笔记本电源管理芯片(EC)作用的介绍-联想乐享知识库

笔记本电源管理芯片(EC)作用的介绍 分类:Y系列 问题:电源管理 操作步骤: EC（Embed Controller，嵌入式控制器）是一个16位单片机，这是笔记本电脑中独具特色的部分，正是因为EC的使用，体现出了笔记本电脑与普通台式电脑的一个重要区别。 在台式电脑中，键盘和鼠标是独立与系统主机的，其一般标准的PS/2或USB端口与主机系统连接。而在笔记本电脑中，为了实现便携的目的。必然要使用内置键盘（矩阵译码型键盘）和内置鼠标（如触摸板、指点杆都属于内置鼠标设备）。为此我们需要专门的键盘控制器，笔记本的专用EC正是具备了这个功能。 而且，笔记本电脑设计的一个最重要的问题就是要使系统更加省电，增加电池的续航能力，既要有良好的散热性能，又要尽量减少系统的噪音，所以要根据温度，控制CPU风扇的停转。笔记本电脑的一些电源管理，如笔记本进入待机或关机模式，外部电源系统的电力调度。智能电池的电力检测，充放电任务。以及一些实用的快捷按纽。这些重要的功能都是由EC来完成的。 实际上，笔记本的EC是传统的KBC（Keyboard controller，键盘控制器）的延伸，它具备了KBC和嵌入式控制两个部分功能。 EC目前普遍应用在具备智能型节电功能的笔记本电脑设计中，它担负着笔记本内置键盘、触摸板（TOUCHPAD）、笔记本电池智能充放电管理以及温度监控等任务。 EC在笔记本电脑的便携、智能化、个性化设计中起到了重要的作用。 它内部本身也有一定容量的Flash来存储EC的代码。EC在系统中的地位绝不次于南北桥，在系统开启的过程中，EC控制着绝大多数重要信号的时序。在笔记本中，EC是一直开着的，无论你是在开机或者是关机状态，除非你把电池和Adapter完全卸除。 在关机状态下，EC一直保持运行，并在等待用户的开机信息。而在开机后，EC更作为键盘控制器，充电指示灯以及风扇等设备的控制，它甚至控制着系统的待机、休眠等状态。 现在的EC有两种架构，第一种：BIOS的FLASH通过X-BUS接到EC，然后EC通过LPC接到南桥，一般这种情况下EC的代码也是放在FLASH中的，也就是和BIOS共用一个FLASH。第二种：比较新的架构，EC和FLASH共同接到LPC总线上，一般它只使用EC内部的ROM。至于LPC总线，它是INTEL当初为了取代低速落后的X-BUS而推出的总线标准。 EC上一般都含有键盘控制器，所以也称KBC(Keyboard Controller)。 那EC和BIOS在系统中的工作到底有什么牵连呢？在这里我们先简单的分析一下，具体的过程在本文的最后会详细介绍。 在系统关机的时候，只有RTC部分和EC部分在运行。RTC部分维持着计算机的时钟和CMOS设置信息，而EC则在等待用户按开机键。在检测到用户按开机键后，EC会通知整个系统把电源打开（这部分在最后详细介绍）。CPU被RESET后，会去读BIOS内一个特定地址内的指令（其实是一个跳转指令，这个地址是由CPU硬件设定的）。 这里开始分两种情况，对于第一种的结构：CPU发出的这个地址通过FSB到北桥，然后通过HUB-LINK到南桥，通过LPC到EC，再通过X-BUS一直到达BIOS。在CPU读到所发出的地址内的指令后，执行它被RESET后的第一个指令。在这个系统中，EC起到了桥接BIOS和南桥（或者说整个系统）的作用。 对于台式机而言，一般是不需要EC的。比如台式机本身的ATX电源就具有一定的智能功能，他已经能受操作系统控制来实现待机、休眠的状态；其次由于笔记本的键盘不能直接接到PS/2接口，而必须接到EC之上；还有就是笔记本有更多的小功能，比如充电指示灯、WIFI指示灯、Fn等很多特殊的功能，而且笔记本必须支持电池的充放电等功能，而智能充放电则需要EC的支持；另外，笔记本TFT屏幕的开关时序也必须由EC控制。这些原因导致了笔记本使用EC来做内部管理的必要性。 总体来说，EC和BIOS都处于机器的最底层。EC是一个单独的处理器，在开机前和开机过程中对整个系统起着全局的管理。而BIOS是在等EC把内部的物理环境初始化后才开始运行的。 看到这里，我想大家也明白EC到底是什么。如果说BIOS 是底层系统的话，那EC 似乎更加底层。在南桥上还有一个功能块就是电源管理单元（PM，Power Management）。一般来说，他和EC来共同配合完成。这里包括从开机（power button）键按下后，启动，待机，休眠，关机的全部功能。还包括对背光亮度，声音等的控制等等。至于现在Intel的Speed Step技术，也有部分功能是透过南桥来实现的（南桥发送SLP、STPCLK（sleep，Stop Clock）来实现睡眠、深睡眠等）。这部分的设计比较简单，只需要点到点的连接南桥和CPU即可。通过EC BIOS（底层软件部分）与EC芯片（硬件电路设计部分）的结合，可以发挥出更多的创意与设计弹性，在温度监控与电源管理上达到更加的自动化。