这是我从其他地方转来的EC跟BIOS之间的关系及上电原理

会员202554

    我觉得这个对新手学习理解还是比较不错  我自己也是一个新手，深知想深入学习一些东西，还是要从最基本的学习开始，有懂的朋友希望发表一下自己的理解方式，大家一起进步!
     在我们平时的工作和生活中，总是想挖掘他表面下更深层次的内涵，追求自己远大的理想，以至于达到最高的境界。下面结合这篇有关于EC的论述，来了解笔记本最底层的EC与电源，与开机的关系，从而提高笔记本的维修理论水平。
        BIOS（基本输入输出系统）在整个系统中的地位是非常重要的，它实现=了底层硬件和上层操作系统的桥梁。比如你现在从光盘拷贝一个文件到硬盘，您只需知道“复制、粘贴”的指令就行了，您不必知道它具体是如何从光盘读取，然后如何写入硬盘。对于操作系统来说也只需要向BIOS发出指令即可，而不必知道光盘是如何读，硬盘是如何写的。BIOS构建了操作系统和底层硬件的桥梁。而我们平时说的BIOS设定仅仅是谈到了其软件的设定，比如设置启动顺序、禁用/启用一些功能等等。但这里有一个问题，在硬件上，BIOS是如何实现的呢？毕竟，软件是运行在硬件平台上的吧？这里我们不能不提的就是EC。      
        EC（Embed Controller，嵌入式控制器）是一个16位单片机，它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。EC在系统中的地位绝不次于南北桥，在系统开启的过程中，EC控制着绝大多数重要信号的时序。在笔记本中，EC是一直开着的，无论你是在开机或者是关机状态，除非你把电池和Adapter完全卸除。在关机状态下，EC一直保持运行，并在等待用户的开机信息。而在开机后，EC更作为键盘控制器，充电指示灯以及风扇和其他各种指示灯等设备的控制，它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。主流笔记本系统中
        现在的EC有两种架构，比较传统的，即BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC，然后EC通过LPC接到南桥，一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH中的，也就是和BIOS共用一个FLASH。右边的则是比较新的架构，EC和FLASH共同接到LPC总线上，一般它只使用EC内部的ROM。至于LPC总线，它是INTEL当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。 EC上一般都含有键盘控制器，所以也称KBC。那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢？在这里我们先简单的分析一下。在系统关机的时候，只有RTC部分和EC部分在运行。RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息，而EC则在等待用户按开机键。在检测到用户按开机键后，EC会通知整个系统把电源打开，CPU被RESET后，会去读BIOS内一个特定地址内的指令（其实是一个跳转指令，这个地址是由CPU硬件设定的）。这里开始分两种情况，1 CPU发出的这个地址通过FSB到北桥，然后通过HUB-LINK到南桥，通过LPC到EC，再通过X-BUS一直到达BIOS。在CPU读到所发出的地址内的指令后，执行它被RESET后的第一个指令。在这个系统中，EC起到了桥接BIOS和南桥（或者说整个系统）的作用，在CPU发出的地址到南桥后，会直接通过LPC到BIOS，不需要EC的桥接。     
        这里需要说明的是，对于台式机而言，一般是不需要EC的。这里原因有很多：比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能，他已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态；其次由于笔记本的键盘不能直接接到PS/2接口，而必须接到EC之上；还有就是笔记本有更多的小功能，比如充电指示灯、WIFI指示灯、Fn等很多特殊的功能，而且笔记本必须支持电池的充放电等功能，而智能充放电则需要EC的支持；另外，笔记本TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。这些原因导致了笔记本使用EC来做内部管理的必要性。     
        总体来说，EC和BIOS都处于机器的最底层。EC是一个单独的处理器，在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。     
        看到这里，我想大家也明白EC到底是呵方神圣。如果说BIOS 是底层系统的话，那EC 似乎更加底层。   
       在南桥上还有一个功能块就是电源管理单元（PM，Power Management），一般来说，他和EC来共同配合完成。这里包括从开机键按下后，启动，待机，休眠，关机的全部功能。还包括对背光亮度，声音等的控制等等。至于现在Intel的Speed Step技术，也有部分功能是透过南桥来实现的（南桥发送SLP、STPCLK（sleep，Stop Clock）来实现睡眠、深睡眠等）。
