計算機主機板開機原理與維修

  摘 要

隨著時代的進步,電腦已進入千家萬戶,做到在普及化。計算機機技術從早期的電子管到如今的超大規模集成電路,發展才不過一百多年。二十一世紀的人不光追求計算機軟體的完美,而且對硬體的要求更加苛刻了。過幾年來,隨著網路的迅速發展,越來越多的人開始接觸一些大型軟體、大型遊戲,而這些對硬體要求更高。然而,在大陸,從事計算機硬體方面的研究的人是知之甚少,尤其是主板這塊。眾所周知,主板是計算機其它硬體的載體,它的性能好壞直接決定了整個計算機運行的穩定,還有一些超頻的用戶如果沒有主板的支持,也無法做到。現在的主板日益更新,但始終離不開技術的支持。所以本文結合一些經典的主板來講解主板的開機電路,讓大家知道整個電腦是如何開始工作、如何載入操作系統、又如何關機以及一些簡單的維修方法!幫助大家更好的維護電腦!

關鍵詞:軟開機、時鐘、復位

目錄

1 緒論………………………………………………….04

2 主板晶片介紹……………………………………………08

2.1 I/O晶片功能及型號…………………………………..09

2.2 ICH晶片功能及型號…………………………………..10

2.3 開機電路中的邏輯門電路……………………………….11

2.4 ATX電源……………………………………………11

3 開機時序分析……………………………………………14

3.1 INTEL開機時序分析…………………………………..15

3.1.1 Socket 370接口——技嘉(GIGABYTE)GA-6VX7-4X……………..15

3.1.2 Socket 478接口——新開下(PARADISE)P5-865PE主板………..15

3.1.3碩泰克(SOLTEK)SL-86MIP-L主板(INTEL 865G晶片組)……….16

3.1.4技嘉(GIGABYTE)GA-8IPE1000-G主板(INTEL 865PE晶片組)……..17

3.1.5精英(ECS)848P-M主板(INTEL 848P晶片組)………………..18

3.1.6映泰(BIOSTAR)P4VTC主板(VIA PT800晶片組)…………….19

3.1.7精英(ECS)P4M266A-M2主反(VIA P4M266A 晶片組)…………20

3.1.8 SOCKET 775接品——磐英6E9VB-ML主板(INTEL 915GV晶片組)….21

3.2 AMD開機時序分析…………………………………….22

3.2.1 SOCKET 462接口——富士康(FOXCONN)K7S741MG-6L………….22

3.2.2 SOCKET AM2接口——技嘉(GIGABYTE)GA-M51GM-S2G主板………..23

4 各故障及排除方法………………………………………..23

4.1 不開機在維修主板中的定義……………………………..24

4.2 不開機的故障的原因分析及維修方法………………………24

4.2.1制程工藝影響……………………………………..25

4.2.2軟體問題影響……………………………………..25

4.2.3硬體方面的影響……………………………………25

4.3 檢修工具…………………………………………..26

4.4 數位卡及代碼分析……………………………………26

結束語…………………………………………………. 46

參考文獻…………………………………………………46

1 緒論

要想檢修主板的開機故障,我們就必須對計算機的啟動過程有一個深刻的了解。打開電源啟動機器幾乎是電腦愛好者每天必做的事情,面對螢幕上出現的一幅幅啟動畫面,我們一點兒也不會感到陌生,但是,計算機在顯示這些啟動畫面時都做了些什麼工作呢?相信有的朋友還不是很清楚,現在我就來介紹一下從打開電源到出現Windows的藍天白雲時,計算機到底都幹了些什麼事情。

首先讓我們來了解一些基本概念。第一個是大家非常熟悉的BIOS(基本輸入輸出系統),BIOS是直接與硬體打交道的底層代碼,它為操作系統提供了控制硬體設備的基本功能。BIOS包括有系統BIOS(即常說的主板BIOS)、顯卡BIOS和其它設備(例如IDE控制器、SCSI卡或網卡等)的BIOS,其中系統BIOS是本文要討論的主角,因為計算機的啟動過程正是在它的控制下進行的。BIOS一般被存放在ROM(只讀存儲晶片)之中,即使在關機或掉電以後,這些代碼也不會消失。

第二個基本概念是記憶體的地址,以前的機器中一般安裝有32MB、128MB或512MB記憶體(現在的機器雖然配置高,但基本原理還是離不開這些),這些記憶體的每一個字節都被賦予了一個地址,以便CPU訪問記憶體。32MB的地址範圍用十六進制數表示就是0~1FFFFFFH,其中0~FFFFFH的低端1MB記憶體非常特殊,因為最初的8086處理器能夠訪問的記憶體最大只有1MB,這1MB的低端640KB被稱為基本記憶體,而A0000H~BFFFFH要保留給顯示卡的顯存使用,C0000H~FFFFFH則被保留給BIOS使用,其中系統BIOS一般占用了最後的64KB或更多一點的空間,顯卡BIOS一般在C0000H~C7FFFH處,IDE控制器的BIOS在C8000H~CBFFFH處。 好了,下面我們就來仔細看看計算機的啟動過程吧。第一步: 當我們按下電源開關時,電源就開始向主板和其它設備供電,此時電壓還不太穩定,主板上的控制晶片組會向CPU發出並保持一個RESET(重置)信號,讓CPU內部自動恢復到初始狀態,但CPU在此刻不會馬上執行指令。當晶片組檢測到電源已經開始穩定供電了(當然從不穩定到穩定的過程只是一瞬間的事情),它便撤去RESET信號(如果是手工按下計算機面板上的Reset按鈕來重啟機器,那麼鬆開該按鈕時晶片組就會撤去RESET信號),CPU馬上就從地址FFFF0H處開始執行指令,從前面的介紹可知,這個地址實際上在系統BIOS的地址範圍內,無論是Award BIOS還是AMI BIOS,放在這裡的只是一條跳轉指令,跳到系統BIOS中真正的啟動代碼處。第二步: 系統BIOS的啟動代碼首先要做的事情就是進行POST(Power-On Self Test,加電後自檢),POST的主要任務是檢測系統中一些關鍵設備是否存在和能否正常工作,例如記憶體和顯卡等設備。由於POST是最早進行的檢測過程,此時顯卡還沒有初始化,如果系統BIOS在進行POST的過程中發現了一些致命錯誤,例如沒有找到記憶體或者記憶體有問題(此時只會檢查640K常規記憶體),那麼系統BIOS就會直接控制喇叭發聲來報告錯誤,聲音的長短和次數代表了錯誤的類型。在正常情況下,POST過程進行得非常快,我們幾乎無法感覺到它的存在,POST結束之後就會調用其它代碼來進行更完整的硬體檢測。 第三步: 接下來系統BIOS將查找顯卡的BIOS,前面說過,存放顯卡BIOS的ROM晶片的起始地址通常設在C0000H處,系統BIOS在這個地方找到顯卡BIOS之後就調用它的初始化代碼,由顯卡BIOS來初始化顯卡,此時多數顯卡都會在螢幕上顯示出一些初始化信息,介紹生產廠商、圖形晶片類型等內容,不過這個畫面幾乎是一閃而過。系統BIOS接著會查找其它設備的BIOS程序,找到之後同樣要調用這些BIOS內部的初始化代碼來初始化相關的設備。第四步: 查找完所有其它設備的BIOS之後,系統BIOS將顯示出它自己的啟動畫面,其中包括有系統BIOS的類型、序列號和版本號等內容。第五步:接著系統BIOS將檢測和顯示CPU的類型和工作頻率,然後開始測試所有的RAM,並同時在螢幕上顯示記憶體測試的進度,我們可以在CMOS設置中自行決定使用簡單耗時少或者詳細耗時多的測試方式。第六步:記憶體測試通過之後,系統BIOS將開始檢測系統中安裝的一些標準硬體設備,包括硬碟、CD-ROM、串口、並口、軟驅等設備,另外絕大多數較新版本的系統BIOS在這一過程中還要自動檢測和設置記憶體的定時參數、硬碟參數和訪問模式等。第七步: 標準設備檢測完畢後,系統BIOS內部的支持即插即用的代碼將開始檢測和配置系統中安裝的即插即用設備,每找到一個設備之後,系統BIOS都會在螢幕上顯示出設備的名稱和型號等信息,同時為該設備分配中斷、DMA通道和I/O端口等資源。 第八步: 到這一步為止,所有硬體都已經檢測配置完畢了,多數系統BIOS會重新清屏並在螢幕上方顯示出一個表格,其中概略地列出了系統中安裝的各種標準硬體設備,以及它們使用的資源和一些相關工作參數。第九步:接下來系統BIOS將更新ESCD(Extended System Configuration Data,擴展系統配置數據)。ESCD是系統BIOS用來與操作系統交換硬體配置信息的一種手段,這些數據被存放在CMOS(一小塊特殊的RAM,由主板上的電池來供電)之中。通常ESCD數據只在系統硬體配置發生改變後才會更新,所以不是每次啟動機器時我們都能夠看到「Update ESCD… Success」這樣的信息,不過,某些主板的系統BIOS在保存ESCD數據時使用了與Windows 9x不相同的數據格式,於是Windows 9x在它自己的啟動過程中會把ESCD數據修改成自己的格式,但在下一次啟動機器時,即使硬體配置沒有發生改變,系統BIOS也會把ESCD的數據格式改回來,如此循環,將會導致在每次啟動機器時,系統BIOS都要更新一遍ESCD,這就是為什麼有些機器在每次啟動時都會顯示出相關信息的原因。第十步: ESCD更新完畢後或自檢完成後,固化在ROM中的19號中斷復位硬碟,讀取主引導記錄到記憶體,檢查分區表,尋找唯一的活動分區,並根據分區表信息到活動分區的第一扇區讀取引導記錄,把控制權交給引導記錄的引導程序,由引導程序完成操作系統的加載。系統BIOS的啟動代碼將進行它的最後一項工作,即根據用戶指定的啟動順序從軟盤、硬碟或光驅啟動。以從C盤啟動為例,系統BIOS將讀取並執行硬碟上的主引導記錄,主引導記錄接著從分區表中找到第一個活動分區,然後讀取並執行這個活動分區的分區引導記錄,而分區引導記錄將負責讀取並執行IO.SYS,這是DOS和Windows 9x最基本的系統文件。Windows 9x的IO.SYS首先要初始化一些重要的系統數據,然後就顯示出我們熟悉的藍天白雲,在這幅畫面之下,Windows將繼續進行DOS部分和GUI(圖形用戶界面)部分的引導和初始化工作。如果系統之中安裝有引導多種操作系統的工具軟體,通常主引導記錄將被替換成該軟體的引導代碼,這些代碼將允許用戶選擇一種操作系統,然後讀取並執行該操作系統的基本引導代碼(DOS和Windows的基本引導代碼就是分區引導記錄)。上面介紹的便是計算機在打開電源開關(或按Reset鍵)進行冷啟動時所要完成的各種初始化工作,如果我們在DOS下按Ctrl+Alt+Del組合鍵(或從Windows中選擇重新啟動計算機)來進行熱啟動,那麼POST過程將被跳過去,直接從第三步開始,另外第五步的檢測CPU和記憶體測試也不會再進行。我們可以看到,無論是冷啟動還是熱啟動,系統BIOS都一次又一次地重復進行著這些我們平時並不太注意的事情,然而正是這些單調的硬體檢測步驟為我們能夠正常使用電腦提供了基礎。

