Формирование напряжений и сигналов запуска ноутбука

Предисловие: Посмотрев видео на просторе интернета про формированию сигналов и напряжению ноутбука, на примере платы LA-B102P, решил написать статью, в которой много чего узнает интересующийся читатель.

И так начнем с самого основного на мой взгляд , те разновидность напряжений и сигналов. Они делятся на две основные категории, то что образуется до нажатия кнопки, и то что после нажатия кнопки питания ноутбука. Рассмотрим по шагам:
1) 1- 11 шаги Always on (перевод Постоянно включен Напряжения которое появляется до включения кнопки питания)
2) 12-35 шаги After Power on Switch (перевод После включения питания) напряжения с сигналами которые появляются после нажатия кнопки включения ). Рассмотрим плату ноутбука и найдем основное входное напряжение так называемое Vin рис1 оно и будет у нас первым шагом в нашей группе Always on, это напряжение ка вы поняли подается с блока питание ноутбука. Следующим напряжением является в нашей под категории выше уже сказанной вторым шагом BATT+. Это напряжение сформированное схемой заряда на микросхеме PU301 и ключей PQ310 и PQ312, для зарядки аккумулятора, ниже показанное на рис1.
рис 1
Следующий третий шаг напряжение сформированное 2 ключами PQ301, PQ302, и Pq303 в зависимости от чего питается ноутбук, B+ это основное высокое напряжение с него формируются все остальные напряжения, которое подается на шим преобразователи основных питателей.
рис 2
Так рассматриваем дальше, и на четвертом шаге у нас напряжение +RTCVCC, сформированное с помощью JBATT1, PR105, PD101, R711, те с помощью часовой батарейки.
рис 3
Следующий пятый шаг +3LVP это напряжение сформировано с помощью PU401, вывод (5), название вывода LDO (low drop out перевод малое падение напряжения те линейный стабилизатор с малым выходным падением напряжения).
Как оно сформировалось:
после появление напряжения B+ прошедшее через PL401 появляется на выводе 8 PU401, тем самым через внутренний линейный стабилизатор уже формируется напряжение +3VLP(я предполагаю, что сигнал+3VLP производители сократили из таких слов +3V LDO POWER ).
Это напряжение поступает на вывод 111 показан на рис 4 с названием EC_VDD0 микросхемы U28 . Она является (Embedded Controller-встроенный контроллер ) дальше EC отвечающая за запуск ноутбука , периферию и мониторинг. EC при подаче напряжения запускает свою внутреннюю прошивку и формирует запускающие сигналы, один из них, те шестой шаг EC_ON через резистивный делитель PR406 и PR409 формирует сигнал 3V5V_EN для запуска PU401 и Pu402, которые формируют седьмой и восьмой шаги это +3VALW +5VALW(я предполагаю, что производители сократили название это +3V Always +5V Always )
рис 4
Дальше в формирование последующих шагов напряжений вступает 3V/5VALW_PG, сформированное с помощью PU401 вывод (2). Это напряжение запускает шаг девять ШИМ контроллер PU602 через резистор PR607. На выводе 10(LX) PU602 через катушку PL603 и перемычку PJ603 формируется +1.0VALW. Также в шаге десять тоже участвует 3V/5VALW_PG запускающее ШИМ контроллер PU601через резистор PR604. На выводе 3 (LX) PU601 через катушку PL601 и перемычку PJ602 формируется +1.8VALW. Все это показано на рис 5.
рис 5
Следующий одиннадцатый шаг ON/OFF# это вывод 114 EC и вывод 4 JPWRB1.Сигнал приходящий от кнопки включения питания ноутбука с активным низким уровнем приходит на эти выводы рис 6.
рис 6
Вот мы и закончил первую группу напряжений которая называется как выше было сказано Always on. А теперь в таблице ниже повторим их:

