Федеральное агентство по образованию

Качканарский филиал государственного образовательного учреждения

Среднего профессионального образования

«Уральский радиотехнический колледж им. А.С. Попова»

СИГНАЛЫ BIOS

Курсовая работа

по дисциплине «Техническое обслуживание СВТ»

2009 г.

Содержание

1. Введение

2. Процесс начальной загрузки

3. Диагностика ПК. Методы и оборудование

4. Практическая часть

4.1 Перепрошивка BIOS

4.2 Неисправность HDD

4.3 Ремонт флоппи-дисковода

4.4 Устройство и ремонт дисковода (на примере CD-ROM)

5. Заключение

6. Список литературы

7. Приложения

1. Введение

Сбой (или неполадка) — это нарушение нормального функционирования отдельной программы, устройства или компьютера в целом. Внешне это выглядит как появление различных сообщений: звуковых из системного динамика либо диалоговых окон на экране монитора, зависание, резкое замедление работы компьютера и т. п.

Также сбоем можно назвать отказ аппаратного или программного обеспечения, который устраняется либо повторным выполнением действия, при совершении которого возникла данная ситуация, либо перезагрузкой компьютера (при помощи нажатия комбинации клавиш <Ctrl>+<Alt>+<Del> или кнопки RESET, расположенной на системном блоке компьютера). Если эти действия не помогают устранить проблему, тогда стоит провести тщательную диагностику всего оборудования, работающего в составе компьютера, т. е. искать причину ее возникновения, в первую очередь, в неисправности аппаратного обеспечения. И только после этого пытаться переустановить операционную систему, программы и т. д.

Неисправностью можно считать регулярное появление характерных сбоев при работе "железа" (например, зависание компьютера по истечении некоторого времени работы вне зависимости от используемого программного обеспечения и т. п.).

Причиной неполадок современных ПК может являться множество моментов, их можно условно разделить на 2 группы:

По вине производителя. Если в 90-х годах прошлого века широко известна была только одна фирма – IBM, то в наше время на рынке пытаются ужиться множество компаний, причем выпускают они не весь блок в целом, а занимаются каждый своим набором комплектующих. Современная "гонка вооружений", когда производители спешат выпустить устройство, чтобы не только догнать, но и перегнать своих конкурентов, не может не отразиться на качестве выпускаемой продукции. С течением времени устройство ПК становится все более сложным, а наличие на рынке комплектующих большого количества конкурирующих компаний заставляет задуматься еще над одним моментом. Существует очень большое число различных стандартов, описывающих правила их работы и которых обязательно должны придерживаться все производители устройств. Насколько точно соответствует продукция общепринятым стандартам, может сказать только сам производитель, но этого никто никогда не делает, чтобы не "прогореть", предлагая покупателю модели устройств, имеющих "некоторые нюансы", например, в совместной работе с устройствами других производителей.

По вине пользователя – здесь причиной сбоя может стать несоблюдение правил эксплуатации ПК (например, неправильное расположение его частей относительно друг друга и окружающей среды; чрезмерные нагрузки на оборудование или невыполнение правил профилактики), либо самостоятельное вмешательство в процесс его работы (например, попытка «разгона» или апгрейда) без необходимых знаний и навыков.

Всё это делает диагностику и ремонт компьютера трудоемким процессом, требующим вмешательства квалифицированных специалистов.

Целью данной работы является повышение уровня осведомленности в данной сфере технического обслуживания. Исходя из цели, мною поставлены следующие задачи: анализ причин неисправностей основных узлов компьютера и описание методов его ремонта и диагностики.

Как и любой другой сложный электронный прибор, компьютер, к сожалению, может в процессе эксплуатации выходить из строя. При возникновении проблемы приходится искать ответы на несколько вопросов. Самые принципиальные из них – это диагностика и выяснение причин и факторов, которые привели к неисправности.

2. Процесс начальной загрузки

Мало кто из пользователей задумывается над происходящим примерно в течение первых 30сек. после включения питания компьютера. Но только до того момента, пока система тем или иным образом не выдаст на этом этапе сигнал «SOS».

