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1、软硬件故障诊断技术第第2 2章章 微机系统的基本维微机系统的基本维修方法修方法通信与信息工程系通信与信息工程系 马小进马小进Wednesday, September 4, 2024软硬件故障诊断技术微机的故障既可能出在硬件方面，也可能出在软件方面。事实上，硬件系统在正常使用过程中出现问题的概率是非常小的（不包括机械故障），一般的硬件问题都是在制造过程中产生的。也就是说，如果硬件有问题，那么在微机刚开始使用时就会出现故障，而使用过程中出现的问题基本上都是软件系统的问题。软硬件故障诊断技术目录2.1 微机故障分类2.2 微机故障的处理原则2.3 微机故障的诊断方法2.4 常见假故障分析2.5 微机
2、故障的诊断步骤软硬件故障诊断技术2.1微机故障分类硬件故障n电路或元器件损坏n机械故障n存储介质损坏n光电器件被污染n接触不良软件故障n人为操作失误n系统长期缺少必要的维护n病毒破坏n存储介质损坏n软件的系统资源占用冲突n内存及电源故障软硬件故障诊断技术硬件故障电路或元器件损坏微机板卡通常才用4层、6层或8层板，元件面和焊锡面都有电路，所以板卡一般与机箱采用点接触方式。如果在安装过程中，用力不均匀，会导致电路板局部变形而使电路板内极细的电路导线断裂，造成接触不良或损坏。元器件本身的损坏较少发生，主要是由于带电插拔或供电电压的突然大幅度升高或降低造成的。元器件的损坏经常发生在接口芯片或电容等部件
3、。元器件虽不容易损坏，但本身会老化。当电子元器件没有工作在额定的工作电压、电流等指标下，会加速老化。另外，工作温度过高或过低、潮湿等也会影响到寿命。所以应避免超频，同时注意使用环境。软硬件故障诊断技术硬件故障机械故障、存储介质损坏机械故障：在硬件故障中，机械故障占了很大比例。主要原因一般是由于维护、保养不够或使用不当，还有一些是产品本身的质量、设计缺陷或使用寿命造成的。如键盘的用力敲击，键盘内进水或有杂物；激光打印机卡纸等，都会造成相应配件的机械故障。存储介质损坏：存储介质故障主要是硬盘、光盘和U盘等存储介质受到的无法修复的损伤，造成这种损伤的主要原因一般是使用和保护、保管不当。如硬盘受到猛烈
4、撞击和读写过程中受到剧烈振动；光盘被划伤或污损等。存储介质的损坏往往会导致部分甚至全部数据丢失，无法修复。因为存储介质的损坏一般是不可预见的，所以重要的数据一定要进行备份，以防万一。软硬件故障诊断技术硬件故障光电器件被污染、接触不良光电器件被污染：包括光驱、光电鼠标等故障。接触不良：接触不良是微机硬件的常见故障，常出现在电源线、数据线的插接过程中以及板卡的连接部位。这是排除硬件故障首先需要考虑的问题。返回软硬件故障诊断技术软件故障概述软件故障种类繁多。在操作系统工作正常的情况下，用户备份完自己的文档和数据后，可以随时卸载和重新安装各种应用软件，该方法可以排除全部应用软件故障（应用软件自身存在缺
5、陷除外）。如果操作系统出现故障，轻者微机无法启动，需要重新安装操作系统和所有驱动设备程序及各种应用软件，但用户自己的文档和数据不会丢失；重者操作系统保存和管理文件的文件分配表被破坏，则保存在硬盘中的全部文件（包括用户自己的文档和数据）将无法找到和恢复，用户多年的辛勤劳动化为乌有；更严重的是，如果硬盘的分区数据遭到破坏，就会造成硬盘的无法访问，使盘中数据彻底丢失。所以系统软件的维护和系统重要数据的备份是微机软件故障处理最主要的问题。软硬件故障诊断技术软件故障人为操作失误常见的误操作有：错误地删除了操作系统文件或文件夹；错误地移动了操作系统文件或文件夹的存放位置；错误的给操作系统文件或文件夹改名等
