硬件的故障检测与维修

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1、第14章 硬件的故障检测与维修 知识目标：结合硬件工作原理进行 故障判断 能力目标：能用最小系统法进行测 试，会进行故障的简单分析 重点知识：最小系统法的应用 难点：故障的分析【本章要点】电脑故障是指造成电脑系统正常工作能力失 常的硬件物理损坏和软件系统的错误，因此 总的可以分为硬件故障和软件故障。本章主 要介绍计算机故障的种类与原因；计算机故 障的诊断；计算机故障的查找方法；及硬件 故障的检测与维修14.1 硬件故障分析基础电脑出现的故障原因多种多样，让人难以捉摸。并且由于 Windows操作系统的组件相对复杂，电脑一旦出现故障， 想要准确地找出其故障的原因就很困难。电脑是由各种配 件组合而

2、成的，必需根据组成电脑的各个部件分别对其经 常出现的故障进行分析。14.1.1 硬件故障的产生原因及分类1硬件故障的原因造成硬件故障的原因有以下几点： 硬件本身质量不佳。粗糙的生产工艺、劣质的制作材 料、非标准的规格尺寸等都是引发故障的隐藏因素。由此 常常引发板卡上元件焊点的虚焊脱焊、插接件之间接触不 良、连接导线短路断路等故障。 人为因素影响。操作人员的使用习惯和应用水平也不 容小觑，例如带电插拔设备、设备之间错误的插接方式、 不正确的BIOS参数设置等均可导致硬件故障。 使用环境影响。这里的环境可以包括温度、湿 度、灰尘、电磁干扰、供电质量等方面。每一方 面的影响都是严重的，例如过高的环境

3、温度无疑 会严重影响设备的性能等等。 其他影响。由于设备的正常磨损和硬件老化也 常常引发硬件故障。 2硬件故障的分类 硬件故障是指电脑硬件系统使用不当或硬件物理 损坏所造成的故障例如，电脑开机无法启动， 无显示输出，声卡无法出声等在这些硬件故障 之中又有“真故障”、“假故障”和“人为故障”之分。14.1.2 人为故障、真故障和假故障 1真故障“真故障”是指各种板卡，外设等出现电气故障或者机械 故障等物理故障，这些故障可能导致所在板卡或外设的 功能丧失，甚至出现电脑系统无法启动造成这些故障 的原因多数与外界环境，使用操作等有关。真故障又分 以下几种： 元器件故障元器件故障主要是元器件、接插件和印

4、刷板引起的故障 。例如，二极管、三极管、电容短路造成电流过大；电 阻变大使电路工作状态发生变化；器件参数漂移造成计 算机系统工作不稳定；集成电路逻辑功能失效造成计算 机功能错误；接插件因接触不良使设备无法工作；1真故障 机械故障机械故障主要发生在外部设备中，如驱动器、打印 机等设备，而且这类故障也比校容易发现。 介质故障介质故障主要指软盘、硬盘的磁道损坏，而产生读 写故障。硬盘在使用过程中，因操作不当或主机振 动，使硬盘0磁道划伤；由于硬盘长期不断地工作 ，硬盘上大量的数据存放混乱，某些地方反复读写 ，使硬盘片的某个地方损坏。2人为故障 在通电情况下，随意拔插板卡或集成块芯片造成人为 损坏，硬

5、盘运行的时候突然关闭电源或搬动主机箱，容易 使硬盘磁头碰击盘面而造成磁道的损坏。 电源插头或I/O通道接口插反或位置插错，各种电缆线 、信号线接错或接反。一般情况下这类错误除电源插头接 错或接反可能造成器件损坏外，其他错误只要更正插接方 向即可。 操作使用不当。常见的有写保护错、读写数据错、设 备（如打印机）未准备好和磁盘文件末找到等。错删、错 改系统文件将导致系统无法启动或无法运行。 3假故障 “假故障”是指电脑系统中的各部件和外设完好，但由于在 硬件安装与设置，外界因素影响（如电压不稳，超频处理 等）下，造成电脑系统不能正常工作。 电脑故障的诊断原则是先软后硬，先外后内。所谓先软后 硬就是

