COMExpress电源管理和上电时序.docx
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COMExpress电源管理和上电时序
COM-Express电源管理和上电时序
COM-E模块的电源管理和上电顺序解析
一、AT模式和ATX模式区别
AT电源模式,只向COM-Express模块提供一个12V电压。
如果想要模拟ATX模式,就需要额外的DC/DC或LDO来提供5V和3.3V。
AT模式下是没有Standby电源的。
图1AT电源
ATX电源,能够提供12V,-12V,5V,3.3V,5VSB等。
ATX电源能够向COM-Express模块提供5VSB电源。
如果载板上还需要其他电源,如3.3V或5V,可通过额外的DC/DC或LDO实现。
如果载板上没有SuperIO输出PS_ON#信号开启ATX电源开关,那么COM-E模块的SLP_S3#或SLP_S5可以通过一个switch来控制PS_ON#。
图3没有SuperI/O的ATX电路
三、COM-Express模块的电源状态
表1电源状态
状态
描述
注释
G3
机械关闭
机械开关将交流电源断开。
系统功耗接近于0,唯一的耗电单元是电池供电的RTC电路。
S5
软关闭
除了5VSBY供电的子系统外,其余部分都关闭。
此时,没有系统上下文保留,5VSBY的功耗取决于不同的系统,一般是几十mA到几百mA。
S4
挂机到磁盘
除了5VSBY供电的子系统外,其余部分都关闭。
系统上下文保留在硬盘上(硬盘是断电的)。
5VSBY的功耗在几十mA到几百mA之间。
S3
挂起到内存
除了包含RAM的子系统外,其余部分关闭。
挂起电源由5V挂起轨提供。
系统上下文保留在内存中。
5VSBY的功耗在几百mA到2A之间。
S1
睡眠状态
硬件管理保留所有上下文。
S1状态中,部分元器件进入低功耗状态。
S0
开机
系统处于正常开机状态。
表2电源状态行为
状态
SUS_S5#
SUS_S4#
SUS_S3#
G3
NA
NA
NA
S5
L
L
L
S4
H
L
L
S3
H
H
L
S0
H
H
H
表3电源管理信号描述
信号
引脚
描述
IO
备注
PWRBTN#
B12
电源按键低电平有效信号,用于将系统从S5(软关机)状态唤醒。
下降沿触发。
输入,3.3VCOMS
驱动电流≥10mA
SYS_RESET#
B49
复位信号输入。
外部电路(如复位按钮)可能将该信号驱动为低电平,以将系统模块置于硬件复位状态。
输入,3.3VCOMS
驱动电流≥10mA
CB_RESET#
B50
复位信号输出。
从COM-E模块到载板。
该信号能被驱动为低电平,从而复位载板上的外部器件。
输出,3.3VCMOS
PWR_OK
B24
ATX电源产生的PowerOK信号,用于通知COM-E模块DC工作电压在正确操作所需的范围内。
输入,3.3VCOMS
SUS_STAT#
B18
挂起状态信号,用于指示系统马上进入低功耗状态。
该信号可用于指示载板外设,进入掉电状态。
输出,3.3VCMOS
SUS_S3#
A15
S3睡眠控制信号表示系统驻留在S3状态(挂起到RAM)
输出,3.3VCMOS
该信号可用于通过“PS_ON#”信号控制ATX电源。
SUS_S4#
A18
S3睡眠控制信号表示系统驻留在S4状态(挂起到硬盘)
输出,3.3VCMOS
SUS_S5#
A24
指示系统驻留在软关闭状态。
输出,3.3VCMOS
WAKE0#
B66
PCI-E唤醒时间信号;
输入,3.3VCOMS
WAKE1#
B67
通用唤醒信号。
输入,3.3VCOMS
BATLOW#
A27
电池电压低输入信号。
电池电压低时,外部电路将该信号驱动为低。
输入,3.3VCOMS
四、AT电源工作在ATX模式
AT电源只提供12V,而不提供5VSBY。
如果使用AT电源工作在ATX模式,有一种方法来控制ATX电源管理。
ATX模式需要5VSBY,可以使用AT电源的12V转换输出。
COM-Express模块上的芯片组需要5VSBY才能启用电源开/关和ACPI功能的控制机制。
5VSBY应由载板电路从AT电源的12V产生。
ATX工作模式下,当COM-Express处于S0/S1状态时,可以通过使用电源开关在打开AT电源12V输入,并在S3/S4/S5状态中关闭AT电源输入电源。
通过COM-Express模块输出的SLP_S3#控制PMOS,从而控制AT电源的12V是否输入到COM-Express。
对于ATX电源,按下电源键能够开启或关闭由SLP_S3#控制的系统电源。
在S3模式,COM-Express是一直由载板提供的,但是在AT电源的12V应该在载板上关闭,不再向COM-Express模块提供。
该部分的电路原理图如下所示。
图4AT电源工作在ATX模式
五、ATX上电时序分析
图5电源按键控制下的ATX启动时序
(注:
CEX表示COM-E模块)
说明:
1.VCC_5V_SBY是一直存在的;
2.按下PWR_BTN#,向COM-E输入一个下降沿信号;
3.COM-E被唤醒,COM-E模块的SUS_S3#引脚,输出从低电平变为高电平;ATX模式下,该信号通常用于触发ATX电源的PS_ON#信号;
4.PS_ON#信号是ATX电源上的一个输入信号,低电平有效。
用于控制ATX电源上12V、5V、3.3V、-12V等的输出。
5.PS_ON#有效后,ATX电源所有电源使能,包括12V、5V、3.3V。
6.PWR_OK,ATX所有输出电源达到固定电压之后,ATX电源的PWR_OK引脚输出高电平,连接到COM-E模块的B24脚,告知COM-E模块,所有电源已经OK啦,你可以进行下一步动作啦。
7.COM-E模块接收PWR_OK信号以后,使能模块上内部电源。
8.COM-E模块的CB_RESET#和PCI_RESET#拉高。
1.CB_RESET#是COM-E模块对载板器件的复位信号,低电平有效。
2.PCI_RESET#是COM-E模块对PCI设备的复位信号,低电平有效。
9.以上动作完成后,BIOS开始启动,进入开机的软件流程。
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- COMExpress 电源 管理 时序