEEPS5(70腳)。
⑦ VCCSUS3_3:本主板與VCCDSW3_3采用了相同的供電電路,都由+3VSB_ERP 供電,PCH共有9個VCCSUS3_3開頭命名的針腳,為南橋在待機狀態下的各種睡眠狀態功能供電。
⑧ RSMRST#: +3VSB_ERP經ORN214排阻,改名為O_RSMRST#后,還傳入PCH的RSMRST腳,復位南橋的睡眠喚醒功能,以便等候開機。Resume Reset(重新開始,復位),該信號由IO產生并送往PCH,它的功能是復位南橋內部集成的電源管理邏輯電路(ACPI控制器)。當RSMRST#為低時,ICH內部寄存器中表示供電狀態的Power Failure值會被設為1,這意味著南橋認為主板此刻的待機供電不正常,就無法觸發(RSMRST#信號也可以理解為IO將“待機電壓正常”告知南橋芯片的信號)。RSMRST#可以在I/O、集成網卡等元件上量測得到,高為正常。實際維修中,RMSRST#信號不正常多由 I/O或網卡不良引起。
SUSCLK(掛起時鐘):南橋收到RSMRST#后,南橋內RTC電路便產生掛起時鐘,用于芯片內部刷新電路刷新外部芯片的時鐘。該信號在維修中可以忽略。

圖 6
2. ME供電電路
ME供電芯片PU3002(RT8065)的開啟信號是橋發出的S_SLP_A#,也只有在橋發出S_SLP_A#后,ME供電芯片產生的P_+1.05ME_PGOOD_10才能通過0歐姆電阻PR3084向橋送出S_MEPWROK信號(通過PQ3020、PQ3021兩個NPN三極管實現S_SLP_A#對S_MEPWROK信號傳送的控制),“S_SLP_A#信號在待機狀態下便由PCH產生”是該類型主板的特殊之處。
SLP_A#信號:橋發出的主動睡眠電路(Active Sleep Well,簡稱 ASW)電源開啟信號,用于開啟 ME模塊供電 如果主板支持AMT并開啟AMT功能,此信號會在觸發前就產生;關閉AMT 功能,此信號在橋接收到O_PWRBTN#后發出的。 如果主板不支持AMT,SLP_A#懸空不采用。
ME供電電路故障不會影響觸發,但是會造成反復重啟不亮機。對于編寫本文依照的主板“華碩B85-PRO GAMER”來說,BIOS默認情況下,ME供電電路是在待機狀態下便工作的,所以放在此部分介紹;但是,ME供電電路又并不是觸發的條件而是亮機的必要條件,而且很多主板是在觸發后此電路才工作的,所以放在開機電路部分介紹,也是合適的。
“華碩B85-PRO GAMER”主板,其ME供電(包括P_+1.05ME_LX_10和P_+1.05ME_PGOOD_10),由芯片PU3002(RT8065)產生,該芯片的工作電源來自于由PQ300+PR1552(0歐)傳送來的+5VSB_ATX;該芯片的工作開啟信號是PCH發出的S_SLP_A#,該信號在待機狀態下便由PCH產生。
S_SLP_A#是主板AMT主動管理技術模塊復位的意思,如果主板沒有AMT功能,該信號就懸空不采用。有的主板采用SLP_A#作為待機狀態下USB口的供電開關。
ME供電正常后,PU3002(RT8065)還會向PCH發送S_MEPWROK信號——橋側稱為APWROK.
