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1、,主机板的功能維修,Department :PCA Plant Troubleshooting Prepared by: Iceboy.zhao Date:02/02/2002 ver: 01,主机板的启动过程M/B维修的基本理念和维修思路&方法维修实例,主机板的功能维修,ATS TROUBLESHOOTING,微机的启动过程:,整个微机的开机过程分为硬件启动和软件启动硬件启动是指POWER的动作过程而软启动部分是指BIOS的POST过程先是硬件启动而后是软件启动,了解微机的开机过程,对主板功能维修是很重要的,因为很多功能不良板特别是无显示的板可以从DEBUGE CARD上诊断系统运行的地址使
2、分析问题做到有的放失,不至于瞎子摸象,硬件启动部分 一:ATX POWER 的工作原理示意图:,SOUTH BRIDGE,R1,B,C,E,C1,POWER CONNECTOR,5V-SB,PS-ON,PG,R2,PG,Q8,二:硬件启动原理:在常态下POWER中的PS-ON是高电平,只有当PS-ON处于低电平时,POWER开始工作.如上图,在常态时,SOUTHBRIDGE的SUSC#应为高电平,因为此信号是低电平有效,此时三极管的基极为低电平,三极管截止,5V-SB直接加到PS-ON,使电源保持OFF,.POWER无法输出各组电压和PG信号,系统无法工作.当POWER BUTTON BOAR
3、D触发有效时SUSC#为保持低电平,此时三极管的基极为高电平导通,5V-SB直接接地,从而PS-ON被拉低,POWER工作,同时向S/B,N/B及CPU发送PG信号,当S/B接到PG,CLOCKGENERATION送来的CLOCK时开始工作,并输出RESET#到ISA,PCI,AGP总线,N/B收到PG,PCI RESET#及CLOCK后输出CORREST#给CPU,CPU接到CORREST信号开始动作并送出FFFFFFF0地址透过S/B,N/B指向BIOS.硬件启动部分到此结束,系统启动权交由BIOS.进入软启动状态.,软启动过程软件启动过程主要是BIOS(Base Input Output
4、 System)的POST(Power On Self Test-上电自检).CPU工作后,系统的高端内存的分布如下:A0000BFFFF:为VIDEO MEMORYC0000C7FFF:为VGA BIOSC8000CFFFF:为I/O ROME0000FFFFF:为系统BIOSCPU复位时,将CS=FFFF,IP=0000,准备从FFFF0处进行POST自检程序,称为FETCH CODE.CPU在每一个FETCH CODE周期会连续发出32个20位地址(分8次从PCI总在线取得数据,运行1次所取,微机的啟動過程,得的数据以PCI上的TRDY和IRDR信号为标志,而期间SOUTH BRIDGE
5、负责将每个地址传送到ISA总线并从BIOS中获取数据,由于BIOS上仅有8位数据,故SOUTH BRIDGE每读BIOS数据4次(以I/O TRDY#为标志)才发出TRDY和IRDY信号向CPU传送,传送8次后,CPU从FFFF0开始执行数据中的代码,其后,进行下一次的FETCH CODE.CUP正是以这样的方式完成BIOS的整个POST过程 .,A,CHECK 8253 T/C,Check DMA CONTROLLER,B,POST详细流程图:,CPU TEST,CHECK ROM,A,B,Initialization Keyboard controller,Check CMOS,Test
