Устройства для тестирования материнских плат и ноутбуков

Устройства для тестирования материнских плат и ноутбуков

Введение

Цель дипломного проекта исследовать «Устройства для тестирования материнских плат и ноутбуков»

Тестовые платы предназначены для проверки работоспособности разъемов на матплатах компьютеров и ноутбуков, для диагностики обрывов и коротких замыканий в них.

Прежде всего, стоит разделить все причины поломок на две категории: по вине пользователя и по вине «внешних» обстоятельств. Дело в том, что чаще всего встречаются вполне характерные и ожидаемые неисправности, главное - четко знать причину, повлекшую поломку.

Чаще всего по вине юзеров возникают те или иные механические повреждения. К таковым можно отнести поломки разъемов, подранные соскочившей отверткой дорожки, простая неаккуратность, ставшая причиной короткого замыкания, например попавшая на контакты скрепка. Также возможно выгорание порта клавиатуры или LPT при ненадлежащем обращении с последними. Автор был свидетелем того, как при замыкании шины PCI произошел небольшой, но очень натуральный взрыв микросхемы, сопровождавшийся пиротехническими эффектами в виде искр и дыма, а висящий на стене постер был пробит ее куском.

Действие «внешних» обстоятельств чаще всего заключается в некачественном питании и перегреве, впрочем, виной полной или частичной неисправности платы может стать и некачественный девайс, установленный в компьютер.

Соскочившая отвертка просто прорезала несколько дорожек. Это самый простой случай. Для восстановления дорожек проще всего использовать медные волоски из обычных низковольтных проводов. Для этого следует снять лак с восстанавливаемых каналов примерно на 1 мм, после чего залудить дорожки и медные волоски и аккуратно припаять их к местам разрывов. - Отвертка кроме дорожек на печатной плате попала по ножкам чипа, в результате ножки были деформированы, но от чипа не отвалились, только отошли в некоторых местах от печатной платы. При таком повреждении ни в коем случае нельзя стараться вернуть ножки в исходное положение! Это закончится тем, что они отвалятся совсем, и придется менять микросхему. Нужно с помощью увеличительного стекла и скальпеля поправить ножки ровно настолько, чтобы ликвидировать между ними замыкания, и осторожно припаять оторвавшиеся от печатной платы обратно. - Кроме всего прочего были повреждены детали печатной платы, на поврежденных деталях нет маркировки, или ее невозможно прочитать (элемент рассыпался от удара). Это самая сложная ситуация. В этом случае придется искать точно такую же материнскую плату и определять разновидность поврежденного элемента, либо искать точно такую же сгоревшую плату и снимать элемент с нее. - Пожалуй, одним из самых мерзких механических повреждений является поломка пластиковых лепестков процессорного сокета. Из-за такой неисправности полностью рабочая материнка становится негодной в силу невозможности установить на процессор систему охлаждения. В этом случае остается только менять сокет целиком. Но это достаточно сложная операция, и, не имея большого опыта пайки, наверняка сделаешь еще хуже, поэтому мать с такой неисправностью лучше всего отнести в сервис-центр, чтобы сокет поменяли там, благо стоит это совсем недорого. Теперь перейдем к более серьезным неисправностям, связанным с электроникой. Мы не будем рассматривать случаи, когда материнская плата не включается вообще, так как в этой ситуации не обойтись без дополнительного, достаточно специфичного и дорогого оборудования. Однако мы все же рассмотрим один самый простой случай «оживления» не запускающейся платы.

Нередки случаи выгорания материнской платы из-за некачественного питания. Чего стоят душераздирающие истории про блоки питания JNC, которые жгут компьютеры направо и налево. Все дело в некачественных, дешевых комплектующих, из которых собраны такие блоки. В лучшем случае, проработав до окончания гарантии, они сгорают из-за быстрого изменения характеристик низкосортных деталей, «утаскивая» за собой половину компьютера.

