Статья добавлена: 23.01.2018
Категория: Статьи
Контроль возможных замыкании или наличия повышенной нагрузки в цепи питания для устройств, размещенных на системной плате ПК.
До подключения электропитания к исследуемой системной плате необходимо произвести измерение сопротивления нагрузки между контактами номиналов вторичного напряжения (например, +5 вольт) и «землей» и др. на разъеме электропитания, что позволяет определить ненормальную (повышенную) нагрузку на источник электропитания, что может быть вызвано пробоем на землю или источника питания, или одного из выводов микросхемы, запитанной от этого источника. При прямом и обратном измерении сопротивления между «плюсом» исправного источника вторичного напряжения и землей, должна быть видна разница измеренного сопротивления в соотношении примерно 3:2, а слишком малым сопротивлением нагрузки считается примерно 30-32 Ома.).
Условное название «прямое» подключение означает, что минус клеммы прибора был подсоединен к общему контакту системной платы, а плюс клеммы прибора применялся в конкретной точке замера; условное название «обратное» подключение означает, что плюс клеммы прибора был подсоединен к общему контакту системной платы, а минус клеммы прибора применялся в конкретной точке замера. Как видно из полученных нагрузочных сопротивлений занесенных в таблицу 1, сопротивление нагрузки уменьшается для положительных напряжений, если используется «обратное» подключение измерительного прибора.
О возможном замыкании или наличии повышенной нагрузки в цепи питания для устройств, размещенных на системной плате можно судить, используя информацию, полученную измерением сопротивления нагрузок (в прямом и обратном включении омметра) с разъема ATX и ATX -12 вольт (рис. 1, рис. 2).
Статья добавлена: 23.01.2018
Категория: Статьи
Контроль четности и коды коррекции ошибок (ECC).
Ошибки при хранении информации в памяти неизбежны. Они обычно классифицируются как отказы и нерегулярные ошибки (сбои). Если нормально функционирующая микросхема вследствие, например, физического повреждения начинает работать неправильно, то все происходящее и называется постоянным отказом. Чтобы устранить этот тип отказа, обычно требуется заменить некоторую часть аппаратных средств памяти, например неисправную микросхему памяти.
Другой, более коварный тип отказа — нерегулярная ошибка (сбой). Это непостоянный отказ, который не происходит при повторении условий функционирования или через регулярные интервалы.
Приблизительно 20 лет назад сотрудники Intel установили, что причиной сбоев являются альфа-частицы. Поскольку альфа-частицы не могут проникнуть даже через тонкий лист бумаги, выяснилось, что их источником служит вещество, используемое в полупроводниках. При исследовании были обнаружены частицы тория и урана в пластмассовых и керамических корпусах микросхем, применявшихся в те годы. Изменив технологический процесс, производители памяти избавились от этих примесей.
В настоящее время производители памяти почти полностью устранили источники альфачастиц. И многие стали думать, что проверка четности не нужна вовсе. Например, сбои в памяти емкостью 16 Мбайт из-за альфа-частиц случаются в среднем только один раз за 16 лет! Однако сбои памяти происходят значительно чаще.
Сегодня самая главная причина нерегулярных ошибок — космические лучи. Поскольку они имеют очень большую проникающую способность, от них практически нельзя защититься с помощью экранирования.
Эксперимент, проверяющий степень влияния космических лучей на появление ошибок в работе микросхем, показал, что соотношение “сигнал–ошибка” (signal-to-error ratio — SER) для некоторых модулей DRAM составило 5950 единиц интенсивности отказов (failure units — FU) на миллиард часов наработки для каждой микросхемы. Измерения проводились в условиях, приближенных к реальной жизни, с учетом длительности в несколько миллионов машиночасов. В среднестатистическом компьютере это означало бы появление программной ошибки памяти примерно каждые шесть месяцев. В серверных системах или мощных рабочих станциях с большим объемом установленной оперативной памяти подобная статистика указывает на одну ошибку (или даже более) в работе памяти каждый месяц! Когда тестовая система с теми же модулями DIMM была размещена в надежном убежище на глубине более 15 метров каменной породы, что полностью устраняет влияние космических лучей, программные ошибки в работе памяти вообще не были зафиксированы. Эксперимент продемонстрировал не только опасность влияния космических лучей, но и доказал, насколько эффективно устранять влияние альфалучей и радиоактивных примесей в оболочках модулей памяти.