前面詳細介紹了計算機的啟動過程,而在主板上的開機才是這裡的最底層,只有這個達到了開機要求其它的才可以工作。

現在的主板都採用ATX電源供電,它的優點是可以做到軟開機,支持通過鍵盤、滑鼠、網卡等設備喚醒電源,做到自動開機的目的。ATX電源在待機時有一個待機電壓輸出給主板,為主板的開機電路供電,在接到主板的開機信號後,電源啟動,各輸出端輸出正常的工作電壓。

在採用ATX電源供電的主板上都設有開機電路,在開機電路中一般需要南橋晶片的參與工作,只有極小數的主板採用專用開機、復位晶片,不需要南橋的參與。在確保各種開機條件(如電壓、時鐘、復位信號)都具備時,主板才能開機。而各種主板開機電路的設計與晶片的選擇又主要圍繞著INTEL和AMD這兩大處理器,所以本文主要講解INTEL和AMD開機時序(下圖為INTEL主板南北橋架構圖)

2 晶片介紹

·2.1 南橋晶片

主板上的核心組成部分是晶片組,它決定了主板的規格、性能和大致功能,我們平日說「865PE主板」,865PE指的就是主板晶片組(按歸晶片組晶片在主板上位置不同,通常分為北橋晶片和南橋晶片。)但有的主板晶片也包含一塊或三塊晶片)。南橋又名ICH(Iuput/Output Control Hub)中文為I/O控制中心,主要提供對K/B Mouse(鍵盤滑鼠控制器)、RTC(實時時鐘控制器)、USB(通用串行總線)、Utra Dma33/66/100/133 EIDE 數據傳輸方式和ACPI(高級能源管理)等I/O設備的支持,一般位於主板上離CPU插槽較遠的下方,PCI插槽的附近,這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多,離處理器遠一點有利於布線,而且更加容易做到信號線等長的布線原則。相對於北橋晶片來說,南橋晶片數據處理量並不算大,所以南橋晶片一般都不必採取主動散熱,南橋晶片通常裸露在PCI插槽旁邊,塊頭比較大。而且隨著計算機功能的不斷擴展,南橋管理的功能接口也越來越多。這些技術一般相對來說比較穩定,所以不同晶片組中可能南橋晶片是一樣的,不同的只是北橋晶片。所以現在主板晶片組中北晶片的數量果遠遠多於南橋晶片。例如英特爾不同架構的晶片組Socket478的865和LGA775的945其南橋晶片都採用82801EB,INTEL晶片組845E/845GE/845PE等配置都採用ICH4南橋晶片,但也能搭配ICH2南橋片。(見圖2-1)更有甚者,有些主板廠家生產的少數產品採用的南北橋是不同晶片組公司的產品,例如以前升級的KG7-RAID主板,北橋採用了AMD760,南橋則是VIA686B。

南橋晶片的發展方向主要是集成更多的功能,例如網卡、RAID、IEEE1394、甚至WI-FI無線網路等等。

南橋的廠商主要有:INTEL、AMD、VIA、SIS、NVIDIA、ATI、ALI

如FW82801EB、VT8237、SIS963L、W83303等(見圖2-1)。

南橋主要的作用就是傳輸數據和管理外圍接口設備,因為現今I/O接口的功能越來越完善,第個功能模塊都相對獨立(見圖2-2)。

南橋在開機電路中起著至關重要的作用(使用南橋開機),但要做到開機就必須滿足南橋的工作條件,包括電壓、時鐘(37.768khz、33Mhz、48Mhz、100Mhz等)、復位這三個基本條件,南橋的供電有三組(見圖2-2):一組是CPU的核心供電電壓,它起碼接取自CPU的核心供電電路;二組是南枯的主供電電壓,現在較主流的南橋的主供電壓是2.5V;三組是南橋RTC實時時鐘供電電壓,所有的主板都採用了電池和電源程序供電電路,它們都為3.3V。(供電見圖2-3)

南橋的開機信號主要有PWRBIN#、PWROK、CPUPWRGD、RSMRST、SLP#等信號(不同的晶片對應有不同的信號表示,以ICH7為例)。

圖2-2 南橋晶片實物圖

圖2-2 南橋晶片實物圖

·2.2 I/O晶片

I/O的英文全稱是Input/Output system即輸入/輸出系統的意思,如FDD、COM、LPT口等都是一個I/O接口。(其架構圖見圖2-5)I/O晶片主要用來控制一些I/O接口功能設備的正常運行,分擔南橋所管理的一些外圍設備,減輕南橋的工作負擔,使南橋有更多時間處理其它數據請求,加速計算機的運行。I/O晶片一般採用+5V和+3.3V以及3.3V的待機電壓供電。一般的I/O晶片主要管理的外設有FDD、COM口、LPT口等。另外,I/O晶片還有一個很重要的功能就是系統偵測功能,通過一些電路設計,我們可以在CMOS設置中看到機箱電源所提供給主機板的各項主電源實際輸出情況,從而判斷電壓輸出是否正常。I/O引起的不開機等故障是比較多的:不通電,像WINBOND的I/O大部分都不參加觸發,如果I/O出了故障,可能就會引起不通電。其二,主板外設接口不能用。其三,主板不開機。現在主板上的I/O集成度越來越高,包含了更多的功能。例如:W82627F、83627HF、83627THF……等等。I/O的48M、33M的時鐘頻率不正常,可能就會引起主板C1~07循環跑代碼。還有CPU電壓不正常時都要去排查I/O,如果I/O壞了,就可能引起很多故障。常見I/O型號有(見圖2-4):

