南桥信号描述一（故障分析入门）

王一民 · 发表于 2009-5-22 08:25:08

南桥信号描述一（故障分析入门）
针对很多维修人员对南桥信号分工不是很了解，维修时一味换桥，问他为什么，只能回答，换了就好了，到底为什么？不知道
对这样的回答你觉得怎么样？如果想知道为什么，如果怀疑南桥故障想知道应该测试什么地方，南桥引脚定义及信号描述是必须知道的
所以这是故障分析入门的课程，老鸟就不需要看了，下了的要顶哦，不是后面的可能你们再也看不到了，嘻嘻。
ICH信号说明
本章对每个信号进行详细描述. 这些信号是根据他们的功能安排其接口的。.
在信号名称的末尾有“#”号的表示它是动态的或者表示低电位有效。信号名称的末尾没有“#” 标志时表示信号是高电平有效
以下符号用于描述信号类型:
I       输入引脚
O       输出引脚
OD O       耗尽型输出脚.
I/OD       双向输入/耗尽型输出脚.
I/O       双向输入输出脚.

这些“类型” 为每个信号的信号功能运行状态的表示方式。除非另有说明在3.2或者3.3中，一个信号要考虑到它的功能运行状态如： RTCRST#无效之后RTC信号是正常的， RSMRST# 无效之后休眠信号是正常的, PWROK有效之后核心信号是正常的， LAN_RST#无效之后LAN的信号是正常的
DMI (Direct Media Interface)主控器
表 2-1. DMI信号
名称       类型       描述
DMI0TXP, DMI0TXN       O       DMI 0号微分传输对
DMI0RXP, DMI0RXN       I       DMI 0号微分接受对
DMI1TXP, DMI1TXN       O       DMI 1号微分传输对
DMI1RXP, DMI1RXN       I       DMI 1号微分接受对
DMI2TXP, DMI2TXN       O       DMI 2号微分传输对
DMI2RXP, DMI2RXN       I       DMI 2号微分接受对
DMI3TXP, DMI3TXN       O       DMI 3号微分传输对
DMI3RXP, DMI3RXN       I       DMI 3号微分接受对
DMI_ZCOMP       I       阻抗补偿输入:确定DMI输入阻抗.
DMI_IRCOMP       O       阻抗/电流补偿输出: 确定 DMI 输出阻抗及偏流
2.2 PCI Express*
表 2-2. PCI Express* 信号
名称       类型       描述
PETp1, PETn1       O       PCI Express 1号微分传输对
PERp1, PERn1       I       PCI Express 1号微分接受对
PETp2, PETn2       O       PCI Express 2号微分传输对
PERp2, PERn2       I       PCI Express 2号微分接受对
PETp3, PETn3       O       PCI Express 3号微分传输对
PERp3, PERn3       I       PCI Express 3号微分接受对
PETp4, PETn4       O       PCI Express 4号微分传输对
PERp4, PERn4       I       PCI Express 4号微分接受对
PETp5, PETn5       O       PCI Express 5号微分传输对
PERp5, PERn5       I       PCI Express 5号微分接受对
PETp6/GLAN_TXp, PETn6/GLAN_TXn       O       PCI Express 6号微分传输对
这个微分对的功能就是网络接口传输对，当集成千兆网卡控制器时就开启它
PERp6/GLAN_RXp, PERn6/GLAN_RXn       I       PCI Express 6号微分接受对
这个微分对的功能就是网络接口接受对，当集成千兆网卡控制器时就开启它

2.3 LAN 连接接口
表 2-3. LAN 连接接口信号
名称       类型       描述
GLAN_CLK       I       千兆网卡输入时钟:时钟驱动按照LAN接口设备平台提供.这个频率将取决于LAN速度。
注解：这个时钟由LAN连接接口和千兆LAN连接接口共享
LAN_RXD[2:0]       I       接受数据: LAN平台连接设备用那些信号去传递数据和控制信号到集成的LAN控制器。这些信号集成了低效率上拉电阻
LAN_TXD[2:0]       O       传输数据: 这个LAN集成控制器用这些信号去传递数据和控制信息到LAN平台连接元件。
LAN_RSTSYNC       O       LAN复位/同步:这个复位/同步信号从LAN连接接口到物理设备，这个LAN平台连接设备复位和同步信号在Pin脚上是多元的。
注解: 这个时钟由LAN连接接口和千兆LAN连接接口共享