К сожалению, производители ПК не признали это причиной погрешностей памяти; случайную природу сбоя намного легче оправдать разрядом электростатического электричества, большими выбросами мощности или неустойчивой работой программного обеспечения (например, использованием новой версии операционной системы или большой прикладной программы). Исследования показали, что для систем ECC доля программных ошибок в 30 раз больше, чем аппаратных. Это неудивительно, учитывая вредное влияние космических лучей. Количество ошибок зависит от числа установленных модулей памяти и их объема. Программные ошибки могут случаться и раз в месяц, и несколько раз в неделю, и даже чаще!
Хотя космические лучи и радиация являются причиной большинства программных ошибок памяти, существуют и другие факторы:
1. Скачки в энергопотреблении или шум на линии. Причиной может быть неисправный блок питания или настенная розетка.
2. Использование неверного типа или параметра быстродействия памяти. Тип памяти
должен поддерживаться конкретным набором микросхем и обладать определенной
этим набором скоростью доступа.
3. Электромагнитные помехи. Возникают при расположении радиопередатчиков рядом с
компьютером, что иногда приводит к генерированию паразитных электрических сигна-
лов в монтажных соединениях и схемах компьютера. Имейте в виду, что беспроводные
сети, мыши и клавиатуры увеличивают риск появления электромагнитных помех.
4. Статические разряды. Вызывают моментальные скачки в энергоснабжении, что может
повлиять на целостность данных.
5. Ошибки синхронизации. Не поступившие своевременно данные могут стать причиной
появления программных ошибок. Зачастую причина заключается в неверных парамет-
рах BIOS, оперативной памяти, быстродействие которой ниже, чем требуется систе-
мой, “разогнанных” процессорах и прочих системных компонентах.
Большинство описанных проблем не приводят к прекращению работы микросхем памяти (хотя некачественное энергоснабжение или статическое электричество могут физически повредить микросхемы), однако могут повлиять на хранимые данные.
Игнорирование сбоев, конечно, не лучший способ борьбы с ними. К сожалению, именно этот способ сегодня выбрали многие производители компьютеров. Лучше было бы повысить отказоустойчивость систем. Для этого необходимы механизмы определения и, возможно, исправления ошибок в памяти ПК. В основном для повышения отказоустойчивости в современных компьютерах применяются следующие методы:
- контроль четности;
- коды коррекции ошибок (ECC).
Системы без контроля четности вообще не обеспечивают отказоустойчивости данных. Единственная причина, по которой они используются, — их минимальная базовая стоимость. При этом, в отличие от других технологий (ECC и контроль четности), не требуется дополнительная оперативная память.
Статья добавлена: 23.01.2018
Категория: Статьи
Заключительный этап поиска неисправности в устройствах компьютера.
Весьма достоверным источником уточняющей диагностической информации являются байты состояния и байты уточненного состояния, коды ошибок, информации из регистров ошибок и регистров состояний. Эта диагностическая информация формируется схемами контроля адаптеров внешних устройств и программами BIOS, которые пишутся высококвалифицированными специалистами. Эта диагностическая информация может быть получена и в результате выполнения специально написанных программ тестирования. Коды ошибок, байты состояний, информация в регистрах ошибок и регистрах состояний - формируются аппаратурой контроллеров и являются информацией о конкретных состояниях и ошибках в аппаратуре контроллеров и внешних устройств. Это достоверная опорная информация для поиска ошибок в контроллерах, расположенных на системных платах (и во внешних устройствах). С помощью отладчика AFD можно прочитать содержимое регистров состояния и ошибок которые содержат диагностическую информацию, сформированную в контроллере устройства. Дополнительная уточняющая информация может быть получена и в результате использования специально написанных программ активизации сигналов, с проведением исследований электрической схемы с помощью осциллографа.
