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1、时序时序时序对于主板来说是非常重要的时序对于主板来说是非常重要的, ,在开机过程中在开机过程中, ,时序中的任何时序中的任何一环出现问题一环出现问题, ,都会导致系统不能正常开启都会导致系统不能正常开启. .下面我们以下面我们以Davos3.0Davos3.0为例来简单的介绍一下主板的时序为例来简单的介绍一下主板的时序. .Prepared byPage 1时序时序不管是在不管是在ACAC还是还是BatteryBattery模式下模式下( (未开机前未开机前),+V3AL),+V3AL和和+V5AL+V5AL这这两个电都会有两个电都会有, ,它们是它们是U6(TPS51120)U6(TPS51
2、120)这颗这颗ICIC在接收到在接收到+VBATR+VBATR后直接发来的后直接发来的. .Prepared byPage 2时序时序+V3AL+V3AL主要有三个作用主要有三个作用: 1.: 1.给给ECEC供电供电; ;在开机之前在开机之前,EC,EC需有需有+V3AL,+V3AL,这样可以保证部分模块处于击活状态这样可以保证部分模块处于击活状态, ,来实现一些功能来实现一些功能, ,例如读取电池电量和温度信息例如读取电池电量和温度信息( (如下图如下图), ),给电池充电等等给电池充电等等. 2. 2.给给SB RTCSB RTC模块供电模块供电;RTC;RTC小电池是有使用寿命的小电
3、池是有使用寿命的, ,所以一般情况下所以一般情况下都是由都是由+ +V3ALV3AL供电供电, ,保证保证crystalcrystal的起振的起振, ,保证保证SBSB里面里面CMOSCMOS设置设置不会丢失不会丢失. 3. 3.给一些小给一些小ICIC提供工作电压提供工作电压(+V5AL(+V5AL主要也是这个作主要也是这个作用用). ).Prepared byPage 3时序时序在在BatteryBattery模式下模式下( (未开机前未开机前), ),是没有是没有+V3A+V3A和和+V5A+V5A的的, ,这主要是基这主要是基于省电考虑而设计的模式于省电考虑而设计的模式, ,毕竟毕竟“
4、 “待机时间待机时间” ”也是衡量笔记本优劣也是衡量笔记本优劣的一个标准的一个标准. .下图下图U1004U1004是一个或门是一个或门,Battery,Battery模式下模式下( (未开机前未开机前)ADP_PRES)ADP_PRES和和KBC_PW_ONKBC_PW_ON都是低电平都是低电平, ,所以没有所以没有+V3A+V3A和和+V5A,+V5A,只有按开机只有按开机键后键后KBC_PW_ONKBC_PW_ON拉高拉高, ,才开启才开启+V3A+V3A和和+V5A,+V5A,而而ACAC模式下模式下( (未开未开机前机前)ADP_PRES)ADP_PRES和和KBC_PW_ONKBC
5、_PW_ON都是高电平都是高电平. .Prepared byPage 4时序时序由下图可以看出由下图可以看出, ,在在+V3AL+V3AL发出之后发出之后, ,经过一个经过一个RCRC延时电路延时电路( (具体具体延时可根据公式延时可根据公式T=R*CT=R*C可以算出可以算出), ),再经过再经过U1U1整波整波( (经过经过RCRC延时延时之后的波型之后的波型rise timerise time会变长会变长, ,所以需要用所以需要用U1U1把波型的把波型的rise timerise time变变短短, ,即让电压起来更快一点即让电压起来更快一点), ),发出发出VCC1_POR#_3,VC