Переходим к второй подгруппе напряжений как сказано выше After Power on Switch, это те напряжения которые появляются после нажатия кнопки питания, шаг 12 в общем списке и первый во второй подгруппе After Power on Switch напряжений, сигнал EC_RSMRST# (Embedded Controller resume reset) вывод 100 EC. Активный сигнал 0 что свидетельствует значок #, когда он равен 0 то PMC (Power Management Controller-контроллер питания) процессора сброшен. При нажатии на кнопку питания ноутбука EC_RSMRST# переходит в режим 1 равный 3.3v, переводит PMC процессора в рабочий режим. Все это показано на рис. 7.
рис. 7
Следующий сигнал 13 в общем списке и второй в подгруппе After Power on Switch напряжений PBTN_OUT# (power booton out-выход сигнализирующий о нажатии кнопки питания ) активный уровень 0. При нажатии кнопки питания переходит в 0 и возвращается в 1. Поступает из вывода 122 на вывод процессора J26 PMC_PWRBTN# через R1058 0 Om.Как показано на рис. 8
рис. 8
Продолжаем, следующий сигналы 14 и 15 в общем списке а также третий и четвертый в подгруппе After Power on Switch напряжений PMC_SLP_S4#(Power Management Controller sleep state 4выход контроллера питания в ACPI условие 4 )и PMC_SLP_S3#(Power Management Controller sleep state 4выход контроллера питания в ACPI условие 3 ) активные уровни 1 для рабочего состояния работы ноутбука.рис. 9
рис. 9
Давайте вспомним ACPI-(Advanced Configuration and Power Interface- усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием). Имеет глобальные состояния:
G0(S0) (Working) — нормальная работа, (полностью работает, все напряжения присутствуют).
S1 («Power on Suspend» (POS) в BIOS) — состояние, при котором все процессорные кэши сброшены и процессоры прекратили выполнение инструкций. Однако питание процессоров и оперативной памяти поддерживается; устройства, которые не обозначили, что они должны оставаться включенными, могут быть отключены;
S2 — более глубокое состояние сна, чем S1, когда центральный процессор отключен, обычно, однако, не используемое;
S3 («Suspend to RAM» (STR) в BIOS, «Ждущий режим» («Standby») в версиях Windows вплоть до Windows XP и в некоторых вариациях Linux, «Sleep» в Windows Vista и Mac OS X, хотя в спецификациях ACPI упоминается только как S3 и Sleep) — в этом состоянии на оперативную память (ОЗУ) продолжает подаваться питание, и она остаётся практически единственным компонентом, потребляющим энергию. Так как состояние операционной системы и всех приложений, открытых документов и т. д. хранится в оперативной памяти, пользователь может возобновить работу точно на том месте, где он её оставил — состояние оперативной памяти при возвращении из S3 то же, что и до входа в этот режим. (В спецификации указано, что S3 довольно похож на S2, только чуть больше компонентов отключаются в S3.) S3 имеет два преимущества над S4: компьютер быстрее возвращается в рабочее состояние, и, второе, если запущенная программа (открытые документы и т. д.) содержит конфиденциальную информацию, то эта информация не будет принудительно записана на диск.
S4 («Спящий режим» (Hibernation) в Windows, «Safe Sleep» в Mac OS X, также известен как «Suspend to disk», хотя спецификация ACPI упоминает только термин S4) — в этом состоянии всё содержимое оперативной памяти сохраняется в энергонезависимой памяти, такой, как жёсткий диск: состояние операционной системы, всех приложений, открытых документов и т. д. Это означает, что после возвращения из S4 пользователь может возобновить работу с места, где она была прекращена, аналогично режиму S3. Различие между S4 и S3, кроме дополнительного времени на перемещение содержимого оперативной памяти на диск и назад, — в том, что перебои с питанием компьютера в S3 приведут к потере всех данных в оперативной памяти, включая все не
сохранённые документы, в то время как компьютер в S4 этому не подвержен. S4 весьма отличается от других состояний S и сильнее S1-S3 напоминает G2 Soft Off и G3 Mechanical Off. Система, находящаяся в S4, может быть также переведена в G3 Mechanical Off (Механическое выключение) и все ещё оставаться в S4, сохраняя информацию о состоянии так, что можно восстановить операционное состояние после подачи питания.
G2 (S5) (soft-off) — мягкое (программное) выключение; система полностью остановлена, но под напряжением, готова включиться в любой момент. Влияние условий на состояния показано на рис 10.
рис 10
Если кратко с выше сказанного и условий таблицы то ,когда оба сигнала SLP_S3# и SLP_S4# ,в состоянии HI. то плата ноутбука в рабочем состоянии S0 (полностью работает, все напряжения присутствуют). Также в некоторых схемах вместо PMC_SLP_S3# и PMC_SLP_S4# может быть указано PM_SUSB#, PM_SUSC# те:
PMC_SLP_S3#=PM_SUSB#, PMC_SLP_S4#=PM_SUSC#
PM_SUSC# (Power Management Suspend Plane C Control)
PM_SUSB# (Power Management Suspend Plane B Control )
Давайте разберемся откуда эти сокращения, все это идет с прошлого, когда использовалась для построения схем архитектура южного и северного мостов, те чипсет (набор микросхем) состоял из Northbri dge северного моста который находился ближе к процессору (как на земном шарике в верху север в низу юг ) и Southbridg южный мост, тот который отвечал за периферию. Все это показано ниже на рис 10. Далее если мы возьмем дата шит любого южного моста к примеру VT8237 и найдем таблицу описания выводов, то найдем следующее:

Что обозначает:
SUSB# Power Management Suspend Plane B Control-power management STR and STD suspend
states. STR -Suspend to RAM STD-Suspend to DISk. Если посмотреть выше в статье где говорилось о состояния питания то мы увидим S3 «Suspend to RAM»
SUSC# Power Management Suspend Plane C Control-power management STD suspend state S4-«Suspend to disk». Вот поэтому в схемах используют и те и другие обозначения. Вот так все просто если разобраться .
рис 10

---

Пишу материал по мере свободного времени
не забывайте оставлять коментарии