Большинство действий компьютера на этапе загрузки связано с выполнением тестирования его основных компонентов, включая процессор, память, вспомогательные микросхемы, приводы дисков, клавиатуру и видеоподсистему. Все эти операции являются составными частями одной важной процедуры, которая называется POST (Power On Self Test) - «самотестирование при включении питания компьютера». Как правило, эта процедура выполняется достаточно быстро, исключение, пожалуй, составляют только операции тестирования памяти и проверки приводов флоппи-дисков. Однако не всегда все завершается благополучно, и тогда компьютер реагирует либо выдачей серии гудков динамика, либо высвечивает на экране монитора номер соответствующей ошибки. К счастью, с некоторыми из возникающих проблем пользователь может справиться вполне самостоятельно.

Первое, что можно услышать при включении ПК - это тихий «шорох» лопастей вращающегося вентилятора. Если вентилятор не работает, то необходимо проверить, действительно ли компьютер включен. Как это ни странно, но до 90% всех «неисправностей» на этом этапе связано, как правило, с элементарной невнимательностью. Например, могут быть отключены мотор-генератор, основной щит питания, бесперебойный источник питания, сетевой фильтр и т. п. На этом этапе неплохо бы проверить (по крайней мере, визуально) и кабель питания компьютера на предмет наличия повреждений. На некоторых компьютерах блоки питания имеют доступные снаружи сетевые предохранители. Стоит проверить их, но только аккуратно, предварительно выключив перед этим компьютер из электрической сети. Если в результате всех проверок оказывается, что питание через кабель должно в принципе подаваться нормально, а компьютер по-прежнему молчит, то дело, видимо, в его блоке питания. Если нет навыков работы с паяльником, самостоятельно заниматься его ремонтом, как правило, не рекомендуется. В ремонтную мастерскую лучше доставить весь системный блок.

Однако ситуация может быть и несколько иной. Вентилятор работает, но сам компьютер не подает никаких признаков «жизни». Это, в частности, может быть следствием неконтактов отдельных микросхем. В таком случае сначала нужно выключить компьютер из сети, и только после этого открыть крышку системного блока; заодно проверив надежность соединения и целостность кабелей, идущих от блока питания к системной плате, приводам дисков и другой периферии. После этого внимательно осмотреть все микросхемы, которые размещаются в специальных панельках (chip sockets), В этом случае интерес, как правило, представляют в основном микросхемы ROM. Осмотр проводить осторожно, желательно избежать недопустимой деформации платы. В любом случае (в большей или меньшей степени) раздается характерное похрустывание. Теперь можно снова попробовать включить компьютер. Результат может превзойти ожидания, и компьютер «оживет».

После включения компьютера, примерно 0,3-0,5с. выполняется самотестирование блока питания. В случае, если все уровни напряжений питания находятся в допустимых пределах, на системную плату поступает сигнал Power Good.

Сигнал P. G. (Power Good) - питание в норме. Напряжение в 3-6 В вырабатывается через 0,1-0,5с после включения питания при нормальных выходных напряжениях блока. При отсутствии этого сигнала на системной плате вырабатывается сигнал аппаратного сброса процессора, появление сигнала «выпускает» систему в нормальную работу. Отсутствие должной задержки сигнала может приводить к потере информации в CMOS и ошибкам при загрузке по включению питания.

После этого события микропроцессор переходит к процедуре POST, записанной в системе ROM BIOS. Конечно, в деталях выполнение процедур тестирования отличается для разных фирм - производителей и типов машин, хотя имеется и много общего.

После поступления сигнала Power Good формируется сигнал Reset для микропроцессора. Он начнет выполнять команды с инструкции, записанной по адресу FFFF: OOOOh. Для IBM PC- совместимых компьютеров первой такой инструкцией будет команда «длинного» перехода (FAR JUMP) на начало процедуры POST, располагаемой в сегменте FOOOh. Разумеется, в первую очередь тестируется сам микропроцессор, поскольку понятно - случись с ним что-нибудь, все дальнейшие операции станут просто бессмысленными. Тесты включают в себя выполнение базовых команд, работу с флагами, проверку регистров общего назначения.

