Ремонт компьютера. Лекция 13. Лекция 13. Этапы и процесс устранения неисправностей рс ремонт пэвм, в общем случае, заключается
 Скачать 27.22 Kb.
|
|
Лекция 13. Этапы и процесс устранения неисправностей РС Ремонт ПЭВМ, в общем случае, заключается: 1) в анализе симптомов отказа; 2) в предварительном тестировании; 3) в сокращении аппаратной и программной конфигурации ВС, для выделения отказавшего устройства; 4) в углубленной диагностике неисправного устройства, для локализации места возникновения неисправности, до узла или компоненты схемы; 5) в замене отказавшего узла, компоненты, или восстановлении работоспособности схемы устранением дефекта в монтаже, разъемном соединении и т. д. Таким образом, ремонт ВС более чем на 9/10 состоит из диагностики АПС и состоит из пяти этапов: 1) анализ ситуации отказа; 2) тестирование; 3) ремонт; 4) тестирование после ремонта; 5) восстановление рабочей конфигурации и проверка функционирования. При выполнении работы по диагностике неисправностей рекомендуется: 1) подробно документировать работу; 2) предположить одну из похожих по симптомам неисправность (идентифицировать неисправность); 3) выделить неисправное устройство (интерпретировать вид ошибки); 4) воспользоваться, если возможно, эталонной таблицей состояний ВС; 5) выделить неисправную компоненту в устройстве; 6) если симптомов несколько, – классифицировать их на первичные и вторичные (зависимые от первичных). Процесс поиска неисправностей На этапе анализа ситуации следует:1. проанализировать, в каком режиме работы АПС, при выполнении какой программы и в каком месте программы произошел отказ; 2. зафиксировать симптомы неисправности: 1) состояние индикаторов РС, 2) сообщения программы (диспетчера, ОС, оболочек и т. д.), 3) звуковые сигналы, штатные и нештатные; 3. попытаться перезапустить программу; 4. перезагрузить систему ("теплый" рестарт, или "холодный" старт); 5. внимательно просмотреть, как проходят рестарт, POST-контроль; 6. проверить параметры АПС в CMOS-памяти, с помощью процедур SETUP; 7. выключить ВС, проверить качество соединений кабелей интерфейсов, подключения питания, температурный режим всех ИМС (наощупь), степень загрязненности плат; 8. если POST-программа не выполняется, перейти к локализации компоненты, используя видео- или аудио-коды, сообщаемыми POST-программой; 9. если POST-программа выполняется, – перейти к тестовой диагностике ВС; Эффективный поиск неисправностей в оборудовании СВТ требует дедуктивного метода рассуждений для выделения главной проблемы. Проводя анализ ситуации, нужно постараться понять: 1) причину неисправности и ее тип; 2) связать причину неисправности с первичной компонентой ВС, вызывающей подобный тип неисправностей; 3) провести анализ работы выделенного узла, используя его функциональную схему; 4) предположить вероятный источник ошибки; 5) записать расположениекарт контроллеров в слотах, схему подключения кабелей, положение перемычек и переключателей на контроллерах, картах расширения и системной плате; 6) проверить, не возникла ли неисправность после: - установки другого контроллера в слот расширения (реконфигурация ВС); - подключения к контроллеру дополнительного периферийного устройства; - переустановки конфигурации периферийных устройств на контроллерах, периферийных устройствах, системной плате. Если ошибка возникла вследствие реконфигурации АПС, то следует проверить правомерность проведенных подключений и переустановок, пользуясь руководством пользователя (User Manual) контроллера, периферийного устройства, системной платы. При возможности, полезно сравнить установки и подключения таких же устройств на другой, аналогичной АПС. Если все было подключено верно, – вернуть ВС в исходное состояние: выключить только что установленное ПУ и/или контроллер и вновь проверить работоспособность ВС. Если ошибка осталась, значит, компонента определена неверно, и нужно повторить анализ по пунктам 1) – 4). Если ошибка устранилась, следует по-очереди заменять элементы узла на заведомо исправные в следующем порядке: - периферийное оборудование, относящееся к выделенной подсистеме (дисковая, VIDEO, коммуникации, манипуляторы и т. д.), обращая внимание на их конфигурирование; - кабельные соединения (не спутать подключение шлейфов: выделенная цветом жила плоского шлейфа подключается к первому контакту разъема); - контроллер, обращая внимание на