Во всех современных материнских платах установлено множество интегрированных устройств. Это сетевые и звуковые контроллеры, модемы, различные порты ввода-вывода. К сожалению, они тоже довольно часто сгорают. Многие из этих устройств не интегрированы в чипсет, а представлены отдельными микросхемами, распаянными на матери. Таким образом, их тоже достаточно легко заменить. Зачастую на материнскую плату устанавливаются устройства на стандартных чипах, тех же, на основе которых выпускаются внешние устройства или PCI-платы. Например, если сгорела интегрированная звуковая карта, то можно поставить чип, снятый либо с такой же материнки, либо с PCI-карточки.

К сожалению, невозможно дать более точный алгоритм поиска неисправностей, так как схемы разводки и питания на материнских платах разных производителей значительно отличаются. Особенно сильно отличаются схемы питания разных типов процессоров. Не стоит рассматривать данный материал как подробное руководство, однако на основе приведенных данных вполне возможно самостоятельно разобраться с не слишком сложным ремонтом материнской платы. Индикатор POST кодов предназначен для мониторинга состояния материнской платы и при ее включении выводит данные о тестируемом участке в виде шестнадцатеричных кодов на индикатор. По его показаниям с большой вероятностью можно найти неисправный узел. Тестовый BIOS - это сильно упрощенная версия индикатора, которая вставляется вместо «родного» BIOS’а и сообщает о состоянии платы звуковыми сигналами. Интересно, что практически на всех материнских платах ASUS слоты AGP сделаны более широкими, в результате чего повредить такой разъем достаточно сложно. Но у этого подхода есть большой минус: на таких платах очень часто отказываются работать многие noname видеокарты. Печатные платы таких видеоадаптеров сделаны не по стандарту (даже «на глаз» текстолит намного уже, чем у «нормальных» карт), в результате срабатывает закон Клипштейна, в котором говорится о том, что все допустимые отклонения имеют свойство накапливаться в одну сторону:). Самым доступным по цене решением является газовый паяльник, но без тренировки ты угробишь им материнку еще быстрее, чем обычным, поэтому, купив его, потренируйся на какой-нибудь убитой матери, к примеру, на той, с которой будешь снимать разъем.

Тестовые устройства для проверки состояния разъемов и блоков в компьютерах и матплатах

Тестовые платы предназначены для проверки работоспособности разъемов на матплатах компьютеров и ноутбуков, для диагностики обрывов и коротких замыканий в них.

Существуют 2 варианта тестовых плат для всех видов разъемов - со смонтированными на плате светодиодами для индикации неисправностей или без них. Использование тестовых плат без светодиодов предполагает использование внешнего мультиметра для определения замыканий и обрывов.

Рис 1.1 Полный комплект для тестирования разъемов и портов матплат и ноутбуков из 24 печатных тестовых плат: CPU, PCI, mini PCI, PCI - E, SD, DDR, DDR2, AGP, DB25, PS/2, USB, DB9, VGA, IDE.

Рис. 1.2 Тестовая плата для Пентиум2, ST8681 - Для Пентиум 3, для АМ2, ST8682 - для 775, ST8683 - для 478, ST8684 - для 939, ST8685 - для 754

Приборы и приспособления для диагностики компьютеров и оргтехники

Количество находящегося в эксплуатации разнообразного электронного оборудования растет с каждым днем. Значительная его часть может нормально функционировать только при регулярном техническом обслуживании, поскольку, как и любая другая техника, оно порой выходит из строя и требует ремонта. О приборах, которые помогают выполнять эти виды работ, и пойдет речь ниже.

