Введение в процесс диагностики и ремонта ПК.

Введение в процесс диагностики и ремонта ПК.

Поиск неисправности предполагает, что специалисту известно как правильно функционирует устройство, узел, схема. Исследуя неисправное устройство должен увидить отличия от правильного процесса работы устройства, которые и являются проявлением неисправности.Cледует подчеркнуть, что важен не только факт отражающий проявление неисправности, но и на каком этапе работы программ или аппаратуры процессора (устройства) он появился. Поэтому поиск неисправности и получение диагностической информации должны вестись поэтапно с фиксацией информации на каждом этапе, иначе придется многократно выполнять одни и те же действия, а анализ, проведенный без учета фактора времени, будет неверен. Бессмысленно проводить анализ, если вся доступная информация о проявлении неисправности еще не собрана и не зафиксирована. Тем более опасно и рискованно проводить ремонтно-восстановительные работы (пропайка выводов микросхем и радиоэлементов, замена блоков, микросхем и радиоэлементов и т.п.). При поспешных действиях можно заменить исправный элемент на исправный, а возможно и на дефектный, а также установить исправный блок в разъем, который имеет некорректные уровни напряжений электропитания, и испортить его.

Пайка сверхминиатюрных компонентов и контактов - это всегда риск, даже при использовании специального (паяльная станция) оборудования, которое при соблюдении соответствующих технологий сводит риск к минимуму. Поэтому пайку нужно производить на заключительных этапах ремонта после принятия хорошо обоснованного решения на основе достоверной информации.
Необходимым условием для нормальной работы устройства является наличие номинальных напряжений электропитания . На системной плате часть устройств используют стандартные напряжения от блока питания, а часть устройств используют нестандартные напряжения от регулируемых источников электропитания. На плате также используется батарейка напряжением 3 вольта, которая питает устройство CMOS-памяти, генератор, "будильник" и часы реального времени. Соответственно можно предположить, что отказ одного из устройств по цепи питания одного из номиналов напряжений, скажется и на работе других устройств. Это означает, что контакт разъема питания есть точка измерения общего входного сопротивления для группы устройств данного номинала электропитания. Измерив входное сопротивление в этой точке и сравнив его с известным нормальным значением (обычно порядка несколько сотен Ом), можно определить отказ без подключения системной платы к источнику питания, который обусловлен тем, что одно из устройств потребляет недопустимый ток.
К цепи питания устройств подключаются параллельно электролитические и керамические конденсаторы, которые могут отказать в процессе эксплуатации. Для нас электролитические конденсаторы являются хорошо доступными и легко определяемыми на плате "контрольными точками", позволяющими получить информацию о распределении напряжений питания по всей системной плате и первую информацию о проблемах по питанию. В электрических схемах подача напряжения рождает переходные процессы, которые могут установить разряды регистров контроллеров в произвольное хаотическое состояние, а это может в дальнейшем сказаться на программном управлении устройством. Поэтому для корректного начала работы электронных схем производят так называемую начальную установку, ликвидирующую последствия переходных процессов. Эта процедура выполняется на аппаратном уровне сигналом RESET. Но при наличии неисправности по цепи питания этот сигнал не снимается, что приводит к блокировке микропрограммного управления процессора, а соответственно и программного управления в целом. Наблюдение сигнала RESET в современных системных платах затруднено, так как используется активный уровень сигнала близкий к нулю, а это может быть результатом отсутствия питания на схеме формирования данного сигнала.
До подключения системной платы к блоку питания необходимо определить:
- состав устройств, размещенных на системной плате;
- степень повреждений элементов системной платы при эксплуатации;
- состояние элементов коммутации.