6、电脑出故障以后应先从软件上、操作系统上来分析 原因，看看是否能找到解决办法。软件确实解决不了的问 题，再从硬件上逐步分析故障原因。 先静后动。检修前先要向使用者了解情况，分析考虑 问题可能在哪，再依据现象直观检查，最后才能采取技术 手段进行诊断。 先外后内。首先检查计算机外部电源、设备、线路， 如插头接触是否良好、机械是否损坏，然后再打开机箱检 查内部。 先软后硬。从故障现象区分不清是软故障和硬故障时 ，要先从排除软故障入手，然后在考虑硬件方面的问题。 在处理开机后电源指示灯正常，而显示器无显示，软硬盘 无读盘动作，喇叭无声的硬件故障，可采用最小化系统方 式来处理。所谓最小化系统是指主板上只剩

7、下CPU和内存 条，然后接上电源和喇叭，通过喇叭的声响来判断故障部 件。14.1.3 硬件故障检修的流程14.1.4 硬件故障的定位方法电脑故障尽管五花八门，千奇百怪，但由于电脑是由一种 逻辑部件构成的电子装置，因此识别故障也是有章可循的 。要迅速地对硬件故障进行定位，一般采用以下几种方法 ： 1直观检查法 看。即观察是否有火花，板卡是否插紧、电缆是否松动 、损坏、断线，元器件引脚是否相碰，芯片表面是否开裂 ，有无烧焦痕迹，铜箔是否烧断、锈蚀，机械是否松动或 卡死，有无氧化、虚焊，是否有异物掉进主板元器件之间 （这可能造成短路）。 听。听PC喇叭报警声和各风扇、软硬盘电机或寻道声是 否正常。

8、闻。闻主机中是否有烧焦气味，而烧焦处气味更大，便 于确定故障部位。 摸。即用手按压芯片或者显卡声卡等，判断是否松动或 接触不良。另外，在系统运行时用手触摸某个部件温度是 否正常。2拔插法拔插法是通过将部件“拔出”或“插入”系统来检查故障。拔 插法是一种有效的检查方法，最适于诊断计算机死机及无 任何显示的故障。将故障系统中的部件逐一拔出，每拔出 一个部件，测试一次计算机当前状态，一旦拔出某部件后 ，计算机能处于正常工作状态，那么故障原因就在这部件 上。拔插法也适用于印制板上有插座的集成电路的芯片。3交换法交换法就是用相同或相似、性能良好的插卡、部件、器件 进行交换，观察故障的变化，如果故障消失，

9、说明换下来 的部件是坏的。交换可以是部件级的，也可以是芯片级的 ，如两台显示器的交换、两台打印机的交换、两块插卡的 交换、两条内存的交换等。交换法是常用的一种简单、快 捷的维修方法。4比较法 但是必须有两台同样的设备或部件，并且要处于同一工作状态或外界 条件。当怀疑某部件有故障时，分别测试相同设备或部件的相同测试 点，将正常的特征与故障的特征进行比较，来帮助判断和排除故障。 5升温降温法 可以检验计算机各部件（尤其是CPU）的耐高温情况，从而及早发现 事故隐患。此法对于部件性能变差而引起的故障很适用。逐个加温即 可发现是哪个部件发生故障，但一般不要超过70，若温度过高，会 损坏部件。 人为降低

10、计算机的运行温度，如果计算机的故障出现率大大减少，则 说明故障出在高温或不能耐高温的部件中。使用该方法可以缩小故障 诊断范围。 6原理分析法 按照计算机部件工作的基本原理，根据各控制信号的时序关系，从逻 辑上分析各点应具有的特征，继而找出故障原因，这种方法称为原理 分析法。 7软件法 软件法是计算机维修中使用较多的一种维修方法，因为很多计算机故 障实际上是软件问题，即所谓的“软故障”，特别是病毒引起的问题，更 需依靠软件手段解决。软件维修法常用在开机自检、系统设置、硬件 检测、硬盘维护等方面。但是计算机应能基本运行，才能使用软件法 。14.1.5 故障检修中应注意的安全措施电脑需要接电源运行，

