Практическое занятие №31-36

 

Устройство для ремонта и тестирования компьютеров МАСТЕРКИТ BM9221 – POST Card PCI

 

 

Устройство для ремонта и тестирования персональных компьютеров (ПК) POST Card PCI применяется для диагностики неисправностей при ремонте и модернизации компьютеров, а также периферийных систем. Оно найдет широкое применение в любых электронных системах, работающих на основе компьютеров типа IBM PC (или совместимых с ними).

Общие сведения

POST Card PCI (рис. 1) представляет собой плату расширения ПК, которая может быть установлена в любой свободный PCI слот (33 МГц) и предназначена для отображения POST-кодов, генерируемых системой BIOS ПК, в удобном для пользователя виде. Благодаря применению ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) фирмы Altera стало возможным создание простого и доступного для повторения радиолюбителями устройства.

Кроме того, устройство можно использовать как тестер микросхем. Для этого в нем предусмотрена 44-выводная панель для микросхемы. Экономичность устройства (ток потребления не превышает 200 мА) позволяет питать его от блока питания ПК.

Устройство POST Card PCI имеет следующие технические характеристики:

 

  • Напряжение питания, В +5
  • Ток потребления, мА <200
  • Частота шины PCI ПК, МГц 33
  • Адрес диагностического порта 0080h
  • Индикация POST кодов (в шестнадцатеричном виде) 1 байт
  • Индикация сигналов PСI шины RST (левая точка), СLK (правая точка индикатора)
  • Индикаторы наличия напряжения источника питания, В +5, +12, –12, +3,3
  • Совместимость с материнскими платами на чипсетах Intel, VIA, SIS
  • Размер печатной платы, мм 112x90

Основой POST Card PCI является ПЛИС DD1 (рис. 1, 2), на которой реализовано упрощенное PCI Target-устройство, поддерживающее запись в порт вывода и автоматическое конфигурирование (plug&Plug), достаточные для функционирования устройства. ПЛИС Altera EPM3064ALC44-10 входит в набор и запрограммирована компанией МАСТЕР КИТ специально для работы в POST Card PCI. На микросхеме DD2 собран стабилизатор напряжения +3,3В для питания ПЛИС. Информация из ПЛИС выводится в последовательном виде и фиксируется в регистрах DD4, DD5.

Их выходы через ограничительные резисторы подключены к сдвоенному 7-сегментному индикатору HL1, на котором отображаются POST-коды. Для того чтобы процесс индикации POST кодов не нарушался в случае срыва генерации PCI CLK на неисправной материнской плате, в состав POST Card PCI включен отдельный генератор на микросхеме DD3.

Светодиоды, включенные через ограничительные ток резисторы, индицируют наличие напряжений +3,3, +5, +12 и –12В на шине PCI.

Принцип работы

При каждом включении питания ПК, совместимого с IBM PC, и до начала загрузки операционной системы процессор компьютера выполняет процедуру BIOS под названием "Самотест по включению питания" — POST (Power On Self Test). Эта же процедура выполняется также при нажатии на кнопку RESET или при программной перезагрузке компьютера. В некоторых особых случаях с целью сокращения времени загрузки ПК процедура POST может быть несколько урезана по времени, например, в режиме "Quick Boot" или при выходе из режима "сна" (Hibernate).

Основной целью процедуры POST является проверка базовых функций и подсистем ПК (память, процессор, материнская плата, видеоконтроллер, клавиатура, гибкий и жесткий диски) перед загрузкой операционной системы. Это застраховывает пользователя от попытки работать на неисправной системе, что могло бы привести, например, к разрушению пользовательских данных на жестком диске. Перед началом каждого из тестов процедура POST генерирует POST-код, который выводится по определенному адресу в пространстве адресов устройств ввода/вывода ПК.

В случае обнаружения неисправности в тестируемом устройстве процедура POST просто "зависает", а предварительно выведенный POST-код однозначно определяет, на каком из тестов произошло "зависание". Таким образом, глубина и точность диагностики при помощи POST-кодов полностью определяются глубиной и точностью тестов соответствующей процедуры POST-системы BIOS компьютера.