установленную конфигурацию соответственно типу, объему буферной памяти и т. д. принтера, манипулятора, дисковода и т. п. Если ошибка осталась, значит, дело не в аппаратной, а в программной конфигурации: - драйвер не соответствует данному конкретному устройству; - конфликт драйверов; - конфликт запросов прерываний; - пересечение областей векторов прерываний в DRAM и следует тщательно проверять программную конфигурацию РС при вводе нового оборудования. При обнаружении несоответствия – откорректировать программную конфигурацию АПС. На этапе тестирования нужно выполнить: 1. запуск тест-программы, наиболее подходящей по составу и возможностям, к выделенному устройству или компоненте АПС; 2. уточнить место возникновения ПЕРВИЧНОЙ неисправности; 3. для определения характера первичной ошибки, провести углубленную диагностику выделенной компоненты, подсистемы, устройства; 4. разобраться в логике работы неисправного узла; 5. подготовить программный материал для углубленной, детальной проверки неисправного узла: 1) подобрать программу углубленного тестирования; 2) выделить необходимый фрагмент программы для его тестирования; 3) написать пример программы, выделяющий данную неисправность (можно использовать отладочную программу DEBUGGER, позволяющую программировать на языке АССЕМБЛЕРА) и проверять его прохождение, трассировку и т. д.); 6. исключить из работы по диагностике все устройства, узлы, компоненты, не участвующие в работе тестируемого узла; 7. запустить подготовленную программу, или пример работы данного узла; 8. проверять работу узла ПО КОМПОНЕНТАМ, используя необходимую КИА и КИП (логический пробник, тестер, осциллограф, логический анализатор и т. д.); 9. выделить неисправную компоненту узла (ИМС, ЭРЭ и т. п.); 10. определить причину возникновения неисправности; 11. принять решение по способу устранения неисправности: 1) замена ИМС, ЭРЭ и т. д.; 2) восстановление контакта; 3) восстановление схемы соединений и т. п. На этапе РЕМОНТА выполняется собственно ремонт выделенного узла, с соблюдением всех требований персональной электробезопасности и безопасности ремонтируемой аппаратуры (отключение РС от сети питания, извлечение узла из конструктива, работа низковольтным паяльником с заземленным жалом, принятие средств защиты аппаратуры от статического электричества и т. д.). На этапе ПРОВЕРКИ ПОСЛЕ РЕМОНТА нужно: 1. визуально просмотреть отремонтированный узел на отсутствие механических повреждений компонент; 2. просмотреть под лупой отсутствие замыканий (перемычек из припоя) между выводами заменявшейся компоненты и обрывов печатных проводников вблизи места ремонта; 3. низковольтным тестером или мультиметром проверить отсутствие замыканий по питанию отремонтированного узла (применять тестер с напряжением более 1,5 вольт опасно для ИМС); 4. поставить отремонтированный узел на место в систему; 5. запустить программу проверки работы данного узла (как на этапе тестирования). На этапе ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОЧЕЙ КОНФИГУРАЦИИ нужно: 1. восстановить, нарушенную на втором этапе, исходную аппаратную конфигурацию АПС; 2. прогнать тест-программу проверки-диагностики отремонтированного устройства; 3. протестировать АПС, прогоном тест-программ в целом, вместе с периферией; 4. запустить контрольное выполнение рабочей программы в том режиме, в котором была обнаружена неисправность; 5. подробно записать в журнале Технического обслуживания: - когда и кем был обнаружен дефект; - внешнее проявление дефекта, в каком режиме работы АПС он проявляется; - кем и какие меры были приняты для его устранения; - результаты ремонта, кем и когда он был выполнен; 6. сделать отметку о ремонте в формуляре и сдать АПС пользователю. Лекция 14. Сервисная аппаратура для контроля ПЭВМРазборка и сборка компьютера Все многообразие конструкций РС можно свести к основным пяти типам: 1) все в одном корпусе (All-On-Oncе) – старые компьютеры с 8-битовым CPU, такие как Apple, Commodore, Atary, Spectrum и т. п.; 2) портативные компьютеры (LapTop, Note-Book и т. п.) со встроенными плоским дисплеем и клавиатурой; 3) РС со встроенным дисплеем на ЭЛТ (TSR-80 моделей I-IV, Macintosh); 4) самые популярные до недавнего времени IBM PC/XT/AT и большинство их клонов, имеют системный блок в прочном корпусе, подключаемые отдельно клавиатуру и монитор, который можно установить на системный блок; 5)системный блок