微机硬件故障诊断技术(一)
详细内容
微机故障诊断法,可以用来解决前述一些方法不能解决的微机故障诊断问题。简单地说,该方法是将微机系统按反馈环分成几节,然后独立地检查各节的工作状态。当证实某一节电路是好的以后,就进入下一节,直到环路各节的工作都正常,但系统仍有故障,则问题在连接部分。这种方法有助于找到故障所在区域.例如将系统板、各种控制卡等以逻辑电路为主的部分列为“主机部分”,将显示器、电源,UPS等以分离模拟器件为主的部分列为“电源/显示部分”,将打印机、硬软盘驱动等列为“外设部分等”。
1.常规诊断方法
(1)初级诊断
逻辑探头或示波器可用来检查地址总线和数据总线上地址码器的芯片选择输出,动态RAM刷新电路,控制台接口等的活动性。RAM,ROM或CPU故障可以利用单步法进行诊断。优良的特征分析程序包也能检查出有故障的芯片。然而,在使用这样的一种方法之前,应完成下面的初级检查。
①检查电源。除非每个芯片加上适当的电压,否则计算机不能启动。利用万用表或电压表,检查几种关键芯片(如微处理器,RAM,ROM和可编程序1/0芯片)上的电压。不仅要检查供给这些芯片的5V电源(大部分是这种电源),而且还要检查系统中的任何其它电源。许多芯片要求一5V, 12V甚至一12V的直流电源。检查这些为几种关键芯片供电的特殊电源。
②检查微处理器上的时钟信号。系统没有与它同上的时钟信号,便不能工作,在用时钟信号作为控制信号的6502之类的系统中,应检查存储器各可编程序外围芯片上的时钟信号。利用逻辑探头或示波器检查时钟信号工作正常。晶体控制的时钟频率变化不太会引起再启动故障。
③检查复位信号。按复位按钮时,同时观查微处理的复位输入,对于复位线相联系的可编程序外围芯片重复上述过程。若这些芯片不能正确复位,系统便不能启动。某些微处理器要求在活动状态保持数毫秒的时间,特别是在通电时需要这样做。若被测系统不能正常加电,但能用复位按钮再启动,应检查复位线上的延迟电路。
④检查备用线和等待线。大多数微处理器都有备用或等待控制线。它用减缓微处理器的工作速度,以协调速度较慢的存储器和1/O芯片的工作.使这些线处于活动状态,则处理器会永远等待。检查微处理器上的这条线,使故障追查到在存储器或1/O芯片附近的故障源。
⑤检查暂停线和保持线。许多微处理器有一条称之为暂停、保持、总线请求等的信号线。启动这条线将使处理器完成指令,然后暂停。通常,出现暂停时,地址总线或数据总线是悬浮的。这条线被其它处理器【如用于快速磁盘操作的DMA (DIRECT MEMORYACCESS)控制器或CRT刷新控制器〕用来控制存储器.若这条线搁置在活动状态,处理器便不能取出指令。检查微处理器上的这条线,并追查搁置线的根源。
⑥检查中断线。所有的微处理器至少有一条中线。检查处理器上的中断线,并确保在再启动期间它们保持在非活动状态。如它们不是这样,便追查其根源。被搁置的中断线可能引起处理器在再启动程序期间或在再启动程序之后进行中断服务。若外部设备没有请求中断,某些系统便会中止工作。
(2)出错标志信息检测
在PC/XT机中运行加电自检程序时,是按照系统中各功能部件的重要性依次进行检测的.在没有对显示器进行正确性检测之前,不通过屏幕提供错误提示信息,而是把8255的PA口定义为输出口,在检测某一功能部件之前,先把该部件的出错标志信息输出到队口,然后再对该部件进行正确性检测,如果检测出错则停机,出错标志信息即保持在PA口。通过对PA口进行测量,便可以确定出错的原因。
在PC/AT机中没有采用8255并行接口电路,在加电自检过程中,出错标志信息是设置在80H口中。其设置方法,与PC/XT机相同,即先把某功能部件的出错标志信息输出到80H口,然后对该部件进行检测,如果检测出错,则多数情况是进入停机,出错标志信息保存在80H口,根据80H口的错误信息表8.3.2,可以判断出错的功能部件。如查检测无错,则对下一个部件进行同样的检测。PC/AT机中的加电自检程序同PC/XT机相比检测得更为细致,提供了更多的出错标志信息。因此,在系统板的维修过程中注意利用出错标志信息查找故障,可以进一步提高维修的效率。
2.高级诊断的方法及步骤
大多数诊断方法都假定微机或其它系统曾经正常工作过,但在微机开发中,调试和故障检修间的界线很难区分。在这种情况以及微机系统故障不明显的情况下,反馈问题是基本的。微机工作依赖于数据线上的数据字节,但数据字节又由地址线上的字所选定的ROM或RAM地址决定,地址字来自微处理器中的地址寄存器。进一步的问题是,微机每