Некоторые коды неисправностей BIOS

В таблице приведены некоторые коды AMI BIOS, отражающие наиболее часто встречающиеся неисправности ПК.

Некоторые коды неисправностей BIOS

 

 

Код

Неисправность

DE

Ошибка конфигурации системной памяти (фатальная ошибка)

DF

Ошибка конфигурации системной памяти (звуковой сигнал)

10

Ранняя инициализация контроллера клавиатуры

2B

Ошибка инициализации VGA BIOS

2F

Ошибка теста видеопамяти адаптера CGA

30

Ошибка теста схем формирования разверток адаптера CGA

31

Ошибка видеопамяти или схем формирования разверток

42

Отключение IRQ12, если PS/2 mouse отсутствует

4E

Индикация сообщений об ошибках

C1

Определение типа памяти, суммарного объем и размещение по строкам

A2

Сообщений об ошибках на предыдущих этапах инициализации

 

Последовательность действий при ремонте компьютера с использованием POST Card выглядит следующим образом:

Выключаем питание неисправного компьютера.
Устанавливаем POST Card в доступный слот материнской платы. Например в место беспроводного модуля.
Включаем питание компьютера и считываем с индикатора POST Card соответствующий POST код, на котором "зависает" загрузка компьютера.
По таблицам POST кодов определяем, на каком из тестов возникли проблемы и осмысливаем вероятные причины.
При выключенном питании производим перестановки шлейфов, модулей памяти и других компонентов с целью устранить неисправность.
Повторяем пункты 3,4,5, добиваясь устойчивого прохождения процедуры POST и начала загрузки операционной системы.
При помощи программных утилит производим окончательное тестирование аппаратных компонентов, а в случае плавающих ошибок - осуществляем длительный прогон соответствующих программных тестов.
При ремонте компьютера без использования POST Сard пункты 2-4 этой последовательности просто опускают и со стороны ремонт компьютера выглядит просто как лихорадочная перестановка памяти, процессора, карт расширения, блока питания, и в довершение всего - материнской платы.

Если в крупных фирмах имеется большой запас исправных комплектующих, то для мелких фирм и частных лиц ремонт компьютера путем установки заведомо исправных компонентов превращается в сложную проблему.

Как же на практике осуществляется ремонт компьютера с использованием POST Card ?

Прежде всего, при включении питания перед началом работы процедуры POST должен произойти сброс системы сигналом RST (RESET), что индицируется на POST Card. При неисправности компьютера в самом сложном случае сброс либо совсем не проходит, либо проходит, но никакие POST коды на индикаторе не отображаются. В этом случае рекомендуется немедленно выключить компьютер, вытащить все платы и кабели, а также модули памяти из материнской платы. В системном блоке необходимо оставить подключенной к блоку питания материнскую плату с установленным процессором и плату POST Card. Если при последующем включении компьютера нормально проходит сброс системы и появляются первые POST коды, то, очевидно, проблема заключается во временно извлеченных модулях компьютера; возможно также, в неправильно подключенных шлейфах. Вставляя последовательно память, видеоадаптер, а затем и другие карты, и наблюдая за POST кодами на индикаторе, обнаруживают неисправный модуль.

Вернемся теперь к случаю, когда даже не проходит начальный сброс системы (на индикаторе POST Card в самом начале теста кратковременно не загорается светодиод RESET). В этом случае либо неисправен блок питания компьютера, либо сама материнская плата (неисправны цепи формирования сигнала RESET). Точную причину можно установить, подсоединив к материнской плате заведомо исправный блок питания.

Рассмотрим теперь случай, когда сигнал сброса проходит, но никакие POST коды на индикатор не выводятся; при этом, как было описано ранее, тестируется система, состоящая только из материнской платы, процессора, POST Card и блока питания. Если материнская плата совершенно новая, то причина может быть заключена в неправильно установленных джамперах материнской платы. Если все джамперы и процессор установлены правильно, а материнская плата все же не запускается, следует заменить процессор на заведомо исправный. Если же и это не помогает, то можно сделать вывод о неисправности материнской платы либо ее компонентов (например, причиной неисправности может являться повреждение информация в FLASH BIOS).