вертикальной конструкции, устанавливаемый на столе (Mini Tower) или на полу (Big Tower), что освобождает место на столе и обеспечивает простой доступ к разъемам слота и платам. Для разборки и сборки РС нужно иметь конкретное техническое руководство (User Manual) для данного РС. Это сэкономит много времени и позволит избежать ошибок и привнесенных неисправностей. Инструкция по разборке компьютера, от начала до конца состоит из конечного числа операций, выполняющихся последовательно. Нужно разбирать только то, что требуется для выявления дефекта, или ремонта неисправной компоненты. Более широкий демонтаж – не только пустая трата времени, но и источник новых неисправностей. Так что настоятельно рекомендуется, несмотря на простоту разборки, найти указания по разборке-сборке данного конкретного компьютера в его техническом руководстве или справочной литературе. В литературе можно найти очень подробное описание последовательности разборки и сборки большинства компьютеров, начиная с РС/ХТ/АТ и кончая РS/2 моделей 60 и 80, с правилами доступа ко всем компонентам – от карт в слотах, до блоков питания, дисководов и SВ в целом. Современная конструкция системного блока проста. Если снять с него крышку корпуса, или боковые стенки откроется доступ к его внутренним компонентам. В машинах конструкции DeskTop (настольный, с горизонтальным расположением системной платы) нужно отвернуть винты сзади системного блока, а в конструкциях Tower – сзади, или сзади и сбоку, и крышка снимается. На системной плате размещены, и, в большинстве своем – припаяны, элементы вычислителя: CPU, FPU, модули обрамления микропроцессора (Chip-Set). В специальных разъемах SВ, – модули памяти SIMM, DIMM, а в панельках (Chip-Sockets) устанавливаются иногда ИМС ROM BIOS, контроллера клавиатуры (типа 8042), CMOS-памяти. Для ранних моделей РС-286, РС-386 и РС-486 в специальный разъем устанавливался математический сопроцессор, а для некоторых старых моделей РС-286, в Chip-Sockets устанавливался и набор отдельных микросхем оперативной памяти (RAM). Неприпаиваемые элементы могут сниматься и устанавливаться и без специального инструмента, с помощью небольшой шлицевой отвертки, хотя для облегчения снятия ИМС желательно иметь специальный экстрактор, а для их установки – специальное приспособление. Модули памяти SIMM, DIMM устанавливаются руками в их разъемы под углом, затем поднимаются до вертикального положения и автоматически закрепляются соответствующими защелками. Все остальные компоненты (карты адаптеров расширения) просто устанавливаются в слот расширения системной шины на SВ и закрепляются винтом. Другие компоненты ВС, такие как дисководы FDD, HDD, CD-ROM, вдвигаются по направляющим в конструктивный блок и фиксируются защелками, либо винтами на боковых сторонах системного блока. Для их снятия и установки иногда требуется снять лицевую панель, либо лицевые накладки, которые закрепляются пружинными фиксаторами. Инструментарий Для разборки, демонтажа и сборки РС, в общем случае, понадобятся следующие основные инструментальные средства: - обыкновенные ручные инструменты (ключи, отвертки, пинцет и т. д.); - инструментальные средства для отпайки, припайки элементов схемы и монтажа. 1) Ручные инструменты для демонтажа/монтажа 1) 3/16" торцевой ключ; 2) 1/4" торцевой ключ; 3) 3-мм отвертка с крестообразным шлицом; 4) 3-мм шлицевая отвертка с плоским лезвием; 5) 5-мм отвертка с крестообразным шлицом; 6) 5-мм отвертка с плоским лезвием; 7) экстрактор для снятия микросхем с DIP-корпусами; 8) пинцет; 9) держатель элементов типа "клещи"; 10) бокорезы-острогубцы; 11) "бархатный" надфиль; 12) маленькие плоскогубцы. Принадлежности пайки-отпайки Для отпайки и припайки электронных компонент на платах компьютера понадобятся следующие инструментальные средства: 1) маломощный паяльник на 25 Вт 36 вольт (желательно с регулировкой температуры), но обязательно с заземленным жалом.; 2) набор сменных стержней к паяльнику: - одностороннее жало; - стержень с внутренним отверстием для пайки ЭРЭ и ИМС с аксиальными выводами; - кинжалообразное жало для пайки ИМС с планарным выводами; - групповое жало на 14 и 16 контактов (выпаивание ИМС в DIP-корпусах); 3) медный теплоотвод (пинцет с медными наконечниками); 4) отсос припоя (лучше – паяльник с отсосом припоя); 5) средство очистки отверстий платы от остатков припоя (набор клинообразных палочек); 