6、C1_POR#_3,这很显然是出这很显然是出于对时序处理的设计于对时序处理的设计. .Prepared byPage 5时序时序在在ECEC具备上述的条件之后具备上述的条件之后, ,就会发出就会发出RSMRST# (resume well RSMRST# (resume well reset),reset),根据上面的根据上面的SPECSPEC可以知道可以知道, ,如果如果RSMRST#RSMRST#不正常不正常, ,会影会影响后续所有的电响后续所有的电, ,因为如果因为如果SBSB接收到的接收到的RSMRST#RSMRST#不正常不正常, ,它会它会影响影响SBSB发出发出SLP_S5#(+
7、V1.8)SLP_S5#(+V1.8)和和SLP_S3#(+V1.5/1.8/2.5/3/5S).SLP_S3#(+V1.5/1.8/2.5/3/5S).同样是基于对省电的设计同样是基于对省电的设计, ,笔记本有笔记本有S0/S1/S2,S3,S4/S5S0/S1/S2,S3,S4/S5几种状几种状态态.S0/S1/S2.S0/S1/S2是正常工作时的状态是正常工作时的状态;S3;S3就是我们常说的休眠就是我们常说的休眠, ,这时这时SLP_S3#SLP_S3#是低电平是低电平, ,所以后面的电都没有所以后面的电都没有, ,而而SLP_S5#SLP_S5#是高电平是高电平, ,这点很容易理解这
8、点很容易理解, ,因为因为S3S3状态是把需要处理的信息都暂时保存状态是把需要处理的信息都暂时保存在在DDRDDR里面里面, ,要保证要保证DDRDDR里面数据不丢失里面数据不丢失,+V1.8,+V1.8是必须得有的是必须得有的;S4;S4是深度休眠是深度休眠,S4,S4时需要处理的信息都会保存到时需要处理的信息都会保存到HDDHDD里里, ,它和关它和关机状态机状态(S5)(S5)在供电上并无本质区别在供电上并无本质区别, ,差别只是差别只是S4S4时按开机键后系时按开机键后系统可以恢复到统可以恢复到S4S4之前的正常状态之前的正常状态. .Prepared byPage 6时序时序在在+V
9、1.5S+V1.5S电压稳定之后电压稳定之后,U9(TPS51124),U9(TPS51124)会发出会发出V1.5S_PG,V1.5S_PG,这个这个电是用来开启电是用来开启+VCCP+VCCP的的. .从下图可以看出从下图可以看出, ,只有左下角的电压都只有左下角的电压都正常正常, ,才能发出才能发出PWR_GOOD_3,PWR_GOOD_3,图左上角显然也是调图左上角显然也是调PWR_GOOD_3PWR_GOOD_3和和PWR_GOOD_KBCPWR_GOOD_KBC之间时序的之间时序的,D1003,D1003在这在这里的作用是在里的作用是在POW_GOOD_3POW_GOOD_3关电时
10、将它的电快速放掉关电时将它的电快速放掉, ,防止防止U2U2误动作误动作. .Prepared byPage 7时序时序PWR_GOOD_3PWR_GOOD_3稳定之后稳定之后,U1018(MAX8770),U1018(MAX8770)就被开启就被开启, , CPUCPU可可以通过自己的工作状态调节以通过自己的工作状态调节H_VID06H_VID06( (处于处于0/0/表低和表低和1/1/表高两表高两种状态种状态),U1018),U1018就会通过接收到的就会通过接收到的H_VIDH_VID生成不同电压值的生成不同电压值的+VCC_CORE(+VCC_CORE(电压电压0V1.4V),0V1
11、.4V),这样一来这样一来, ,即提高了效率又可以省即提高了效率又可以省电电, ,这是基于这是基于CPUCPU不同工作模式的智能化设计不同工作模式的智能化设计. .Prepared byPage 8时序时序+VCC_CORE+VCC_CORE稳定之后稳定之后, U1018(MAX8770), U1018(MAX8770)就会发出就会发出VR_PWRGD_CK410.VR_PWRGD_CK410.一方面一方面, ,用来开启用来开启U31(clock generator), U31(clock generator), clockclock在主板电路中起到的作用就好比人的脉搏在主板电路中起到的作用就
