苹果上电时序详细分析.doc

APPLE上电时序详细分析一：待机篇（1）H8进入待命状态过程：1、首先当插入AC时经保险F6905产生-PP18V5_DCIN_CONN电压。此电压经D905双二极管后加到U6990的第三脚做为主供电，同时还加到它的SD#脚，上拉为高电平保持无效状态。此双二极管在这里主要起一个电源切换的作用，成一个或的关系。如果由电池开机，则由电池电压BATT_POS_F经D905给ICU6990提供主供电。2、这时ICU6990满足以上两个条件后输出-PP3V42_G3H_REG电压，如下图：3、此电压出来后，经过很多跳线，换了很多不同名称的马甲。其实都是同一电压，只是去处不一样，命名也就不同罢了（这也是苹果独有的风格，本山大叔说的好，别以为换了马甲老子就不认识你了）4、其中，-PP3V3_S5_SMCVREF加至线性稳压IC VR5020的1脚，它随即从2脚输出名为-PP3V3_S5_AVREF_SMC线性电压5、此电压和-PP3V3_S5_SMC共同加到H8S做为它进入S5状态的待机供电6、此时H8的A1和A2脚外接的20M晶振开始振荡7、接着PP3V3_S5_SMC还有一路加至复位IC U5000的2#输入脚，它随即从1#输出脚输出SMC_RESET_L复位信号8、它加到H8，使其得到无效的复位信号此时H8已经得到它进入待机状态最基本的三大条件VCC CLK RST#。但是要想让它进入完全的待命状态，H8必须要检测到AC的插入，那么它是通过什么信号去检测到AC是否已接入呢？那得从适配器接头讲起.文章开始讲过，当接入AC时产生-PP18V5_DCIN_CONN适配器电压，它还经过跳线名称变为了-PP18V5_G3H_CHGR此电压首先经D7010产生CHGR_DCIN加至U7000(电池充放IC)的第2脚做为主供电,再经电阻R7010和R7011分压后产生CHRG_ACIN（适配器检测输入信号）加至芯片第3脚，告诉IC AC已接入。 U7000检测到AC插入后，便会从14脚输出高电平的=CHRG_ACOK（适配器检测输出）信号 此信号经跳线转换为SMC_BC_ACOK 它兵分两路，一路加给H8的，告诉它AC已接入。 另一路回到了AC插头这里那它来这里是干什么的呢？相信有修过APPLE的都知道，原装适配器上有个检测信号ATAPTER_SENSE。H8就是通过这个信号去检测适配器输入电流的情况，正常当插入AC时，上面有个指示灯就会亮绿灯，表示正常。亮红灯表示正在充电，如果指示灯不亮，说明H8检测输入电压不正常，可能存在过流等情况，是不会控制触发上电的。所以上图就是实现这一功能的检测电路。那我们来分析一下该检测电路的工作原理：正常工作时，SMC_BC_ACOK加到N勾道Q6910B的G极，控制其导通，故R6911和R6912形成分压，拉低P勾道Q6910A的控制极，使其导通，则适配器电压=PP185V_DCIN_CONN顺利通过Q6910A再经R6913、R69124分压后为9V电压加到比较器的1脚反向输入，而3脚正向输入连接的是3.3V的检测信号ATAPTER_SENSE。通过比较器工作原理，当正向输入电压小于反向输入时，输出脚4#则输出低电平，使其Q6915截止，从而=PP18V5_DCIN_CONN才能经Q6910A后顺利加到N勾道复合管Q6920的G极，控制其导通，将ATAPTER_SENSE转化为SYSONEWIRE加至H8。此时电源指示灯亮绿色，表示电源正常并检测通过，至此H8也已经进入待命待命状态。 总结以上分析：说白了就是苹果通过一个比较器对输入进来的适配器电压进行比较，当正常安全时，将电源头的ATAPTER_SENSE信号转化为SYSONEWIRE加到H8，告诉它输入电压是OK的。（有点类似于仁宝的预加电电路）（2）公共点的产生： 1、当插入适配器时，适配器电压=PP18V5_DCIN_CONNN经跳线换了件马甲，变为=PP18V5_G3H_CHGR2、此供电首先通过D7010产生CHGR_DCIN加至充电IC ISL6258的第2脚做为主供电，IC得到供电后随即从19脚输出5V的CHRG_VDD线性电压，此电压主要是给20脚的VDDP供电的（因为该图纸太大，如果截图的话太小，大家看不清，所以就自己把重要的画出来了）（图一）那VDDP是什么作用呢？