6) медицинская игла для люмбальной пункции, с тонко заправленным концевым конусом d = 0,8 мм. Используется для отпаивания выводов резисторов, конденсаторов, полупроводниковых диодов, транзисторов, а также с ее помощью можно отпаивать и ИМС в DIP-корпусах; 7) тонкий стальной крючок. Используется для подъема выводов ИМС при отпайке ИМС с планарными выводами; 8) низкотемпературный припой (ПОС-40, ПОС-65, сплав Розе и т. п.); 9) жидкая канифоль, или другой бескислотный флюс; 10) маленькая художественная кисточка; 11) кисть или щетка с коротким жестким ворсом (для промывки от флюса мест пайки); 12) чистая ветошь; 13) спирт технический, ректификат. Правила техники безопасности при работе с электрооборудованием, требуют для работе с электронным оборудованием использования паяльников только с безопасным для жизни напряжением питания, не более 36 вольт. Иначе, при аварийном пробое изоляции проводов питания или нагревательного элемента на корпус паяльника, работающий с ним человек, может получить поражение электрическим током. При пайке электро-радио-элементов (ЭРЭ): резисторов, конденсаторов, и особенно – полупроводниковых приборов: диодов, транзисторов, микросхем и т. п., для их защиты от перегрева требуется отводить тепло от места пайки. С этой целью применяются медные теплоотводы, в простейшем случае, представляющие собой пинцет с достаточно массивными медными наконечниками. При пайке ЭРЭ, этим теплоотводом придерживают отпаиваемый или припаиваемый элемент за вывод, между местом пайки и корпусом элемента. При замене ЭРЭ, после их выпаивания из платы, отверстия под их выводы часто остаются залитыми остатками припоя, что затрудняет установку на это места нового элемента. Для удаления этих остатков припоя лучше всего использовать паяльник с отсосом, или отдельный отсос припоя. Если под руками нет такого оборудования, проще всего воспользоваться остро заточенными деревянными палочками. Отверстие, из которого нужно удалить припой, с одной стороны платы нагревается паяльником, а с другой стороны, когда припой в отверстии расплавится, в отверстие вставляется острие деревянной палочки. После этого паяльник убирают и, после затвердевания припоя, вытаскивают палочку. Отверстие остается открытым и новый ЭРЭ легко может быть вставлен для припаивания. После окончания паяльных работ, плату следует очистить от остатков флюса. Техника такой очистки состоит в том, что на очищаемое место помещают небольшой кусочек хлопчато-бумажной ткани, смоченной этиловым спиртом, или бензо-спирто-смесью, и несколько раз проводят по ней жесткой кисточкой или щеткой, соответствующего размера. При необходимости, эту операцию повторяют до полной очистки платы от остатков флюса. Аппаратный и программный аспекты диагностики АПС Диагностика неисправностей ПЭВМ имеет два аспекта: аппаратный и программный. Аппаратный аспект подразумевает использование аппаратурных средств диагностики – стандартной КИА, специальной КИА, сервисных плат, устройств и комплексов. При аппаратном методе диагностики, используются инструменты и приборы для измерений напряжений, параметров сигналов и логических уровней в схемах PC. Этот метод требует глубоких знаний логики работы РС, микросхемотехники, радиоэлектроники, ЭРИ и определенных навыков работы с сервисным тестовым оборудованием. Следует отметить, что чисто аппаратная диагностика практически не встречается, разве что при диагностике с использованием словарей неисправностей или таблиц эталонных состояний, да и то – симптомы, которыми в этих случаях приходится руководствоваться, выработаны либо ОС, либо тест-программой, либо микропрограммным тестом, а это уже не чисто аппаратная диагностика. Чисто аппаратной можно считать диагностику отдельных узлов ЭВМ, таких как ТЭЗ, которые проверяются не при автоматическом выполнении АПС проверочных тестов, а при подаче тестирующих последовательностей на исследуемый узел непосредственно от сервисного устройства, например УТК, или генератора стимулирующих воздействий. Программный аспект диагностики подразумевает использование тестирующих программ различных классов: микропрограммные тесты, встроенные тест-программы, внешние тест-программы общего применения, наконец, – внешние тест-программы углубленного тестирования. Сюда же следует отнести и те небольшие программы или примеры, которые приходится писать самим обслуживателем АПС, для конкретных