DMI释疑

我的英文确实很蹩脚，大家不要笑话我嘛，对很多技术非常专业的英文来说，翻译起来真的很难，有些能理解意思，无法表达出来，唉，早知道小学三年级应该努力一点，不至于连初中都考不上，这些东东对于我一个四年级的小学生来说已经不容易了，大家就勉强看吧，不要笑我呢。哈哈。
我来对这些信号作简单解释：
什么是DMI哩？简单解释就是南桥和北桥的通讯接口，不知道你们听说过Hub-Link没有，Intel最早使用Hub-Link，后来觉得Hub-Link太慢，就使用DMI，什么叫DMI哩？就是Direct Media Interface啦，翻译过来就是直接媒体接口，这可是个好东东，可以Chip to Chip，还集成了高级优先服务，允许并发通讯和真正的同步传输能力，它提供了真正同步传输和可配置的QoS（Quality Of Service）传输，ICH6以上的DMI支持两个及以上的虚拟通道：VC0和VC1，这两个通道有一个固定选择配置，VC1一直处于最高优先级，VC0是DMI的一个缺省通道，它一直是开启的。在所有DMI链接后面VC1必须表明是开启的并配置好的。但是它在软件看来确是完全透明的，早期的软件是不受影响的。
哈哈，现在好了，大家知道DMI是干什么的了，那么对于DIM信号功能引脚定义就非常有意义和价值了，想一想，如果DIM任意一只脚有故障，会出现什么现象哩？南桥和北桥不通讯，跑码多少哩？这个就请我们4楼的“精品白沙”给我们讲讲，因为它好像对Intel的PDF理解甚为透且，听听他的意见我们会获益更深的。
提醒一下，DMI_ZCOMP 和 DMI_IRCOMP 是容易出故障的哦，我是遇到过的，问我会出什么问题？我也不知道，自己想吧。
我会在下一个回复中继续讲解PCI-e解释，如果大家想听的话。
不知道我今天的翻译效果怎么样，谢谢大家捧场

PCI-e信号释疑

大多数人不喜欢看回复，我喜欢反其道而行之，为什么我不在主题中把这些全部写进去哩？其中有两个原因：一是我工作紧张，无法一次全部写完，二是大家一次性理解这么高深的知识需要时间消化。
可能很多人不喜欢深入理解南北桥引脚信号，但是这些信号对主板正常工作至关重要，对于维修工作者来说理解是必要的，如果你耐心的看完这些东东，就是R&D的人对你也另眼相看了。
另外我把主题中的所有“微分传输”改为“差模输出”，“微分接受”改为“差模接受”。这样更准确一些。
在文章中提到多元信号是指该信号可以用于多种用途
言归正传，我们讲讲PCI-e的信号：
PCI-e共有6组信号发送引脚和6组信号接受引脚，（这里可是指的是PCI-eX1哦，别理解成PCI-eX16显卡接口了）每组两个，共十二组24 PIN其他脚没什么特点，但是第6对却要提一下：
PETp6/GLAN_TXp、PETn6/GLAN_TXn 当集成千兆网卡是启用的时候，这个信号用来作为千兆网卡的一对发送引脚
PERp6/GLAN_RXp、 PERn6/GLAN_RXn 当集成千兆网卡是启用的时候，这个信号用来作为千兆网卡的一对接受引脚

