Russian Hamradio - Применение тестера POST Card PCI NM9221 для диагностики ПК.
Применение тестера POST Card PCI NM9221 для диагностики ПК.
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
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
Рис. 1. Внешний вид устройства
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
Кроме выше указанных POST-кодов в диагностический порт выводятся сообщения о событиях в процессе выполнения Device Initialization Manager (DIM). Существует несколько контрольных точек, в которых отображается состояние инициализации системных или локальных шин.
В случае если обнаружена ошибка конфигурации системной памяти (коды DE или DF), в порт 80h выводится последовательно в бесконечном цикле код DE, код DF, код ошибки конфигурации, который может принимать следующие значения:
00 — оперативная память не обнаружена;
01 — установлены модули DIMM различных типов (пример, EDO и SDRAM);
02 — чтение содержимого SPD закончилась неудачей;
03 — модуль не соответствует требованиям для работы на заданной частоте;
04 — модуль не может быть использован в данной системе;
05 — информация в SPD не позволяет использовать установленные модули;
06 — обнаружена ошибка в младшей странице памяти.
Практический поиск неисправностей с использованием тестера POST Card
Прежде всего, при включении питания перед началом работы процедуры POST должен произойти сброс системы сигналом RST (RESET), что индицируется на POST Card кратковременным миганием левой точки на индикаторе. Рассмотрим несколько наиболее популярных неисправностей ПК и способы их локализации.
POST-коды не отображаются
При неисправности компьютера в самом сложном случае сброс либо совсем не проходит, либо проходит, но никакие POST-коды на индикаторе не отображаются.
Рекомендуется немедленно выключить компьютер, и вытащить все дополнительные платы и кабеля, а также память ОЗУ из слотов материнской платы, оставив подключенной к блоку питания только собственно материнскую плату с установленными процессором и POST Card. Если при последующем включении компьютера нормально проходит сброс системы и появляются первые POST-коды очевидно, проблема заключается во временно извлеченных компонентах компьютера возможно, неправильно подключены шлейфы. Вставляя последовательно модули памяти, видеоадаптер, а затем и другие карты, и наблюдая за POST-кодами на индикаторе, обнаруживают неисправный модуль.
Не проходит даже начальный сброс системы (на индикаторе POST Card в самом начале теста кратковременно не загорается левая точка индикатора)
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.
Сигнал сброса проходит, но никакие POST-коды на индикатор не выводятся (тестируется система, состоящая только из материнской платы, процессора, POST Card и блока питания)
Если материнская плата новая, то причина может быть в неправильно установленных переключателях на материнской плате. Если все переключатели и процессор установлены правильно, а материнская плата не запускается, следует заменить процессор заведомо исправным. Если же это не помогает, то можно сделать вывод о неисправности материнской платы либо ее компонентов (например, причиной неисправности может являться повреждение информация в Flash-BIOS).
Неисправности ПК, определяемые с помощью тестера POST Card
После включения питания компьютера (или нажатия на кнопку RESET) и до появления первого POST-кода на индикатор POST Card выводится специальный символ (см. рис 3), который свидетельствует об отсутствии вывода ПК каких-либо POST-кодов. Эта особенность работы данной POST Card облегчает диагностику и позволяет наглядно определить, стартует ли компьютер вообще.
Кроме того, этот же символ выводится при программном сбросе PCI-шины для фиксации прохождения сигнала RST. Точки 7-сегментного индикатора POST Card отображают состояния сигналов RST и CLK шины PCI. Зажигание правой точки соответствует наличию активного сигнала синхронизации CLK шины PCI, зажигание левой точки— наличию активного сигнала RST.
При исправном компьютере при включении питания вначале должен произойти сброс системы сигналом RESET (что индицируется на POST Card специальными символами), затем — запуск компьютера с последовательным прохождением всех POST кодов. При неисправности компьютера в самом сложном случае сброс либо совсем не проходит, либо проходит, но никакие другие POST-коды на индикаторе не отображаются.
Рис. 3. Индикация на POST Card об отсутствии вывода ПК каких-либо POST-кодов
В этом случае рекомендуется немедленно выключить компьютер, отключить все дополнительные платы и кабели, а также память из материнской платы, оставив подключенной к блоку питания только материнскую плату с установленными процессором и платой POST Card.
Если при последующем включении компьютера нормально проходит сброс системы и появляются первые POST-коды, то проблема заключается во временно извлеченных компонентах компьютера, возможно неправильно подключены шлейфы (особенно часто вставляют "вверх ногами" шлейф IDE).
Последовательно устанавливают модуль память, видеоадаптер, другие карты и, наблюдая за POST-кодами, обнаруживают неисправный модуль.
Например, при неисправной памяти для компьютеров с AMI BIOS последовательность POST-кодов обычно фиксируется на коде d4; с AWARD BIOS — на кодах C1 или С6. Бывает, что при этом неисправна не сам модуль памяти, а, материнская плата — причина заключается в плохом контакте в разъемах SIMM/DIMM (согнуты/замкнуты между собой контакты), либо не до конца вставлен модуль в разъем.
При неисправном видеоадаптере для компьютеров с AMI BIOS последовательность POST-кодов фиксируется на кодах 2C, 40 или 2A, в зависимости от модификации BIOS, либо эти коды отсутствуют, а на мониторе нет соответствующих строк инициализации видеокарты (с указанием типа, объема памяти и фирмы-производителя видеоадаптера).
Аналогично, для компьютеров с AWARD BIOS при неисправности видеоадаптера последовательность POST-кодов либо фиксируется на коде 0d, либо "проскакивает" этот код. Если инициализация памяти и видеоадаптера прошла нормально, устанавливают по одной остальные карты и, подключая шлейфы, на основании показаний индикатора POST Card определяют, какой из компонентов "подсаживает" системную шину, и не дает загрузится компьютеру.
На рис. 4-6 показана индикация POST Card при возникновении различных ошибок.
Рис. 4. Код ошибки видеопамяти (во время тестирования карта видеопамяти была извлечена из системного блока)
Рис. 5. Код ошибки манипулятора "мышь" (при тестировании мышка была отключена)
Рис. 6. Код ошибки оперативной памяти (при тестировании модуль памяти был удален из материнской платы)
Последовательность действий по реанимации ПК с помощью тестера POST Card PCI
Выключают питание неисправного компьютера.
Устанавливают POST Card в любой свободный слот материнской платы.
Включают питание ПК и считывают с индикатора POST-Card соответствующий POST код, на котором прерывается ("зависает ") загрузка компьютера.
По таблицам POST кодов при необходимости определяют, на каком из тестов возникли проблемы и их вероятные причины.
При выключенном питании переставляют шлейфы, модули памяти ОЗУ и другие компоненты, имеющие разъемы с целью устранения неисправности.
Повторяют пункты 3, 4, 5 для устойчивого прохождения процедуры POST и нормальной загрузки операционной системы.
При помощи программных утилит осуществляют окончательное тестирование аппаратных компонентов, а в случае плавающих (нестабильных раз от раза) ошибок —длительный прогон соответствующих программных тестов.
принципиальную электрическая схему устройства POST CARD PCI
принципиальную электрическая схему устройства POST CARD PCI