После проверки микропроцессора процедура POST тестирует, по сути дела, сама себя, проверяя, правильно ли считываются инструкции из системного ROM BIOS. В компьютерах типа АТ/286 и выше POST далее тестирует микросхему CMOS RAM, которая запитывается от аккумулятора (или гальванических элементов), обеспечивающего сохранность записанной информации даже при отключении сетевого электропитания. Помимо всего прочего, эта микросхема хранит также информацию о системной конфигурации всего компьютера. Кстати, в компьютерах PC/XT подобная информация сохраняется путем установки соответствующих положений DIP- переключателей, размещенных на системной плате. На первом этапе процедура POST проверяет только работоспособность CMOS RAM, поскольку в дальнейшем использует ее свободные байты памяти для хранения своих промежуточных данных. Особое значение на этом этапе имеет правильность контрольных сумм ROM BIOS и CMOS RAM.

Далее следует проверка таймера, нулевой канал которого связан с процессором через программируемый контроллер прерываний, генерирующего прерывания примерно через каждые 18,2 с. Первый канал таймера используется для запуска контроллера DMA - прямого доступа в память, передающего запрос для регенерации системной динамической памяти. Второй канал таймера служит обычно для генерации звука через динамик компьютера или измерения временных интервалов. Первым делом POST тестирует первый канал таймера и инициализирует его на требуемую частоту регенерации, и только затем инициализирует нулевой канал.

Именно после этого шага становится доступной звуковая диагностика (Приложение 1).

Непосредственно после инициализации таймера POST начинает выполнять тесты записи-чтения регистров контроллера DMA и, если не возникает ошибок, начинает периодическую регенерацию системной памяти. В той же фазе тестируется и контроллер клавиатуры, также расположенный на системной плате. Только после инициализации контроллера DMA начинается тестирование первых 64Кб системной памяти, которая впоследствии также интенсивно используется в процессах тестирования в качестве рабочей области.

Еще два важнейших узла должны быть протестированы на системной плате - это контроллер прерываний и кэш-контроллер (если он есть). Только когда все эти микросхемы работают нормально, компьютер может выполнять любые внутренние операции. Поскольку видеосистема компьютера в это время еще не инициализирована, то все сообщения об ошибках выдаются в виде гудков динамика.

Услышав при загрузке «мелодию» из динамика компьютера, не надо сразу отчаиваться. Попробуйте выключить компьютер и, подождав 15-20 с., снова включить его. Вполне возможно, что ошибка окажется временной и компьютер во второй раз успешно загрузится. Можно также поискать микросхемы с плохим контактом (эта операция уже описана ранее).

Кстати, некоторые IBM PC-совместимые компьютеры имеют для питания CMOS RAM литиевые элементы, другие щелочные. Прежде чем приступить к замене таких элементов необходимо, как правило, выполнить некоторую предварительную работу. При отсутствии напряжения питания вся информация о конфигурации вашей системы, хранимая в CMOS, естественно пропадает, поэтому если вы не хотите вызывать специалистов для настройки компьютера, поработайте сначала несколько минут с программой установки (Setup), чтобы тем или иным образом сохранить необходимую информацию о системе (проще и надежнее всего переписать на бумагу). Кстати, при замене самих элементов постарайтесь не перепутать «плюс» с «минусом».

Следует помнить также, что литиевые элементы обычно нельзя перезаряжать.

После тестирования и инициализации видеоконтроллера становится возможным вывод сообщений на экран монитора.

На завершающей стадии POST осуществляется проверка и инициализация устройств, выполняющих связь компьютера с внешним миром, - клавиатуры, дисков, последовательных и параллельных портов и т. п.

На компьютерах класса AT последняя фаза POST начинается, как правило, с проверки данных, сохраняемых в CMOS RAM. Полученные данные о конфигурации системы помогают POST выполнить оставшуюся работу. Неисправность CMOS RAM вполне может быть связана с разрядом (истощением) батареек, обеспечивающих энергонезависимость этого типа памяти. Важнейшей операцией POST на текущем этапе является инициализация видеосистемы компьютера. После выполнения этой работы POST уже может выдавать на экран различные сообщения. С этого же момента на экран могут выдаваться и диагностические сообщения об исправности периферии (Приложение 2).