11、因此在拆机检修的时候千万要记得检 查电源是否切断；另外，静电的预防与绝缘也很重要，所以 做好安全防范措施，是为了保护自己，同时也是保障电脑部 件的安全。1拔去电源在任何拆装零部件的过程中，请切记一定要将电源拔去，不 要进行热插拔，以免不小心误触而烧坏电脑。2小心静电维修电脑时请小心触电，以免烧坏电脑元件，尤其是干燥的 冬天，手经常带有静电，请勿直接用手触摸电脑部件。14.2 主机故障及维修14.2.1 POST自检与开机故障处理一POST上电自检1什么是POST上电自检？POST上电自检：是微机接通电源后，系统 进行的一个自我检查的例行程序。这个过 程通常称为POST（上电自检Power On

12、 Self Test）。对系统的几乎所有的硬件进行 检测。2POST是如何进行自检测的？主板在接通电源后，系统首先由POST（Power On Self Test，上电自检）程序来对内部各个设备进行检查。在我们 按下起动键（电源开关）时，系统的控制权就交由BIOS来 完成，由于此时电压还不稳定，主板控制芯片组会向CPU 发出并保持一个RESET（重置）信号，让CPU初始化，同 时等待电源发出的POWERGOOD信号（电源准备好信号） 。当电源开始稳定供电后（当然从不稳定到稳定的过程也只 是短暂的瞬间），芯片组便撤去RESET信号（如果是手动 按下计算机面板上的Reset按钮来重启机器，那么松开

13、该按 钮时芯片组就会撤去RESET信号），CPU马上就从地址 FFFF0H处开始执行指令，这个地址在系统BIOS的地址范 围内，无论是Award BIOS还是AMI BIOS，放在这里的只是 一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。系统 BIOS的启动代码首先要做的事情就是进行POST（Power On Self Test，加电自检），由于电脑的硬件设备很多（包 括存储器、中断、扩展卡），因此要检测这些设备的工作状 态是否正常。这一过程是逐一进行的，BIOS厂商对每一个设备都给 出了一个检测代码（称为POST CODE即开机自我检测 代码），在对某个设置进行检测时，首先将对应的 PO

14、ST CODE写入80H（地址）诊断端口，当该设备检 测通过，则接着送另一个设置的POST CODE，对此设 置进行测试。如果某个设备测试没有通过，则此POST CODE会在80H处保留下来，检测程序也会中止，并根 据已定的报警声进行报警（BIOS厂商对报警声也分别 作了定义，不同的设置出现故障，其报警声也是不同的 ，我们可以根据报警声的不同，分辨出故障所在。 3POST自检是 按什么顺序进行检测的？POST自检测过程大致为：加电CPUROM BIOSSystem ClockDMA64KB RAMIRQ 显卡等。检测显卡以前的过程称过关键部件测 试，如果关键部件有问题，计算机会处于挂起状 态，

15、习惯上称为核心故障。另一类故障称为非关 键性故障，检测完显卡后，计算机将对64KB以上 内存、IO口、软硬盘驱动器、键盘、即插即用 设备、CMOS设置等进行检测，并在屏幕上显示 各种信息和出错报告。在正常情况下，POST过 程进行得非常快，我们几乎无法感觉到这个过程 。4POST自检测代码含义是什么？ 当系统检测到相应的错误时，会以两种方式进行报告，即 在屏幕上显示出错信息或以报警声响次数的方式来指出检 测到的故障。 CMOS battery failed（CMOS 电池失效）。 原因：说明CMOS 电池的电力已经不足，请更换新的电 池。 CMOS check sum errorDefault

16、s loaded（CMOS 执行 全部检查时发现错误，因此载入预设的系统设定值）。 原因：通常发生这种状况都是因为电池电力不足所造成， 所以不妨先换个电池试试看。如果问题依然存在的话，那 就说明 CMOS RAM 可能有问题，最好送回原厂处理。 Display switch is set incorrectly（显示开关配置错误）。 原因：较旧型的主板上有跳线可设定显示器为单色或彩色 ，而这个错误提示表示主板上的设定和 BIOS 里的设定不 一致，重新设定即可。Press ESC to skip memory test（内存检查，可按ESC键 跳过）。原因：如果在 BIOS 内并没有设定快速加电自检的话，那 么开机就会执行内存的测试，如果你不想等待，可按 ESC 键跳过或到 BIOS 内开启 Quick