(1)windond公司的:W83627HF、W83696HF、W83877HF、W83977HF等

(2)ITE公司的:IT8702F、IT8705F、IT8712F、IT8716F、IT8711F等

(3)SMSC公司的LPC47M172、LPC47M192、LPC47B274、LPC47M534等

註:IT8712在開機電路中的功能如下:觸發主板電源開關的觸發信號,經過I/O晶片的PANSWH#GP43(第75腳)功能引腳送到I/O晶片內部,經過I/O晶片內部的觸發電路檢測後,再由I/O晶片的PWRON#GP44(第72腳)功能引腳輸出一個控制信號,到南橋晶片中的PWRBTN功能引腳,由南橋晶片進行檢測、判斷,最後由南橋晶片的SLP-S3功能引腳輸出一個「SLP-S3」控制信號到I/O晶片的PSIN/GP45功能引腳,再從I/O晶片的PAON#GP42(76腳)功能引腳輸出低電平信號,將ATX電源的PW-ON由待機時的高電平變為低電平,做到開機操作。

圖2-4

·2.3 門電路

在開機電路中,開機信號是一個跳變信號,要經過不同的晶片傳遞,信號難免出現失真或無法滿足傳遞條件(如驅動電流不夠、驅動電壓不夠、其它信號的干擾等),為防止這種情況的產生,有些主板加入了門電路以排除信號傳遞的衰減。常用的有74系列的與非門,如7414(圖2-6)。門電路常位於面板插針附近。

·2.4 ATX電源

在電腦中,供電是非常重要的。沒有優良的供電,就像一個吃不飽飯一樣,會產生很多附生的故障,所以在日常應用中,一定要保證優質的電源供應。現在電腦中電源主要有4種類型:1.AT電源,功率一般在150W-250W之間,因其功率小,輸出電壓少,不能做到軟體關機等缺陷,已經被淘汰了。2.ATX電源,相對於AT電源來講,ATX電源則改進了AT電源的缺陷,增加了一些新功能的防呆插座,+5VVSB電壓,過壓、過流保護等。3.MicroAtx電源,這是ATX電源的簡化版本。4.BTX電源是未來的發展方向,當然我們現在的電腦主機板主要用ATX電源供電。主機板上ATX電源接口插座引腳定義(畫框的是BTX電源接口比ATX電源接口部分多出來的引腳)如圖:

以上是電腦主機板供電電壓的來源,主機板上所有的供電電壓都是通過這些電壓轉換過來的。下面我們來講解ATX電源是如何開機的。當插上ATX插座時,由第9腳輸出+5VSB的待機電壓向電源管理系統和I/O晶片供電,同時ATX插座上的PS-ON端口呈現高電平「1」處於待命狀態,南橋晶片內的電源管理系統啟動後,PW-ON開關的一端為低電平,一端為高電平,低電平通常是直接或間接(通過電阻等方式)接電,高電平由+5VSB直接或間接(降壓等)提供,最低電平為3.3V,當主板需要通電時,瞬間觸發PW-ON開關,在開關的某一端會產生一個瞬間變化的電平信號「0」或「1」,此開機信號會直接或間接(門電路)作用於I/O或南橋的內部電源管理系統控制器,當該系統接收到此信號後,被瞬間激活,並立即輸出一個開機信號「0」或「1」經過外圍電路轉換為恒定的低電平直接加於ATX標座上的PS-ON端口,使之從高電平「1」轉變為「0」,從而使ATX電源開始工作,並向主板輸出各路電壓,此時通電過程完成。

3 開機時序分析

·3.1 支持INTEL CPU的主板開機時序

不同系列的INTEL CPU所採用的接口方式不同,主要表現為CPU的針腳不同。如常見的INTEL CPU就有SOCKET 370接口、SOCKET 478接口和SOCKET 775接口等。

下面以接口分類來介紹主板開機時序

·3.1.1 Socket 370接口——技嘉(GIGABYTE)GA-6VX7-4X

(VIA 694X晶片組)

開機電路的工作過程如下。(見圖3-1)當接上ATX電源後,ATX電源的第9腳輸出的SB5V(待機5V)電壓,經過Q45的穩壓、調整輸出3.3的待機電壓(3VSB),給南橋晶片提供待機電源,同時經過電阻R59加到南橋晶片VT82C686A的開機信號輸入端,這個信號在正常情況下為高電平,經電阻R57接到主板的開機針腳上,開機針腳的另一端則經電阻R9接地。南橋晶片的開機信號輸出由排阻RN6接到3.3V的待機電壓上,在剛接上ATX電源時南橋晶片的開朵信號輸出為低電平,經電阻R419接到三極管Q33的B極,三極管Q##截止,三極管(Q33)的C極接到ATX電源第14腳(PW-ON綠色線),由ATX電源第9腳輸出+5V待機電壓經電阻R352給三極管C極提供高電平,ATX電源處於待機狀態。當觸發主板上的電源開關PS-ON時,南橋晶片的開機信號輸入端電平被R57、R9接地,拉低為低電平,南橋晶片的開機信號輸入端獲得一個低跳變的開機信號。南橋晶片在待機供電、實時晶振工作、CMOS存儲器供電正常的情況下,其開機信號輸出端輸出開機高電平信號,經電阻R419加到三極管Q33的B極、使Q33導通,接到三極管(Q33)C極的ATX電源第14腳電平變為低電平,ATX電源啟動,主板開始工作。

·3.1.2 Socket 478接口——新開下(PARADISE)P5-865PE主板

(Intel 865PE晶片組)

Socket 478接口是目前Pentium 4系列處理器所採用的接口類型,針腳數為478針。Socket 478的Pentium 4處理器面積很小,其針腳排列極為緊密。英特樂公司的Pentium 4系列和P4賽揚系列都採用此接口。

該塊主板採用的是經過I/O和南橋的開機電路,工作原理如圖3-2所示。

主板上的電源開關(PS-ON),一針經R302接地,另一針經R530接到ATX電源第9腳輸出的待機電壓(5VSB)上,在按下電源開關前I/O晶片W83627HF-AW的第68腳為低電平。

當按下電源開關PS-ON時,I/O晶片的第68腳電平變為高電平,使I/O獲得開機高電平信號,67腳輸出一個由3.3V到0V的由高到低的(PWR-BTN-SB#)脈沖信號給南橋,南橋晶片處理後返回給I/O的73腳一個由低到高的(SLP-S3#)脈沖(0-3V),I/O晶片接收到這個信號後由第72腳輸出開機信號,這個低電平的開機信號使接到該腳的ATX電源第14腳(PS-ON)由高電平變為低電平,ATX電源各引腳輸出正常工作電壓,主板處於啟動狀態。

·3.1.3 碩泰克(SOLTEK)SL-86MIP-L主板(INTEL 865G晶片組)

碩泰克(SOLTEK)SL-86MIP-L主板採用的開機電路是經過門電路、I/O(W83627HF-AW)和南橋的方式,如圖3-3所示。

此電路的工作流程與圖1-20類似,不同的是在I/O晶片的前級加了一個6非門門電路子7414,經過一個反相器對信號進行緩沖處理。7414的內部結構如圖1-29所示。

別外,在I/O的第72腳外加了兩只三極管組成的電路,進行控制電壓的緩沖、反向和放大,採用這種方式的主板安會性,要比上例中的新天下(PARADISE)P5-865PE高得多,一般情況下I/O不易損壞。

·3.1.4 技嘉(GIGABYTE)GA-8IPE1000-G主板(INTEL 865PE晶片組)

這塊主板採用的是經過I/O和南橋的開機電路,I/O晶片的型號是IT8712F-A,根據實物畫出的開機原理電路如圖3-4所示。

ATX電源的第9腳輸出的待機5V電壓,經無編號電阻R(標號822)給I/O晶片IT8712F-A的第106腳提供一個高電平,5VSB同時經98腳給I/O提供工作電壓,此時I/O的第107腳輸出為高電平,無編號場效應管Q導通,使Q16截止,ATX電源的第14腳PW-ON保持為高電平,ATX電源處於待機狀態。當按下面板上的電源開關時,主板上的PS-ON開關導通,使I/O的第106腳得到一個開關低電平信號,經I/O處理後由103腳輸出到南橋,然後從南橋返回一個信號從102腳進入,最後由I/O的第107腳輸出,輸出的低電平開機信號使無編號場效應管Q截止,Q16導通,接通ATX的14腳PW-ON到地,ATX電源開始正常工作,和輸出端輸出正常的工作電壓,主板上片於啟動狀態。

(註:這塊主板中的開機部分採用了一個比較特殊的元件,標號為A7W,經過查找相關的資料,得知是一個內部有兩只二極管的元件,在圖3-4中有引腳功能圖及內部功能圖。

在檢修時要注意,開機電路元件間的分布比較分散,此時要耐心地進行分析。

·3.1.5 精英(ECS)848P-M主板(INTEL 848P晶片組)