Процедура POST вначале сканирует память в поиске видеоRОМ BIOS в диапазоне С000: 0 до С780: 0. Прежде всего происходит подсчет контрольной суммы, найденной ROM BIOS, затем ей передается управление. Происходит инициализация видеоадаптера, и на экране появляется курсор. Если ROM BIOS на плате адаптера не найден, инициализация видеоадаптера происходит с использованием драйвера из системной ROM BIOS.

Кроме видеоадаптера, в компьютере могут быть установлены и другие устройства, имеющие собственные ROM BIOS. Это, например, некоторые контроллеры жестких дисков (XT, ESDI, SCSI), сетевые адаптеры и т. п. Их поиск выполняется в диапазоне адресов С800: 0 - DF80: 0 с инкрементом в 2 Кб. После подсчета контрольной суммы ROM BIOS ей на время передается управление. В противном случае высвечивается ошибка

хххх ROM Error,

где хххх - адрес начального сегмента соответствующей ROM BIOS. При возникновении проблем с этими адаптерами рекомендации остаются прежними. Выключите компьютер, осмотрите саму плату и подключенные к ней кабели, проверьте надежность контакта микросхем в панельках, после чего снова включите компьютер.

После инициализации видеосистемы POST тестирует оставшуюся оперативную память компьютера. Обычно эта работа сопровождается «щелчками» из динамика и визуализацией работоспособности количества проверенных килобайт. Если переключатели на системной плате (для ХТ- компьютеров) установлены неправильно или обнаружена неисправная микросхема, POST выдает на экран соответствующее сообщение. В зависимости от типа BIOS в этом сообщении тем или иным образом указывается адрес, где именно произошла ошибка (parity error).

Так, для BIOS IBM XT/A и AMI используется линейная адресация типа ххххх (шестнадцатиричный код), а, например, в сообщении BIOS Phoenix может применяться запись типа

сегмент: смещение (хххх; хххх)

Стоит отметить, что в процессе POST всегда проверяется содержимое ячейки памяти по адресу 0: 0472. Если в ней содержится шестнадцатеричное число 1234п, то выполняется «теплый» рестарт, т. е. процедура проверки всей оперативной памяти опускается. Это происходит обычно после нажатия трех клавиш: Ctrl-Alt-Del при включенном компьютере.

После тестирования памяти процедура POST проверяет работоспособность клавиатуры. Если на экране появляется сообщение «Keyboard Error», то сначала выключите компьютер. Затем проверьте, правильно ли подключена клавиатура, не нарушен ли контакт, не запала ли

какая-либо клавиша, или, может быть, что-то лежит на клавиатуре. После этого снова включите компьютер. Если и в этом случае появляется вышеуказанное сообщение, то возможно поврежден кабель клавиатуры или нарушен контакт в одном из разъемов.

Проверка микросхем последовательных портов и контроллера жестких дисков происходит вслед за проверкой клавиатуры. Заметим, что если контроллер жесткого диска отсутствует или не подключен, никакого диагностического сообщения выдаваться не будет.

Нормальное завершение процедуры POST обычно сопровождается одним коротким гудком динамика. После этого начинает работать не менее важная процедура - системный ROM BIOS, которая обеспечивает подготовку к начальной загрузке модулей оперативной системы. Эту функцию осуществляет программа начальной загрузки (ROM Bootstrap Routine), хранящаяся в ROM BIOS. Иногда эту программу называют также просто «начальный загрузчик». Вышеназванная программа первым делом пытается считать сектор 1 (головка О, цилиндр 0) с устройства А: в определенную память компьютера по адресу 0: 7COOh. Если в накопитель вставлена несистемная дискета (или ее загрузочный сектор поврежден) для версий MS-DOS выше 4, 0, выдается сообщение:

Non-System disk or disk error Replace and press any key when ready

В такой ситуации можно либо заменить дискету на исправную (системную), либо, удалив дискету на приводе А:, нажать любую клавишу на клавиатуре и попытаться загрузиться с жесткого диска. В последнем случае программа начального загрузчика BIOS попробует прочитать тот же физический сектор по тому же адресу в память, но уже с первого винчестера (устройства С:). Тут следует, правда, оговориться, что такой порядок действий характерен для большинства настольных компьютеров, но он целиком зависит все-таки от BIOS. В частности, в некоторых BIOS предусматривается на выбор несколько вариантов загрузки, например, только с С:, сначала с А:, потом с С: или наоборот. Кстати, если операционной системы нет ни на одном из носителей, компьютер выдаст сообщение:

