2024年2月17日发(作者:)
技嘉GA_Z170N_GAMING5时序分析完美修订版
附电路图
原创帖请求加精
由于新主板1xx和2xx以及3xx的电路设计基本上一样,希望我的分析能给大家带来一些启示
待机阶段
1. VCCRTC
CMOS电池经过一个1k(NRB)电阻和一个双二极管(ND1),产生N_RTCVDD给桥的实时时钟电路供电,以保存CMOS设置参数,保证时钟芯片的运行。
2. RTCRST#
CMOS电池经过一个1k(NRB)电阻和一个双二极管(ND1),经过一个电阻(NR172)限流,经过一个电容(NC20)延时后,产生N_RTCRST给桥BC10脚,复位桥内的实时时钟电路,桥内的实时时钟电路开始工作。
3. SRTCRST#
CMOS电池经过一个1k(NRB)电阻和一个双二极管(ND1),变成N_RTCVDD给桥的同时,经过一个电阻(NR66)限流,在经过一个电容(NC1)延时,产生N_SRTCRST信号送给桥的BB10脚,复位桥内的ME模块。什么是ME模块?我个人理解就是英特尔嵌入到桥内的一个小电脑,这个小电脑本身就是一个独立的电脑,英特尔可以通过它对你的电脑进行升级。鬼才知道是不是光明正大的留后门。这家伙的权限超高,还没开机就已经获得了复位信号。所以全国产的电脑实在是很有必要呀!
4. 32.768HZ晶振
桥得到VCCRTC供电和RTCRST后,实时时钟晶振起振,产生32.768hz的时钟信号,提供给桥RTC模块、SPI模块、和ME模块使用。
5. VCCDSW_3p3(深度睡眠待机电压)
本身这个Z170的桥是支持深度睡眠的,但是这块主板显然是不支持这个功能,直接把深度睡眠待机电压接到了3VDUAL_PCH上,取消了深度睡眠功能。
6. DSW_PWROK(深度睡眠待机好)
这个信号是由IO的53脚发出的DPWORK更名为N_PCH_DPWROK,然后给桥的AV11脚,中间由3V双路供电提供上拉。因为此信号必须要在IO工作后才能产生,所以很显然是取消了深度睡眠功能。
7. SLP_SUS#
桥发出的SLP_SUS#信号出来后命名为N_DEPSLP信号,本来这个信号可以控制主待机电压好(RSMRST)实现深度睡眠,可惜主板取消了深度睡眠功能,由“不上件”看出来,其实这个信号相当于悬空了。
8. +5VSB
前面的深度睡眠都取消了,假设从现在插入ATX电源,紫色线输出+5VSB。
9. 5VDUAL(5v双路供电)
当插入ATX电源后,紫色线输出5VSB待机供电。经过P沟道MOS管(Q31),转变为5VDUAL电压。由于Q31为P沟道,所以1脚为低电压导通,将5VSB转变为5VDUAL。
注意:这里我重点讲一下5V双路供电的实现
5v双路电压的开启信号5VAUX_SW是由IO的46脚输出的。
待机时,刚开始插入ATX电源,没有IO的供电,IO不能满足工作条件,所以这个信号相当于是悬空状态。所以Q31的1脚得到的电压,是经过了5VSB被三个电阻(R52、R53、R56)分压后的电压,这个电压很低,只能够保证Q31的导通。Q30前级的电路由于没有供电,处于关断状态。这个时候的5VDUAL由5VSB供电。
开机后,IO从46脚输出5VAUX_SW,注意这里的信号是高电平有效,这个电压将会使Q51导通,Q32截止,Q30导通,直接将ATX提供的VCC(红色5V)转变为5VDUAL。同时Q311脚的电压由于5VAUX_SW高电平的加入,电压升高,Q31关闭。这时5VDUAL由ATX的VCC5V直接供电。
这样就实现了5VDUAL电压的切换。
10. 3VDUAL(3v双路供电)
3VDUAL是从5VDUAl得到的,中间通过一个L1085三端线性降压器的降压,得到了3VDUAL电压。
当开机时,由ATX的VCC3(橙色3.3V)直接取代3VDUAL供电。
11. 3VDUAL_PCH