12、好比人的脉搏, ,所以如果在实所以如果在实际操作中发现哪颗际操作中发现哪颗ICIC没有正常工作没有正常工作, ,测量测量ICIC的工作电压和的工作电压和clockclock应该是第一步要做的应该是第一步要做的, ,而且而且, ,必须要用示波器才能进行准确的测必须要用示波器才能进行准确的测量量; ;另一方面另一方面, ,通过下图线路告诉通过下图线路告诉NBNB和和SB,SB,该线路的设计的作用该线路的设计的作用和之前提到的一样和之前提到的一样. .Prepared byPage 9时序时序如下图所示如下图所示, ,在在SB_3S_VRMPWRGDSB_3S_VRMPWRGD(VRM Power
13、Good)(VRM Power Good)和和PM_PWROK (Power PM_PWROK (Power ok)ok)电压电压highhigh起来起来1ms1ms后后,SB,SB才会发出才会发出PLT_RST# (Platform reset).PLT_RST# (Platform reset).在这在这1ms1ms内内PLTPLT_RST#_RST#为低为低, ,而正是而正是由于这由于这1ms1ms的低有效的低有效, ,系统才识别到系统才识别到PLT_RST#.PLT_RST#.该信号会对该信号会对SIO,FWH,LAN,G(MCH),IDE,TPMSIO,FWH,LAN,G(MCH),
14、IDE,TPM等进行等进行resetreset的动作的动作. .也就是说也就是说如果该信号异常如果该信号异常, ,这些这些devicedevice都没办法被激活都没办法被激活. .该信号发出后立刻该信号发出后立刻就会发出就会发出PCI_3S_RST#,PCI_3S_RST#,可以当做是作用相似的第二次可以当做是作用相似的第二次resetreset. .如下图所示如下图所示, SB_3S_VRMPWRGD, SB_3S_VRMPWRGD和和PM_PWROKPM_PWROK通过通过SBSB内部内部一个相当于与门的关系一个相当于与门的关系, ,生成生成H_PWRGD(CPUPWRGD).H_PWRG
15、D(CPUPWRGD).这点对这点对于分析主板非常有用于分析主板非常有用. .当然当然, , 大前提电压和大前提电压和clockclock必须正常必须正常. .Prepared byPage 10时序时序如下图所示如下图所示, ,在在PLT_RST#(RSTIN#)PLT_RST#(RSTIN#)起来并停止动作后大概起来并停止动作后大概1ms1ms的时间的时间,NB,NB会会发出发出H_CPURST#(HCPURST#),H_CPURST#(HCPURST#),前提是前提是SBSB和和NBNB电压和电压和clockclock正常正常, ,且且SBSB和和NBNB联络良好联络良好. .最后是最后
16、是H_ADS# (Address Strobe),H_ADS# (Address Strobe),这个这个strobestrobe是是NBNB和和CPUCPU通讯最初始的两通讯最初始的两个周期个周期, ,所以如果要判断所以如果要判断NBNB和和CPUCPU之间是否已开始联络并交换初始数据之间是否已开始联络并交换初始数据(NB(NB和和CPUCPU的型号等等的型号等等), ),可以用示波器测量该信号是否正常可以用示波器测量该信号是否正常( (该信号可以作为该信号可以作为debug card “debug card “00”00”的分水领的分水领). ).测量到联系不断的数据传输是正确的测量到联系
17、不断的数据传输是正确的( (如下图所示如下图所示). ).如果一个如果一个dropdrop下脉冲都抓不到下脉冲都抓不到, ,可以检查可以检查H_CPURST#H_CPURST#和和NB;NB;如果只抓到一如果只抓到一两个两个dropdrop下脉冲之后就停止动作下脉冲之后就停止动作, ,可以先检查可以先检查SBSB和和NBNB之间联络是否正常之间联络是否正常, ,然然后看后看LPC_3S_FRAME#LPC_3S_FRAME#有没有动作有没有动作( (正常信号如下图正常信号如下图), ),再就是再就是BIOS.BIOS.如果上述如果上述的信号都正常的信号都正常, ,而而debug carddeb