Сегодня самым распространенным оборудованием в офисе является компьютер и его периферия (принтеры, видеомониторы, накопители). Этого, к сожалению, нельзя сказать о средствах диагностики - они по-прежнему остаются большой редкостью. Причин тому несколько: высокая стоимость таких приборов, зачаточное состояние отечественных сервисных служб и, в немалой степени, развитые возможности самодиагностики компьютеров и периферии (в случае простых неисправностей компьютер способен диагностировать себя сам). Имеющиеся диагностические программы позволяют, в частности, тестировать память, накопители на гибких и жестких дисках, внешние интерфейсы (для этого в разъем достаточно установить заглушки, в которых входы соединены с выходами).

Кроме того, в комплекте с отдельными модулями (например, звуковой картой) помимо драйверов производители поставляют и специализированные программы для их диагностики.

Но для того, чтобы запустить любую программу, компьютер необходимо сначала загрузить. Если же после включения питания он не подает признаков жизни, то тогда, воспользовавшись модульной конструкцией компьютера, неисправность можно попытаться отыскать методом замены. Такой метод позволяет выявить большую часть неисправных модулей. Правда, он всегда таит в себе опасность выхода из строя нового модуля при его установке в неисправный компьютер (особенно если неработоспособность компьютера вызвана неисправностью шинных формирователей материнской платы).

Диагностика материнских плат

Средства диагностики материнской платы представляют собой модуль, подключаемый к ее системной магистрали. Они представлены достаточно большим числом разновидностей, отличающихся типом поддерживаемой магистрали (ISA, MCA, PCI) и набором возможностей. Функциональность простых устройств ограничивается отображением POST-кодов BIOS (power on self test - результаты самотестирования после включения питания), индикацией сигналов магистрали и контролем питающего напряжения. В своей работе они используют средства BIOS или тесты, загружаемые из ПЗУ на самом модуле. Более сложные устройства осуществляют, помимо этого, диагностику адресации, прямого доступа к памяти и прерываний. Кроме того, в ПЗУ могут содержаться и универсальные программы тестов для всех основных узлов компьютера (клавиатуры, интерфейсов, накопителей).

У всех упомянутых выше устройств выбор тестов осуществляется с помощью переключателей, а отображение - на светодиодных цифровых и позиционных индикаторах. Следовательно, основная роль в этих системах отводится человеку, а автоматизация и документирование процесса тестирования и диагностики невозможны. Более мощные диагностические системы свободны от этого недостатка: они содержат в своем составе процессор, благодаря которому тестирование выполняется в автоматическом режиме. Управление и отображение результатов осуществляются с помощью программного обеспечения с другого компьютера: он подключается к основному устройству через последовательный интерфейс. Такие системы не только осуществляют полное тестирование компьютера в автоматическом режиме (включая проверку интерфейса клавиатуры), но и реализуют другие дополнительные функции (сигнатурный и логический анализатор), наличие которых позволяет использовать их для диагностики при серийном производстве.

Тестирование модулей памяти

Пожалуй, самой распространенной проблемой является неустойчивая работа оперативной памяти, из-за чего компьютер может периодически выходить из строя в самый неподходящий момент. Такие неисправности можно определить только с помощью специализированных тестеров. Тестирование без изъятия модулей памяти из компьютера позволяет выявить лишь полностью вышедшие из строя модули памяти. Качество тестирования на специализированном оборудовании существенно выше, так как оно выполняется в стрессовых условиях, с использованием более сложных алгоритмов, при повышенном или пониженном напряжении и с варьированием временных параметров процедур записи/считывания. Кроме того, некоторые тестеры могут измерять реальные временные параметры модулей памяти. Ввиду разнообразия имеющихся модулей памяти тестеры имеют соединители нескольких типов или поставляются вместе с переходниками.

Диагностика дисковых накопителей

Как отмечалось выше, для тестирования накопителей на жестких магнитных дисках универсальных тестовых программ оказывается вполне достаточно (конечно, при наличии достоверно исправного интерфейса). Немного сложнее ситуация с накопителями на гибких дисках. Если дискета в таком накопителе читается и записывается, то это отнюдь не значит, что она будет восприниматься накопителями других компьютеров. Убедиться в совместимости или добиться ее юстировкой головок позволяет применение эталонных диагностических дискет. Уровень снимаемого с головки сигнала можно оценить с помощью осциллографа. Однако процесс настройки может быть существенно упрощен при использовании специальной тестовой программы. Такая программа в реальном времени отображает на экране компьютера результаты считывания информации и, таким образом, упрощает оценку точности позиционирования обеих головок.