случаев диагностики неисправностей отдельного узла ЭВМ, ПЭВМ в конкретном режиме его работы. При программном методе диагностики, большая часть диагностических процедур возлагается на диагностические программные средства. Этот метод требует определенных знаний различных диагностических программ, начиная с POST-программы и кончая программными средствами углубленной диагностики компонент ВС. Тем не менее, насколько трудно обойтись без программных средств диагностики, настолько и невозможно точно определить место неисправности с точностью до компоненты схемы (ИМС БИС, конкретного ЭРЭ), или до конкретной цепи, без применения аппаратных средств диагностики (осциллографа, мультиметра и т. д.). Стандартная контрольно-измерительная аппаратура Для замеров уровней напряжений, токов, сопротивлений, наблюдения осциллограмм сигналов в контрольных точках, измерений параметров электрических сигналов, можно использовать обычную, стандартную КИА, с характеристиками, соответствующими измеряемым сигналам и их параметрам. Ее краткий перечень и назначения: 1) низковольтный тестер (с напряжением питания не более 1,5 В, но лучше – цифровой мультиметр). Им можно: - измерять потенциалы на выводах ИМС, определяя уровни логических 0 и 1, или высокоимпедансное состояние (“воздух”); - проверять целостность линий связи в печатных платах, без риска повреждения ИМС; - определять, часто без выпаивания, целостность p-n-переходов в полупроводниковых диодах и транзисторах; - грубо проверять исправность резисторов и конденсаторов; - измерять величины питающих напряжений и токи потребления от каналов БП; 2) обычный осциллограф (синхроскоп), к сожалению, не всегда помогает при анализе дефектов в РС, так как на SВ РС очень мало синхронно повторяющихся процессов. Осциллограф применим только для просмотра синхросигналов, сигналов интервального таймера, циклов шины, да и то только в том случае, если удается зациклить процесс обращения к порту или ОЗУ по одному и тому же адресу. Осциллограф, однако, поможет разобраться в работе схемы, имеющей дефекты типа замыкания, приводящие к монтажному ИЛИ (когда выходы двух или более ИМС объединяются замыканием в монтаже). В этом случае, если и не удается просмотреть осциллографом развертку всей последовательности импульсов, можно заметить наличие импульсов неправильной, урезанной амплитуды, но для этого все-таки нужно уметь зациклить нужный кусок программы или микропрограмму; 3) телевизионный осциллограф просто незаменим при анализе работы видеомонитора. TV-осциллограф позволяет выделить одну строку изображения, засинхронизировать ее, и увидеть на экране синхросигналы строчной развертки, бланкирующие импульсы, уравнивающие сигналы и аналоговый видеосигнал с его уровнями яркости и цветности. Это удобно в том случае, когда используются видеокарты, формирующие полный телевизионный сигнал для модуляции кинескопа и управления развертками. 4) частотомер в диагностике РС применяется редко, и только для точного определения частот задающего генератора синхросигналов и таймеров. Частотомеры обычно имеют довольно низкое входное сопротивление и сильно нагружают исследуемую схему, поэтому к ним дополнительно нужны бестоковые входные адаптеры на полевых транзисторах, или, если хватает чувствительности частотомера, использовать индуктивную петлю связи. 5) двухканальный (многоканальный) осциллограф используются для измерений фазовых характеристик сигналов, например, так, как проиллюстрировано на рисунке 2.1. 6) запоминающий осциллограф содержит специальную оперативную память и позволяет зарегистрировать однократный или переходной процесс, в том числе, обнаружить помеху в зарегистрированной последовательности сигналов. Прибор очень дорог и имеет малое быстродействие, часто недостаточное для анализа быстрых процессов в РС. Емкости памяти запоминающего осциллографа часто недостаточно для регистрации длинных последовательностей. Возникают и проблемы с поиском сигнала для синхронизации (запуска регистрации) осциллографа. Но важно то, что такой осциллограф позволяет зафиксировать форму однократного исследуемого сигнала и в этой роли ему нет равных; 7) генератор прямоугольных импульсов вырабатывает непрерывную последовательность импульсов с заданными параметрами и используется, совместно с осциллографом, – для проверки работы пересчетных схем, таймеров и т. п. в СВТ вообще и РС в частности. |