18、ug card仍然不跑仍然不跑, ,那么那么, ,应该就是应该就是BIOSBIOS里面内容错误或里面内容错误或者丢失者丢失, ,道理很简单道理很简单, , 连连debug carddebug card跑的代码都是储存在跑的代码都是储存在BIOSBIOS里的里的, ,所以不跑所以不跑是很正常的是很正常的. .Prepared byPage 11S0S5S0S0S5S0时序表时序表下图是下图是SBSB的的S0S5S0S0S5S0时序表时序表, ,里面所有信号的特性和定义在里面所有信号的特性和定义在ICH7ICH7的的DatasheetDatasheet里面都有很详细的描述里面都有很详细的描述, ,
19、这里就不多说了这里就不多说了. .这个时序表对于这个时序表对于“ “系统不能休眠系统不能休眠” ”和和“ “系统休眠后不能唤醒系统休眠后不能唤醒” ”的主板的主板非常有用非常有用( (对于不能开机和系统自动开关机的主板也同样有效对于不能开机和系统自动开关机的主板也同样有效). ).分析的时候分析的时候, ,只需要找出哪个信号异常只需要找出哪个信号异常, ,就可以找到问题点就可以找到问题点, ,当然当然, ,还有一种特殊的情况还有一种特殊的情况, ,就是有两个就是有两个( (或多个或多个) )信号时序出现了问题信号时序出现了问题, ,这种情况在主板设计的初期可能会遇到这种情况在主板设计的初期可能
20、会遇到, ,实际运用中导致这种现实际运用中导致这种现象的情况以象的情况以SBSB不良居多不良居多, ,当然当然, ,首先应该排除首先应该排除BIOSBIOS的可能的可能, ,因为因为其中有些的信号时序在其中有些的信号时序在BIOSBIOS是可调的是可调的, ,这点在设计初期也常被这点在设计初期也常被运用来解决一些问题运用来解决一些问题, ,简单经济实用简单经济实用. .Prepared byPage 12NB&VGANB&VGA&VRAM&VRAMDavos3.0Davos3.0没有独立的显示没有独立的显示IC,IC,显示的任务就交给显示的任务就交给NBNB了了, ,这样一来倒减轻了判这样一来
21、倒减轻了判断的难度断的难度, ,但显示效果肯定是有一点点差距的但显示效果肯定是有一点点差距的, ,这点平时不容易看出这点平时不容易看出, ,玩个大型玩个大型的的3D3D游戏就很容易比较出来了游戏就很容易比较出来了. .VRAMVRAM也就是我们常说的显存也就是我们常说的显存, ,是用来暂时存放是用来暂时存放VGAVGA待处理显示数据的地方待处理显示数据的地方, ,它的大小也是决定主板性能的一个标准它的大小也是决定主板性能的一个标准. .而对于没有而对于没有VRAMVRAM的机种的机种,NB,NB会根据会根据VBIOS(VBIOS(即即VGA BIOS)VGA BIOS)的设置在的设置在DDRD
22、DR里划出一块区域作为显存里划出一块区域作为显存, ,这个区域的大这个区域的大小自然是设计的时候就已经定下来的小自然是设计的时候就已经定下来的. .绝大多数情况绝大多数情况VBIOSVBIOS信息都是写在信息都是写在BIOSBIOS里的里的, ,但是也有极少数的独立显卡但是也有极少数的独立显卡, ,会会有独立的有独立的VBIOSVBIOS存储器用来存储存储器用来存储VBIOSVBIOS信息信息.VBIOS.VBIOS里有一些重要的信息里有一些重要的信息, ,比比如显示模式的设置如显示模式的设置(LCD(LCD或或CRTCRT显示模式以及切换等等显示模式以及切换等等),VGA),VGA和和VRA
