主板時序信號量測判斷

時序?qū)τ谥靼鍋碚f是非常重要的,在開機過程中,時序中的任何一環(huán)出現(xiàn)問題,都會導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常開啟.下面我們以Davos3.0為例來簡單的介紹一下主板的時序.Preparedby時序不管是在AC還是Battery模式下(未開機前),+V3AL和+V5AL這兩個電都會有,它們是U6(TPS51120)這顆IC在接收到+VBATR后直接發(fā)來的.Preparedby時序+V3AL主要有三個作用:1.給EC供電;在開機之前,EC需有+V3AL,這樣可以保證部分模塊處于擊活狀態(tài),來實現(xiàn)一些功能,例如讀取電池電量和溫度信息(如下圖),給電池充電等等.2.給SBRTC模塊供電;RTC小電池是有使用壽命的,所以一般情況下都是由+V3AL供電,保證crystal的起振,保證SB里面CMOS設(shè)置不會丟失.3.給一些小IC提供工作電壓(+V5AL主要也是這個作用).Preparedby時序在Battery模式下(未開機前),是沒有+V3A和+V5A的,這主要是基于省電考慮而設(shè)計的模式,畢竟“待機時間”也是衡量筆記本優(yōu)劣的一個標(biāo)準(zhǔn).下圖U1004是一個或門,Battery模式下(未開機前)ADP_PRES和KBC_PW_ON都是低電平,所以沒有+V3A和+V5A,只有按開機鍵后KBC_PW_ON拉高,才開啟+V3A和+V5A,而AC模式下(未開機前)ADP_PRES和KBC_PW_ON都是高電平.Preparedby時序由下圖可以看出,在+V3AL發(fā)出之后,經(jīng)過一個RC延時電路(具體延時可根據(jù)公式T=R*C可以算出),再經(jīng)過U1整波(經(jīng)過RC延時之后的波型risetime會變長,所以需要用U1把波型的risetime變短,即讓電壓起來更快一點),發(fā)出VCC1_POR#_3,這很顯然是出于對時序處理的設(shè)計.Preparedby時序在EC具備上述的條件之后,就會發(fā)出RSMRST#(resumewellreset),根據(jù)上面的SPEC可以知道,如果RSMRST#不正常,會影響后續(xù)所有的電,因為如果SB接收到的RSMRST#不正常,它會影響SB發(fā)出SLP_S5#(+V1.8)和SLP_S3#(+V1.5/1.8/2.5/3/5S).同樣是基于對省電的設(shè)計,筆記本有S0/S1/S2,S3,S4/S5幾種狀態(tài).S0/S1/S2是正常工作時的狀態(tài);S3就是我們常說的休眠,這時SLP_S3#是低電平,所以后面的電都沒有,而SLP_S5#是高電平,這點很容易理解,因為S3狀態(tài)是把需要處理的信息都暫時保存在DDR里面,要保證DDR里面數(shù)據(jù)不丟失,+V1.8是必須得有的;S4是深度休眠,S4時需要處理的信息都會保存到HDD里,它和關(guān)機狀態(tài)(S5)在供電上并無本質(zhì)區(qū)別,差別只是S4時按開機鍵后系統(tǒng)可以恢復(fù)到S4之前的正常狀態(tài).Preparedby時序在+V1.5S電壓穩(wěn)定之后,U9(TPS51124)會發(fā)出V1.5S_PG,這個電是用來開啟+VCCP的.從下圖可以看出,只有左下角的電壓都正常,才能發(fā)出PWR_GOOD_3,圖左上角顯然也是調(diào)PWR_GOOD_3和PWR_GOOD_KBC之間時序的,D1003在這里的作用是在POW_GOOD_3關(guān)電時將它的電快速放掉,防止U2誤動作.Preparedby時序PWR_GOOD_3穩(wěn)定之后,U1018(MAX8770)就被開啟,