這塊主板採用的是經過I/O和南橋的開機電路,南橋晶片的型號是W83627HF-AW,根據實物畫出的原理電路如圖3-5所示。

其工作原理與新天下(PARADISE)P5-865PE主板(見圖1-20)類似,這兩塊主板採用的開機電路的區別在於I/O晶片的開機信號輸入方式不同。在這塊主板上,加上了一級由場效應管Q47構成的反相、緩沖電路。

+5V的待機電壓經過R203加到場效管的G極,使Q47導通,R206下端電壓被接地、拉低,送給I/O晶片W83627HF-AW的第68腳(PS-ON)的電平為低電平。

當按下電源開關時,場效應管Q47的G極電壓接地變為低電平,Q47截止,+5V的待機電壓經電阻R206給I/O晶片的第68腳提供一個高電平,這個高電平信號就是I/O晶片的開機輸入信號。以後的工作流程與新開下(PARADISE)P5-865PE主板(見圖3-2)完全相同了。

·3.1.6 映泰(BIOSTAR)P4VTC主板(VIA PT800晶片組)

這塊主板採用的是經過南橋的開機電路,南橋晶片的弄號是VT8237。根據實物畫出的原理電路如圖3-6所示。

插上ATX電源後,從ATX電源的第9腳輸出待機5V電壓,分為兩路,第1路經U20(標號為H11A,等效於1117)穩壓調整後,輸出3.3V電壓給南橋供電,同時經R379給南橋晶片的開機信號輸入端提供一個高電平;第2路經R157加到ATX電源的第14腳,此時南橋輸出的低電平開機信號經電阻R158加到三極管Q26的B極,使三極管Q26的C極保持高電平,ATX電源不工作。

當按下電源開關時,電阻R379的下端接地,南橋的開機信號輸入端變為低電平,南橋晶片檢測到這個開機低電平信號,並經過相關電路檢測符全開條件,就從開機信號輸出端輸出開機高電平信號,經電阻R158加到三極管Q26的B極,使Q26導通,C極變為低電平(相當於接地),ATX電源的第14腳變為低電平,ATX電源開始工作,各輸出端輸出正常的工作電壓,主板處於啟動狀態。

·3.1.7 精英(ECS)P4M266A-M2主反(VIA P4M266A 晶片組)

這塊主板採用的是經過南橋的開機電路,南橋晶片的型號是VT8237。根據實物畫的原理電路如圖1-7所示。

其工作原理如下:在插上ATX電源後,ATX電源第9腳輸出5V的待機電壓,一路經U6穩壓調整後輸出3.3V電壓除了給南橋晶片供電外,還通過電阻R288給南橋晶片的開機信號輸入端提供一個高電平信號;另一路經R176加到南橋晶片的開機控制信號輸出端,使

ATX電源的第14腳為高電平,ATX電源不工作,主板處於待機狀態。

當按下面板上的開機鍵時,南橋的開機信號輸入端被電阻R240拉低為低電平,為南橋提供開機觸發信號,經南橋內部相關電路處理後,從開機信號輸出端輸出,輸出的低電平開機信號拉低ATX電源的第

14腳,ATX電源開始工作,各輸出端輸出正常的工作電壓,主板進入啟動狀態。

·3.1.8 SOCKET 775接品——磐英6E9VB-ML主板(INTEL 915GV晶片組)

SOCKET 775又稱為SOCKET T,是目前應用於INTEL LGA775封裝的CPU所對應的處理器插槽,能支持LGA775封裝的PENTIUM 4、PENTIUM 4 EE、CELERON D等CPU。

SOCKET 775插槽與SOCKET 478插槽明顯不同,非常複雜,沒有SOCKET 478插槽那樣的CPU針腳插孔,取而代之的是775根有彈性的觸須狀針腳(其實是非常纖細的彎曲的彈性金屬絲),通過與CPU底部對應的觸點相接觸而獲得信號。因為觸點有775個,比以前的SOCKET 478的478PIN增加不少,所以封裝的尺寸也有所增大,為37.5mmⅩ37.5mm。

另外,與以間的SOCKET 478/423/370等插槽採用工程塑膠製造不同,SOCKET 775插槽為全金屬製造,原因在於這種新的CPU的固定方式對插槽的強度有較高的要求,並且新的PRESCOTT核心的CPU的功率增加很多,CPU的表面溫度也提高不少,金屬材質的插槽比較耐得住高溫。在插槽的蓋子上還卡著一塊保護蓋。

這塊主板採用的是經過南橋的開機電路,工作原理如圖3-8所示。

ATX電源第9腳輸出的+5V待機電壓經電阻R438加到主板的開機針腳上,同時經電阻接到I/O晶片IT8712F-A的第75腳上,為此腳提供高電平。

當觸發主板上的電源開關時,I/O的第75腳獲得開機低電平脈沖信號,由72腳送到南橋晶片內的開機信號處理電路,南橋晶片檢測、判斷符合開機要求後,返回一個信號送入I/O的第71腳,I/O晶片在接收到這個信號後,由76腳輸出開機低電平信號,使ATX電源的第16腳電平變為低電平,ATX電源啟動,各輸出端輸出正常的工作電壓,主板開始啟動。

·3.2 支持AMD CPU的主板開機電路

根據CPU接口的不同有SOCKET 754接口、SOCKET 939接口和SOCKET AM2接口等分類。

·3.2.1 SOCKET 462接口——富士康(FOXCONN)K7S741MG-6L

SOCKET 754是2003年9月AMD 64位桌面平台最初發布時的標準插槽,具有754個CPU針腳插孔,支持200MHZ外頻和800MHZ的HYPERTRANSPORT總線頻率,但不支持雙通道記憶體技術。

目前採用此插槽的有面向桌面的ATHLON 64的低端型號和SEMPRON的高端型號,以及面向移動平台的MOBILE SEMPRON、MOBILE ATHLON 64以及TURION 64。

這塊主板採用經過南橋的開機電路,南橋晶片的型號為SIS963L,開機原理電路如圖3-9所示。

南橋晶片SIS963L外接的實時晶振Y5一直處於工作狀態,在ATX電源斷電時由主板上的CMOS電池供電,保證電腦時鐘準確。同時CMOS電池還為南橋晶片內的CMOS存儲器供電,以保持內部數據。

當接上ATX電源後,來自ATX電源第9腳的5VSB電壓經過三端穩壓U8的調整輸出3VSB的電壓給南橋晶片供電,同時一方面經電阻R362給南橋晶片的開機信號輸入端和主板上的開機針提供高電平的上接信號,另一方面接替主板上的CMOS電池為電路供電。

當南橋晶片的開機信號輸出端剛接上ATX電源時,由5VSB提供的高電平使輸出的信號為高電平,ATX電源的第14腳(PW-ON)信號為高電平,ATX電源處於待機狀態,不工作。當觸發主板上的PS-SWITCH開關時,南橋的開機輸入信號被接地,拉低為低電平,南橋晶片SIS963L的開機信號輸入端得到一個低電平的開機觸發信號,開機信號輸出端輸出電平變為低電平,接通ATX電源,ATX電源各輸出端輸出端輸出正常的工作電壓,主板進入啟動狀態。

·3.2.2 SOCKET AM2接口——技嘉(GIGABYTE)GA-M51GM-S2G主板

SOCKET AM2是2006年5月底AMD發布的支持DDR2記憶體的AMD64位桌面CPU的接口標準,具有940根CPU針腳,支持雙通道DDR2記憶體。

雖然同樣都具有940根CPU針腳,但SOCKET AM2與原來的SOCKET 940在針腳定義以及針腳排列方面都不相同,不能互相兼容。

目前採用SOCKET AM2接口的有低端的SEMPRON、中端的ATHLON 64Ⅹ2以及頂級的ATHLON 64 FX等全系列AMD桌面CPU、支持200MHZ外頻和1000MHZ的HYPERTRANSPORT總線頻率,支持雙通道DDR2記憶體,其中ATHLON 64Ⅹ2以及ATHLON 64 FX最高支持DDR2 800,SEMPRON和ATHLON 64最高支持DDR2 667。

按照AMD的規劃,SOCKET AM2接口將逐漸取代原有的SOCKET 754接口和SOCKET 939接口,從而做到桌面平台CPU接口的統一。

這塊主板的開機流程如下(圖3-10):ATX電源第9腳輸出的5VSB電壓經電阻R449給I/O芯征IT8716F-S的第106腳提供高電平。當觸發主板上的開機針腳時,IT8716F-S第106腳得到一個低電平跳變的開機信號,I/O晶片與南橋晶片進行通信,在南橋晶片供電、實時晶振正常工作、CMOS跳線位置正確的情況下,南橋晶片送出可以開機的信號給I/O晶片。