23、MVRAM某些某些信号的信号的timingtiming等等等等, ,所以所以, ,在遇到主板显示问题的时候在遇到主板显示问题的时候, ,最好先排除最好先排除BIOS.BIOS.Prepared byPage 13VGAVGA&VRAM&VRAM既然既然VRAMVRAM是存放显示数据的地方是存放显示数据的地方, ,那么那么, ,当当VRAMVRAM出现问题的时候出现问题的时候, ,系统肯定系统肯定是不能正常显示的是不能正常显示的( (主要是花屏主要是花屏), ),不过不过, ,问题点却有很多种问题点却有很多种. .1.VRAM1.VRAM本身的问题本身的问题; ;不能正常储存数据不能正常储存数据
24、, ,数据会丢失或者处理错误数据会丢失或者处理错误, ,都会出问都会出问题题; 2.VRAM; 2.VRAM电压和电压和clockclock不正常不正常( (特别是参考电压特别是参考电压); );这点很容易理解这点很容易理解, , 电路中电路中传输的数据都是以传输的数据都是以0 0和和1 1的二进制代码存在的二进制代码存在, ,而都必须以参考电压为参考而都必须以参考电压为参考, ,如果如果参考电压不准确参考电压不准确, ,显然显然, ,数据会失真数据会失真, ,导致显示问题是必然的导致显示问题是必然的; 3.VGA; 3.VGA的问题的问题; ;包包括括VGAVGA本身的问题和本身的问题和VG
25、AVGA的周边电压和的周边电压和clockclock, ,特别是负责特别是负责VRAMVRAM模块的参考模块的参考电压电压, ,白屏现象多是由白屏现象多是由VGAVGA不良导致的不良导致的; 4.VBIOS(; 4.VBIOS(这种现象非常少见这种现象非常少见, ,但个人但个人认为最好首先排除认为最好首先排除); 5.); 5.断线当然也是一种可能断线当然也是一种可能, ,但是这种情况几乎可以排除在但是这种情况几乎可以排除在考虑之外考虑之外, ,因为断线的主板实在太少因为断线的主板实在太少. .有些机种有些机种VRAMVRAM多的时候有多的时候有8 8颗颗, ,要找出哪颗出了问题是很头疼的问题
26、要找出哪颗出了问题是很头疼的问题, ,不过幸不过幸运的是运的是,ATI,ATI生产的每一种不同型号的生产的每一种不同型号的VGAVGA都有对应的检查软件都有对应的检查软件, ,可以帮助我可以帮助我们找出哪一组们找出哪一组VRAM(VRAM(主板上主板上VGAVGA只有只有ABAB两个两个6464位的位的channel,channel,该软件将该软件将ABAB各各分成两个分成两个channelchannel(031;3264),(031;3264),所以软件上显示为所以软件上显示为ABCDABCD四组四组, ,每组分别对应每组分别对应一对一对VRAM)VRAM)出现了问题出现了问题, ,条件是必
27、须在条件是必须在DOSDOS模式下运行模式下运行.( .(以以VailVail为例为例) )Prepared byPage 14黑屏黑屏黑屏也是显示出现问题的一种常见现象黑屏也是显示出现问题的一种常见现象, ,对于这类主板对于这类主板, ,首先首先, ,我们要排除的是我们要排除的是BIOSBIOS问题问题.( .(这里只讨论这里只讨论debug carddebug card能跑完的现象能跑完的现象) )其次其次, ,有些主板在有些主板在LCDLCD模式下会黑屏模式下会黑屏, ,而在而在CRTCRT模式下却能正常显示模式下却能正常显示, ,这很显这很显然是然是VGAVGA负责负责LCDLCD显示
28、的模块出现了问题显示的模块出现了问题, ,通常遇到这种情况的时候通常遇到这种情况的时候, ,我们我们可以进入安全模式看可以进入安全模式看LCDLCD是否可以正常显示是否可以正常显示, ,如果安全模式下如果安全模式下LCDLCD可以正常可以正常显示显示, ,那么就表示那么就表示VGAVGA不能正常的上不能正常的上driverdriver (VGA (VGA软件驱动软件驱动) ). .安全模式也就安全模式也就是系统的诊断模式是系统的诊断模式, ,以安全模式启动时以安全模式启动时, ,系统只会加载系统所必须的组件系统只会加载系统所必须的组件, ,也就也就是加载最基本的驱动程序是加载最基本的驱动程序,