Заключительный этап поиска неисправности в устройствах компьютера, как правило, требует исследования электронных схем с помощью осциллографа. Это исследование можно производить в устойчивом состоянии электронных схем устройств и программы после отказа. Но наибольший эффект при исследовании осциллографом можно получить, если с помощью программы активизировать исследуемый процесс. Для получения устойчивого изображения динамических сигналов на экране осциллографа необходимо, чтобы исследуемые в данном процессе сигналы повторялись периодически с одной и той же частотой. То есть необходимо циклически повторять исследуемый процесс, а это в большинстве случаев достаточно просто обеспечивается с помощью «зацикливания» программы, запускающей исследуемый процесс. Для получения такой информации, как: коды ошибок устройств, формируемые программами-функциями BIOS; байты состояния устройства, формируемые аппаратурой контроллеров; содержимое регистра ошибок или регистра состояния контроллера обычно, достаточно однократного выполнения в отладчике (например, AFD) небольшой специальной программы, запускающей контролируемый процесс в устройстве. Затем с помощью AFD прочитать, например, регистры ошибок и состояний внешнего устройств, или коды ошибок в регистре АН и AL микропроцессора. После анализа полученной диагностической информации можно приступать к планированию дальнейших действий по локализации неисправности.
Часто квалифицированные специалисты по ремонту вычислительной техники относятся к написанию специальных программ с «большой осторожностью». Они считают, что написание таких программ очень сложное и возможно бесполезное, дело. Но научиться писать небольшие специальные программы несложно, а отказываться от такого мощного и эффективного инструмента просто неразумно и расточительно.
Статья добавлена: 08.02.2019
Категория: Статьи
Методы адресации HDD (CHS и LBA).
Существует два основных метода, используемых для адресации (или нумерации) секторов накопителей. Первый из них называется CHS (Cylinder Head Sector). Это название образовано по трем соответствующим координатам, которые используются для адресации каждого сектора дисковода. Во втором методе, который носит название LBA (Logical Block Address), для адресации секторов накопителя используется только одно значение. В основе метода CHS лежит физическая структура накопителей (а также способ организации его внутренней работы).
Метод LBA, в свою очередь, представляет собой более простой и логический способ нумерации секторов, не зависящий от внутренней физической архитектуры накопителей.
При последовательном считывании данных с накопителя в режиме CHS процесс чтения начинается с цилиндра 0, головки 0 и сектора 1 (который является первым сектором на данном диске), после чего считываются все остальные секторы первой дорожки. Затем выбирается следующая головка и читаются все секторы, находящиеся на этой дорожке. Это продолжается до тех пор, пока не будут считаны данные со всех головок первого цилиндра. Затем выбирается следующий цилиндр, и процесс чтения продолжается в такой же последовательности.
При последовательном считывании данных с накопителя в режиме LBA процесс чтения начинается с сектора 0, после чего читается сектор 1, сектор 2 и т.д. В режиме CHS первым сектором жесткого диска является 0,0,1. В режиме LBA этот же сектор будет сектором 0.
В качестве примера представьте себе накопитель, содержащий один жесткий диск, две головки (используются обе стороны жесткого диска), две дорожки на каждом жестком диске (цилиндры) и два сектора на каждой дорожке. В этом случае можно сказать, что накопитель содержит два цилиндра (две дорожки на каждой стороне), две головки (по одной на сторону), а также два сектора на каждой дорожке. В общей сложности емкость накопителя равна восьми (2×2×2) секторам. Обратите внимание: нумерация цилиндров и головок начинается с числа 0, а нумерация физических секторов, находящихся на дорожке, — с числа 1. При использовании адресации CHS расположение первого сектора накопителя определяется выражением “цилиндр 0, головка 0, сектор 1 (0,0,1)”; адресом второго сектора является 0,0,2; третьего — 0,1,1; четвертого — 0,1,2 и т.д., пока мы не дойдем до последнего сектора, адрес которого 1,1,2.
Представьте теперь, что вы взяли восемь секторов и, не обращаясь непосредственно к физическим цилиндрам, головкам и секторам, пронумеровали их от 0 до 7. Таким образом, если необходимо обратиться к четвертому сектору накопителя, можно сослаться на него как на сектор 0,1,2 в режиме CHS или как на сектор 3 в режиме LBA. Соотношение между номерами секторов воображаемого восьмисекторного накопителя в режимах CHS и LBA приведено в табл. 1.