I/O晶片接收到這個信號後就由第107腳輸出開機信號給專用晶片W83303AG的第42腳,W83303AG由第44腳輸出低電平的開機信號,接通ATX電源,ATX電源各輸出端輸出正常的工作電壓,主板開始啟動。

4 各故障及排除方法

·4.1 不開機在維修主板中的定義

不開機就是它在打開電源開關後,CPU風扇轉動,顯示器無畫面輸出,插數位「80」卡顯示「FF」、「00」、「C1」或「26」等數字,停留不動。不開機故障是電腦主機板故障中一個涉及範圍廣,難度大,令維修技術人員頭痛的一種故障。維修不開機故障的不良產品要求維修技術人員熟悉該類型產品的各種性能及技術參數,在維修過程中靈活運用各種維修方法,積累該類型產品的易損件等。

·4.2 不開機的故障的原因分析及維修方法

在不開機故障中,影響不開機的故障的因素較多,需要我們根據故障不良卡的故障代碼以及你收集到的不良現象多加分析,靈活應用判定故障點的所在。一般情況下,影響不開機故障主要有以下因素:

·4.2.1 制程工藝影響

這個方面要求維修技術人員他細觀察不良產品的外觀,積累產品經常出現問題的規律。

·4.2.2 軟體問題影響

BIOS可以導致任何故障,壞的機率相對較高,常引起的故障現象有:A.不開機:1.資料壞,物理損壞;2.和BIOS ROM相連的線路有問題;B.不跑記憶體:資料壞,物理損壞;C.數位卡跑ED:90%是BIOS程序錯誤;D.不顯示:也有可能是BIOS引起(數位卡顯示「26」);E.開機檔機

·4.2.3 硬體方面的影響

除了軟體會影響外,剩下的就是硬體本身的問題了,硬體問題是最複雜的,我們要考慮的因素也很多。對電腦主板而言,要使它正常工作,必須具備三大工作條件:電壓、時鐘、復位。

供電不正常:每種電子產品都有自己的額定的供電電壓,供電電流,達不到或超過這個範圍可能都會造成電子產品本身的損壞,所以,我們作為維修技術人員在維修這類可通電但不開機的故障時,一定要確認該產品的供電電壓是否正常。

復位信號不正常:一般比較高檔的產口都是數字產品,所有的數字電路在工作之前必須先內部置零,這個置零過程就是復位過程。在實際中復位的表現為在通電開機的一瞬間有一個高低電平的變化。一般比較不好觀察,我們檢測的時候,可以在開機後用萬用表或示波器來檢測復位腳位。

控制信號不正常:控制信號比較多,如時鐘控制信號、地址、數據總線控制信號等。對於時鐘控制信號一般比較明了的做法就是用示波器跟蹤動態波形法,即用示波器的探棒直接搭在需要檢測的時鐘腳上,觀察它的頻率振動波形是否正常,頻率是否在正常範圍之類。對於地址,數據總線控制信號我們一般比較常用靜態阻值量測法,去比較該控制信號線有無問題。(見下圖)

·4.3 檢修工具

常用的維修工具有:鑷子、數位卡(以下有具體分析)、放大鏡、鉻鐵、示波器、熱風槍等

·4.4 數位卡及代碼分析

在最小系統中(主板、顯示器、電源、記憶體、CPU),常用數位卡來判斷不開機故障所在,對於不同的BIOS產家,數位卡會呈現不同的顯示,下面就以常見的Award BIOS來看一下主板的BIOS程序自檢過程和數位卡對應的代碼:

代碼 Award BIOS Ami BIOS Phoenix BIOS或Tandy 3000 BIOS

00 . 已顯示系統的配置;即將控制INI19引導裝入。 .

01 處理器測試1,處理器狀態核實,如果測試失敗,循環是無限的。 處理器寄存器的測試即將開始,不可屏蔽中斷即將停用。 CPU寄存器測試正在進行或者失敗。

02 確定診斷的類型(正常或者製造)。如果鍵盤緩沖器含有數據就會失效。停用不可屏蔽中斷;通過延遲開始。 CMOS寫入/讀出正在進行或者失靈。

03 清除8042鍵盤控制器,發出TESTKBRD命令(AAH) 通電延遲已完成。 ROM BIOS檢查部件正在進行或失靈。

04 使8042鍵盤控制器復位,核實TESTKBRD。 鍵盤控制器軟復位/通電測試。 可編程間隔計時器的測試正在進行或失靈。

05 如果不斷重復製造測試1至5,可獲得8042控制狀態。 已確定軟復位/通電;即將啟動ROM。 DMA初如準備正在進行或者失靈。

06 使電路片作初始準備,停用影片、奇偶性、DMA電路片,以及清除DMA電路片,所有頁面寄存器和CMOS停機字節。 已啟動ROM計算ROM BIOS檢查總和,以及檢查鍵盤緩沖器是否清除。 DMA初始頁面寄存器讀/寫測試正在進行或失靈。

07 處理器測試2,核實CPU寄存器的工作。 ROM BIOS檢查總和正常,鍵盤緩沖器已清除,向鍵盤髮出BAT(基本保證測試)命令。 .

08 使CMOS計時器作初始準備,正常的更新計時器的循環。已向鍵盤髮出BAT命令,即將寫入BAT命令。 RAM更新檢驗正在進行或失靈。

09 EPROM檢查總和且必須等於零才通過。 核實鍵盤的基本保證測試,接著核實鍵盤命令字節。第一個64K RAM測試正在進行。

0A 使影片接口作初始準備。 發出鍵盤命令字節代碼,即將寫入命令字節數據。 第一個64K RAM晶片或數據線失靈,移位。

0B 測試8254通道0。 寫入鍵盤控制器命令字節,即將發出引腳23和24的封鎖/解鎖命令。 第一個64K RAM奇/偶邏輯失靈。

0C 測試8254通道1。 鍵盤控制器引腳23、24已封鎖/解鎖;已發出NOP命令。第一個64K RAN的地址線故障。

0D 1、檢查CPU速度是否與系統時鐘相匹配。2、檢查控制晶片已編程值是否符合初設置。3、影片通道測試,如果失敗,則鳴喇叭。已處理NOP命令;接著測試CMOS停開寄存器。 第一個64K RAM的奇偶性失靈

0E 測試CMOS停機字節。 CMOS停開寄存器讀/寫測試;將計算CMOS檢查總和。 初始化輸入/輸出端口地址。

0F 測試擴展的CMOS。 已計算CMOS檢查總和寫入診斷字節;CMOS開始初始準備。 .

