ТЕОРИЯ ТЕСТИРОВАНИЯ АППАРАТНЫХ И ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ПК СИСТЕМЫ IBM PC Тестирование процессора Современные ПР очень надежны. Большинство плохих процессоров отсеяно в ходе заводских проверок и поставляются только хорошие микросхемы. Однако ПР являются электронными устройствами подвержены отказам. Лучше всего проверить ПР, заменяя его другим, но это не всегда возможно, поэтому предлагаются диагност. программы Диагностика разрабатывается для конкретного ПР и проводится с помощью специальной тест-машины. Тест заключается в подаче тест-наборов и выводе результатов через выходные контакты в машину. В ней имеются список ожидаемых выходных результатов. При совпадении диагн. Результатами с ожидаемыми тест проходит, при отличии ПР считается неисправным и отбрасывается. При тестировании на уровне микросхем вы работаете с машинным языком ПР. Если вы знаете входы, выходы и функции сигн. у***, вы можете проверить их и сделать обоснованным вывод о причине неисправности. Если все входные сигнальные правильные, а выходные нет, скорее всего ПР неисправен. Если же входные сигн. не исправлены, то сам ПР может быть исправен, а некоторая внешняя схема посылает в него напряжения На основной печатной плате довольно плотно расположены более сотни микросхем. ПР обычно имеет большой корпус типа DIP (двустороннее расположение выводов или SMD (Surface Mounted Device – устройство с поверхностным монтажом ). Обычно ПР легко найти на печатной плате, тем более, что он часто монтируется в гнезде. Если вы подозреваете ПР, первый тест заключается в прямой замене. Затем нужно проверить логические составные с помощью логического пробника. На схемах не применяются физическая разводка контактов. Здесь контакты показываются в удобных позициях, чтобы соединяющие линии были кратчайшими. Применение логического пробника – испытанный способ тестирования в отличие от диагност. программы, которые применяются при функционирующим компьютере. Дальнейшее тестирование проводится по следующей схеме: Для ПР 6502 Проверяется питание. Предполагается, что на соответствующий контакт подается питание +5 В. V-метр должен показать + 5 В. Светодиоду логического пробника должен показать *** (высокое). Если таких показаний нет, подозревается питание. Если питание исправно, то в ПР может быть внутреннее замыкание на землю. Контакт Vss истоков МОП-транзисторов подключаются к земле компьютера. В ПР 6502 (Apple) Vss выделено на контакты 1 и 21, которые заземляются. При проверке этих контактов V-метр должен показать ОВ, а логич. пробник – LOW. При наличии напряжения на контактах 1, 21 необходимо выставить соединения на землю. При наличии питания, пользуясь логич. пробником, двадцать четыре контакта можно проверить очень быстро – это линии шины данных и линии шины адреса (D7-DO AIS – AO соответственно). На всех контактах шины данных должен быть включен светодиод PuLse логич. пробника, т.е. наблюдается воздействие на шину данных сигн. синхронизации. На шину адреса отводится 16 контактов. В холостом состоянии процессора *** пробник должен показать на них PuLse. Отсутствие импульсов с большой вероятностью означает неисправность ПР. При отсутствии импульсов на всех контактах следует проверить логич. пробником схемы синхронизации. Если генератор синхронизации действует и подает в ПР хороший сигнал, а на контактах шины адреса сигнал отсутствует, то неисправен ПР. Конечно всегда существует вероятность короткого замыкания линий шины адреса или данных от ПР. Если они появляются, то линия шины неисправна, если же импульс все равно отсутствует, неисправен ПР.