Для поиска неисправности существуют различного рода специальное оборудование. Например, если отсутствуют какие-либо сообщения об обнаруженных ошибках со стороны POST-теста, а системная плата неработоспособна и не подает никаких признаков жизни, то возможно использование тестера под названием «BIOS TEST», который предназначен для индикации выполнения стартовой программы центральным процессором из микросхемы ПЗУ BIOS. Для тестирования «BIOS TEST» необходимо установить вместо микросхемы EEPROM, установить процессор и включить питание. В случае корректного исполнения тестового кода, будет мигать желтый светодиод. В случае некорректного исполнения тестового кода, светодиод либо вообще мигать не будет, либо мигнет несколько раз и перестанет. Тестер «BIOS TEST» содержит программу, которая выполняется процессором циклически. Прохождение одного, цикла индицируется желтым светодиодом. Зеленый светодиод индицирует питание тестера. Тестер содержит защиту от неправильной установки. Если материнская плата не запускается, но тест тестера «BIOS TEST» проходит успешно, то, скорее всего, неисправна микросхема ПЗУ BIOS (EEPROM) или она содержит некорректный загрузочный блок.
В современных компьютерах широко применяется в качестве носителя BIOS (вместо EPROM) флэш-память. Это позволяет конечному пользователю обновлять версию BIOS, получив необходимые файлы по сети Интернет.
Если POST-тест начал выполняться и его выполнение остановилось из-за обнаруженной ошибки, а встроенных диагностических средств на системной плате нет, то очень удобно воспользоваться индикатором POST-кодов, который достаточно часто используется для диагностики неисправностей компьютеров. Плата предназначена для мониторинга POST-кодов (POST - Power On Self Test/самотестирование по включению питания), посылаемых в порт ввода-вывода программой на этапе самотестирования, устанавливается в слот расширения и позволяет определить, стартует ли компьютер или останавливается на ранней стадии инициализации. Также позволяет определить наличие или отсутствие питающих напряжений, наличие тактового сигнала шины и активности сигнала RST(RESET). Конструктивно тестер представляет собой плату расширения, устанавливаемую в слот и обычно имеет следующие индикаторы и переключатели:
- «POST CODES» - светодиодный индикатор POST-кодов;
- S1 - переключатель портов ввода-вывода;
- индикатор питания +5В (D1);
- индикатор питания +З.ЗВ (D2);
- индикатор питания -12В (D3);
- индикатор питания +12В (D4);
- «RST» - индикатор отсутствия сигнала RESET (D5);
- «CLK» - индикатор тактовой частоты (D6).
В качестве эффективного инструмента для получения диагностической информации используют и специальные диагностические платы, и различного рода слот-тестеры.
Для получения диагностической информации часто используют и более мощные диагностические устройства (слот-тестеры, ), которые устанавливают в интерфейсный разъем. Эти платы имеют свой микропроцессор, «прошитую» в ПЗУ тестовую программу, собственные цифровые индикаторы ошибок и сигналов, имеется возможность вывода протокола тестирования на принтер или монитор. Имеется возможность (с помощью переключателей) устанавливать режимы работы: выполнение цепочки тестов, зацикливание отдельного или группы тестов, установить повышенную скорость выполнения тестов и др. В комплект платы входит подробное руководство для пользователя, которое содержит информацию по ее техническим возможностям и методам поиска неисправности.

Профессиональный ремонт предполагает, что специалист знает последовательность процессов с момента подачи сетевого напряжения:

- появление «дежурного» напряжения;

- сброс схем питаемых от «дежурного» напряжения;

- появление блокировочных сигналов SLP_xx, запрещающих выдачу основных вторичных напряжений до нажатия кнопки включения питания;

- нажатие кнопки включения питания, процесс включения основных вторичных напряжений (нерегулируемых);

- контроль готовности всех нерегулируемых вторичных напряжений;

- процесс включения регулируемых источников питания;

- контроль готовности всех источников питания;

- все питание готово, формируется сигнал сброса системы (RESET#);

- по окончании сигнала RESET#, процессор инициипует операцию «чтение команды» и читает из ПЗУ первую команду POST-теста, начиная таким образом его выполнение;

- при успешном завершении POST-теста, начинается процесс загрузки операционной системы.

Профессиональный ремонт предполагает, что специалист знает «протокол» выполнения процессов, смысл сигналов реализующих процесс и может использовать их как контрольные точки. Например, на рис. 1

приведен протокол операции «чтение» из ПЗУ BIOS с интерфейсом SPI.

 Рис. 1.

 Рис. 2.

Контакт CE – удобная контрольная точка (см. рис. 2), появление низкого уровня напряжения на ней — начало операции обмена, появление высокого уровня напряжения на ней — окончание операции обмена.