10 測試DMA通道0。 CMOS已作初始準備,CMOS狀態寄存器即將為日期和時間作初始準備。第一個64K RAM第0位故障。

11 測試DMA通道1。 CMOS狀態寄存器已作初始準備,即將停用DMA和中斷控制器。 第一個64DK RAM第1位故障。

12 測試DMA頁面寄存器。停用DMA控制器1以及中斷控制器1和2;即將影片顯示器並使端口B作初始準備。第一個64DK RAM第2位故障。

13 測試8741鍵盤控制器接口。影片顯示器已停用,端口B已作初始準備;即將開始電路片初始化/存儲器自動檢測。 第一個64DK RAM第3位故障。

14 測試存儲器更新觸發電路。 電路片初始化/存儲器處自動檢測結束;8254計時器測試即將開始。 第一個64DK RAM第4位故障。

15 測試開頭64K的系統存儲器。第2通道計時器測試了一半;8254第2通道計時器即將完成測試。 第一個64DK RAM第5位故障。

16 建立8259所用的中斷矢量表。第2通道計時器測試結束;8254第1通道計時器即將完成測試。 第一個64DK RAM第6位故障。

17 調準影片輸入/輸出工作,若裝有影片BIOS則啟用。 第1通道計時器測試結束;8254第0通道計時器即將完成測試。 第一個64DK RAM第7位故障。

18 測試影片存儲器,如果安裝選用的影片BIOS通過,由可繞過。 第0通道計時器測試結束;即將開始更新存儲器。 第一個64DK RAM第8位故障。

19 測試第1通道的中斷控制器(8259)屏蔽位。 已開始更新存儲器,接著將完成存儲器的更新。 第一個64DK RAM第9位故障。

1A 測試第2通道的中斷控制器(8259)屏蔽位。正在觸發存儲器更新線路,即將檢查15微秒通/斷時間。 第一個64DK RAM第10位故障。

1B 測試CMOS電池電平。完成存儲器更新時間30微秒測試;即將開始基本的64K存儲器測試。第一個64DK RAM第11位故障。

1C 測試CMOS檢查總和。 . 第一個64DK RAM第12位故障。

1D 調定CMOS配置。 . 第一個64DK RAM第13位故障。

1E 測定系統存儲器的大小,並且把它和CMOS值比較。 . 第一個64DK RAM第14位故障。

1F 測試64K存儲器至最高640K。 . 第一個64DK RAM第15位故障。

20 測量固定的8259中斷位。開始基本的64K存儲器測試;即將測試地址線。 從屬DMA寄存器測試正在進行或失靈。

21 維持不可屏蔽中斷(NMI)位(奇偶性或輸入/輸出通道的檢查)。通過地址線測試;即將觸發奇偶性。 主DMA寄存器測試正在進行或失靈。

22 測試8259的中斷功能。結束觸發奇偶性;將開始串行數據讀/寫測試。 主中斷屏蔽寄存器測試正在進行或失靈。

23 測試保護方式8086虛擬方式和8086頁面方式。 基本的64K串行數據讀/寫測試正常;即將開始中斷矢量初始化之前的任何調節。從屬中斷屏蔽存器測試正在進行或失靈。

24 測定1MB以上的擴展存儲器。矢量初始化之前的任何調節完成,即將開始中斷矢量的初始準備。 設置ES段地址寄存器註冊表到記憶體高端。

25 測試除頭一個64K之後的所有存儲器。完成中斷矢量初始準備;將為旋轉式斷續開始讀出8042的輸入/輸出端口。 裝入中斷矢量正在進行或失靈。

26 測試保護方式的例外情況。 讀出8042的輸入/輸出端口;即將為旋轉式斷續開始使全局數據作初始準備。 開啟A20地址線;使之參入尋址。

27 確定超高速緩沖存儲器的控制或屏蔽RAM。 全1數據初始準備結束;接著將進行中斷矢量之後的任何初始準備。 鍵盤控制器測試正在進行或失靈。

28 確定超高速緩沖存儲器的控制或者特別的8042鍵盤控制器。 完成中斷矢量之後的初始準備;即將調定單色方式。 CMOS電源故障/檢查總和計算正在進行。

29 . 已調定單色方式,即將調定彩色方式。 CMOS配置有效性的檢查正在進行。

2A 使鍵盤控制器作初始準備。 已調定彩色方式,即將進行ROM測試前的觸發奇偶性。 置空64K基本記憶體。

2B 使磁碟驅動器和控制器作初始準備。 觸發奇偶性結束;即將控制任選的影片ROM檢查前所需的任何調節。 螢幕存儲器測試正在進行或失靈。

2C 檢查串行端口,並使之作初始準備。 完成影片ROM控制之前的處理;即將查看任選的影片ROM並加以控制。 螢幕初始準備正在進行或失靈。

2D 檢測並行端口,並使之作初始準備。 已完成任選的影片ROM控制,即將進行影片ROM回復控制之後任何其他處理的控制。 螢幕回掃測試正在進行或失靈。

2E 使硬磁盤驅動器和控制器作初始準備。 從影片ROM控制之後的處理復原;如果沒有發現EGA/VGA就要進行顯示器存儲器讀/寫測試。 檢測影片ROM正在進行。

2F 檢測數學協處理器,並使之作初始準備。 沒發現EGA/VGA;即將開始顯示器存儲器讀/寫測試。 .

30 建立基本記憶體和擴展記憶體。 通過顯示器存儲器讀/寫測試;即將進行掃描檢查。認為螢幕是可以工作的。

31 檢測從C800:0至EFFF:0的選用ROM,並使之作初始準備。 顯示器存儲器讀/寫測試或掃描檢查失敗,即將進行另一種顯示器存儲器讀/寫測試。 單色監視器是可以工作的。

32 對主板上COM/LTP/FDD/聲音設備等I/O晶片編程使之適合設置值。 通過另一種顯示器存儲器讀/寫測試;卻將進行另一種顯示器掃描檢查。 彩色監視器(40列)是可以工作的。

33 . 影片顯示器檢查結束;將開始利用調節開關和實際插卡檢驗顯示器的關型。彩色監視器(80列)是可以工作的。

34 . 已檢驗顯示器適配器;接著將調定顯示方式。 計時器滴答聲中斷測試正在進行或失靈。

35 . 完成調定顯示方式;即將檢查BIOS ROM的數據區。 停機測試正在進行或失靈。

36 . 已檢查BIOS ROM數據區;即將調定通電信息的遊標。門電路中A-20失靈。

37 . 識別通電信息的遊標調定已完成;即將顯示通電信息。 保護方式中的意外中斷。

38 . 完成顯示通電信息;即將讀出新的遊標位置。 RAM測試正在進行或者地址故障>FFFFH。

39 . 已讀出保存遊標位置,即將顯示引用信息串。 .

3A . 引用信息串顯示結束;即將顯示發現<ESC>信息。 間隔計時器通道2測試或失靈。

3B 用OPTI電路片(只是486)使輔助超高速緩沖存儲器作初始準備。 已顯示發現<ESC>信息;虛擬方式,存儲器測試即將開始。按日計算的日曆時鐘測試正在進行或失靈。

3C 建立允許進入CMOS設置的標誌。 . 串行端口測試正在進行或失靈。

3D 初始化鍵盤/PS2滑鼠/PNP設備及總記憶體節點。 . 並行端口測試正在進行或失靈。

3E 嘗試打開L2高速緩存。 . 數學協處理器測試正在進行或失靈。

40 . 已開始準備虛擬方式的測試;即將從影片存儲器來檢驗。 調整CPU速度,使之與外圍時鐘精確匹配。

41 中斷已打開,將初始化數據以便於0:0檢測記憶體變換(中斷控制器或記憶體不良) 從影片存儲器檢驗之後復原;即將準備描述符表。系統插件板選擇失靈。

42 顯示窗口進入SETUP。描述符表已準備好;即將進行虛擬方式作存儲器測試。 擴展CMOS RAM故障。

43 若是即插即用BIOS,則串口、並口初始化。進入虛擬方式;即將為診斷方式做到中斷。 .

44 . 已做到中斷(如已接通診斷開關;即將使數據作初始準備以檢查存儲器在0:0返轉。) BIOS中斷進行初始化。

45 初始化數學協處理器。 數據已作初始準備;即將檢查存儲器在0:0返轉以及找出系統存儲器的規模。 .

46 . 測試存儲器已返回;存儲器大小計算完畢,即將寫入頁面來測試存儲器。檢查只讀存儲器ROM版本。

47 . 即將在擴展的存儲器試寫頁面;即將基本640K存儲器寫入頁面。 .

48 . 已將基本存儲器寫入頁面;即將確定1MB以上的存儲器。 影片檢查,CMOS重新配置。

49 . 找出1BM以下的存儲器並檢驗;即將確定1MB以上的存儲器。 .

4A . 找出1MB以上的存儲器並檢驗;即將檢查BIOS ROM數據區。 進行影片的初始化。

4B . BIOS ROM數據區的檢驗結束,即將檢查<ESC>和為軟復位清除1MB以上的存儲器。 .

4C . 清除1MB以上的存儲器(軟復位)即將清除1MB以上的存儲器. 屏蔽影片BIOS ROM。.

4D 已清除1MB以上的存儲器(軟復位);將保存存儲器的大小。 .

4E 若檢測到有錯誤;在顯示器上顯示錯誤信息,並等待客戶按<F1>鍵繼續。 開始存儲器的測試:(無軟復位);即將顯示第一個64K存儲器的測試。顯示版權信息。

4F 讀寫軟、硬碟數據,進行DOS引導。 開始顯示存儲器的大小,正在測試存儲器將使之更新;將進行串行和隨機的存儲器測試。 .

50 將當前BIOS監時區內的CMOS值存到CMOS中。 完成1MB以下的存儲器測試;即將高速存儲器的大小以便再定位和掩蔽。將CPU類型和速度送到螢幕。

51 . 測試1MB以上的存儲器。 .

52 所有ISA只讀存儲器ROM進行初始化,最終給PCI分配IRQ號等初始化工作。已完成1MB以上的存儲器測試;即將準備回到實址方式。 進入鍵盤檢測。

53 如果不是即插即用BIOS,則初始化串口、並口和設置時種值。保存CPU寄存器和存儲器的大小,將進入實址方式。 .