Ремонт видеомониторов

Проверить качество работы видеомонитора в различных режимах позволяет большинство универсальных диагностических программ. Но для этого вам потребуется компьютер с соответствующей видеокартой. Между тем эту работу можно существенно упростить за счет использования генераторов тестовых сигналов. Генераторы могут выдавать все компоненты видеосигнала и композитный видеосигнал в цифровой и аналоговой форме в широком диапазоне частот развертки. Для обеспечения совместимости с различными типами входов видеомониторов они могут иметь разъемы различного вида. Кроме формирования развертки в заданном режиме генераторы могут выдавать монохромный или цветной испытательный сигнал для регулировки цепей видеомониторов.

Тестирование последовательных и параллельных интерфейсов

Очень часто проблемы передачи данных, вызванные неисправностями последовательного или параллельного интерфейса, могут быть диагностированы с помощью программных средств и заглушек, в которых входы соединены с выходами для организации петли.

Диагностика принтеров

Немного проще обстоит дело с тестированием принтеров. Большинство из них имеет развитые встроенные средства диагностики. Иногда часть этих средств или информация о кодах ошибок имеется только у специалистов фирменных сервисных центров. Что касается матричных принтеров, то, благодаря их простоте, широкодоступных тестов для диагностики вполне достаточно. А вот лазерные принтеры требуют особого подхода. С одной стороны, в них слишком много компонентов, при выходе которых из строя выявить причину проблемы оказывается весьма непросто. С другой - их конструкция такова, что заглянуть внутрь во время их работы невозможно. Кроме того, некоторые модели просто не могут работать без компьютера, так как не имеют собственных средств отображения и управления. Поэтому диагностика лазерных принтеров без специального оборудования иногда напоминает гадание на кофейной гуще. Решение названных проблем дает тестер лазерных принтеров. Этот редкий прибор обеспечивает измерение всех необходимых для работы печатающего узла напряжений, устранение всех блокировок от удаленных узлов, эмуляцию клавиатуры и дисплея для работы с рассчитанными на программное управление принтерами, генерацию пробных изображений. Стоит отметить, что универсальные тестеры предназначены для работы с достаточно широким набором моделей принтеров различных производителей, где используются однотипные приводы (блок печати и картридж).

Тестирование соединительных шнуров

Даже в организации среднего размера обслуживающему персоналу приходится постоянно заниматься проверкой шнуров различных периферийных устройств или, если они не отмаркированы, определением схемы их разводки. Если эта работа выполняется с помощью прозвонки, то на нее тратится очень много времени. Поэтому там, где подключено большое количество периферийных устройств, можно использовать специальные приборы для контроля шнуров, так как они позволяют в автоматическом или полуавтоматическом режиме проверить шнур на предмет выявления оборванных, замкнутых и неправильно подсоединенных проводов. Результаты тестирования (номера соединенных между собой контактов разъемов) отображаются на индикаторе. Обычно такие приборы способны тестировать кабели с любой комбинацией вилок и розеток DB9, DB15, DB25, Centronics, RJ-11 и RJ-45, а также коаксиальные кабели с соединителями RG-58, RG-59 и RG-62. Аналогичные приборы используются для тестирования кабелей и других интерфейсов (IDE, SCSI и т. п.)

Любой ремонтник компьютеров знает, что POST Card PCI применяется для диагностики неисправностей при ремонте и модернизации компьютеров типа IBM PC (или совместимых с ним).