6、。两条建议：n在文件复制或另存过程中，如果微机给出覆盖提示信息，一定要谨慎操作。n万一用户打开自己的文档后，发现内容丢失，一定要选择“不存盘退出”，而且千万不要再往硬盘里复制文件，这是专业人员能够进行恢复操作的前提条件。软硬件故障诊断技术软件故障系统长期缺少必要的维护由于用户的操作不当以及某些外在因素会使操作系统产生很多垃圾文件（留下的临时文件），应用软件卸载时也会在系统内留下很多垃圾信息，这些都会使操作系统的工作效率明显降低。随着微机使用时间的延长和应用软件安装、卸载软件次数的增多，留在Windows注册表内的无效注册信息和错误信息越来越多，注册表的容量会不断增加，造成操作系统的工作效率逐渐
7、降低。所有这些都需要对操作系统进行定期的、必要的维护，以保证操作系统高效、正常的运行。软硬件故障诊断技术软件故障病毒破坏目前多数病毒是为了破坏，只有少部分是为了炫耀。病毒的破坏性体现在两个方面：一是对正在运行的程序进行攻击，二是对暂时没有运行的程序，即存储在硬盘中的程序文件进行染毒。软硬件故障诊断技术软件故障存储介质损坏、软件的系统资源占用冲突、内存及电源故障存储介质的突然损坏会造成其中的软件文件无法读取，造成软件运行的失败或操作系统的瘫痪。软件的系统资源占用冲突：是指两个软件在运行的过程中都必须占有相同的资源，而且互不相让。当这样两个软件同时在同一台微机上运行时，就会造成系统死机。如，不能同
8、时安装运行多个杀毒软件。内存及电源故障：微机中程序的运行是在内存中运行的，如果内存中的某个单元地址损坏，当微机运行应用程序到该单元地址时，就会出现程序运行异常中断和死机的情况。另外，如果微机中插有多种不同技术指标的内存，也会因为不同内存之间存在兼容性问题而产生莫名奇妙的软件故障。电源故障也会造成软件故障。返回软硬件故障诊断技术2.2 2.2 微机故障的处理原则微机故障的处理原则解决微机故障的最好方法是找到问题的原因，对症下药，才能做到药到病除，这就要求维修者必须掌握各种软、硬件的基本工作原理和基本的维修技能和处理手段。因此，在学习过程中，一定要掌握基本工作原理和基本维修思路，同时要细心观察、仔
9、细分析，不断积累经验。对应微机经常出现的故障，首先要解决两个问题：第一不要怕（敢于动手排除故障）；第二要理性地处理（不要盲目的野蛮维修）。维修的要点：在排除怀疑对象的过程中，要留意原来的结构和状态，即使故障无法排除，也要保证能够恢复原来的状态，切忌故障范围的不断扩大。软硬件故障诊断技术（1）先软后硬的原则：首先应排除软件故障，然后再从硬件上逐步分析导致故障的可能原因。如微机不能正常启动，要首先根据故障现象或错误信息判断微机启动到哪一步死机的。是系统软件的问题，还是主机硬件的问题。首先应排除CMOS设置、操作系统等软件部分的故障。对应硬件故障，如果系统还勉强能够工作，可使用Norton、BCMD
10、iagnostics、PerformanceTest、WinTune、WinBench等硬件检测工具，来帮助确定硬件的故障部位，这样可以起到事倍功半的效果。（2）先外设后主机的原则：如果微机系统的故障表现在相关外设上，如不能打印、不能上网等，应遵循先外设和主机的原则。即利用外部设备自身提供的自检功能或微机系统内安装的设备检测功能，首先检查外设本身是否工作正常，然后检查外设与微机的连接以及相关的驱动程序是否正常，最后检查微机本身相关的接口或板、卡。这样由外至内逐步缩小故障范围，直到找出故障点。软硬件故障诊断技术（3）先电源后负载的原则：电源的输出电压正常与否，直接影响到相关设备的正常运行。当设备
11、工作不正常时，首先应考虑检查电源。（4）先简单后复杂的原则：先解决简单容易的故障，后解决难度较大的问题。当简单问题被解决后，难度大的问题也变得好解决了。软硬件故障诊断技术两条维修禁忌在拆卸过程中，要注意观察和记录原理的结构特点，严禁不顾结构特点的野蛮拆卸，以免造成更严重的损坏。在维修过程中，禁忌带电插、拔各种板卡、芯片和各种外设数据线（USB接口和1394接口等支持热插拔的设备除外）。因为带电插拔控制卡会产生较高的感应电压，足以将外设或卡上、主板上的接口芯片击穿。同理，带电插拔打印数据线、键盘、串行口外设连线，常常是造成相应接口电路芯片损坏的直接原因。返回软硬件故障诊断技术2.3 2.3 微机
