Intel架构触发电路工作原理

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一、Intel 平台触发电路的总目标

让 PS_ON# 被 Super I/O 拉低，使 ATX 电源工作，从而进入主板 S0 状态。

这需要三个核心角色共同参与：

组件 作用
ATX 电源 提供 5VSB 和主电源（12/5/3.3V）
Super I/O（SIO） 接收开机键、控制 PS_ON#
PCH（Platform Controller Hub） Intel 电源状态机核心（S5→S0）

整套系统是 Intel 平台的“典型触发设计”。

二、Intel 平台上电流程总览图

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+5VSB 上电
     ↓
Super I/O 上电（仅依靠 5VSB）
     ↓
FP PWRBTN# 按下
     ↓
SIO → 将按键事件发送给 PCH
     ↓
PCH 决定是否从 S5/S4/S3 唤醒
     ↓
PCH 拉高 SLP_S5# / SLP_S4# / SLP_S3#
（退出睡眠/断电状态）
     ↓
PCH 授权 SIO：可以开机
     ↓
SIO 输出 PS_ON# = 0
     ↓
ATX 电源启动 12V/5V/3.3V
     ↓
ATX 输出 PG（Power Good）
     ↓
PCH 接收到 PG → 释放 PLTRST#、CPURST#、VR_EN
     ↓
CPU 进入 S0 → BIOS 运行

这就是 Intel 平台的标准触发模型（Power Sequence）。

三、详细解释 Intel 上电的每个步骤

① ATX 电源先提供 +5VSB

主板断电状态下唯一有电的就是：

  • +5VSB → 供给 SIO、PCH 的 RTC/一些逻辑

Intel 规定：

只有 5VSB + SIO 正常工作，开机键才能被识别。

② Super I/O 接到前面板按钮

前面板开关（PWRBTN#）按下：

  • 信号由 FP Header → 直接进入 Super I/O
  • Super I/O 并不会自己决定开机
    它只会向 PCH 报告“有人按了按键”

③ PCH 是开机的总裁（S 状态机核心）

Intel 平台的电源状态完全由 PCH 决定：

状态 说明
S5 软关机，仅 5VSB
S4 休眠
S3 待机（内存供电）
S0 全工作

按钮事件到达 PCH 后，PCH 会判断：

  • 当前状态是否允许开机？
  • 是否要唤醒？
  • 是否要退出睡眠？

如果允许开机，PCH 会输出：

✔ SLP_S5# = 高

✔ SLP_S4# = 高

✔ SLP_S3# = 高

这些信号是 Intel 定义的电源域控制信号。

“桥输出 S3/S4”就是 **SLP_S3# / SLP_S4# / SLP_S5#**。

④ PCH 授权 Super I/O 发出 PS_ON#

PCH 不直接控制 ATX 电源。
真正拉低 PS_ON# 的是 Super I/O。

但 I/O 必须等到 PCH 发出“允许上电”后才会执行。

Intel 规范认为：

只有当 PCH 的睡眠信号 SLP_Sx# 都变为高电平，SIO 才能拉低 PS_ON#。

所以流程是：

  • PCH：退出 S5/S4/S3
  • PCH：授权开机
  • Super I/O：PS_ON# → Low

⑤ ATX 电源启动并输出主电源

当 PS_ON# = 0：

ATX 开始输出：

  • +12V
  • +5V
  • +3.3V
  • -12V

并在稳定后输出：

✔ PG（Power Good）

⑥ PCH 接收到 PG 后，真正开始启动 CPU

PG 被送给 PCH（不是 CPU）。
之后：

  • PCH 拉高 CPUPWRGD
  • VRM 给 CPU 上电
  • PCH 释放 PLTRST#
  • CPU 复位完成 → 取指令 → 执行 BIOS

主机才真正开机。

四、Intel 平台触发电路的本质总结（关键逻辑）

一句话总结：

Intel 平台中，PCH 是开机状态机；I/O 是 PS_ON# 的执行者；ATX 电源根据 PS_ON# 启动。

拆成三句话：

  1. 按钮按下 → SIO 接收 → PCH 决策
  2. PCH 决定 S 状态（S5 → S0）并授权
  3. SIO 拉低 PS_ON# → ATX 启动 → PG → PCH 完成 CPU 上电