很多主板的ME供電是采用橋的1.05V或者有別于橋的1.05V供電的MOS管單獨產生的,這樣設計的話,ME供電在觸發后才會有。
PU3002(RT8065)的工作原理。其供電來自于4腳的+5VSB_ERP。

圖7 PCH的ME供電電路
三、按下開機鍵后
1. 觸發電路
如圖 8,在待機狀態下(也可參考圖 4),+3VSB_ATX除了直接或者間接送往IO和PCH,以對這兩個芯片的待機功能供電和復位橋ACPI功能以外,還經過排阻ORN214的8、7兩腳送給前面板接線排針的開機針腳SW+(O_PWRBTN#IN)。在未按下開機鍵時,排阻ORN214的8-7電阻(8.2KOhm),起電壓上拉作用,讓SW+針上保持穩定的3.3V電壓;在按下開機鍵時,排阻ORN214的8-7電阻,起限流作用,不至于對地有大電流通過。
前面板接線排針的開機針腳SW+還經過電阻OR210(100Ohm)連接IO芯片的第61腳(O_PWRBTN#IN_R,這個信號后綴為“_R”,表示相對于O_PWRBTN#IN,此腳為信號接收者),電阻OR210也是限流電阻,是讓IO的61腳上殘存的電荷不至于瞬間全部釋放而對IO造成擾動。

圖 8
⑨ PWRBTN#:當按下前面板的開關鍵時,前面板接線排針的開機針腳SW+與SW-(地線)被短接,IO的61腳上的電壓由3.3V被拉低為0V,松下開關鍵,IO的61腳上的電壓重新恢復為3.3V,這樣就形成了① “高→低→高”的跳變信號;然后②IO稍作延遲會將該跳變信號通過60腳(O_PWRBTN#)直接發送給PCH的AK41腳,相當于通知PCH——“主人,有顧客上門了,準備接單干活吧!我要對你供電了,行嗎?”圖 10為示波器同時抓取O_PWRBTN#IN_R和O_PWRBTN#的波形,從中可以看出O_PWRBTN#波形比O_PWRBTN#IN_R波形略有延遲。
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圖 9
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⑩ S_SLPS5#/11、S_SLPS4#/12、S_SLPS3#:PCH接到O_PWRBTN#這個通知,并且也收到了S_MEPWROK_PCH后,會產生S_SLPS5#信號,然后向IO和TPU先后發送⑤S_SLPS4#和⑥S_SLPS3#兩個信號(即告訴IO:我的休眠、睡眠功能都已準備好了,隨時可以蘇醒以開始工作了,你全面供電吧)。
IO和TPU收到橋發出的S_SLPS4#和S_SLPS3#兩個信號后,立即配合⑦將ATX供電的原來5V高電平的PSON#(O3_PSON#)拉低到0V;
于是,⑧ATX電源便進入全狀態工作模式,開始輸出+3V、+5V、+12V,CPU核心供電電路便開始工作。
13、VDIMM:內存供電是ATX電源便進入全狀態工作模式后最先產生的供電,橋1.05V供電是對內存供電二次轉換后得到的。內存電路分為兩部分——5VDUAL供電控制電路+內存供電PWM電路。
5VDUAL供電控制電路,控制內存PWM電路的輸入電源在S3狀態下采用5VSB,而在S0、S1、S2狀態下采用+5V。兩種供電的切換受制于IO的71腳產生的O_3VSBSW#信號,這個信號在S3狀態下為低電平。本部分電路細節見“圖 11 內存5VDUAL電路+1.5VDUAL(PWM)電路”。
2. 內存供電電路
本機內存電路原理 
圖 11 內存5VDUAL電路+1.5VDUAL(PWM)電路
+5VDUAL電路
此電路是為了實現在S3即STR狀態(Suspend toRAM,掛起到內存)下,電源仍然繼續為內存供電。
當系統處于S0、S1、S2狀態下時,IO芯片的71腳輸出經8.2K的PR636送來的3.3V高電平,NPN型三極管PQ617導通,拉低NPN型三極管PQ600的B極電壓,PQ600截止,經8.2K電阻PR7027送來的+12V電壓在N溝道MOS管PQ602的G極上得以保持,PQ602導通,將+5V輸出到內存電壓轉換電路中;PQ617的導通,也同時拉低了PQ606的B極電壓,PQ606截止,繼而P溝道MOS管PQ604因G極保持了5VSB電壓而截止,所以,在系統處于S0、S1、S2狀態下時,5VSB并不送入內存電壓轉換電路中。注:PQ617導通,拉低PR600和PQ600的B極電壓時,并不會拉低電壓來源相同的IO的71腳電壓,因為這兩個分支電路中隔著PR7028這個8.2K的電阻呢。