29、 ,而而VGA driverVGA driver这时候是不会上的这时候是不会上的, ,这种情况基本这种情况基本上可以确定是上可以确定是VGAVGA的问题的问题, ,当然当然, ,这要在排除电压这要在排除电压,clock,clock和与和与NBNB之间联络的之间联络的前提下前提下. .出了进安全模式这种验证方法只外出了进安全模式这种验证方法只外, ,其实系统本身也是可以设置的其实系统本身也是可以设置的, ,如下图所如下图所示示.( .(一共有六种工作模式一共有六种工作模式troubleshoottroubleshoot, ,下面是最基础的两种下面是最基础的两种, ,有兴趣可以有兴趣可以进系统自己
30、玩玩看进系统自己玩玩看) )Prepared byPage 15NB&VGANB&VGA&VRAM&VRAMVGAVGA工作时有工作时有ACAC和和BatteryBattery两种不同的工作模式两种不同的工作模式, ,很显然很显然, ,这样的设计也是为这样的设计也是为了省电了省电. .两种模式下两种模式下+VGA_VCC+VGA_VCC的电压值是不一样的的电压值是不一样的(1.01.1V;1.11.2V),(1.01.1V;1.11.2V),这这是通过是通过PWRPLAYPWRPLAY这个信号来自动调节的这个信号来自动调节的. .所以所以, ,在遇到电池进系统会黑屏在遇到电池进系统会黑屏, ,
31、档档机机, ,花屏而用花屏而用ACAC时正常的现象时时正常的现象时, ,可以通过这一特点来进行分析可以通过这一特点来进行分析( (把把Q6230Q6230下下掉掉, ,就只剩下就只剩下ACAC模式下的一种供电方式模式下的一种供电方式), ),当然当然, ,可以进安全模式先验证一下可以进安全模式先验证一下. . 有兴趣也可以自己试着通过调节有兴趣也可以自己试着通过调节R7720/R7725/R7723R7720/R7725/R7723的阻值的阻值, ,可以看到可以看到+VCC_CORE+VCC_CORE会跟着变化会跟着变化, ,但是不要调太高但是不要调太高,+VCC_CORE,+VCC_CORE
32、超过超过1.3V1.3V的时候的时候VGAVGA就有被烧的危险就有被烧的危险.(Vail2.0).(Vail2.0)Prepared byPage 16蓝屏蓝屏蓝蓝屏屏是很常见的一种现象是很常见的一种现象, ,这种现象和显示其实是没有多大关系的这种现象和显示其实是没有多大关系的, ,是系统报是系统报错的一个机制错的一个机制, ,是是微软件微软件WindowsWindows操作系统在无法从一个系统错误中恢复过操作系统在无法从一个系统错误中恢复过来时所显示的屏幕图象来时所显示的屏幕图象 . .导致蓝屏的原因非常多导致蓝屏的原因非常多, ,比如比如DDRDDR的问题的问题,NB,NB的问题的问题,S
33、B,SB的问题的问题,PCI,PCI外设外设(LAN, CARDBUS, TPM, Super I/O, HDD, ODD, (LAN, CARDBUS, TPM, Super I/O, HDD, ODD, thermal ICthermal IC等等等等) )的问题的问题, ,因为牵涉面太广因为牵涉面太广, ,所以判断起来是比较困难的所以判断起来是比较困难的, ,只能一只能一个个排除个个排除. .如果要排除如果要排除CARDBUSCARDBUS这类的这类的IC,IC,也许我们并没必要把它从主板上也许我们并没必要把它从主板上下下来下下来,CARDBUS,CARDBUS上有一个信号上有一个信号IDSEL,IDSEL,我们可以先把我们可以先把R430R430取下来试试看取下来试试看. .( (这种方法对于档这种方法对于档HP LOGOHP LOGO和跑不到底的主板比较适用和跑不到底的主板比较适用) )Prepared byPage 17Question and Question and Question and Question and AnswerAnswerAnswerAnswerThank YouThank You
