В. Мосягин, м Великий Новгород

Описується простий пристрій – діагностична плата (POST Card), – дозволяє «підглянути» інформацію, що видається комп’ютером під час початкового завантаження. Діагностична плата розрахована на використання в персональних комп’ютерах (ПК) з шиною стандарту ISA-bus (Industry Standard Architecture). Її застосування дозволяє виявити близько 50 несправностей системної плати ПК навіть в умовах, коли комп’ютер не подає ознак життя.

У базовій системі вводу (мікросхемі BIOS – Basic Input Output System) ίΐΚ міститься програма POST – Power On Self Test, яка виконується при кожному включенні ПК або його перезавантаження (натисканні кнопки Reset на передній панелі системного блоку ПК або комбінації клавіш Ctrl – Alt – Del – так званої «м’якої» перезавантаження). Під час виконання POST відбувається діагностування основних вузлів ПК. Процедура POST відображає хід діагностики трьома способами:

• звуковими сигналами (Віяло – Codes), повідомленнями на дисплей, видачею шістнадцяткових кодів (POST-кодів) у визначений порт введення – виведення.

Більшість BIOS для ПК з системними шинами ISA, EISA використовують для POST-кодів порт введення-виведення 80Н. Лише деякі ПК орієнтовані на інші адреси, наприклад зоон; ISA Compaq – 84Н; частина моделей IBM посилають коди в порт 90н, а для ПК з архітектурою MCA використовують порт 680Н. Деякі із зазначених моделей дублюють інформацію за тією ж адресою 80Н.

Таким чином, процедура POST являє собою послідовність тестових фрагментів, які перевіряють окремі вузли ПК (шини, процесор, пам’ять, контролери введення – виведення, клавіатуру, гнучкі і жорсткі диски і т. д.). Перед початком тестового фрагмента в’їдається POST-код. У разі .обнаруженія несправності подальше виконання тесту припиняється, а виведений POST-код однозначно визначає несправний вузол або підсистему ПК. Глибина пошуку дефектів і точність їх локалізації залежать від тестів, закладених в BlOS’e комп’ютера. Як приклад в табл. 5.2 представлений склад процедур POST однієї з відомих виробників BIOS – фірмою AMI – American Megatrends. Детальніше ознайомитися з принциповою схемою комп’ютера, а також лістингом POST можна по літературі [1].

Таблиця 5.2. Склад операцій тесту по включенню живлення (POST)

Фрагмент тесту

Код помилки

Заборона NMI

01

Тест регістрів 80286

02

Тест контрольної суми ROM-BIOS

03

Ініціалізація контролера переривань (8259)

04

Заборона відео і роботи таймера

06

Тест 2-го каналу 8253

07 ‘

Продовження таблиці 5.2

Фрагмент тесту

Код помилки

Тест 2-го каналу таймера (мікросхема 8254)

08

Тест 1-го каналу таймера (мікросхема 8254)

09

Тест 0-го каналу таймера (мікросхема 8254)

ОА

Скидання статусу парності

ОВ

Тест регенерації і таймера

ОС

Тест періоду регенерації

0D

Закінчення тестів регенерації і початок тестів 1-х 64К пам’яті

10

Тест шин адреси

11

Тест 1-х 64К пам’яті

12

Тест векторів переривань

13

Тест контролера клавіатури (8242)

14

Тест читання / запису CMOS

15

Тест батареї / контрольної суми CMOS

16

Установка монохромного режиму

17

Встановлення кольорового режиму

18

Виявлення відео ROM

19

Управління відео ROM

Тест читання / запису відеопам’яті

Тест читання / запису альтернативної відеопам’яті

1C

Відеотест

20

Завершення Відеотест

21

Тест пам’яті у віртуальному режимі

31

Установка процесора у віртуальний режим

32

Тест адресних ліній

34

Тест пам’яті нижче 1МВ

37

Висновок розміру пам’яті

ЗА

Тест пам’яті вище 1МВ

зв

Продовження таблиці 5.2

Фрагмент тесту

Код помилки

Початок тестів контролера прямого доступу

42

Тест адресних ліній ν

Тест регістрів сторінок контролера прямого доступу

50

Тест 1-го каналу контролера прямого доступу

52

Тест 2-го каналу контролера прямого доступу

53

Тест контролера прямого доступу закінчений

56

Тест установки маски контролера переривань (8259)