Такие карты в России и СНГ производит несколько компаний: Мастер Кит (Москва), e-KIT Post Cards, ACE Lab (Н.Новгород), BVG Group (Москва), ЕПОС: PCI TESTCARD (Украина), IC Book: IC80 (Украина), Jelezo: Jpost Full (Украина), VL Comp: PC Analyzer (Белорусия). Есть и зарубежные решения, но у нас их не найти в свободной продаже.Card PCI представляет собой плату расширения компьютера, которая может быть установлена в любой свободный PCI слот (33 МГц) и предназначена для отображения POST кодов, генерируемых BIOS'ом компьютера, в удобном для пользователя виде.

Условно все POST-карты можно разделит на серийные и внесерийные (комплекты для самостоятельной сборки).

Обзор существующих POST-карт

Родоначальником производства PCI POST-карт в России считается компания ACE Lab, которая имеет большой опsn в производстве программно-аппаратных комплексов для диагностики и реионта компьютеров.

Мастер Кит POST Card PCI NM9221 (набор для самостоятельной сборки)/BM9221 (готовая плата). Один недостаток - семисегментный индикатор смотрит «мордой вниз».

Достоинства данной POST Card: собрана на ПЛИС серии EPM3XXX, поддерживающей Hot-socketing (более надежна, так как меньше вероятность сжечь POST Card) и работающей на 3.3V (лучше совместимость с современными спецификациями PCI2.3 и PCI3.0), поддержка новых и старых чипсетов благодаря сменным прошивкам.

ACE Lab PC-POST PCI-2. Не удобно, что индикатор смотрит вниз, зато есть возможность выбрать один из 4х возможных портов, откуда будет считываться информация.Lab PC POWER PCI-2 - полнофункциональный программно - аппаратный комплекс, который позволяет выполнять ряд диагностических тестов, запускаемых из установленного на плате ПЗУ, ориентированных на выявление системных ошибок и конфликтов оборудования.Group Dual POST. Достоинства: простая и дешевая ПОСТ-карточка. Сделана на базе ПЛИС Altera EPM3032ALC44-10. Несет на себе пять светодиодов (питание на PCI - -12V, +12V, +3.3V, +5V, и сигнал RESET) и два семисегментных индикатора с обоих сторон платы. Индикатор может показывать одну цифру - это значит, что на PCI слот, в который вставлена эта ПОСТка, тактирование не приходит.

Характерным недостатком данной карточки из-за её урезанности является снятие тактирования со слота PCI, в который установлена эта карточка после этапа POST, на котором происходит инициализация генератора (для Award BIOS - 26h), в результате чего посткоды перестают отображаться. Методы «борьбы» с этой болезнью следующие:

Если в BIOS Setup присутствует пункт Detect DIMM/PCI Clock - перевод оного в Disable не даст генератору снять частоту с неиспользуемых слотов, в результате чего Dual POST будет работать «как нормальная» ;), показывая все «полагающиеся» посткоды.

Если проверяемая плата имеет Sharing PCI Slots (обычно - дальние от процессора два разъема, у которых одно прерывание «на двоих»), то можно в один из них вставить любое «нормальное» PCI-устройство (видео, звуковую, сетевую и т.п.), а в другой - посткарточку. При инициализации генератор, увидев «полноценное» PCI-устройство на Sharing PCI Slots - часто (зависит от конкретной платы-биоса) не снимает тактирование с обоих, чем с успехом «воспользуется» Dual POST.Group POST Pro. Вместо семисегментников используется ЖК-дисплей с бегущей строкой, но стоимость карты при этом около 300 у.е., что неоправданно высоко.

PCI TESTCARD. Продвинутая серия «Master» из полезных «наворотов» по большому счету позволяет дополнительно лишь выбирать переключателями на плате диагностический порт в диапазоне 0-3FFh, который используется для вывода POST-кодов. Недостатки данной POST Card: собрана на ПЛИС устаревшей серии EPM7XXX, не поддерживающей Hot-socketing (менее надежна, так как больше вероятность сжечь POST Card) и работающей на 5.0V (могут быть проблемы с современными PCI2.3 и PCI3.0). Имеется также информация о выводе неверных POST кодов на некоторых материнских платах.