12、故障的诊断方法程序测试法n利用加电自检程序（POST）n利用专门的硬件侦错（Debug）卡n利用专门的系统测试工具软件人工检测法n原理分析法n清洁法n直接观察法n插拔法和最小配置法n替换法n比较法n振动敲击法n升温降温法仪器检测法软硬件故障诊断技术程序测试法原理：用软件发送数据、命令，通过读线路状态及某个芯片（如寄存器）状态来识别故障部位。此法往往用于检查各种接口电路故障及具有地址参数的各种电路。但此法的前提是CPU及总线基本运行正常，能够运行有关的诊断软件，能够运行安装与I/O总线插槽上的诊断卡等。利用加电自检程序 计算机在开机时都要进行加电自检（Power On Self Test，POS
13、T是存放在BIOS中的一段程序），在主板BIOS的引导下严格检测系统的各个组件。Post工作过程为，加电、CPU、ROM、BIOS、System Clock、DMA、640K RAM、IRQ、键盘、显卡等。检查显卡以前的过程称为关键部件检测，也称常规检测。如果关键性部件有问题，计算机会处于挂起状态，并通过喇叭发出错误提示音。这一类故障称为关键性故障，（下页续）软硬件故障诊断技术 或称为核心故障。产生核心故障的部件一般有主板、CPU、内存、显卡和电源等。一般情况下，根据错误提示音就基本能够确定关键性故障的故障点。如果不存在关键性故障，POST程序会继续进行检测，并在屏幕上显示各种设备参数信息和错
14、误信息，这是发生的故障称为非关键性故障，根据屏幕上的提示信息，很容易就能确定非关键性故障的故障点。利用专门的硬件侦错卡利用专门的系统测试工具软件 当系统无法启动或检测工具软件无法运行时，该方法无效。返回软硬件故障诊断技术人工检测法原理分析法 按照微机的工作原理，根据机器启动过程中的时序关系，结合有关的提示信息，从逻辑上分析和观察各个步骤应具有的特征，进而找出故障的原因和故障点，这种方法称为原理分析法，这是排除故障的基本方法。清洁法 去尘；用橡皮擦擦去金手指表面的氧化层。直接观察法 “看、听、闻、摸”。看：观察系统板卡的插头、插座是否歪斜，电阻、电容引脚是否相碰，表面是否烧焦，芯片表面是否开裂，
15、主板上的铜箔是否烧段。还要查看是否有异物掉进主板的元器件之间（造成短路），也可以看看板上是否有烧焦变色的地方，PCB板上的走线是否断裂，是否有烟雾出现等。软硬件故障诊断技术听：喇叭声是否正常；系统的启动声音是否正常；光驱读盘声是否正常；风扇的转动声是否正常。闻：主机、板卡是否有烧焦的气味。摸：用手触摸元器件的表面，感觉是否过热，从而判断故障点。元器件在通电一段时间后，其外壳温度一般不超过50摄氏度，即微热是正常的。如果元器件发烫，则说明该元器件的内部可能有短路现象或过载。但要注意，为了防止手上的静电对芯片造成损坏，在触摸芯片之前最好先进行放电。软硬件故障诊断技术插拔法和最小配置法 插拔法是指将
16、插件或芯片“拔出”或“插入”来寻找故障原因的方法；最小配置法是指当微机遇到故障时，可通过不断减少主机的连接设备来排除设备来排除故障部位的方法。在实际维修过程中，上述两种方法多数会同时使用。（最小体统：最小体统：最小系统是指，从维修判断的角度能使电脑开机或运行的最基本的硬件和软件环境。最小系统有两种形式：硬件最小系统：由电源、主板和CPU组成。在这个系统中，没有任何信号线的连接，只有电源到主板的电源连接。在判断过程中是通过声音来判断这一核心组成部分是否可正常工作；软件最小系统：由电源、主板、CPU、内存、显示卡/显示器、键盘和硬盘组成。这个最小系统主要用来判断系统是否可完成正常的启动与运行。）软