Статья добавлена: 22.01.2018
Категория: Статьи
Субтрактивная цветовая модель.
В принтерах, как и в полиграфии для создания цветных изображений применяется субтрактивная цветовая модель, а не аддитивная, как в мониторах и сканерах, в которых любой цвет и оттенок получается смешением трех основных цветов - R (красный), G (зеленый), В (синий). Субтрактивная модель цветоделения называется так потому, что для образования какого-либо оттенка надо вычесть из белого цвета "лишние" составляющие. В печатающих устройствах для получения любого оттенка в качестве основных цветов используют: Cyan (голубой, бирюзовый), Magenta (пурпурный), Yellow (желтый). Эта цветовая модель получила название CMY по первым буквам основных цветов.
В субтрактивной модели при смешивании двух или более цветов дополнительные цвета получаются посредством поглощения одних световых волн и отражения других. Голубая краска, например, поглощает красный цвет и отражает зеленый и синий; пурпурная краска поглощает зеленый цвет и отражает красный и синий; а желтая краска поглощает синий цвет и отражает красный и зеленый. При смешивании основных составляющих субтрактивной модели молено получить различные цвета, которые описаны в табл. 1.
Стоит отметить, что для получения черного цвета необходимо смешать все три составляющие, т.е. голубой, пурпурный и желтый, однако получить качественный черный цвет таким образом, практически невозможно. Получаемый цвет будет не черным, а скорее грязно-серым. Для устранения такого недостатка к трем основным цветам добавляется еще один - черный. Такая расширенная цветовая модель называется CMYK (Суап-Magenta-Yellow-blacK - голубой-пурпурный-желтый-черный). Введение черного цвета позволяет значительно повысить качество цветопередачи.
Статья добавлена: 19.01.2018
Категория: Статьи
Булева алгебра (ликбез).
Джордж Буль более 170 лет назад разработал логическую систему, названную булевой алгеброй, на основе которой построена вся современная вычислительная техника. В основе логики лежит понятие «булева примитива». Булева алгебра и ее система булевых примитивов может быть реализована на электронных схемах, которые и реализуют булевы выражения. Такие схемы называются логическими элементами, и всего их восемь (а базовых их всего три: логический элемент «И», «ИЛИ», «НЕ»). Элемент воспринимает один или несколько входных битов, обрабатывает их определенным образом и формирует выходной бит. Выходной бит элемента предсказуем, потому, что элемент действует в соответствии с конкретным логическим выражением.
Восемь элементов называются: буфер, инвертор, элемент И (AND), элемент ИЛИ (OR), элемент исключающее ИЛИ (XOR), элемент НЕ-И (NAND), элемент НЕ-ИЛИ (NOR) и элемент исключающее НЕ-ИЛИ (ENOR). Их входы и выходы обычно выведены на контакты реальных микросхем. Из этих элементов специалисты-системотехники строят схемы состоящие из миллионов таких элементов. Проверяя входы и выходы такой микросхемы, состоящей из логических элементов, всегда можно убедиться в ее работоспособности.
В настоящее время очень сложные части схем компьютеров (из элементов «И», «ИЛИ», «НЕ») формируются в сверхбольших микросхемах (чипах), которые объединяют в комплекты (чипсеты). Чипсет может быть создан для реализации системной платы компьютера, видеоакселератора, звуковой карты, электроники жесткого диска и т. д., но на различных платах (рис. 1), как правило, всегда присутствует небольшое количество микросхем малой и средней степени интеграции элементов. Данный материал часто необходим для оценки работоспособности микросхем малой и средней степени интеграции элементов при поиске неисправности в электронных схемах принтеров, компьютеров, и для понимания работы цифровых схем.
Статья добавлена: 08.02.2019
Категория: Статьи
Системы счисления (двоичная, десятичная, шестнадцатеричная).
1. Процессоры работают с командами и данными, представленными в двоичной системе счисления (двоичном виде). В двоичной системе используют только две цифры 1 и 0. Двоичная система является (как и десятичная, в которой используют десять цифр: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0) позиционной системой счисления.
