什么是EC
EC的全称是Embedded Controller,也就是嵌入式控制器。它实际上是一个单片机,常用于笔记本电脑中实现键盘控制,触摸板,电源管理,风扇控制,笔记本电池管理等等的功能。在台式机中,很少用到EC,因为现在台式机的电源很多已经智能化,并可受系统控制,实际上已经替代EC的功能。EC芯片通常是一个独立的芯片,并包含独立运行的软件,存放在自己(或者与BIOS共用)的非易失性介质中。
EC所使用的开发语言是C和汇编,由于汇编的可阅读性太差,不利于技术的推广,所以现在的EC厂商逐渐的抛弃了汇编,现在基本上是纯C语言。以ITE芯片为例子,开发工具为Keil C51。编译EC程序并不是使用Keil的GUI界面,而是使用了软件自带的make.exe,使用makefile编译链接后,最终将EC程序生成为一个二进制文件,然后将该bin文件烧录到EC的ROM里面,EC的内核8051就是从ROM里面抓取指令来执行。在执行EC代码之前,会先执行Keil C51的用户配置文件,用户配置文件是汇编代码,它的作用是根据硬件环境来清零RAM以及初始化堆栈,由于C语言的代码是放在栈中的,所以首先要给C语言代码搭建好堆栈环境。
EC的整个代码架构,主要分为4个部分:
初始化
不管是EC,还是其它的系统软件,代码最开始的部分总是初始化各个功能模块,让其符合代码架构的需要和平台功能模块的需要。初始化代码主要做如下几个事情:将中断服务函数与中断入口地址对应起来;设置好堆栈,为C环境做准备;初始化RAM;设置看门狗;初始化各个模块,包括GPIO、中断控制单元、PWM、AD/DA、PS2、Timer、SMBUS等等。
运行时中断服务函数
代码执行过程中,会有各种硬中断及软中断来中断CPU的运行,请求CPU的控制权。CPU会实时跳入到某个中断服务函数中,执行相应的例程。
运行时Dispatcher中断处理函数
在EC初始化完成后,如果不进入低功耗状态,那么EC就需要正常Dispatcher各个中断处理函数。中断服务函数一般不会做太多工作,大部分工作都会交给中断处理函数来执行。 Dispatcher各个中断处理函数是靠轮询的方式来实现的,这样可以保证各个中断处理函数都有可能被执行,又可以保证一定的优先级。只要把重要的中断处理函数放在前面轮询,就可以保证其优先调用。具体做法,可以查看各个厂商的EC代码,在main()函数里,都会有while(TRUE)类似的语句,在它括起来的代码段里,会有查询各个标志位,然后执行相应函数的代码。
添加运行时任务
我们总是需要EC来检测平台的一些状态,比如电池电量,CPU温度,风扇转速,按键状态,平台功耗等。这时,我们就需要在Timer里,加入自己的代码,每隔一段时间,代码就会被执行一次。
小结
整个代码其实如下图所示,核心代码的整体框架不变,在该框架的前提下,将很多的功能进行细分并将接口提供出来,统一存放在OEM的目录下,因此,修改代码只需修改OEM目录下的代码即可。
总结
在做BIOS的时候,特别是笔记本的BIOS,经常要和EC的同事打交道(都属于同一个组的),没深入了解EC的时候,觉得EC水很深,经常听到有人问EC的同事,时序怎么样了?battery怎么样了,啥stanby电,啥功能做好了没,啥C states/P states啊的就是一句话,给我把续航拉长。。。
当做了一下EC后发现,EC的水不是一般的深,首先第一点,你得熟读EC芯片文档,没人带的话有些知识简直晦涩难懂,不过自从看了AVR单片机的内容后,突然打开了一片崭新的天空,果然,只要是单片机,大同小异,所以说想学EC的,ok,可以去买个单片机开发板(最好是大众型的),比如STM32啊,AVR单片机啥的,对学习EC很有帮助。