IC Book: IC80. Известный представитель «взрослых» посткарточек, отличительной особенностью которого является присутствие не только «наворотов» в области мониторинга, но также и уникальные (не имеющие аналогов) возможности по отладке системы в пошаговом режиме. Плата имеет несколько отличительных особенностей:

Выбор адресов, используемых в целях диагностики: 80h/81h и 84h/85h, 378h, 1080h

Вывод диагностических кодов выполняется на два индикатора

Вывод информации на внешний индикатор

Индикация напряжения Stand-By 3.3V

Поддержка четности на шине PCI

Поддержка серверных вариантов шины PCI

Небольшой недостаток: не совсем корректно работает пошаговый режим на новых платах.: Jpost Full. Зависает на некоторых материнках (в основном GIGABYTE) в чёрный экран после первой перезагрузки.Comp: PC Analyzer. Простенький и дешевый пост-контроллер, изюминкой которого является совмещение в одном конструктиве сразу двух типов посткарточек - для ISA и для PCI.

Card PCI BM9222 с ЖК-диплеем

Рассмотрим PCI POST-карту нового поколения POST Card PCI BM9222 производства московской компании Маскер Кит.

Технические характеристики

Напряжение питания: +5 В.

Ток потребления, не более: 100 мА.

Частота шины PCI: 33 МГц.

Адрес диагностического порта: 0080h

Индикация POST кодов: на ЖК-дисплее в две строки по 16 символов (первая строка - POST-код в шестнадцатеричном виде и через тире - тип БИОСа, вторая строка - описание ошибки в виде бегущей строки).

Индикация сигналов PCI шины: светодиоды на лицевой стороне платы - RST (сигнал сброса PCI) и(тактовый сигнал PCI).

Индикаторы наличия напряжений питания PCI шины: +5V, +12V, -12V, +3,3V.

Совместимость с материнскими платами чип-сетах: Intel, VIA, SIS.

Размер печатной платы: 95.5 x 73.6 мм.

Конструкция. Конструктивно POST Card PCI выполнен на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 95.5 x 73.6 мм. В целях улучшения электропроводности контактов устройства, ламели покрыты никелем.

При каждом включении питания компьютера, совместимого с IBM PC, и до начала загрузки операционной системы процессор компьютера выполняет процедуру BIOS под названием «Самотест по включению питания» - POST (Power On Self Test). Эта же процедура выполняется также при нажатии на кнопку RESET или при программной перезагрузке компьютера. Во избежание недоразумений здесь следует отметить, что в некоторых особых случаях с целью сокращения времени загрузки компьютера процедура POST может быть несколько урезана, например, в режиме «Quick Boot» или при выходе из режима «сна» Hibernate.

Основной целью процедуры POST является проверка базовых функций и подсистем компьютера (таких как память, процессор, материнская плата, видеоконтроллер, клавиатура, гибкий и жесткий диски и т. д.) перед загрузкой операционной системы. Это в некоторой степени застраховывает пользователя от попытки работать на неисправной системе, что могло бы привести, например, к разрушению пользовательских данных на HDD. Перед началом каждого из тестов процедура POST генерирует так называемый POST код, который выводится по определенному адресу в пространстве адресов устройств ввода/вывода компьютера. В случае обнаружения неисправности в тестируемом устройстве процедура POST просто «зависает», а предварительно выведенный POST код однозначно определяет, на каком из тестов произошло «зависание». Таким образом, глубина и точность диагностики при помощи POST кодов полностью определяется глубиной и точностью тестов соответствующей процедуры POST BIOS'а компьютера.