Например, десятичное число 5643 состоит из четырех цифр, каждая цифра является десятичным разрядом
(5 – старший разряд, а 3 – младший разряд десятичного числа). Младший разряд – левый - это разряд с весом «1», следующий, более старший разряд - с весом каждой единицы равным «10», следующий, более старший разряд - с весом каждой единицы равным «100» и т. д.. Таким образом, подробно, десятичное число 5643 можно записать следующим образом:
5 х 1000 + 6 х 100 + 4 х 10 + 3 х 1 = 5643
В двоичной системе счисления все точно также, например, число 10110 можно подробно записать:
Статья добавлена: 19.01.2018
Категория: Статьи
Интерфейс LVDS - дифференциальный интерфейс для скоростной передачи данных.
LVDS - Low Voltage Differential Signaling (низковольтная дифференциальная передача сигналов) - это дифференциальный интерфейс для скоростной передачи данных (интерфейс LVDS тоже подразумевает наличие трансмиттеров и ресиверов). Интерфейс LVDS на текущий момент времени является самым распространенным интерфейсом из всех используемых в мониторах настольного типа и в матрицах для ноутбуков. LVDS обеспечивает высокую пропускную способность, что и привело к тому, что LVDS, фактически, стал стандартом внешнего интерфейса современной LCD-панели.
LVDS способен передавать до 24 битов информации за один пиксельный такт, что соответствует режиму True Color (16.7 млн. цветов). При этом исходный поток параллельных данных (18 бит или 24 бита) конвертируется в 4 дифференциальные пары последовательных сигналов с умножением исходной частоты в семь раз. Тактовая частота передается по отдельной дифференциальной паре. Уровни рабочих сигналов составляют 345мВ, выходной ток передатчика имеет величину от 2.47мА до 4.54мА, а стандартная нагрузка равна 100 Ом. Данный интерфейс позволяет обеспечить надежную передачу данных с полосой пропускания свыше 455 МГц без искажений на расстояние до нескольких метров.
Трансмиттер LVDS состоит из четырех 7-разрядных сдвиговых регистров, умножителя частоты и выходных дифференциальных усилителей (рис.1). Достаточно часто в литературе, в документации и на схемах можно встретить и несколько другое обозначение сигналов интерфейса LVDS. Так, в частности, широко применяется такое обозначение, как RX0+/-, RX1+/-, RX2+/-, RX3+/- и RXC+/-.
Входной сигнал CLK представляет собой сигнал пиксельной частоты (Pixel Clock) и он определяет частоту формирования сигналов R/G/B на входе трансмиттера. Умножитель частоты умножает частоту CLK в 7 раз. Полученный тактовый сигнал (7xCLK) используется для тактирования сдвиговых регистров, а также передается по дифференциальным линиям CLKP/CLKM. 7-разрядный параллельный код загружается в сдвиговые регистры трансмиттера по стробирующему сигналу, вырабатываемому внутренней управляющей логикой трансмиттера. После загрузки начинается поочередное "выталкивание" битов на соответствующую дифференциальную линию, и этот процесс тактируется сигналом 7xCLK. Таким образом, на каждой из четырех дифференциальных линий данных (YOP/YOM, Y1P/Y1M, Y2P/Y2M, Y3P/Y3M) формируется 7-разрядный последовательный код, передаваемый синхронно с тактовыми сигналами на линии CLKP/CLKM.
Статья добавлена: 17.01.2018
Категория: Статьи
Технологии Plug&Play видеосистем.
Для идентификации мониторов ассоциацией VESA был предложен стандарт DDC (Display Data Chanel), который позволяет определять мониторы различных производителей, и, кроме того, позволяет получать и другую информацию о параметрах и характеристиках любого монитора. Разработка стандарта DDC была обусловлена развитием технологии Plug&Play, которая подразумевает, что внешнее устройство должно “сообщить” о себе основные сведения для того, чтобы операционная система обеспечила правильное конфигурирование и настройку оборудования путем поиска и установки наиболее подходящего драйвера устройства. Для оптимальной настройки изображения необходимо учитывать размер экрана, тип монитора, его цветовые характеристики, поддерживаемые режимы (разрешающая способность), параметры входных сигналов, а, кроме того, желательно знать поддерживается ли монитором система энергосбережения DPMS.
