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计算机开机启动过程  

2016-11-20 12:00:57|  分类: 电脑维修 |  标签: |举报 |字号 订阅

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计算机开机启动过程详解

一、开机触发

下面以南桥和I/O组成的开机电路为例,详解开机过程。常见集成了开机控制模块的I/O芯片主要包过

IT8712、IT8702、W83627F、W83627HF、W83697F等。

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   当电脑主机中的ATX电源没有接市电时,CMOS电池提供的3.0V供电通过电阻R196、二极管D3连接到南桥的VCCRTC和RTCRST#引脚为南桥和CMOS存储器供电。此时实时时钟电路在获得供电后开始输出32.768KHZ的时钟频率。

  当电脑主机中的ATX电源连接到市电时,ATX电源的第9脚开始输出+5V待机电压,并通过三端稳压器APL1084转换后输出3.3V待机电压。此电压通过二极管D3连接到南桥的VCCRTC、RTCRST#引脚,为南桥和CMOS电路供电。同时待机电压通过电阻R430连接到I/O芯片的PANSWH#引脚和开机键上,使I/O芯片的PANSWH#引脚和开机键的电压为高电平。此时I/O芯片内部的触发电路没有被触发,南桥没有通过PWRBTN#引脚接收到触发信号,因此从SLP_S3#引脚输出低电平信号。此低电平信号加在开机控制三极管Q38的b极,使三极管处于截至状态,所以ATX电源的第16脚的电压仍然为高电平,ATX电源处于关闭状态。

  当按下开机键的瞬间,开机键被接地,电压变成了低电平,此时开机键上的电压由高变低。I/O芯片的PANSWH#脚电压由高变低,但I/O芯片内部的触发器没有被触发,其输出端保持不变,南桥芯片的SLP_S3#引脚仍为低电平,ATX的第16引脚仍为高电平,ATX电源没有工作。

   当松开开机键的瞬间,开机键与地断开,开机键的电压又变成了高电平,此时,开机键通过I/O芯片的PANSWH#引脚向I/O芯片内部的触发器发送一个触发信号。I/O芯片内部的触发器被触发,同时通过PWRON#引脚向南桥的PWRBTN#引脚输出触发信号。南桥在接到触发信号后,通过SLP_S3#引脚输出高电平控制信号加在开机控制三极管Q38的b极,使b极为高电平,Q38导地接通,此时,ATX电源的第16脚电压变为低电平,ATX电源开始输出工作电压,主板在得到供电后启动。(当关闭计算机时,在按下开机键的瞬间,开机键的电压再次变为低电平,I/O芯片内部的触发电路没有被触发,主板仍然保持开机状态,当松开开机键的瞬间,开机键的电压变为高电平。此时I/O芯片内部的触发器又被触发,I/O芯片通过PWRON#引脚向南桥发出触发信号,南桥在接到信号后,从SLP_S3#引脚输出低电平控制信号,使开机控制三极管Q38的b脚为低电平,Q38截至。同时ATX电源的第16脚电压变为高电平,ATX电源停止工作,主板没了供电被关闭。)

二、复位

 ATX电源开始输出工作电压100-500ms后,ATX电源的第8脚(PG信号)有一个从低电平到高电平的变化过程,即0-1变化的电平信号。

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  此瞬间变化的0-1电平信号通过门电路芯片74HC14D后被分成了五路,一路通过PWROK端进入南桥芯片内部的系统复位控制模块,使南桥复位;一路通过PWROK端进入北桥芯片,为北桥提供PG信号;一路通过PWJ端进入BIOS芯片,BIOS电路提供复位信号;一路通过PG#端进入时钟发生芯片,为时钟电路提复位信号;一路通过PG#端进入电源管理芯片,为供电电路提供复位信号。复位信号进入这几个芯片后,首先使它们复位开始工作,为主板提供供电、时钟频率等。

  在南桥芯片复位后,其内部的系统复位控制模块开始工作,产生5路复位信号。一路通过PCIRST#端进入门电路芯片74HC14D,经过门电路放大后又分为5路,分别进入LAN管理芯片、SATA管理芯片、IDE接口、PCI插槽、1394管理芯片,为他们提供复位信号,使它们复位。

第二路复位信号通过PLTRST#端进入门电路芯片74HC14D,经门电路芯片放大后分为3路,分别进入I/O芯片、北桥芯片、PCI-E插槽或AGP插槽,使它们复位。当北桥复位后又产生1.5V复位信号并发送给cpu,使cpu复位。

第三路通过ICH_PWRGD进入CPU插座,为CPU提供PG信号。

第四路通过AC_RST#端进入音频芯片,为其提供复位信号。

第五路通过RCIN#端进入I/O芯片的KBRST端,为其内部的键盘输出管理模块提供复位信号。

(当电脑出现问题需要手动复位时,在按下RESET开关时,使其接地,在瞬间产生一个低电平信号,此信号通过三端二极管Q48后被分成两路。其中一路通过RESETCON#端进入I/O芯片,使I/O芯片复位;另一路分别进入南桥芯片的复位控制模块和时钟发生芯片,使它们复位。接下来的过程与自动复位电路相同。)

三、post自检

  当 主机电源开始供电时,cpu接受到VR(电压调节系统)发出的一个电压信号,然后经过一系列的逻辑单元确认cpu运行电压后,主板芯片接收到发出“启动”工作的指令,让cpu复位。接着cpu发出寻址信息寻找自检程序,寻址信息通过前端总线发向北桥芯片,北桥接到寻址信息后,再发给南桥芯片,南桥接到寻址信息后,通过PCI总线传输到ISA总线,再由ISA总线控制器和译码器向 bios芯片传送16位地址信号。之后bios芯片再通过ISA总线、PCI总线、北桥、前端总线向cpu输出自检程序,cpu收到自检程序后开始自检并启动计算机。

四、启动驱动器

完成post自检后,bios系统启动自举程序,bios芯片首先安照系统cmos设置中保存的启动顺序搜索软硬盘驱动器以及CD-ROM、网络服务器等有效的启动驱动器,读入操作系统引导记录,然后将系统控制权交给引导记录,并由引导记录来完成系统的顺序启动。

 

 

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