17、硬件故障诊断技术替换法 将同型号插接板，总线方式一致、功能相同的插件板或型号芯片相互替换，根据故障现象的变化情况判断故障所在，此法多用于易插拔的维修环境，可以将正常微机上的部件安装到故障机上测试，还可以将故障机中怀疑有问题的部件安装到正常微机上进行测试。软硬件故障诊断技术比较法 运行两台或多台相同或相类似的微机，根据正常微机与故障微机在执行相同操作时的不同表现，可以初步判断故障产生的部位。振动敲击法 用手指轻轻敲击机箱外壳，有可能解决因接触不良或虚焊造成的故障问题。然后可进一步检查故障点的位置并排除之。升温降温法 人为升高微机运行环境的温度，可以检验微机各部件的耐高温情况，进而及早发现事故隐患
18、。人为降低微机运行环境的温度，如果故障出现几率大为减少，说明故障出现在高温或不能耐高温的部件中，从而缩小故障范围。软硬件故障诊断技术仪器测量法是指利用专门的仪器对特定的部件进行检测的方法。这些仪器一般只有生产厂家或专业的维修公司才有，使用成本较高，日常维修一般没有条件使用。返回软硬件故障诊断技术2.4常见假故障分析电源插座、开关未接好，USB供电不足。连线脱落或接触不良。设置问题：显示器亮度被调到最低；音箱的音量旋钮被调到最低；硬盘主从跳线设置不对造成不被识别。系统新特性：具有节能功能的主机，在间隔一段时间后无人使用或无后台程序执行的情况下会自动关闭显示器和硬盘，只要敲一下键盘就能恢复正常运行
19、。返回软硬件故障诊断技术2.5微机故障的诊断步骤1.先判断是软件故障还是硬件故障首先得清楚微机的启动过程。加电Power On执行ROMBIOS中的POST加电自检程序有硬盘时，到硬盘的固定位置读取硬盘的分区信息到系统的固定位置读取引导程序并继续操作系统的启动硬件故障考察的重点软件故障考察的重点软硬件故障诊断技术2.硬件故障的诊断综合采用前面讲过的故障处理原则与方法对硬件故障进行诊断。举例：从开机开始，观察故障现象，一一排除。软硬件故障诊断技术第一步，微机加电后，电源指示灯应该亮（指示灯坏除外）。如果指示灯不亮：n应检查电源线的插头是否接好，220V电源是否正常工作。n微机电源是否有问题？可用
20、替换法换接一个好的电源进行试验和排除。第二步，POST自检程序将先后检测微机的各组成部件，POST首先检测CPU、主板、基本的640K内存和ROMBIOS的测试，以保证程序的基本运行；然后初始化显示卡、测试显示内存、检测显示器接口，以保证基本的显示输出；如果是冷启动，检查扩展内存、检测CMOS的完整性，并根据CMOS中的设置对键盘、软驱、硬盘及光驱进行检测；对串/并行口及其它部件进行检查。软硬件故障诊断技术从上述检测过程来看，如果电源、CPU、主板、基本内存、显示卡或BIOS本身存在严重故障，则：（1）Post根本无法运行，即机器加电后没有任何反映（没声音、没显示）就死机了，原因有：BIOS程
21、序被CIH病毒破坏，电源故障，内存故障，主板故障，接触故障，CMOS设置故障等。（2）POST能够运行，但检测到致命错误而无法继续，此时由于显示系统还未进行检测和初始化或初始化失败，因此，POST只能以声音的长短和多少给出有关的错误信息。具体的错误和声音的对应关系与BIOS的生产厂家有关，请查阅相关说明文档。软硬件故障诊断技术排除：nCMOS设置故障可以借助主板上的跳线对CMOS进行复位。此方法比较简单，建议出现类似故障时首先使用。nCPU、内存和显示卡故障属于常见故障，而且多数情况下属于接触不良的问题，可以重新安装、换位安装或替换。n键盘控制器错误是指主板上的键盘接口芯片出现故障，应等同于主
22、板故障。可才用替换法进行排除。n对应BIOS程序损坏，可以使用专门的FlashEEPROM擦写器进行重写，也可以才用热插拔法进行重写（此法比较危险，操作不当有烧坏主板的可能）。如果不存在致命故障，POST将通过显示卡BIOS对显示卡进行初始化，同时在屏幕上显示显示卡的相关信息。该画面一闪而过，若要查看内容，需及时用Pause键暂停POST程序的运行。软硬件故障诊断技术3.确定软件引起的故障原因如果是软件原因，则需要进一步确定是操作系统的原因、还是应用软件的原因或是病毒的原因，可以先进行查毒杀毒；也可以先将应用软件删除，然后重新安装；如果还有问题，则可以判断是操作系统的故障，这时需要重新安装操作系统。软硬件故障诊断技术