В стандарте DDC вся информация о мониторе передается из монитора в ПК по последовательному интерфейсу, состоящему из двух линий: линии синхронизации и линии данных.
При разработке DDC в качестве основы был применен интерфейс I2C, линия синхронизации интерфейса в DDC получила название DDC_CLK. На этой линии формируется последовательность импульсов, тактирующих передачу данных. Для передачи каждого байта на линии DDC_CLK генерируется девять импульсов: 8 – для передачи битов байта и 1 – бит подтверждения – ACK (квитирующий бит). Тактовые сигналы формируются устройством, запрашивающим информацию (ведущим устройством), т.е. видеокартой ПК. Частота импульсов DDC_CLK может быть любой – ограничен только ее верхний предел величиной 100 кГц. Однако последние версии стандарт DDC уже позволяют передавать данные с частотой до 400 кГц.
Линия данных интерфейса DDC получила название DDC_DATA. На этой линии сигнал устанавливается либо в “высокий”, либо в “низкий” уровень, в зависимости от передаваемых данных, с частотой следования тактовых импульсов DDC_CLK. Считывание информации, выставленной на DDC_DATA, происходит при каждом тактовом импульсе на DDC_CLK.
Уровни напряжений сигналов DDC_DATA и DDC_CLK – до 5 В, т.е. “высокому” уровню соответствует напряжение 5В, а “низкому” уровню сигналов соответствует напряжение около 0В.
Началом цикла передачи байта данных на интерфейсе DDC является условие Start – сигнал DDC_DATA переводится из высокого уровня в низкий при высоком уровне сигнала DDC_CLK.
Завершается цикл передачи байта переводом сигнала DDC_DATA из низкого уровня в высокий при высоком уровне сигнала DDC_CLK – это условие Stop.
При передаче данных состояние сигнала DDC_DATA может изменяться только при низком уровне сигнала DDC_CLK. Биты данных стробируются фронтом импульсов DDC_CLK. После передачи 8 битов передающее устройство (монитор) на один такт освобождает линию данных для получения подтверждения о приеме байта принимающим устройством (компьютером). Принимающее устройство во время этого девятого такта формирует бит ACK, устанавливая сигнал на DDC_DATA в низкий уровень. При запросе от ПК, монитор передает 128 байтов данных, которые содержат следующую информацию:
Статья добавлена: 17.01.2018
Категория: Статьи
Правила оптимального использования энергии аккумулятора мобильного ПК.
Чтобы оптимально использовать энергию вашего аккумулятора, для увеличения времени автономной работы и ресурса батареи, соблюдайте следующие простые рекомендации:
Статья добавлена: 08.02.2019
Категория: Статьи
Что контролирует и чем управляет ACPI.
Спецификация ACPI определяет новый интерфейс между операционной системой и компонентами компьютера, обеспечивающими поддержку Plug and Play и управления электропитанием. Методы, определенные в ACPI, не зависят от конкретной операционной системы или типа процессора. ACPI определяет интерфейс на уровне регистров для базовых функций Plug and Play и управления электропитанием, а также определяет описательный интерфейс для дополнительных аппаратных возможностей.
При запуске ACPI совместимой ОС перехватываются некоторые функции BIOS (таких как APM BIOS PNPBIOS) и, кроме этого, ACPI-интерфейсу передаётся контроль над перечисленными ниже функциями.
Статья добавлена: 17.01.2018
Категория: Статьи
Основные функции сетевых адаптеров (ликбез ).
Cетевые адаптеры обеспечивают сопряжение компьютера и среды передачи информации с учетом принятого в данной сети протокола обмена информацией. Адаптер должен выполнять ряд функций, количество и суть которых во многом зависят от типа конкретной сети. К сетевым функциям адаптеров, относят функции, которые обеспечивают реализацию принятого в сети протокола обмена. Часть этих функций может выполняться как аппаратурой адаптера, так и программным обеспечением персонального компьютера. К основным сетевым функциям адаптера, относятся нижеследующие функции:
Версия сайта для слабовидящих