如此看来，如果不认千兆网卡或者无法传输数据，应该查这两组数据线的阻值是否正常。
南桥到LAN芯片共四组信号8个PIN脚：GLAN_CLK一个PIN脚、LAN_RXD[2:0]三个PIN脚、LAN_TXD[2:0] 三个PIN脚、LAN_RSTSYNC  一个PIN脚。
   GLAN_CLK是一个多用信号，它可以用于10M/100M/1000M ,它的频率由网络速度决定。因为它是10M/100M网卡和千兆网卡共用，所以在LAN和千兆LAN里面都能能看到它的说明。
   LAN_RXD和LAN_TXD共六个Pin脚用于传输数据和控制信号，这些信号Pin脚在南桥里面已经集成了低功率上拉电阻。
   LAN_RSTSYNC  就是LAN复位和同步信号，这个Pin脚是一个多元Pin脚，当它为低电位时LAN芯片处于复位状态，当它为高电平时LAN芯片处于同步阶段。这就是所谓的多元信号Pin脚

南桥信号描述（二）之电源管理（一）

电源是主板的动力，是维修中最难的、遇到故障最多的地方，我在接下来的几天将详细描述南桥电源管理信号的来龙去脉，慢慢品尝技术带来的快感。
由于本人的英文水平有限，理解和写作水平不高，在此感谢给与我大力帮助的张老先生。
说明：在最前面的是信号名称（引脚名称）第二位是信号类型，第三位是信号描述，描述开头黑色粗体字为信号中文名称。后面跟着信号的说明。

电源信号 (三分之一)

名称             类型          描述

PLTRST#             O             总复位信号: PLTRST#是Intel? ICH9整个平台的总复位(如：I/O、 BIOS芯片、网卡、北桥等等)。在加电期间及当S/W信号通过复位控制寄存器（I/O 寄存器 CF9h）初始化一个硬复位序列时ICH9确定PLTRST#的状态。在PWROK和VRMPWRGD为高电平之后ICH9驱动PLTRST#最少1毫秒是无效的。当初始化通过复位控制寄存器 (I/O 寄存器 CF9h)时ICH9驱动PLTRST#至少1毫秒是有效的。
                                    注释: 只有VccSus3_3正常时PLTRST#这个信号才起作用.
THRM#                I             热报警信号:激活THRM#为低电平信号使外部硬件去产生一个SMI#或者SCI信号
THRMTRIP#             I             热断路信号: 当THRMTRIP#信号为低电平型号时，从处理器发出热断路型号，ICH9马上转换为S5状态。ICH9将不等待来自处理器的准予停止的信号返回便进入S5状态。
SLP_S3#             O             S3 休眠控制信号: SLP_S3# 是电源层控制。
                                    当进入S3（挂起到内存）、S4（挂起到硬盘）、S5（软关机）状态时这个信号关掉所有的非关键性系统电源。
SLP_S4#             O             S4 休眠控制信号: SLP_S4# i是电源层控制信号. 当进入S4（挂起到硬盘）、S5（软关机）状态时这个信号关掉所有的非关键性系统电源。
                                    注释: 这个Pin脚以前常用于控制ICH9的DRAM电源循环功能.
                                    注释:在一个系统中关于Intel的AMT的支持，这个信号常用于控制DRAM的电源，
                                    注释：在M1状态下（当主机处于S3、S4、S5状态及可操作子系统运行状态）这个信号被强制为高电平连同SLP_M#给DIMM提供充足的电源用于可操作子系统。
SLP_S5#             O             S5 休眠控制信号: SLP_S5# 是一个电源层控制信号.当系统进入S5（软关机）状态时SLP_S5# 用于关闭系统所有的非关键性电源。
SLP_M#                O             可操作睡眠状态控制信号:用于电源层控制Intel AMT子系统。如果不存在可操作引擎固件，SLP_M#将与SLP_S3#同步。
S4_STATE# / GPIO26    O             S4 状态指针信号:当机器在S4或者S5状态下该信号为低电平有效。当机器在S3状态时可操作性引擎强制SLP_S4#连同SLP_S4#处于高电平，这个信号能用于其它设备了解本机的当前状态
PWROK                I             电源正常信号:所有电源分配总线稳定99ms以及PCICLK稳定1ms时，PWROK给南桥一个有效标志。. PWROK可以异步驱动。PWROK低电平的，南桥就会认为PLTRST#有效。
                                    注释: 1. 在正常的三个RTC时钟周期里南桥使电源完全复位并生成完整的PLTRST#信号输出，PWROK必须是最小值处于无效状态。
                                    2. PWROK必须无假信号，即使RSMRST#是低电平。
CLPWROK             I             控制LINK电源正常信号:当CLPWROK有效时，表示从电源到控制LINK子系统（北桥、南桥等）是稳定的以及通知南桥使CL_RST#无效直到北桥收到这个信号
                                    NOTES: 1. RSMRST#无效之前CLPWROK不许有效。
                                    2、在PWROK有效之后CLPWROK不许有效。