IO以及桥在待机及深度睡眠的主供电。由一颗1117(三端线性稳压器)将ATX 5VSB电压转化得到。由于取消了深度睡眠功能,简化了供电电路,直接由线性稳压器输出。
12. VCCPRIM_3p3
桥的主待机供电,待机时由3VDUAL提供,开机后由VCC3(ATX橙色3.3V)提供。
13. VCCPRIM_1P0
这个电压也是桥在待机状态的主电压,直接和VCC1_0_PCH相连。
待机时,电路产生3VDUAL电压后,经电阻分压(NPR16和NPR17)将NPQ3(pnp三极管)打开,NPQ4(N沟道MOS管)的G极电压为0,NPQ4关闭。产生P1V0_PCH_EN信号将NPU1(PWM芯片)开启,将5VDUAL电压降压为VCC1_0_PCH电压,为桥供电。
开机后电路从12V(ATX黄12v)取电,产生VCC1_0_PCH电压
并且VCCST_VCCPLL和VCC1_0_PCH以0欧电阻(NR1)直接相连,产生锁相环供电。
14. RSMRST#(主待机电压好)
当前面各项条件满足后,IO由114脚发出O_RSMRST到桥的BA11脚,告知桥主待机电压已经满足,可以随时开机上电。
触发开机
15. SUSCLK(桥发出的32.768HZ时钟)
桥收到IO的RSMRST#信号后,会由桥发出32.768hz时钟,笔记本中会发给EC,用于同步EC和桥的实时时钟。这里提供给了板载的WIFI芯片。
16. PWRBTN#(按开机键)
按开机键产生_PWRBTSW信号,送至IO的104脚。IO发出O_PWRBTSW信号到桥的AT13脚
17. SLP_S5#
当桥接收到IO发出的开机信号后,桥发出了SLP_S5#信号。这个信号在这个主板中用来开启,主板雷电接口的复位。
18. SLP_S4#
这个信号被用于开启DDR的VPP_25V供电。
由桥发出的SLP_S4#信号,被命名为N_S4_S5送至MAQ8的栅极,开启MAQ8管。当MA_EN信号正常时,MAQ9也被开启,5VSB被拉低,MAQ7关闭,这时VPP25_EN为高电平,开启MAU3芯片,产生VPP_25V供电。由于VPP_25V的电压开启,需要MA_EN的参与,所以这个电压的产生晚于内存主供电。也就是说在SLP_S3#以后才能产生VPP_25V电压。
19. SLP_S3#(非常重要的信号,开启ATX供电和内存供电)
IO的100脚收到桥AW15脚传来的N_SLP_S3#信号后,从IO的105脚发出_PSON信号,将ATX绿线电压拉低,ATX开始输出各路ATX供电VCC(+5V)、VCC3(+3.3v)、+12V
由桥的AW15脚发出的N_SLP_S3信号,送至IO的100脚,IO收到这个信号后从93脚,发出MA_EN信号。这个信号十分重要,是全板供电的重要路标。
产生各路重要供电
20. VDDQ(内存主供电)
IO发出的MA_EN信号,将MAQ11打开,将MAQ10闭合,DDR_EN为高电平。它送至MAU2(PWM芯片)开启PWM电路,将5VDUAL降压为VDDQ(1.2V内存主供电)
21. DDRVTT(内存跟随电压)
由CPU的AC36脚发出的DDR_VTT_CNTL信号,经过0欧电阻NAR110更名为DDRVTT_EN,送至MAU1的第7脚,开启DDRVTT电压(1.1V),注意:这个有点逻辑不清楚,根据标准时序,他就应该在VDDQ产生后产生,但是根据电路分析,CPU工作了以后它才能被开启。我查了资料,书面解释VTT主要为DDR的地址、控制线等信号的信号完整性而提供的终端电阻电源。也叫做跟随电压,它要跟随VDDQ。有资料称,这个电压是为了稳定内存信号传输,即使去掉也不一定会影响电路运行。所以我猜可能这个电压在这里是没有出现的,到了CPU开始工作了,才能正常输出电压。
22. SLP_A#、SLP_LAN#、SLP_0#
这个三个个信号没有用,被悬空
23. VCCIO(总线供电)