6、Cache,Check K/B Type,Set Num lock,Initialization Video Adapter,START,微机的啟動過程,Check 16KB Memory,C,至此BIOS的POST已完成 以下为POST后的系统状况,微机的啟動過程,一: 一般性故障和关键性故障: 主板上的CPU chip ,ROM BIOS,chip-set ,timer circuit,power ,CLK generator DMA Controller 及RAM UNIT以及DRAM刷新等线路有故障将会引起整个主机板无显示在POST（POWER ON SELF TEST）过程中一般以初
7、始化显示接口为界线之前出现之故障称为关键性故障之后出现故障称为一般性故障在一般性故障时屏幕有错误之提示信息出现可供我们来查找区分故障,一般较易维修关键性故障时屏幕无任何显示即无任何FAIL信息可供参考因此,必须借助某些工具来诊断,常用的如DEBUG CARD,分PCI与ISA之分,其工作原理大致相同,只是使用之接口有异.二: DEBUG CARD检修故障M/B之操作过程A. DEBUG CARD原理,通过接入ISA BUS或PCI BUS,在MB执行POST过程时,用来显示和读取该BUS运行时的状态,或通过ERROR CODE LED来显示故障代码,若某部分检测PASS,则抛个代码到80H/8
8、4H PORT,便继续执行下一条POST指令,如果FAIL,便HOLD此代码,此时维修人员便可根据相关代码及资料来判断故障范围,加以维修.B. 用DEBUG CARD侦测故障之方法众所周知,微机在启动时,都会执行一个POST过程,此POST之软体存在MB之ROM中,开机时系统会调用此程序来对主机板上之硬件部分进行详细检测,当发现问题时便会当下来,利用这一过程,借助于万用表示波器DEBUG CARD等一些检测项可以方便地定位和发现问题之所在充分利用POST,M/B维修的基本理念和维修思路&方法,资源来判断故障:首先要考虑开机CPU执行的第一个CPU周期是选中ROM芯片在主机板上称作BIOS（BA
9、SIC IO SYSTEM)反复利用开机瞬间测试BIOS芯片的CS (CHIP SELECT)信号若发现有L电平出现说明开机后BIOS被选中否则不被选中这里必须强调一点,一定要在开机瞬间测试CS引脚,因为刚开机CPU复位后,工作于实模式,复位后执行的第一条指令永远存在于存储器物理地址FFFFFFF0H处开始的存储单元中.为了执行第一条指令,CPU必须先执行一个读指周期,从FFFFFFF0H处开始的存储单元中读取DATA,因此CPU复位后执行的第一个周期为读指周期.CPU输出的第一个地址信息为FFFFFFF0H.由该地址选定的芯片一定是BIOS芯片.这就是我们一再声明要反复利用开机瞬间测试BIO
10、S芯片CS的原因,如果开机时CPU不能选中BIOS芯片自然就不能进入POST,也就无任何显示了.若开机后,BIOS被CPU选中了,这时紧接着应测试BIOS芯片的OE信号,只有此信号有效时,BIOS内的DATA才能输出到总在线,否则便会无输出,这也是造成无显示之另一重要的原因.当CS /OE信号都正常时,说明CPU访问BIOS与BIOS送出DATA动作基本正常,接下来检修的部分应该考虑是否为BUS问题,当然包括各BUS CONTROLLER之正常工作条件及良好的物理传输CHANNL .即BUS 之COMMAND/ DATA/ ADDRESS LINE正常.利用ISA/PCI DEBUG CARD
11、可以清楚地观察BUS的动作状态和数据交易情况,可以首先记录下OK MB在正常之STEP BY STEP运行时地址/数据信号之状态,用来和故障M/B RUN,M/B維修的基本理念和維修思路&方法,之RESULT做COMPARE,不难发现问题之所在.三: DEBUG CARD检修实务 1.以下是PCI DEBUG CARD与ISA DEBUG CARD 之使用原理 ISA DEBUG CARD是插在ISA总在线的,介于BIOS和SOUTH BRIDGE之间,而PCI DEBUG CARD是插在PCI BUS 上的,对于传统的S/N BRIDGE架构之MB而言,是介于SOUTH BRIDGE与NOR