CPU可以通過自己的工作狀態(tài)調(diào)節(jié)H_VID0~6(處于0/表低和1/表高兩種狀態(tài)),U1018就會通過接收到的H_VID生成不同電壓值的+VCC_CORE(電壓0V~1.4V),這樣一來,即提高了效率又可以省電,這是基于CPU不同工作模式的智能化設(shè)計.Preparedby時序+VCC_CORE穩(wěn)定之后,U1018(MAX8770)就會發(fā)出VR_PWRGD_CK410.一方面,用來開啟U31(clockgenerator),clock在主板電路中起到的作用就好比人的脈搏,所以如果在實際操作中發(fā)現(xiàn)哪顆IC沒有正常工作,測量IC的工作電壓和clock應(yīng)該是第一步要做的,而且,必須要用示波器才能進行準(zhǔn)確的測量;另一方面,通過下圖線路告訴NB和SB,該線路的設(shè)計的作用和之前提到的一樣.Preparedby時序如下圖所示,在SB_3S_VRMPWRGD(VRMPowerGood)和PM_PWROK(Powerok)電壓high起來1ms后,SB才會發(fā)出PLT_RST#(Platformreset).在這1ms內(nèi)PLT_RST#為低,而正是由于這1ms的低有效,系統(tǒng)才識別到PLT_RST#.該信號會對SIO,FWH,LAN,G(MCH),IDE,TPM等進行reset的動作.也就是說如果該信號異常,這些device都沒辦法被激活.該信號發(fā)出后立刻就會發(fā)出PCI_3S_RST#,可以當(dāng)做是作用相似的第二次reset.如下圖所示,SB_3S_VRMPWRGD和PM_PWROK通過SB內(nèi)部一個相當(dāng)于與門的關(guān)系,生成H_PWRGD(CPUPWRGD).這點對于分析主板非常有用.當(dāng)然,大前提電壓和clock必須正常.Preparedby時序如下圖所示,在PLT_RST#(RSTIN#)起來并停止動作后大概1ms的時間,NB會發(fā)出H_CPURST#(HCPURST#),前提是SB和NB電壓和clock正常,且SB和NB聯(lián)絡(luò)良好.最后是H_ADS#(AddressStrobe),這個strobe是NB和CPU通訊最初始的兩個周期,所以如果要判斷NB和CPU之間是否已開始聯(lián)絡(luò)并交換初始數(shù)據(jù)(NB和CPU的型號等等),可以用示波器測量該信號是否正常(該信號可以作為debugcard“00”的分水領(lǐng)).測量到聯(lián)系不斷的數(shù)據(jù)傳輸是正確的(如下圖所示).如果一個drop下脈沖都抓不到,可以檢查H_CPURST#和NB;如果只抓到一兩個drop下脈沖之后就停止動作,可以先檢查SB和NB之間聯(lián)絡(luò)是否正常,然后看LPC_3S_FRAME#有沒有動作(正常信號如下圖),再就是BIOS.如果上述的信號都正常,而debugcard仍然不跑,那么,應(yīng)該就是BIOS里面內(nèi)容錯誤或者丟失,道理很簡單,連debugcard跑的代碼都是儲存在BIOS里的,所以不跑是很正常的.PreparedbyS0~S5~S0時序表下圖是SB的S0~S5~S0時序表,里面所有信號的特性和定義在ICH7的Datasheet里面都有很詳細(xì)的描述,這里就不多說了.這個時序表對于“系統(tǒng)不能休眠”和“系統(tǒng)休眠后不能喚醒”的主板非常有用(對于不能開機和系統(tǒng)自動開關(guān)機的主板也同樣有效).分析的時候,只需要找出哪個信號異常,就可以找到問題點,當(dāng)然,還有一種特殊的情況,就是有兩個(或多個)信號時序出現(xiàn)了問題,這種情況在主板設(shè)計的初期可能會遇到,實際運用中導(dǎo)致這種現(xiàn)象的情況以SB不良居多,當(dāng)然,首先應(yīng)該排除BIOS的可能,因為其中有些的信號時序在BIOS是可調(diào)的,這點在設(shè)計初期也常被運用來解決一些問題,簡單經(jīng)濟實用.PreparedbyNB&VGA&VRAMDavos3.0沒有獨立的顯示IC,顯示的任務(wù)就交給NB了,這樣一來倒減輕了判斷的難度,但顯示效果肯定是有一點點差距的,這點平時不容易看出,玩?zhèn)€大型的3D游戲就很容易比較出來了.VRAM也就是我們常說的顯存,是用來暫時存放VGA待處理顯示數(shù)據(jù)的地方,它的大小也是決定主板性能的一個標(biāo)準(zhǔn).而對于沒有VRAM的機種,NB會根據(jù)VBIOS(即VGABIOS)的設(shè)置在DDR里劃出一塊區(qū)域作為顯存,這個區(qū)域的大小自然是設(shè)計的時候就已經(jīng)定下來的.