54 . 成功地開啟實址方式;即將復原準備停機時保存的寄存器。 掃描「打擊鍵」

55 . 寄存器已復原,將停用門電路A-20的地址線。 .

56 . 成功地停用A-20的地址線;即將檢查BIOS ROM數據區。 鍵盤測試結束。

57 . BIOS ROM數據區檢查了一半;繼續進行。 .

58 . BIOS ROM的數據區檢查結束;將清除發現<ESC>信息。 非設置中斷測試。

59 . 已清除<ESC>信息;信息已顯示;即將開始DMA和中斷控制器的測試。 .

5A . . 顯示按「F2」鍵進行設置。

5B . . 測試基本記憶體地址。

5C . . 測試640K基本記憶體。

60 設置硬碟引導扇區病毒保護功能。 通過DMA頁面寄存器的測試;即將檢驗影片存儲器。 測試擴展記憶體。

61 顯示系統配置表。 影片存儲器檢驗結束;即將進行DMA#1基本寄存器的測試。 .

62 開始用中斷19H進行系統引導。通過DMA#1基本寄存器的測試;即將進行DMA#2寄存器的測試。 測試擴展記憶體地址線。

63 . 通過DMA#2基本寄存器的測試;即將檢查BIOS ROM數據區。 .

64 . BIOS ROM數據區檢查了一半,繼續進行。 .

65 . BIOS ROM數據區檢查結束;將把DMA裝置1和2編程。 .

66 . DMA裝置1和2編程結束;即將使用59號中斷控制器作初始準備。 Cache註冊表進行優化配置。

67 . 8259初始準備已結束;即將開始鍵盤測試。 .

68 . . 使外部Cache和CPU內部Cache都工作。

6A . . 測試並顯示外部Cache值。

6C . . 顯示被屏蔽內容。

6E . . 顯示附屬配置信息。

70 . . 檢測到的錯誤代碼送到螢幕顯示。

72 . . 檢測配置有否錯誤。

74 . . 測試實時時鐘。

76 . . 掃查鍵盤錯誤。

7A . . 鎖鍵盤。

7C . . 設置硬體中斷矢量。

7E . . 測試有否安裝數學處理器。

80 . 鍵盤測試開始,正在清除和檢查有沒有鍵卡住,即將使鍵盤復原。 關閉可編程輸入/輸出設備。

81 . 找出鍵盤復原的錯誤卡住的鍵;即將發出鍵盤控制端口的測試命令。 .

82 . 鍵盤控制器接口測試結束,即將寫入命令字節和使循環緩沖器作初始準備。檢測和安裝固定RS232接口(串口)。

83 . 已寫入命令字節,已完成全局數據的初始準備;即將檢查有沒有鍵鎖住。 .

84 . 已檢查有沒有鎖住的鍵,即將檢查存儲器是否與CMOS失配。 檢測和安裝固定並行口。

85 . 已檢查存儲器的大小;即將顯示軟錯誤和口令或旁通安排。 .

86 . 已檢查口令;即將進行旁通安排前的編程。 重新打開可編程I/O設備和檢測固定I/O是否有衝突。

87 . 完成安排前的編程;將進行CMOS安排的編程。 .

88 . 從CMOS安排程序復原清除螢幕;即將進行後面的編程。初始化BIOS數據區。

89 . 完成安排後的編程;即將顯示通電螢幕信息。 .

8A . 顯示頭一個螢幕信息。 進行擴展BIOS數據區初始化。

8B . 顯示了信息:即將屏蔽主要和影片BIOS。 .

8C . 成功地屏蔽主要和影片BIOS,將開始CMOS後的安排任選項的編程。進行軟驅控制器初始化。

8D . 已經安排任選項編程,接著檢查滑了鼠和進行初始準備。 .

8E . 檢測了滑鼠以及完成初始準備;即將把硬、軟磁盤復位。 .

8F . 軟磁盤已檢查,該磁碟將作初始準備,隨後配備軟磁碟。 .

90 . 軟磁碟配置結束;將測試硬磁碟的存在。 硬碟控制器進行初始化。

91 . 硬磁碟存在測試結束;隨後配置硬磁碟。 局部總線硬碟控制器初始化。

92 . 硬磁碟配置完成;即將檢查BIOS ROM的數據區。 跳轉到用戶路徑2。

93 . BIOS ROM的數據區已檢查一半;繼續進行。 .

94 . BIOS ROM的數據區檢查完畢,即調定基本和擴展存儲器的大小。 關閉A-20地址線。

95 . 因應滑鼠和硬磁碟47型支持而調節好存儲器的大小;即將檢驗顯示存儲器。 .

96 . 檢驗顯示存儲器後復原;即將進行C800:0任選ROM控制之前的初始準備。 「ES段」註冊表清除。

97 . C800:0任選ROM控制之前的任何初始準備結束,接著進行任選ROM的檢查及控制。 .

98 . 任選ROM的控制完成;即將進行任選ROM回復控制之後所需的任何處理。 查找ROM選擇。

99 . 任選ROM測試之後所需的任何初始準備結束;即將建立計時器的數據區或列印機基本地址。 .

9A . 調定計時器和列印機基本地址後的返回操作;即調定RS-232基本地址。 屏蔽ROM選擇。

9B . 在RS-232基本地址之後返回;即將進行協處理器測試之初始準備。 .

9C . 協處理器測試之前所需初始準備結束;接著使協處理器作初始準備。 建立電源節能管理。

9D . 協處理器作好初始準備,即將進行協處理器測試之後的任何初始準備。 .

9E . 完成協處理器之後的初始準備,將檢查擴展鍵盤,鍵盤識別符,以及數字鎖定。開放硬體中斷。

9F . 已檢查擴展鍵盤,調定識別標誌,數字鎖接通或斷開,將發出鍵盤識別命令。 .

A0 . 發出鍵盤識別命令;即將使鍵盤識別標誌復原。 設置時間和日期。

A1 . 鍵盤識別標誌復原;接著進行高速緩沖存儲器的測試。 .

A2 . 高速緩沖存儲器測試結束;即將顯示任何軟錯誤。 檢查鍵盤鎖。

A3 . 軟錯誤顯示完畢;即將調定鍵盤打擊的速率。 .

A4 . 調好鍵盤的打擊速率,即將制訂存儲器的等待狀態。 鍵盤重復輸入速率的初始化。

A5 . 存儲器等候狀態制定完畢;接著將清除螢幕。 .

A6 . 螢幕已清除;即將啟動奇偶性和不可屏蔽中斷。 .

A7 . 已啟用不可屏蔽中斷和奇偶性;即將進行控制任選的ROM在E000:0之所需的任何初始準備。 .

A8 . 控制ROM在E000:0之前的初始準備結束,接著將控制E000:0之後所需的任何初始準備。 清除「F2」鍵提示。

A9 . 從控制E000:0 ROM返回,即將進行控制E000:0任選ROM之後所需的任何初始準備。 .

AA . 在E000:0控制任選ROM之後的初始準備結束;即將顯示系統的配置。 掃描「F2」鍵打擊。

AC . . 進入設置.

AE . . 清除通電自檢標誌。

B0 . . 檢查非關鍵性錯誤。

B2 . . 通電自檢完成準備進入操作系統引導。

B4 . . 蜂鳴器響一聲。

B6 . . 檢測密碼設置(可選)。

B8 . . 清除全部描述表。

BC . . 清除校驗檢查值。

BE 程序缺省值進入控制晶片,符合可調制二進制缺省值表。 . 清除螢幕(可選)。

BF 測試CMOS建立值。 . 檢測病毒,提示做資料備份。

C0 初始化高速緩存。 . 用中斷19試引導。

C1 記憶體自檢。 . 查找引導扇區中的「55」「AA」標記。

C3 第一個256K記憶體測試。 . .

C5 從ROM內復制BIOS進行快速自檢。 . .

C6 高速緩存自檢。 . .

CA 檢測Micronies超速緩沖存儲器(如果存在),並使之作初始準備。 . .

CC 關斷不可屏蔽中斷處理器。 . .

EE 處理器意料不到的例外情況。 . .