可能很多人觉得我写这些没有什么用，如果你对主板图纸上标注的信号不是很清楚的话，你最好还是看看，因为这些标注在图纸上的引脚都是有实际意义的，看了这些解释你可以轻松看图纸了
PLTRST#在ICH7及以前，这个信号标注为PLT_RST#,涵义是一样的，没什么区别。这是一个由南桥发出的总复位，我下面分情况说一下（不同的主板可能稍有不同）：
   按下Reset Button时，触发RSTCON#为低电平，这个信号分2路：A、经过南桥直接控制CPU RSTCON#（有些主板图纸称之为CPURST#）成为低电平，使CPU无条件复位；B、给IO的寄存器 CF9h发出复位信号，这时IO发出PWROK信号，这个PWROK信号通知南桥和北桥Power OK，PLTRST#至少1ms内是不起任何作用的，之后，IO的寄存器 CF9h通知南桥使PLTRST#成为低电平，这个信号时间不得少于1ms。
   注意：这个信号只有3.3VSB正常的时候才会起作用的

当主板无复位时，检查复位是治标，如果复位电路本身是正常的话，你就会迷茫，不知道怎么下手了，根据上面的描述，你就应该首先检查3.3VSB是否正常，如果3.3VSB是正常的话，检查Power OK是否正常，因为这是复位的前提条件，没有这些条件，复位就不成立，主板就没有复位了。

南桥信号描述（二）之电源管理（二）

名称                   类型    描述

PWRBTN#                I    电源按钮:.电源按钮将引起SMI#或者SCI来指出系统的一个睡眠状态。如果系统已经是睡眠状态，那么这个信号将触发一个唤醒事件。如果PWRBTN#有效时间超过4s，不管系统在S0、S1、S3、S4状态，这时都会无条件转换到S5状态。这个信号的内部有一个上拉电阻及输入端有一个内设的16ms防反跳的设计。

RI#                      I    铃声提示: 这个信号是一个来自Modem的输入信号。它允许一个唤醒事件，在电源故障的时候进行保护
SYS_RESET#             I    系统复位:防反跳之后这个信号强制一个内部的复位。如果SMBus空闲，南桥将马上复位，另外，在系统强迫一个复位之前，SYS_RESET#将等待25ms±2ms直到SMBus空闲

RSMRST#                I    恢复常态的复位信号:
                              这个信号用于重置供电恢复逻辑, 所有电源都有效至少10ms这个信号才会起作用,当解除有效后,这个信号是挂起的汇流排稳定的一个标志
LAN_RST#                I    LAN 复位:
                              当这个信号有效的时候，在LAN内部控制器进行复位，在LAN的ccLAN3_3 和 VccLAN1_05及VccCL3_3电源正常状态下该信号才会有效。当解除有效后,这个信号是LAN汇流排稳定的一个标志注释: 1. 在RSMRST# 解除有效之前LAN_RST# 必须是有效的。
                              2. 在PWROK有效之后，LAN_RST# 必须有效。
                              3. 在VccLAN3_3 和 VccLAN1_05及VccCL3_3电源都正常的情况下LAN_RST#必须有效1ms。
                              4. 如果集成网卡不用LAN_RST#可以把它连接到Vss。
WAKE#                   I    PCI Express* 唤醒事件 :边带唤醒信号在PCI Express插槽上有部件并发出唤醒请求信号
MCH_SYNC#                I    北桥同步信号:这个输入信号与PWROK在内部是相与的，该信号连接到北桥的ICH_SYNC# 输出端。