絕大多數(shù)情況VBIOS信息都是寫在BIOS里的,但是也有極少數(shù)的獨立顯卡,會有獨立的VBIOS存儲器用來存儲VBIOS信息.VBIOS里有一些重要的信息,比如顯示模式的設(shè)置(LCD或CRT顯示模式以及切換等等),VGA和VRAM某些信號的timing等等,所以,在遇到主板顯示問題的時候,最好先排除BIOS.PreparedbyVGA&VRAM既然VRAM是存放顯示數(shù)據(jù)的地方,那么,當(dāng)VRAM出現(xiàn)問題的時候,系統(tǒng)肯定是不能正常顯示的(主要是花屏),不過,問題點卻有很多種.1.VRAM本身的問題;不能正常儲存數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)會丟失或者處理錯誤,都會出問題;2.VRAM電壓和clock不正常(特別是參考電壓);這點很容易理解,電路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都是以0和1的二進制代碼存在,而都必須以參考電壓為參考,如果參考電壓不準(zhǔn)確,顯然,數(shù)據(jù)會失真,導(dǎo)致顯示問題是必然的;3.VGA的問題;包括VGA本身的問題和VGA的周邊電壓和clock,特別是負(fù)責(zé)VRAM模塊的參考電壓,白屏現(xiàn)象多是由VGA不良導(dǎo)致的;4.VBIOS(這種現(xiàn)象非常少見,但個人認(rèn)為最好首先排除);5.斷線當(dāng)然也是一種可能,但是這種情況幾乎可以排除在考慮之外,因為斷線的主板實在太少.有些機種VRAM多的時候有8顆,要找出哪顆出了問題是很頭疼的問題,不過幸運的是,ATI生產(chǎn)的每一種不同型號的VGA都有對應(yīng)的檢查軟件,可以幫助我們找出哪一組VRAM(主板上VGA只有AB兩個64位的channel,該軟件將AB各分成兩個channel(0~31;32~64),所以軟件上顯示為ABCD四組,每組分別對應(yīng)一對VRAM)出現(xiàn)了問題,條件是必須在DOS模式下運行.(以Vail為例)Preparedby黑屏黑屏也是顯示出現(xiàn)問題的一種常見現(xiàn)象,對于這類主板,首先,我們要排除的是BIOS問題.(這里只討論debugcard能跑完的現(xiàn)象)其次,有些主板在LCD模式下會黑屏,而在CRT模式下卻能正常顯示,這很顯然是VGA負(fù)責(zé)LCD顯示的模塊出現(xiàn)了問題,通常遇到這種情況的時候,我們可以進入安全模式看LCD是否可以正常顯示,如果安全模式下LCD可以正常顯示,那么就表示VGA不能正常的上driver(VGA軟件驅(qū)動).安全模式也就是系統(tǒng)的診斷模式,以安全模式啟動時,系統(tǒng)只會加載系統(tǒng)所必須的組件,也就是加載最基本的驅(qū)動程序,而VGAdriver這時候是不會上的,這種情況基本上可以確定是VGA的問題,當(dāng)然,這要在排除電壓,clock和與NB之間聯(lián)絡(luò)的前提下.出了進安全模式這種驗證方法只外,其實系統(tǒng)本身也是可以設(shè)置的,如下圖所示.(一共有六種工作模式troubleshoot,下面是最基礎(chǔ)的兩種,有興趣可以進系統(tǒng)自己玩玩看)PreparedbyNB&VGA&VRAMVGA工作時有AC和Battery兩種不同的工作模式,很顯然,這樣的設(shè)計也是為了省電.兩種模式下+VGA_VCC的電壓值是不一樣的(1.0~1.1V;1.1~1.2V),這是通過PWRPLAY這個信號來自動調(diào)節(jié)的.所以,在遇到電池進系統(tǒng)會黑屏,檔機,花屏而用AC時正常的現(xiàn)象時,可以通過這一特點來進行分析(把Q6230下掉,就只剩下AC模式下的一種供電方式),當(dāng)然,可以進安全模式先驗證一下.有興趣也可以自己試著通過調(diào)節(jié)R7720/R7725/R7723的阻值,可以看到+VCC_CORE會跟著變化,但是不要調(diào)太高,+VCC_CORE超過1.3V的時候VGA就有被燒的危險.(Vail2.0)Preparedby藍屏藍屏是很常見的一種現(xiàn)象,這種現(xiàn)象和顯示其實是沒有多大關(guān)系的,是系統(tǒng)報錯的一個機制,是微軟件Windows操作系統(tǒng)在無法從一個系統(tǒng)錯誤中恢復(fù)過來時所顯示的屏幕圖象.導(dǎo)致藍屏的原因非常