文章目錄

• 1.嵌入式控制器EC概述
• 2.EC芯片框圖（IT8502為例）
• 3.General Purpose I/O Port (GPIO)
• 4.SMBus（System Management Bus，系統管理總線）
• 5.PWM、TACH
• 6.KBC(KeyBoard Controller)
• 7.PS/2
• 8.ADC（模數轉換）
• 總結

1.嵌入式控制器EC概述

嵌入式控制器EC是掛在CPU的LPC（Low Pin Count）總線下的一顆嵌入主控芯片，嵌入式控制器的目的是幫助計算機（主要是筆記本）管理低速外設，像觸摸板、矩陣鍵盤等，當然最重要的是計算機通過EC來做電源管理，在筆記本電腦中，電源管理尤為重要，不僅僅需要控制開關機的電源，還要控制筆記本做休眠掛起即之后的喚醒。EC就像計算機的隱形管家，在電腦的正常運行中起到了至關重要的作用。

接下來列舉一下我們所使用的商用筆記本電腦都有哪些功能是通過EC來實現的。

• 開關機的上下電時序控制（GPIO）；
• 休眠掛起的上下電時序控制（GPIO）；
• 開關機按鍵（GPIO）;
• 筆記本開合蓋檢測（GPIO）;
• 電源燈、大小寫燈、數字燈的控制（GPIO）;
• 筆記本電池的充放電控制（SMBUS）；
• CPU/GPU/主板溫度檢測功能（SMBUS）;
• 散熱風扇智能溫控（PWM/TACH）;
• 筆記本鍵盤（KBC鍵盤控制器）；
• 觸摸板（PS/2）；
• 電壓檢測（ADC）;

2.EC芯片框圖（IT8502為例）

通過框圖的最上端LPC總線與CPU的LPC總線相連，EC通過LPC總線與操作系統或BIOS進行通信，最上端的SERIRQ是用于向CPU發送串行中斷信號的。

在框圖中有兩條總線，Internal Bus(內部總線)，EC Bus(EC總線)。內部總線用于CPU的LPC總線對內部總線下外掛的各個邏輯設備（KBC/PMC/UART等）的訪問，也可以用于各個邏輯設備之間的通信。EC總線則用于EC下面各個功能模塊間、EC下模塊與內部總線下的邏輯設備間的通信。

芯片中的最重要的部分是EC8032的部分，他是一個MSC-51系列的單片機，對EC的編程和對51單片機的編程幾乎是一樣的。后面在代碼框架講解中會提到。

當EC芯片上電后，8032微處理器將從SPI Flash的0x0000地址中取出固件（代碼）運行，下面列出了EC中最常用的矩陣鍵盤，PS/2觸摸板、主機接口0x60/0x64等功能。

3.General Purpose I/O Port (GPIO)

通用I/O端口由寄存器控制的獨立I/O管腳組成。

在EC中有十組通用GPIO，分別是GPIOA—GPIOJ，每組GPIO有8個pin腳，總共是80個pin腳。

在EC芯片上電后，代碼執行的第一步復位后初始化Reset_Initialization()函數中就會首先配置這80個pin的工作模式。有以下幾種工作模式：

• 輸入模式；
• 上拉輸出模式；
• 下拉輸出模式；
• 復用為其他工作方式（例如PWM、ADC、UART等）；

在上下電時序控制中，完全是由GPIO來控制的，首先按照CPU廠商提供的各設備的上電時序圖，EC控制各個電源及設備的復位，這一部分的控制引腳都是配置為輸出模式。而各個電源的PowerGood信號則需要將相應的引腳配置為輸入模式。

電源燈、大小寫燈、數字燈的控制也是將相應的引腳配置為輸出模式。

開關機按鍵、開合蓋霍爾傳感器、適配器拔插信號在代碼中則需要定義為輸入模式，并添加相應的事件函數，當有相應動作產生時，需要進入事件處理函數中執行相應的控制。例如適配器插入后需要控制充放電芯片對電池進行充電，切換為適配器對筆記本電腦進行供電，并通過LPC總線通知操作系統。

4.SMBus（System Management Bus，系統管理總線）

在筆記本電腦中一般會用到兩個SMBus接口，一個接口用于與智能鋰電池、一個用于CPU、GPU和主板等溫度傳感器溫度監控。

SMBus為I2C協議的子集，SMBus協議幀在I2C定義的通用幀格式基礎上針對事務的不同進行了更加確定的定義。

通過SMBCLK和SMBDAT信號引腳來進行通信，與I2C通信協議的CLK與DATA引腳的通信方式是相似的。

5.PWM、TACH

在筆記本中PWM一般有兩個用處，一個用于控制風扇的風速，一個用于顯示屏的亮度調節。

TACH則是用于監控風扇的轉速，用于風扇的智能調速。

6.KBC(KeyBoard Controller)

KBC作為一個邏輯設備掛在LPC總線下，操作系統或BIOS可以通過LPC的0x60/0x64與EC進行通信，KBC在EC與操作系統或BIOS的通信過程中起到了非常重要的作用。矩陣鍵盤、PS/2觸摸板的數據都是通過KBC提供的0x60和0x64端口上報給操作系統或BIOS的。詳細的通信過程可以通過《8.嵌入式控制器（Embedded Controller，EC）學習 操作系統或BIOS通過KBC（0x60/0x64）和PMC(0x62/0x66)對EC ram進行讀寫》博文了解。

7.PS/2

只用作PS/2觸摸板，數據最終是通過KBC的0x60和0x64端口上報操作系統或BIOS。
通信細節參考博文：
《5.嵌入式控制器（Embedded Controller，EC）學習 PS/2協議》
《6.嵌入式控制器（Embedded Controller，EC）學習 嵌入式控制器EC中的PS/2觸摸板的通信過程》

8.ADC（模數轉換）

在EC中GPI0—GPI7這8個引腳可以配置為ADC工作模式，用于監測主板的各個電壓。

總結

本文作為嵌入式控制器EC開發的總體概述，介紹了EC中各個部分的功能，簡單的介紹了相關的開發方式，在本專欄中的后續章節中將詳細介紹開發流程。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的0.嵌入式控制器EC实战 Embedded Controller开发概述的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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