12、TH BRIDGE之间,对于HUB 架构之M/B,其作为一个DEVICE挂接在PCI SLOT上,因此相比之下,有一定的局限性.PCI DEBUG CARD在S/N BRIDGE架构中的示意图,CPU,S/B,N/B,HOST BUS,PCI BUS,ISA BUS,PCI DEBUG CARD 切入点,ISA DEBUG CARD切入点,M/B维修的基本理念和维修思路&方法,BIOS,PCI DEBUG CARD在HUB架构中,CPU,GMCH,BIOS,PCI DEBUG CARD切入點,PCI BUS,LPC BUS,HOST BUS,LPC BUS,2.用DEBUG CARD 检修无显
13、示之故障板 A.熟悉MB之信号流向,CPU,N/B OR GMCH,S/B OR ICH,HA,SA,HD,AD,SDATA/LPC,AD/LPC,BIOS,ICH,M/B維修的基本理念和維修思路&方法,PCI SLOT,B:上面讲过系统的硬件启动先于软件启动,因此在硬件启动完成后,CPU将发出第一条物理地址FFFFFFF0H给N/B或GMCH当FRAM#有效时,NB(GMCH)通过PCI(LPC)BUS传输此地址信息给S/B(ICH),由于各种BUS位数之不同,因此在相互传输时将会有一个等待周期,此时,经译码后的资料将被寄存于CHIPSET内的寄存器中,当FRAM#为H电平时,SB(ICH)
14、向N/B(GMCH)发送DATA.C:M01检修思路及维修实例M01为无显示MB,即为接上OK显示器无任何画面出现,引起M01的原因很多,以下加以归类/区分,供参考,有代码:根据代码提示寻找根源,无代码:,可单步执行:根据执行结果找出出错位置并分析/维修之,不可单步执行:说明系统要本没有RUN可检查MAIN CHIP之基本信号如:供电,CLKRESETDEVSELIO CHRDYOWS .对于LPC BUS还应检查BUS之每条LINE是否正常若具有OPENSHORT将会导致导致孤灯现象,M01,M/B維修的基本理念和維修思路&方法,有代码之维修思路有代码之MB一般系统的一些基本信号均正常只是B
15、IOS在POST时初始化端口或相关设,备测试各主要芯片及检测DRMM时出错而HOLD此时在BEBUG CARD上便会SHOWN出相对应之ERROR CODE如47H表示检测基本内存时出错其范围涉及MEMORY CONTROLLER和交易信息传输信道,DRAM CHIP等以下两例为有代码MB之维修过程:N0.11故障现象 M012分析依故障现象查其代码表所指1CH为内存检测FAIL根据此类故障现象我们考虑为内存控制器到各内存插槽之间的各引脚上一些重要信号如SRASSCASMAAMDCLR等以及内存控制器的各组供电以及内存自检通路等有问题3 维修先开启电源测内存所需的电源电压时钟CLK测得系统内存
16、界面主要供电VCC3SBY电压正常静态100MHZ的时钟也正常测得CPU电压正常后插上CPU内存,DEBUG.开机检测SRASSCAS当测SRAS信号时测得它的峰值平均值明显的偏低于正常板正常时平均值为33V峰值为520左右而此板偏低为13V左右且不稳定象此类故障现象静态电压正常而动态偏低怀疑有耦合或滤波容性组件对信号有衰减作用查其图纸和SRAS对应的有R527（10K）接地而比较各板时发现此板在此处接有一电容组件将其焊下再开机测试SRAS峰值平均值恢复正常代码跳过1C到有显示故障排除4 总结对于涉及到内存检测失败的故障代码首先测其与其它相关的重要信号是否异常及去测它所需的一些工作电压及控制信号等能测得出的在检测时能得出明显变化的如CLK当使用133M频率或有更高频率的内存,当检测到“28”代码时CLK将跳变到133MHZ的DIMMCLK时钟如果低的主机板上的时钟合成电路或内存按制器FAIL都会测不到这一跳变对于一些内存上面的数据地址在线的一些信号测得异常时可用万用表去测它们对地的阻值是否有短路或开路等,