當系統轉入S3狀態時,IO芯片經過內部電路將其71腳的電壓拉低到地,于是PQ617截止,PQ600便獲得由PR600送來的3.3V電壓進而導通,這就導致PQ602的G極電壓被拉低到0,PQ602截止,5VDUAL從+5V獲得電壓的這一通路被截斷;但與此同時,NPN型三極管PQ606是導通的,PQ606的導通拉低了P溝道MOS管PQ604的G極電壓到0,PQ604導通,將5VSB輸出到內存電壓轉換電路中。
內存電壓轉換電路
華碩B85系列主板的內存供電通常采用RT8120PWM芯片。當給PWM芯片的第5腳和MOS管獲得了5VDUAL供電后,芯片通過內部的誤差放大器產生一個開啟電壓(讓PWM芯片停止工作,只需在外部使用一個MOS管拉低此腳電壓即可,本主板未設計這樣作用的MOS管)。
圖 12 內存電壓轉換電路
圖 13 內存5VDUAL電路+1.5VDUAL(PWM)電路點位圖截圖
內存VTT供電
內存供電產生1.5V后,由線性穩壓器PU202隨之產生0.75V的+VTTDDR。線性穩壓器PU202的型號為UP0109PS,可與APL5337代換,此芯片為8支腳,只要VIN、VCNTL、REFIN正常,輸出端VOUT就會得到0.75V的電壓。VCNTL腳的電壓來自于產生內存供電的5VDUAL;REFIN腳電壓是0.75V,由1.5V內存供電經兩個1K的電阻分壓得到,此腳電壓還受控于3VSB和SLP_S3#。
圖 14 內存VTT供電電路圖
圖15 內存VTT供電電路點位圖截圖
3. PCH(南橋)供電
B85主板PCH所需5種供電概述
INTEL 929138/82B85/SR178(PCH)工作,需要3VSB_ATX(本主板稱為+3VSB_ERP)、+1.05ME、+3V、1.5V(本主板稱為+1.5VLX)、+1.05PCH共5種電壓的供電給PCH內部不同的模塊使用。本主板在待機時便獲得了3VSB_ATX和+1.05ME;觸發后,ATX電源的+3.3V即具備;1.5V由LDO轉換得到;+1.05PCH則由“AS358運放+N溝道MOS管”組合得到。
14、VCC可能是指+1.05PCH和1.5V橋供電吧。
+1.5V供電
PCH的1.5V供電,由線性穩壓器PU301轉換+3V供電得到,其基準電壓由TPU(O2U1, KB3722Q)的29腳提供(P_+1.5VLX_REF_10)。
PU301這個LDO與轉換+VTTDDR的PU202的型號一樣,都為UP0109PS,只是這個PCH的+1.5VLX供電電路要簡單一些。維修中遇到過TPU輸出的P_+1.5VLX_REF_10電壓過低,造成橋不工作的故障,換了TPU芯片好了的。
圖 16 PCH的+1.5VLX供電電路圖
圖 17 +1.5V供電電路點位圖截圖
+1.05PCH供電
+1.05PCH是從內存供電電壓轉換來的,轉換的方式是“運放+N溝道MOS” 。這種直流電壓轉換方式比“PWM芯片+雙MOS管”的方式成本要低,比使用LDO得到的電壓更精確。
ATX電源輸出+12V的瞬間,運放AS358(PU3001)同相輸入端也從TPU(O2U1)獲得1.05V的電壓,此時MOS管PQ3008的S端尚無電壓,這樣,PU3001的7腳輸出高電平,PQ3008導通;PQ3008導通后,從其S極輸出的電壓等于或超過1.05V后,此情況通過PC3014被PU3001的6腳(反相輸入端)感知,PU3001的7腳便輸出低電平,MOS管PQ3008則截止。這樣在運放AS358(PU3001)的控制下,MOS管PQ3008的S端便總是輸出1.05V的電壓。
圖 18 +1.05PCH供電電路圖
圖 19 +1.05PCH供電電路點位圖截圖
4. CPU核心供電
CPU核心供電概述
15、VccCore_CPU 橋供電1.05V_PCH正常后,經過轉換電路送給VRM芯片作為開啟信號,以便讓VRM開始工作產生預設電壓1.7V。
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