信號量測判斷

1、 Page 2 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,都會導致系統(tǒng)不能正常開啟. 下面我們以 Page 3 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. Page 4 +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 SB RTC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

2、電,保證crystal的起振,保證SB里面CMOS設置 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). Page 5 在Battery模式下(未開機前),是沒有+V3A和+V5A的,這主要是基 于省電考慮而設計的模式,畢竟“待機時間”也是衡量筆記本優(yōu)劣 的一個標準. 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. Page 6 由下圖可以看

3、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rise time會變長,所以需要用U1把波型的rise time變 短,即讓電壓起來更快一點),發(fā)出VCC1_POR#_3,這很顯然是出 于對時序處理的設計. Page 7 在EC具備上述的條件之后,就會發(fā)出RSMRST# (resume well reset),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

4、.5/3/5S). 同樣是基于對省電的設計,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)可以恢復到S4之前的正常狀態(tài). Page 8 在+V1.5S電壓穩(wěn)定之后,U9(TPS51124)會發(fā)出V1

5、.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關電時將它的電快速放掉,防止 U2誤動作. Page 9 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_VID06(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0V1.4V),這樣一來,即提高了效率又可以省 電,這是基于CP

6、U不同工作模式的智能化設計. Page 10 +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(clock generator), 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 應該是第一步要做的,而且,必須要用示波器才能進行準確的測 量;另一方面,通過下圖線路告訴NB和SB,該線路的設計的作用 和之前提到的一樣. Page 11 如下圖所示,在SB_3S_VRMPWRGD(VRM Power Good)和 PM_PWROK (Power o

7、k)電壓high起來1ms后,SB才會發(fā)出 PLT_RST# (Platform reset).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 一個相當于與門的關系,生成H_PWRGD(CPUPWRGD).這點對 于分析主板非常有用.當然, 大

8、前提電壓和clock必須正常. Page 12 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)絡良好. 最后是H_ADS# (Address Strobe),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 debug card “00”的分水領).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

9、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debug card仍然不跑,那么,應該就是BIOS里面內(nèi)容錯誤 或者丟失,道理很簡單, 連debug card跑的代碼都是儲存在BIOS里的,所以不 跑是很正常的. Page 13 下圖是SB的S0S5S0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

10、醒”的主板 非常有用(對于不能開機和系統(tǒng)自動開關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, 這種情況在主板設計的初期可能會遇到,實際運用中導致這種現(xiàn) 象的情況以SB不良居多,當然,首先應該排除BIOS的可能,因為 其中有些的信號時序在BIOS是可調(diào)的,這點在設計初期也常被 運用來解決一些問題,簡單經(jīng)濟實用. Page 14 沒有獨立的顯示IC,顯示的任務就交給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. V

11、RAM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準.而對于沒有VRAM的機種,NB會根據(jù) VBIOS(即VGA BIOS)的設置在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. Page 15 既

12、然VRAM是存放顯示數(shù)據(jù)的地方,那么,當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 參考電壓不準確,顯然,數(shù)據(jù)會失真,導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,特別是負責VRAM模塊的參考 電壓,白屏現(xiàn)象多是由VGA不良導致的; 4.VBIOS(這種現(xiàn)象非常少見,

13、但個人 認為最好首先排除); 5.斷線當然也是一種可能,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(031;3264),所以軟件上顯示為ABCD四組,每組分別對 應一對VRAM)出現(xiàn)了問題,條件是必須在DOS模式下運行.(以Vail為例) Page 16 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

14、的是 BIOS問題.(這里只討論debug card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負責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VGA driver這時候是不會上的,這種情況基本上可以確定 是VGA的問題,當然,這要在排除電壓,clock和與NB之間聯(lián)絡的前提下

15、. 出了進安全模式這種驗證方法只外,其實系統(tǒng)本身也是可以設置的,如下圖所 示.(一共有六種工作模式troubleshoot,下面是最基礎的兩種,有興趣可以進系 統(tǒng)自己玩玩看) Page 17 VGA工作時有AC和Battery兩種不同的工作模式,很顯然,這樣的設計也是為 了省電.兩種模式下+VGA_VCC的電壓值是不一樣的(1.01.1V;1.11.2V),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) Page 18 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