Следует отметить, что таблицы POST кодов различны для различных производителей BIOS и, в связи с появлением новых тестируемых устройств и чипсетов, несколько отличаются даже для различных версий одного и того же производителя BIOS. Таблицы POST кодов можно найти на соответствующих сайтах производителей BIOS: для AMI это #"523174.files/image003.gif">

Рис. 2

Процедура программирования состоит из нескольких шагов. Сначала на устройство подается питание, затем выставляется нулевой адрес джамперами JP10…JP14, потом тот бит, который должен содержать ноль, замыкается джамперами JP1…JP7, далее замыканием джампера JP8 подается питание +12 В, потом кратковременно (примерно на 0,2…0,5 с) замыкается джампер JP9, после чего напряжение +12 В снимается. Таким образом последовательно прошиваются все нулевые биты нулевого адреса, далее джамперами JP1…JP7 устанавливается первый адрес, прошиваются все нулевые биты первого адреса, затем второго и т.д. Прошивка двух микросхем К155РЕ3 занимает около 50 мин. POST-карта собрана на двухсторонней печатной плате. Все микросхемы, кроме К155РЕ3, можно использовать серий К555 или К1533. Как уже говорилось, К1533ИР37 можно заменить на К1533ИР33, но в этом случае перемычку 37/33 необходимо перепаять в нижнее по схеме положение (см. рис. 3). Вместо резисторов R2.1…R2.7 и R3.1…R3.7 можно установить две резисторные сборки.

Рис. 3 Расположение элементов

Рис. 4. Печатная плата со стороны деталей

Рис. 5. Печатная плата со стороны монтажа

Собранную плату устанавливают в XT-слот материнской платы и включают компьютер. Сначала необходимо проконтролировать наличие тактовых импульсов на шине. Если светодиод VD2 не светится, то неисправен тактовый генератор или синтезатор частоты, либо тактовая частота не передается на шину через буфер, находящийся в чипсете. Далее проверяется прохождение на шину сигнала RESET. Если тактовая частота имеется и сигнал RESET на шину проходит, то компьютер еще раз запускается. При запуске исправного компьютера на двух светодиодных индикаторах меняются различные коды, и к моменту загрузки с диска для AMIBIOS появляется число 00, а для AWARD - число FF. При старте неисправного компьютера процесс тестирования заканчивается раньше, и по коду на индикаторе можно однозначно судить о причине неисправности и далее уже целенаправленно менять модули памяти, кэш-память, регистры CMOS или один из контроллеров. К сожалению, ограниченный объем журнальной статьи не позволяет привести таблицы POST-кодов, но они есть на сайтах у всех производителей BIOS’ов. Для AMIBIOS, например, их можно взять на www.megatrends.com, для AWARD - на www.award.com.

Самое главное положение, POST-карта - есть инструмент для ремонтника системных плат. Являясь не всем очевидным утверждением, при этом не перестает быть фактом: для тех, кто постоянно связан с ремонтом-обслуживанием матплат/компьютеров POST-карта есть такой же инструмент, как вольтметр, осциллограф и т.п. И чем больший поток плат-компьютеров проходит через Ваши руки, тем большее значение приобретает и сама POST-карта и ее качество.

Косвенное подтверждение - инструментальные свойства POST-карт востребованы не только на аппаратном уровне, но и среди программистов при разработке и отладке ПО. В тех случаях, когда вывод контрольных точек на консольные устройства по каким либо причинам затруднен, использование POST-карт позволяет получить реальную картину происходящего и трассировать программный продукт с минимальными затратами на разработку исходного кода.

Однако не стоит забывать, что POST карта устанавливается в неработоспособные материнские платы, и вследствие этого, бывает, и сама POST карта выходит из строя. Поэтому, тем, кто не может себе позволить жечь дорогущую навороченную POST карту в только что поступивших на ремонт материнских платах, рекомендуется приобрести дешевую POST карт для первичной диагностики, а в более сложных случаях применять дорогую POST карту с дополнительными возможностями.