IO从42脚发出VCCIO_EN经更名为VCCIO_EN_1后,送至DCU1(LM358比较器)5脚,经电路线性降压,将VDDQ降压为VCCIO(0.95V总线供电)
24. VCCSA(系统代理供电)
当内存主供VDDQ电和总线供电VCCIO都正常后,DCQ3和DCQ4都导通,DCQ2的G极为低电平,DCQ2截止。
VCCSA_EN为高电平,送至DCU1(lm358)的3脚,电路线性输出VCCSA为系统代理供电。
25. VR_ENABLE(CPU主供电,这个也是由SLP_S3#开启的,参考了华硕厂的资料得知)
注意:这个信号是VCC3和+12正常后,被SLP_S3#在IO内部开启的,(被SLP_S3#开启内存主供电VDDQ后,经过电路转化,产生VTTDDR供电,根据标准时序应该是这样的,但是这个板子对于VTTDDR的出现与否没有检测电路,只有等CPU工作后才会输出信号控制VTTDDR的电压。)条件正常后,IO 43脚发出VTT_PWRGD信号,到CPU电源管理芯片的8脚,开启CPU的核心供电VCORE。这时电源管理芯片无法读取SVID还没有正常开始工作。
26. VCCST_VCCPLL(锁相环供电)
由于前面已经由VCCST_VCCPLL和VCC1_0_PCH以0欧电阻(NR1)直接相连,产生了锁相环供电和VCCST电压。所以此时这个电压已经产生了。
27. PWOK(ATX灰线的电源好)
主供电VCC3到达+2.1V后,延迟300到500毫秒,ATX电源灰线输出PWOK信号给IO的48脚,告知IO ATX电源好。
28. N_PCH_VRMPWRGD和SYS_PWROK
当IO发出了VTT_PWRGD开启了CPU电源管理芯片后,经过延时。
由IO第85脚,发出N_PCH_VRMPWRGD经过一个0欧电阻(NR30)后改名为PCH_PWROK。
当IO接收到ATX电源灰线发出的PWOK后,由IO的 61脚,发出O_PWROK1经过一个0欧电阻(NR29)后改名为PCH_PWROK。
由N_PCH_VRMPWRGD和O_PWROK1相与以后得到的PCH_PWROK,被送至桥的AW11脚,告诉桥S0状态电压正常
由N_PCH_VRMPWRGD和O_PWROK1再次相与以后得到的SYS_PWROK,被送至桥的AY1脚,告诉桥系统供电正常
29. VCCST_PWRGD
由电路转化将N_PCH_VRMPWRGD变为CPU_VCCST_PWOK,送至CPU的U2脚。
30. 25M晶振起振
当桥收到PCH_PWROK后,桥的25M晶振起振,产生各路主时钟信号,给各芯片正常工作提供必要条件。
31. PROCPWRGD
桥从AM3脚发出PROCPWRGD同时IO的80脚发出CPUPWRGD信号两者相与,得到N_CPUPWROK信号,告之CPU开始工作,CPU第一次发送SVID给电源管理芯片,开始输出VCORE
32. PLTRST#
根据时序当桥收到SYS_PWROK后,桥发出平台复位信号N_PFMRST给IO的66脚,IO收到平台复位信号后,发出其他设备的复位信号。
33. DRAM_RESET#(内存服务)
桥BC14脚发出_DDR3_RST信号到内存槽,将内存复位。
34. PLTRST_CPU#(CPU复位)
桥AK2脚发出PLTRST_CPU#更名为N__CPURST到CPU的E7脚将CPU复位。
35. 开始跑码,读取BIOS
当得到复位信号后CPU通过DMI总线通过桥的SPI总线读取BIOS。
36. CPU SVID
自检过内存以后,CPU再次发出PVIDSLCK、PVIDALRT、PVIDSOUT信号给CPU电源管理芯片,重置VCORE电压
37. VCCGT
通过CPU的PVIDSLCK、PVIDALRT、PVIDSOUT信号给CPU电源管理芯片,产生集显供电,显示器亮机。


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