Последовательность питания оборудования: предварительная загрузка
Когда кто-то нажимает кнопку питания, процессор не может просто подскочить и начать извлекать код из флэш-памяти. Когда сначала подается внешнее питание, аппаратная платформа должна выполнить ряд задач, прежде чем процессор сможет выйти из своего состояния сброса.
Первая задача состоит в том, чтобы блок питания мог установить свое номинальное состояние. После того как первичный источник питания установится, на платформе обычно требуется ряд уровней производного напряжения. Например, на эталонной платформе Intel Architecture основным источником питания является 12-вольтовый источник, но платформе и процессору требуются шины напряжения 1,5, 3,3, 5 и 12 вольт. Напряжения должны быть предоставлены в определенном порядке, процесс, известный как силовая последовательность. Питание определяется последовательностью управления аналоговыми переключателями, обычно полевыми транзисторами. Последовательность часто управляется комплексным программным логическим устройством (CPLD).
Часы платформы получены из небольшого количества входных тактовых сигналов и источников генераторов. Устройства используют схему контура с фазовой синхронизацией для генерации производных тактовых импульсов, используемых для платформы. Эти часы требуют времени, чтобы сходиться.
Только после того, как все эти шаги были выполнены, CPLD последовательности питания может де-утверждать линию сброса к процессору, как проиллюстрировано на рисунке 1. В зависимости от интеграции функций кремния, некоторые из этой логики могут быть на кристалле и управляться Прошивка микроконтроллера, которая запускается до основного процессора.
Как только строка сброса процессора была отменена, процессор начинает извлекать инструкции.
Так что же такое часы? Часы - это сигнал, используемый для синхронизации вещей внутри компьютера. Посмотрите на рисунок 2, где мы показываем типичный тактовый сигнал: это прямоугольная волна, изменяющаяся от «0» до «1» с фиксированной скоростью. На этом рисунке вы можете увидеть три полных такта («галочки»). Начало каждого цикла - это когда тактовый сигнал меняется с «0» на «1»; мы пометили это стрелкой. Тактовый сигнал измеряется в единицах, называемых герцами (Гц), которые представляют собой количество тактовых циклов в секунду. Тактовая частота 100 МГц означает, что за одну секунду происходит 100 миллионов тактовых циклов.
В компьютере все время измеряется в единицах тактовых циклов.