FF 給予INI19引導裝入程序的控制,主板OK。

·4.5 用開機信息診斷計算機硬體故障

電腦出現故障是常見的,有許多故障在機器啟動階段就能確診,特別是硬體故障,完全可以利用計算機啟動過程中發出的報警聲及螢幕顯示信息確定機器故障原因。下面依照電腦的啟動流程,介紹常見硬體故障的類型和排除方法。

開機階段:電腦啟動的第一步當然是接通電源,系統在主板BIOS的控制下進行自檢和初始化。如果電源工作正常,你應該聽到電源風扇轉動的聲音,機箱上的電源指示燈長亮;硬碟和鍵盤上的「Num Lock」等三個指示燈則是亮一下(然後再熄滅);顯示器也要發出輕微的「唰」聲(它比消磁發出的聲音小得多),這是顯示卡信號送到的標誌。這一階段常見故障有:風扇不轉動,同時看不到電源指示燈亮。可以肯定是電源問題,應該檢查機箱後面的電源插頭是否插緊,可以拔出來重新插入。當然,電源插座、UPS保險絲等部位也應當仔細檢查。電源指示燈亮,螢幕無反應,無報警聲。你應該著重檢查主板和CPU。因為此時系統是由主板BIOS控制的,在基礎自檢結束前,電腦不會發出報警聲響,螢幕也不會顯示任何錯誤提示。此時要從以下幾方面檢查:(1)檢查主板上的Flash ROM晶片,在關閉電源後重新將它按緊,使其接觸良好;(2)檢查主板BIOS晶片,有可能受CIH病毒攻擊或BIOS升級不成功;(3)檢查CPU,可用替換法確定;(4)檢查記憶體條,在關閉電源後將它重新插緊使其接觸良好可能用替換法進一步證實其好壞;(5)檢查是否使用了非標準外頻。如果你使用了75MHz、83MHz等非標準外頻,質量較差的顯卡就可能通不過,應使用66MHz、100MHz等標準外頻;(6)機箱製作粗糙,復位(RESET)鍵按下後彈不起來或內部卡死,使復位鍵一直處於工作狀態。你可以用萬用表檢查或者將主板上的RESET跳線拔下再試;(7)檢查主板電源。電源指示燈亮,且硬碟指示燈長亮不熄。說明硬碟有問題,有兩種可能:一是硬碟數據線插反了;二是硬碟本身存在物理故障,應予更換。

致命性的硬體故障測試:檢測CPU、內部總線、基本記憶體、中斷、顯示存儲器和ROM等核心部件。此時可通過揚聲器發出的「嘟」聲次數來確定故障部位。常見的有,電腦發出1長1短報警聲。說明記憶體或主板出錯,換一記憶體條試試。電腦發出1長2短報警聲。說明鍵盤控制器錯誤,應檢查主板。電腦發出1長3短的警報聲。說明存在顯示器或顯示卡存在錯誤。你可以關閉電源,檢查顯卡和顯示器插頭等部位是否接觸良好可能用替換法確定顯卡和顯示器是否損壞。電腦發出1長9短報警聲。說明主板Flash ROM、EPROM錯誤或BIO損壞,用替換法進一步確定故障根源,要注意的是必須是同型號主板。電腦發出重復短響。說明主板電源有問題。電腦發出不間斷的長「嘟」聲。說明系統檢測到記憶體條有問題,應關閉電源重新安裝記憶體條或更換新記憶體條重試。

非致命性的硬體故障測試:系統發出「嘟」的一聲說明開機階段正常且無致命性硬體故障,進入非致命性的硬體故障測試階段。這時,螢幕顯示顯卡型號、主板BIOS信息、記憶體檢測信息等等。如果這時自檢中斷,可根據螢幕提示確定故障部位,IDE接口設備檢測信息為:

「Detecting Primary Master... None」「Detecting Primary Slave...None」「Detecting Secondary Master...None」「Detecting Secondary Slave...Philips CD-ROM DRIVE 40X MAXIMUM」

表明兩個IDE接口都沒有找到硬碟,說明硬碟沒接上或硬碟有故障,應從以下幾方面檢查:①硬碟電源是否有電或接觸不良;②硬碟接口線有沒有接反、松動;③CMOS設置有無錯誤,進入CMOS檢查「Primary Master」、「Primary Slave」、「Secondary Master」三項的參數有無與所接硬碟不符的情況,最可靠的辦法是將這三項的「TYPE」都設置成「Auto」;④硬碟本身物理故障。在IDE接口設備檢測信息下面顯示「Floppy disks fail40」出錯信息,表示CMOS所指定的軟盤驅動器有問題。可能的問題有:①軟驅電源有問題,電源線無電或與軟驅接口接觸不良;②軟驅數據線接反、松動;③CMOS設置錯誤,進入CMOS檢查「Drive A 」的類型,如與所接軟驅的類型不符應重新設置,目前一般都是「1.44M 3.5 in.」;④軟驅本身物理故障。CMOS Battery state low CMOS 電池電壓過低,應更換。CMOS Checksum Failure CMOS 中的BIOS檢驗和讀出錯,應重新運行 CMOS SETUP程序。

CMOS System Option Not Set

CMOS系統未設置。

CMOS Display Type Mismatch

CMOS中顯示類型的設置與實測不一致,應重新設置。

Display Switch Not Proper主板上的顯示模式跳線設置錯誤。

Keyboard is Lock...Unlock it鍵盤被鎖住,打開鎖後重新引導系統。

KeyBoard Error鍵盤時序錯。

KB Interface Error鍵盤接口錯。

CMOS Memory Size Mismatch主板上的主存儲器與CMOS中設置的不一樣。

FDD Controller Failure BIOS不能與軟盤驅動器交換信息,應檢查FDD控制卡及電纜。

HDD Controller Failure BIOS不能與硬碟驅動器交換信息,應檢查HDD控制器及電纜。

CDrive Error BIOS未收到硬碟C的響應信號,應檢查CMOS SETUP 中硬碟類型的設置或運行其中的「hard Disk Utility」查找問題。

DDrive Error BIOS未收到硬碟D的響應信號,處理方法同上。

CDrive Failure硬碟C對主機信息無反應,檢查或更換硬碟驅動器C。

DDrive Failure硬碟D對主機無反應,檢查或更換硬碟驅動器D。

CMOS Time & Date Not Set CMOS中的時間和日期沒有設置,應進入SETUP進行設置。

Cache Memory Bad Dot Enable Cache 主板上的高速緩存Cache壞,應更換。

8042 Gate A20 Error 8042晶片壞,應更換。

Address Line Short 主板上地址譯碼電路故障。

DMA #2 Error 存儲器直接訪問DMA的2號通道錯。

DMA #1 Error 存儲器直接訪問DMA的1號通道錯。

DMA Error DMA 控制器壞,應更換。

No ROM BASIC 當軟驅或硬碟上的引導扇區找不到時,BIOS試圖進入ROM BASIC程序失敗。

Diskette Boot Failure 軟驅中的系統引導軟盤壞。

Invalid Boot Diskette 讀出的軟盤引導程序出錯,換盤再試。

On Board Parity Error 主板上的存儲器奇偶校驗錯,出錯的地址在第二行中給出,格式是:ADDRHEX=。

OFF Board Parity Error主板I/0總線擴展插槽上的記憶體擴展卡的存儲器奇偶校驗錯,出錯的地址在第二行給出,格式是:ADDRHEX=。Parity Error﹖ 記憶體的奇偶校驗錯但其地址無法確定。

結束語

計算機作為科學技術發展的產物,已經走過了半個多世紀的歷程,在這半個世紀中,計算機技術飛速發展,新一化的計算機產品不斷出現,尤其是微型計算機的發展日新月異,已經成為人們生活中最為常見的電子計算機設備。希望我的文章能給你帶來全新的感覺,讓你在計算機世界有所收獲。

參考文獻

[1].深圳智邦企業管理顧問有限公司.《電腦主機板技術》.2007

[2].魏雪萍.《電腦主板維修范例大全》.人民郵電出版社.北京.2008.11

[3].流星(筆名).《受用一生電腦知識》.www.interpub.org.2005

致謝

本課題是在導師陳鴻喜親切關懷和悉心指導下完成的,導師以淵博的學識和嚴謹的治學態度,為學生開拓了研究視野,豐富了專業知識。先生謙遜無私的高尚品質、樸實真誠的做人原則和一絲不茍的敬業精神,對學生將永遠的鞭策。在我畢業設計期間,周老師在學習、生活上都給予了我極大的關懷和鼓勵。從論文選題、實驗仿真到最後論文的撰寫,陳老師都做了悉心的指導,並提出了許多寶貴的建議。借此完成之際,借此機會謹向尊敬的陳老師致以最衷心的感謝!

感謝論文中參考的參考文獻的作者;對於提供論文中隱含的上述提及的支持者以及研究思想和設想的支持者表示感謝。

特別感謝研究所實驗室老師和師兄、師姐為我論文的完成提供了許多幫助。感謝我的同學和朋友的支持和幫助!

在求學期間,我的親屬和朋友對我給予了無微不至的關懷,對此,我也表示深深的感謝!