那就得把IC剖腹才知道了，请看（图二）从上图不难看出VDDP是芯片内部低端门驱动器的电源，当然如果此供电没有，PWM则无输出。 另外上图还告诉我们BOOT是高端门驱动器的电源，众所周知的BOOT是个自举升压端，在IC正常工作时一般配合外接的升压二极管、电容把输入的电压自举升高，以使自己有足够能量的去导通上管。 但是从该板的实际电路图（上图一）可看出，BOOT直接连升压电容C7025一端，另端与输出电感L7000相连，所以当充电芯片末工作时，不用测此管电压。因为它是芯片正常工作后，通过输出的脉冲方波使电容C7025不停的充放电最后得到一个升压供电给IC的BOOT脚提供电源的。但是在实际维修中，这个电容要特别注意，损坏机率也比较高。3、同时-PP18V5_G3H_CHGR经R7010、R7011分压得到3.3V的ACIN，芯片检测到AC已接入。4、PP3V42_G3H_CHRG加到芯片的12脚VHST。当以上条件都具备时，芯片开始工作，输出脉冲方波驱动外围的上下MOS管工作，经电感线圈L7000储能放电后再经保险F7000产生我们系统所需要的12V公共点电压=PPBUS_G3H。另外通过电阻R7008产生PPVBAT_G3H_CHRG_OUT给电池充放电 当然充放电肯定是H8去控制的，那它是通过什么控制充电IC对电池充放电的呢？请看下图聪明的你应该知道了吧，H8就是通过这两根系统管理总线=SMBUS_CHGR_SCL和=SMBUS_CHGR_SDA与充电IC进行通讯控制的，什么时候充电，充多少，充快还是慢都由这两根线告知。小总结：电路分析至此，不难发现，苹果机与其它品牌机的区别了吧。它的充电IC即保留来原来的对电池的充放电管理功能，同时还担任着控制产生公共点的重要任务，这也是它特别独有之处。当然苹果机对电池的充放电控制远远没有这么简单。如果你有认真研究分析该芯片的话，你会发现它比起其它机子来说更加完善，更加复杂，在这我就不再唠叨了。（3）系统单元电路3v的产生 当H8待命后，随即输出3.3V的SMC_PM_G2_EN开启信号它来到了这里（图三） 如上图，它兵分两路：一路先控制Q7800导通，产生低电平的-P3V3S5_EN_L信号，另一路再通过R7801、C7801延时后产生高电平的-P1V05_S5_EN信号。 所以按时序来说-P3V3S5_EN_L是先产生的，那它又到了哪里，什么用呢？继续追，它来到了系统供电单元电路如上图，它控制Q7221截止，从而TPS51125的6#EN2由芯片自身上拉为高电平，此时芯片在其它条件满足后控制产生系统所需要的=PP3V3_S5_REG。而=PP5VRT_S0_REG此时是没产生的，因为芯片的EN1的控制信号P5VRTS0_EN_L是上电后才发过来。（其实从名称上的S0都可以看出-，SO即为开机状态。）所以此时芯片23脚并没有发出PGOOD。结论：此机待机时，只有系统3V，没有系统5V。（4）南桥进入待命状态：1、接上，=PP3V3_S5_REG产生后，首先按苹果惯例经过很多跳线换了马甲，到主板各电路供电的。2、其中最主要的是=PP3V3_S5_MCP，它是加到MCP，给MCP内部待机模块供电的。从上图可看出，MCP待机模块的电源不仅需要=PP3V3_S5_MCP供电，还需要PP3V3_G3_RTC和=PP1V05_S5_MCP_VDD_AUX这两个供电。从名称可以看出PP3V3_G3_RTC当然是G3状态下CMOS电路已经产生的电源了，再这不多说。4、而另一个电源=PP1V05_S5_MCP_VDD_AUX是哪里产生的呢？追呗，来到了这里 5、从上图看出，这是前面（图三）产生的-P1V05_S5_EN控制产生。电压产生后，芯片随即从8脚输出电源好信号P1VD5_S5_PGOOD加到U7840产生RSMRST_PWRGD6、此信号加到H8，它是描述主板待机电压都OK的。H8收到后随即发出3.3V无效的PM_RSMRST_L复位信号7、它加到了MCP，使其内部的ACPI控制器退出复位状态7、至此MCP待机模块进入了完全待命状态，等待用户开机信号的到来。上电篇1、当按开关键时，产生开机信号SMC_ONOFF_L加给H82、H8知道用户请求开机后，便从另一脚输出开机请求信号PM_PWRBTN_L到MCP3、MCP收到此开信信号有效后，首先拉高PM_SLP_S4_L 为3.3V，使其自身ACPI控制器退出S4休眠状态，而进入S0开机状态4、它出来后先经跳线形成PM_SLP_S5然后一起加到H8，相当于告诉它一声，自己已经退出S4和S5状态了，即将上电进入SO状态。