4) При 2/0 – контактном корпусе Пр на три входа питания и 24 линии шин приходится 27 контактов. На линии упр-я остается 13 контактов. Не подключенные контакты на схемах обозначаются NC (No Connection). Линии управления во всех компьютерах различны. Обычно контакты NC подключаются к питанию +5В или на землю, чтобы они не мешали работе Пр 5) Линия считывания – записи R/W* используется всегда, т.к. она определяет направление передачи по шине данных. Шина данных разрешает Пр считать данные из памяти, когда на линии R/W* действует H – уровень, и записать, когда на линии R/W* - L - уровень. При проверке линии R/W* в резервном состоянии Пр логич. пробник покажет наличие импульсов. Это означает, что действует синхронизация. Звездочка показывает, что линия выключена при L - уровне 6) Контакт * RES служит входом сброса. На нем удерживается Н – уровень. Схема сброса начинает действовать при подаче L - уровня. Сброс применяется для инициализации регистров Пр при включении компьютера 7) Линии прерывания задействованы на контактах * IRQ и * NMI. На линии запроса прерывания * IRQ действует H – уровень до появления запроса прерывания. Если флажок маски не установлен в “1”, запрос обслуживается. На входе немаскируемого прерывания *NMI действует H – уровень. При появлении L – уровня прерывание происходит независимо от состояния флажка маски В последних моделях компьютеров фирмы IBM применяются Пр, которые выпускаются в 132 – контактном
Диаграмма для проверки логич. Пробником Сигнал N контакта Высокий (1) Низкий (0) Импульс
VSS 1
V
RDY 2 V
NC 3
IRQ 4 V
V
NC 5
MNI 6 V
SYNC 7
V
+5В 8 V
A0 9
V
A1 10
V
A2 11
V
A3 12
V
A4 13
V
A5 14
V
A6 15
V
A7 16
V
A8 17
V
A9 18
V
A10 19
V
A11 20
V
VSS 21
V
A12 22
V
A13 23
V
A14 24
V
A15 25
V
D7 26
V
D6 27
V
D5 28
V
D4 29
V
D3 30
V
D2 31
V
D1 32
V
D0 33
V
R/*W 34
V
NC 35
NC 36
Фаза 0 37
S0 38 V
V
Фаза 2 39
* RES 40 V
V
корпусе типа PGA, кот. Имеет по три ряда контактов. Работать с ним логич. пробником довольно сложно. Поэтому внутри Пр имеются специальные схемы и регистры. Речь идет о схемах самоконтроля, кот. Проверяют Пр при каждом включении питания. Некоторые тесты выполняются автоматически. Прежде всего на электрич. отказы проверяется примерно половина всех транзисторов, а их в кристалле Пр может быть размещено более 250 000. Одновр. проверяется работоспособность всех регистров. По окончании проверки прогр. помещает опред. Значения в некоторые общие регистры Пр, где они доступны программе. Если результаты не совпадают с заранее известными, Пр. лексиравен и его следует заменить Для установки операционной системы на ПК сначала в него загружают небольшую программу, которая “вытягивает” за собой ОС. Цепочка событий начинается с включения питания и заканчивается небольшой программы-приложения. Каждое из событий в этой цепочке является следствием предыдущего и само инициирует последующее Если хорошо представлять процесс загрузки системы, то можно быстрее определить причину неисправности по тому сообщению об ошибке, которое будет выведено на экран. Если какая-то программа выдаст такое сообщение, то можно быть уверенным в том, что эта программа была загружена, и, по крайней мере, частично выполнена. Зная в какой последовательности происходит запуск , можно судить о том, насколько далеко зашел этот процесс. Важно выяснить при обращении к каким файлам или областям диска произошел сбой. В процессе загрузки сообщения об ошибках могут быть выведены следующими программами: системой BIOS расширениями BIOS на платах адаптеров программой, записанной в MBR программой, записанной в загрузочном секторе DOS (VBS) системными файлами (IBMBIO.COM / IO.SYS и IBMDOS.COM / MSDOS.SYS) программами – драйверами через CONFIG.SYS или указанными в регистрационном файле WIN95 SYSTEM.DAT командным процессором DOS, который может не загружаться при использовании WIN95 программами, указанными в AUTOEXEC.BAT (при использовании WIN95 может не загружаться программой WIN.COM. При запуске происходит следующая последовательность событий: включение питания системы. самопроверка источника питания. Если все уровни напряжений и токов приемлемы, то на системную плату с БП подается сигнал POWER GOOD. Задержка выдачи этого сигнала лежит в пределах 0,1 – 0,5 сек. сигнал PG поступает на ИМС системного тактового генератора, который в результате прекращает вырабатывать сигнал сброса МП. МП начинает выполнять подпрограмму, хранящуюся в ПЗУ с известным начальным адресом. Поскольку указанная ячейка отстоит всего на 16 шагов от конца отведенного для ПЗУ адресного пространства, в ней содержатся инструкция перехода (jmp) на реальный начальный адрес системы BIOS. система BIOS выполняет тестирование основных компонентов ПК, проверяя их работоспособность. О любой ошибке сообщает только звуковым сигналом т.к. видеосистема ещё не активна. система BIOS выполняет сканирование пространства памяти в интервале адресов от С000:0000 до С780:0000 в поисках BIOS видеоплаты. Если ПЗУ видеоплаты найдено, то проверяется его контрольная сумма. Если проверка заканчивается успешно, то запускается программа, записанная в ПЗУ видеоплаты. Карта инициализируется и на экране появляется курсор. Если тест контрольной суммы не проходит, то появля