        这部分的设计比较简单，只需要点到点的连接南桥和CPU即可。
        逻辑上的开机过程：
        开机过程对于电脑设计是至关重要的。在笔记本电脑打好PCB后第一次开机时，如果电源的时序正确了，其他的问题都比较好解（一般来说时序正确的话机器都能开起来）。最怕的就是电源时序不对，机器开不起来，这才是最要命的。在笔记本内部的电压有好几种， 首先是RTC电源，这部分电力是永远不关闭的，除非电池（纽扣电池）没电并且没接任何外部电源（比如电池和电源适配器）。RTC用以保持机器内部时钟的运转和保证CMOS配置信息在断电的情况下不丢失；其次，在你插上电池或者电源适配器，
          但还没按power键的时候（S5），机器内部的开启的电称为ALWAYS电，主要用以保证EC的正常运行；
          再次，你开机以后，所有的电力都开启，这时候，我们称为MAIN电(S0)，以供整机的运行；
          在你进待机的时候(S3)，机器内部的电成为SUS电，主要是DDR的电力供应，以保证RAM内部的资料不丢失；
          而休眠(S4)和关机(S5)的电是一样的，都是Always电。其中，上文中括号内的是表示计算机的状态（S0-开机，S3-待机，S4-休眠，S5-关机）。
        现在我们假设没有任何的电力设备在供电（没电池和电源），这时候，机器内部只有RTC电路在运作，南桥上会接有一个3V的纽扣电池来供给RTC电力，以保持内部时间的运行和CMOS信息。
        南桥的启动时序 !
        根据前面的Power Status,我们来分析一下开机的过程。在插上电池或者电源的时候，机器内部的单片机EC就Reset并开始工作，等待用户按下Power键。在此期间的时序是：ALWAYS电开启以后，EC Reset并开始运行，随后发给南桥一个称为‘RSMRST#’的信号。这时候南桥的部分功能开始初始化并等待开机信号。这里要注意，这时候的南桥并没有打开全部电源，只有很少一部分的功能可用，比如供检测开机信号的PWRBTN#信号。
      在用户按下Power键的时候，EC检测到一个电平变化（一般时序是：高-低-高），然后发送一个开机信号（PWRBTN#）给南桥，南桥收到PWRBTN#信号后依次拉高SLP_S5#,SLP_S4#,SLP_S3#信号，开启了所有的外围电压，主要是+3V，+5V以及DDR2.5V等，并发送PM PWROK信号，这信号表明外围电源正常开启。
        PM PWROK将作为一个使能信号发送到CPU外围VCCP的电压Generator，并开启VCCP。在此之后，VCCP Generator会发出CORE_VR_ON来开启CORE VR（即CPU的核心电压）。至此，整机的电压已经全部开启。
        在用VR_PWRGD_ICH这个信号通知南桥CORE VR成功开启后，南桥会发出PCI RST#信号到PCI总线，于是总线上的设备都被初始化（包括北桥），并同时发出H_PWRGD来通知CPU它的核心电压已经成功开启。然后北桥发出H_CPURST#信号给CPU，CPU被RESET，并正式开始工作。
        在用户需要进入待机模式（S3）的时候，系统的ACPI和windows同时运作，拉低SLP_S3#，并保持SLP_S4#和SLP_S5#被拉高，以关闭了MAIN电，系统则进入待机模式。
        而在需要进入休眠或者关机模式时，同时拉低SLP_S3#、SLP_S4#和SLP_S5#，关闭除了RTC以外的电源。当然，在这一系列的过程中，需要操作系统和BIOS的共同协作，对硬件来说，只需要保证在特定的状态保证特定的电压供给即可。
        当机器要要从S0进入S5，即关机的时候，也会有一定的时序进行，基本上就是前面时序的逆运行。
       以上就是整个硬件的开机、进入S3，S5的过程，当然不同的硬件有不同的开机过程，这里说的不过是最普通、最为常见的一种

会员962

非常好的文章。简单明了的概括了EC和笔记本的上电过程。

会员21294

恩，是个不错的资料，温故而知新

会员208129

是一篇很好的上电时序文章，如果再给出32.768、14.318晶振，以及相关正电器分频、倍频器以及时钟的产生时序，当然了能够阐述时钟产生的不同阶段电压输出以及单片机运行的时序就更加完美了。这是我们多数维修人员所需要的。期盼中！！

会员173338

听不明白啊

会员152922

看了会。 学习了。

会员263509

好东西，不过还是不够详细

会员210975

新手学习  好东西啊

会员232608

很好的资料，对学习上电时序很有帮助··

会员195292

收藏一下有时间看看谢谢楼主啊

会员237444

   恩 。感谢LZ的分享。

会员257054

资料不错啊，对于我们新手，，为以后学本本维修打好基础！！以前还不知EC是什么玩意来的！！

会员251912

谢谢！学习了！复习下！

会员41229

非常好，尤其对新手来说，非常实用！