59

Тест переривань таймера і клавіатури

Тест переривань таймера закінчений

Тест переривань клавіатури закінчений

Помилка переривань таймера / клавіатури

5D

Помилка контролера переривань

Тест 8259 успішно закінчений

5F

Тест клавіатури

70

Тест клавіатури закінчений

72

Установка клавіатури

73

Ініціалізація гнучких дисків

74

Ініціалізація гнучких дисків закінчена 1

75

Ініціалізація жорстких дисків

76

Ініціалізація жорстких дисків закінчена

77

Тест ROM COOOh

7F

Ініціалізація паралельних портів

82

Ініціалізація послідовних портів

83

Ініціалізація математичного співпроцесора

84

Тест ROM Е000: 0

87

Код завантаження

00

Рис. 5.11. Принципова схема діагностичної плати

Принципова схема діагностичної плати представлена ​​на рис. 5.11.

Вона складається з наступних вузлів: 8-розрядного паралельного регістра DD1, призначеного для запису і зберігання POST-кодів, дешифратора DD2, що формує сигнал дозволу запису в регістр, перетворювачів DD3 і DD4 двійкового коду в семисегментний, індикаторів HL4, HL5 молодшої і старшої половини двійкового коду. Діагностична плата має спеціальні світлодіоди HL1-HL3, службовці для індикації живлячих напруг -3 В, -12 В і + 12 В.

Зафіксований в регістрі DD1 POST-код для відображення на індикаторах ділиться на дві половини: молодшу і старшу. Кожна з половин надходить на відповідний перетворювач коду: молодша половина на DD3, старша – на DD4, а потім через струмообмежуючі резистори R5 … R18 на відповідні семисегментний індикатори HL4, HL5 із загальним анодом. Резистори Rl-R3 обмежують струм через світлодіоди HL1-HL3, відповідно, резистор R4 є навантаженням мікросхеми DD2, що має виходи з відкритим колектором. Конденсатори Cl, С2 встановлені по ланцюгу живлення +5 В пристрою.

У конструкції використані’ледующіе мікросхеми: DD1 типу К555ІР22, DD2 – К556РТ4, DD3 і DD4 – К155РЕЗ, їх можна замінити аналогами з серії K1S33, а також зарубіжними. В якості світлодіодів HL1-HL3 можна застосувати АЛ307БМ, а також будь-які інші. Індикатори HL4, HL5 типу АЛС324Б або будь-які інші світлодіодні індикатори із загальним анодом. Конденсатори Cl, С2 типу К10-17, все резистори МЛТ-0,125, МЛТ-0,25.

Всі елементи діагностичної плати розміщені на друкованій платі з фольгованого з обох сторін склотекстоліти товщиною близько 2 мм (рис. 5.12).

В діагностичної платі є три мікросхеми, які перед установкою необхідно запрограмувати: DD2 відповідно до табл. 5.3; DD3 і DD4 – табл. 5.4. Для програмування мікросхем використовується програматор 815 або інший. Надійність зберігання інформації в мікросхемах істотно підвищується, якщо відразу після операції програмування провести їх термотреніровку, протримавши в печі при температурі 90 * С близько 6 годин.

Після ретельної перевірки монтажу діагностичну плату, необхідно протестувати. Це можна зробити за допомогою широко поширеною програми-відладчика Debug. При вимкненому живленні ПК встановлюють діагностичну плату в 1SA слот. У процесі завантаження комп’ютера на семисегментний індикаторі повинні з’являтися POST-коди, а також світитися світлодіоди наявності живлячих напруг HL1-HL3. Запускають відладчик Debug і вводять наступну послідовність команд:

debug – про 80 ​​хх, тут xx (h) – шістнадцяткове значення коду, що виводиться на семисегментний індикатор, може перебувати в діапазоні 00h … ffh.