SUS_STAT# / LPCPD#       O    挂起状态信号:该信号有效表明系统马上要进入低功率状态。它能监控这些设备以及内存从正常模式进入挂起模式，也能用于隔离其它外围设备的输出并关闭它们的电源，该信号在LPC I/F上调用LPCPD#来实现的。
SUSCLK                   O    挂起时钟信号:这个时钟是RTC时钟发生器通过其它芯片产生的时钟来输出的。
VRMPWRGD                I    CPU电源正常信号:这个信号直接连接到CPU电源管理芯片，该信号正常表示VRM是稳定的。这个输入信号与PWROK在内部是相与的.
                              这个信号在挂起的时候是正常
CK_PWRGD                O    时钟脉冲发生器电源正常信号:当主电源有效时这个信号去时钟发生器，当SLP_S3#和VRMPWRGD两个信号都为高电平时这个信号也是高电平有效
PMSYNC#
(仅用于笔记本电
脑)/GPIO0                O    电源管理同步信号:当该信号有效，在退出C5或者C6时该信号由北桥使CPUSLP#这个脚无效。
这个信号也可以用于GPIO。

CLKRUN#
(仅用于笔记本电脑)
/GPIO32(仅用于桌面电脑)  I/O PCI时钟运行信号: 这个信号用于支持PCI
                              CLKRUN协议。当连接到外部设备时需要申请重启时钟或者预防时钟停止

南桥信号描述（二）之电源管理（三）

南桥电源管理信号部分就这么多了，可能在翻译和理解中还存在一些问题，请和我联系，共同商讨，大家一起进步。
大家在维修中可能会遇到CPU没有时钟，更换时钟芯片，晶振等等，还是没有修复，怎么办哩？？？你是否测试过南桥的STP_CPU#信号？
名称                   类型    描述
STP_PCI#/GPIO15
(仅用于桌面电脑)       O       关闭PCI时钟信号: 当STP_PCI#信号是低电平时外部时钟脉冲发生器就会关闭PCI时钟信号。它以前用在笔记本电脑上去支持 PCI CLKRUN# 协议。
                                 在Sx（S0、S1、S3、S4、S5）状态下，当系统将Intel AMT或者ASF开启时，为了支持Moff/Sx 到M1/Sx的转换，这个引脚用来通知时钟控制器选择主时钟频率。
                                 在桌面平台上这个信号能转换成为GPIO信号，这时它就不支持Intel AMT或者ASF。
STP_CPU#/
GPIO25 (仅用于桌面电脑) O       阻断CPU时钟信号:这个信号有效时会命令外部时钟发生器关掉CPU时钟，在笔记本电脑上用于支持C3状态。在Sx（S0、S1、S3、S4、S5）状态下，当系统将Intel AMT或者ASF开启时，为了支持Moff/Sx 到M1/Sx的转换，这个引脚用来通知时钟控制器选择主时钟频率。
                                 在桌面平台上这个信号能转换成为GPIO信号，这时它就不支持Intel AMT或者ASF。
BATLOW#(仅用于笔记本
电脑)/TP0(仅用于桌面电脑) I       电池低信号: 这个输入信号来自于笔记本电脑的电池组，当电池电量不足以维持系统发出一个信号。该信号有效时它会阻止系统从S3、S4、S5唤醒，也能引起一个SMI# 信号有效。
DPRSLPVR(仅用于笔记本电
脑)/GPIO16             O       更深层睡眠-稳压信号:这个信号用于VRM在C4状态下将电压降到更低。当这个信号为高电平，稳压器输出更低的深睡眠电压。该信号为低电平时（默认值为低电平），稳压器输出正常的电压。（稳压器指VRM）
DPRSTP#(仅用于笔记本电
脑)/TP1 (仅用于桌面电脑)  O       深度停机信号:这是DPRSLPVR信号的一个复制，低电平有效。