5、然后又经过另一个跳线换下马甲变为-PP3V3S3_EN，再经RC延时依次转换为-DDRREG_EN、-USB_PWR_EN和-P5VLTS3_EN。6、其中PP3V3S3_EN控制Q7910产生-PP3V3_S3_FET电压7、-DDRREG_EN和=DDRVTT_EN（MCP发出）控制U7300产生内存主供电=PP1V5_S3_REG和内存终结电压8、电压出来后，芯片随即从13脚输出DDREG_PGOOD电源好信号，经跳线变为TP_DDRREG_PGOOD搜索此信号发现没有到主板的任何位置，应该是没用到。 -9、接着USB_PWR_EN控制U4690产生PP5V_S3_RTUSB_A给USB供电。10、紧接着-P5VLTS3_EN控制U7500使其产生=PP5VLT_S3_REG电压11、 电压出来后，随后从13脚PGOOD1输出电源好信号-P5V_LT_S3_GOOD与其它各供电的电源好信号相与后产生ALL_SYS_PWRGD，从名称就可得知此信号是描述主板所有电源好的。当然现在其它电压都还没产生，所以这时候ALL_SYS_PWRGD暂时还没产生，如下图总结一下：至此南桥发出的PM_SLP_S4_L任务完毕，产生了以上电压。12、MCP再拉高PM_SLP_S3_L为3.3V退出待机状态后，它又担任了什么重要任务呢？13、首先和S4一样，先加到H8，作用同上不再说明14、接着和MCP发出的AP_PWR_EN共同控制Q3805双N勾道MOS管转换为低电平的PM_WLAN_EN_L信号15、此信号是控制Q3450将=PP5V_S3_WLAN转换为无线网卡供电=PP5V_WLAN_F16、另一路PM_SLP_SE_L还加到了下图电路中，控制转换为红圈中各供电的开启信号（图四）17、其中=P5VRTS0_EN_L控制系统3/5V电源IC产生待机时没产生的5V（=P5VRTS0_REG）18、电压出来后，电源IC随后从23脚输出电源好信号P5V3V3_PGOOD19、(上图四）=P3V3S0_EN控制Q7930产生=PP3V3_S0_FET电压。20、(上图四）=PBUSVSENS_EN控制以下电路产生SMC_PPBUS_VSENSE加到H8供电。21、（上图四）P1V05S0_EN加到以下电路控制Q7953产生=PP1V05_S0_FET电压。22、（接上图四）=P1V8S0_EN控制U7760产生=PP1V8_S0_REG电压。23、（接上图四）=MCPDDR_EN控制以下电路产生=PP1V5_S0_FET电压。24、（接上图四）=CPUVTTS0_EN控制U7600产生=PPCPUVTT_S0_REG。25、电压产生后，电源IC输出电源好信号CPUVTTS0_PGOOD.26、（接上图四）=MCPCORES0_EN 控制U7500产生桥供电=PPMCPCORE_S0_REG，电压产生后，按照惯例输出电源好信号MCPCORES0_PGOOD。27、至此，除了CPU供电外，主板各供电均已产生。特别要说明的是，前面由电源芯片控制产生的主供电发出来的电源好信号都相与后汇聚成了一个点，形成ALL_SYS_PWRGD，如下图28、加到了H8，告知它现在系统所有电源OK29、这时的H8立即发出主板的最后一个主供电-CPU核心供电的开启信号29、控制VRM U7400，开启CPU核心供电=PPVCORE_S0_CPU_REG20、CPU电压产生后，一般很多主板设计用过VRM产生VCORE后发出的CLK_EN去开启主板所需的各个时钟的。但是从上图的47脚CLK_EN标有NC，说明此管为空，此板没用到这种设计去开启时钟。那它又是采用何种方式去开启CLK呢？答案就是没有，因为时钟芯片已经集成在了单桥里面，从架构图可以得知21、这时VRM输出电源好信号VR_PWRGOOD_DELAY与之前的ALL_SYS_PWRGD经与门7408相与后转换为MCP_PS_PWRGD22、加给MCP，告知主板所有电压已经产生且良好稳定。23、MCP随后输出CPU_PWRGD，由=PP1V05_S0_MCP_FSB上拉为高电平。24、加到CPU，作用是让CPU准备好，即将发出寻址指令25、MCP和CPU汇报完主板各供电都OK后，紧接着输出两