У табл. 5.4 наведено вихідний текст програми «тесту довіри» діагностичної плати на мові Сі. Аналізатором вихідних реакцій тесту є оператор, що спостерігає появу відповідаю-

Рис. 5.12, а. Печатня плата щих кодів на екрані дисплея і на семисегментних індикаторах діагностичної плати. Зміна кодів відбувається після натискання клавіші «пробіл».

Отже, що ж необхідно мати перед початком ремонту ПК? По-перше, протестовану діагностичну плату. По-друге, список POST-кодів для конкретної версії BIOS системної плати комп’ютера. Таблиці POST-кодів для найбільш поширених BIOS – AMI і AWARD можна знайти на сайтах фірм-виробників [2, 3].

Послідовність операцій при ремонті ПК наступна. При вимкненому живленні ПК діагностична плата встановлюється у вільний слот системної (материнської) плати. Після включення живлення зчитується POST-код, відповідний помилку і по таб-

Рис. 5.12, б. Друкована плата обличчі кодів помилок визначається, на якому з тестів сталася помилка. Подальші операції залежать від характеру помилки і зводяться до перестановки перемичок, роз’ємів, модулів пам’яті, адаптерів і т. п. до усунення несправності та сталого проходження POST-тесту. Ясно, що всі зазначені операції проводять при вимкненому живленні комп’ютера.

Ознайомитися з іншими версіями діагностичних плат можна по літературі [4-6]. Діагностичні плати для сучасної шини PCI (Peripheral Component Interconnect) описані в [7].

Рис. 5.12, в. Розміщення елементів на друкованій платі

Таблиця 5.3. Коди програмування мікросхеми DD2

Таблиця 5.4. Коди програмування мікросхем DD3 і DD4

Таблиця 5.5. Оригінальний текст тесту діагностичної плати на мові Сі

#include<conio.h>

#include<stdio.h>

#include<dos.h>

#include<bios.h>

void TestPort(int Port,int Ident); void main()

{

int count; int Portl;

int Port;

Продовження таблиці 5.5

. int Ident;

Portl=0x80;

textbackground(CYAN);

textcolor(BLACK);

clrscr();

cputs("if");

|fbr(count=78;–count;cputs(”=”))

puts(*n");

for(count=0;count<23;count++)

putsf;

cputs(”lbH);

for (count=78;~count;cputs("="));

cputsfJ]");

gotoxy(15,5);

printf (Тест діагностичної плати “

’Version 1.0 Copyright (c) 1993.\n");

gotoxy(15,8);

printf (“HaxMHTe клавішу пробіл \ n”);

gotoxy(15,ll);

printff’Kofl на дисплеї діагностичної плати – “); Port = Portl;

Ident=0x00;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x0FF;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x55;

TestPort(Port,Ident);

Продовження таблиці 5.5

Ident=OxOAA;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x33;

TestPort(Port,Ident);

Ident=OxOCC;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x0F;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x0F0;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x5A;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x0A5;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x3C;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x0C3;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x66;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x99;

TestPort(Port,Ident);

Ident=0x88;

TestPort(Port,Ident);

gotoxy(15,14);

printf (‘TecT діагностичної плати завершений \ n “);

> : _ void TestPort(int Port,int Ident)

{

Продовження таблиці 5.5

outportb(Port,Ident);

gotoxy(54,ll);____________

printf(”%2.2X”, Ident); while (bioskey(0)!=14624);

V,

Література

1. Льовкін Г. Я., Левкина В. Є. Введення в схемотехнику ПЕОМ PC / AT. – М .: Изд-во МПІ, 1991. – 96 с.

2.                  http://www.ami.com/

3.                  http://www.award.com/

4. Борзенко А. Діагностичні плати. – Комп’ютер Прес, 1994, JSfe 9, с. 32-37.

5. Скрипник Р. Пристрій POST Card для ремонту комп’ютерів. – Радіохоббі, N ° 4, 2000, с. 61-62.

6. Всш’па О. Плата діагностики POST. – Схемотехніка, № 3, 2003, с. 32-35.

http://epox.kiev.ua/

Джерело: За редакцією А. Я. Гріфа, Оригінальні схеми і конструкції. Творити разом! – М .: СОЛОН-Пресс, 2004. – 200 с .: іл. – (Серія «СОЛОН – радіоаматори», вип. 23)