Совсем нетрадиционное использование POST-карт предложил наш коллега Вадим Карпов: его идея (и самое главное - реализация!) состоит в том, чтобы на индикатор POST-карты выводить текущее значение температуры центрального процессора. Подробнее - "Вывод температуры на индикатор POST <#"523174.files/image009.gif">

Рисунок 6 - Зависимость интенсивности отказов от времени

На рисунке 6. прослеживаются три основных периода работы изделия:

I период - период приработки.

Повышенная интенсивность отказов в этом периоде связана с дефектами конструкций, изготовления, сборки конечного изделия. С окончанием этого периода, как правило, заканчивается гарантийное обслуживания изделия. Многие компании и фирмы - производители не выпускают свою продукцию на рынок, пока изделие не пройдет период приработки.

II период - период нормальной работы.

Интенсивность отказов в этом периоде остается практически постоянной и незначительной.

III период - период старения.

В этот период интенсивность отказов резко возрастает, происходит изнашивание, старение и необратимые физические явления, при которых эксплуатация изделия не возможна или экономически не оправдана. Для большинства изделий вычислительной техники период их морального устаревания опережает физический.

Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения его соответствия требованиям, сформулированным в ТЗ. Расчет производится в следующем порядке. Исходными данными является интенсивности отказов элементов различных групп (справочные значения). Интенсивность отказов показывает, какая часть элементов поотношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя в единицу времени (обычно за час).

Сущность расчета надежности состоит в том, чтобы определить основные критерии характеризующие надежность: время наработки на отказ Т₀ и вероятность безотказной работы Р(t).

Элементы системы необходимо разбить на группы с одинаковыми интенсивностями отказов l и подсчитать внутри групп число элементов М_i.

Справочные значения интенсивностей отказов l некоторых элементов приведены в следующей таблице.

Таблица 1 - Таблица интенсивности отказов

Вычислим произведение М_i на l, характеризующее долю отказов, вносимых элементами каждой группы в общую интенсивность отказов системы:

l_i=М_i*l (2)

Общая интенсивность отказов системы состоит из интенсивностей отказов входящих в нее групп элементов:

N

l_общая = å l_i (3)

ⁱ⁼¹

где N - число групп с однотипными элементами.

Вычислим наработку на отказ. Наработка на отказ Т₀ - это показатель безотказности, равный отношению наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Следовательно, это величина обратно пропорциональна интенсивности отказов, то есть:

Т₀=1/ l_общая (4)

Вероятность безотказной работы Р(t) - это математическое ожидание того, что в заданном интервале времени не произойдет отказа. Вероятность безотказной работы Р(t) связана с интенсивностью отказов l следующей формулой:

Р(t)= е^-lt = е^-t/To, (5)

где е - это основание натурального логарифма;

е = 2.718281828459045….

Кроме того, расчет надежности можно заменить графическим методом на координатной плоскости. На горизонтальной оси наносятся деления в соответствии с полученной наработкой на отказ Т₀. На вертикальной оси отмечается точка Р(t)=1 и через нее проводится горизонтальная линия, а сама ось градуируется.

Через точку P(1) проводится горизонтальная линия. Линия надежности определяется экспериментальным законом. На оси t откладывается T₀ и эта величина сносится на горизонтальную линию, проведенную через точку P(1). Полученную точку соединяем прямой линией с точкой P(t)=1. Эта и есть линия надежности.

Для определения вероятности безотказной работы устройства в момент времени t_i откладываем величину t_i на оси t, сносим эту величину на полученную линию надежности, а затем на ось P и таким образом обнаруживаем P(t_i) для заданного момента времени t_i.

Например:

Рисунок 7 - Линия надежности

Таблица .2 - Общая интенсивность отказов групп элементов

Вычислим наработку на отказ:

Т=1/ l_общая = 1/0,0081433 = 123 ч.