Operating system not found

Если в оперативную память успешно считан с винчестера Master Boot-сектор, то управление передается программе IPL1. Эта программа сканирует содержание таблицы деления диска (Partition Table) в поисках активного раздела. Как известно, активный (загружаемый) раздел в поле «Признак Загрузки» содержит код 80h, а остальные разделы помечены кодом 00h. Программа IPL1 считывает сектор, номер которого находится в поле «Начало раздела», а именно, в трех байтах, следующих за кодом 80h. В этих байтах находятся номера головки, сектора и цилиндра стартового сектора раздела. Выбранный таким образом сектор является Boot-сектором активного раздела винчестера, а его содержание аналогично содержанию Boot-сектора флоппи-диска,

Программа IPL1 может выдавать на экран три сообщения. Например, если Partition Table содержит более одного загружаемого раздела, то выдается сообщение

Invalid Partition Table

Если Boot-сектop активного раздела не удается считать в память, то выдается сообщение

Error loading operation system

Ну, а если в Boot-секторе отсутствует сигнатура OAA55h, то на экране монитора может появиться надпись

Missing operating system

Это же сообщение может появиться, если винчестер в SETUP выставлен неверно.

Напомним, что начальная инструкция JMP в Boot-секторе выполняет переход на точку входа программы IPL2. Эта программа, в свою очередь, используя информацию из блока параметров BIOS (ВРВ), определяет, являются ли два первых файла в корневом оглавлении диска модулями DOS (MSDOS. SYS и 10. SYS). Затем IPL2 загружает эти файлы в младшие адреса памяти (70: 0000h) и передает управление на I0. SYS. Далее следует процесс инициализации, выполняемый средствами самой DOS.

Отметим, что POST достаточно поверхностно проверяет работоспособность ОЗУ. Это же можно сказать и о некоторых диагностических программах. Однако при загрузке драйвера расширенной памяти типа HIMEM. SYS происходит еще одна проверка памяти, причем по другим критериям. Если при этом выдается сообщение об ошибке, то скорей всего, проблемы с памятью все-таки есть. Они могут быть связаны с использованием различных модулей SIMM в одном банке, слишком большим временем доступа, а также с ошибками в cache-памяти. Для начала можно попробовать отключить в SETUP внешний и внутренний кэш. Если это не помогло, то необходимо заменять модули ОЗУ, так как такие ошибки будут приводить к зависанию программ.

3. Диагностика ПК. Методы диагностики

Для устранения неисправности требуется сначала локализовать первичное место возникновения ошибки. Процедура локализации называется диагностикой.

Диагностика бывает 2 видов:

Программная диагностика

Диагностики с использованием диагностического оборудования

Программная диагностика возможна только в том случае, когда полностью работоспособна основная часть компьютера. Примером программы может служить Microsoft Diagnostics для DOS, Norton Diagnostics фирмы Symantec, а также CheckIt фирмы Touchstone.

В тех случаях, когда использование программной диагностики невозможно, единственным выходом является использование некоторых специальных программно- аппаратных средств – диагностических наборов, которые чаще всего могут установить причину возникшей неисправности.

Информировать о том, как проходит диагностика компьютера, процедура POST, вообще говоря, может тремя различными способами: звуковыми сигналами, сообщениями на дисплей и выдачей шестнадцатеричных кодов в определенный порт ввода-вывода. Из этих трех способов наименее известным является последний, но на нем основано большинство диагностических плат и наборов.

Сигнализация звуковыми сигналами осуществляется через динамики компьютера последовательностью коротких и длинных гудков.

К сожалению, точную информацию о звуковых сигналах различных современных BIOS (фирм AWARD и AMI) найти нелегко. Неработоспособность видеокарты (например, плохой контакт в слоте, полностью неработающая видеопамять, ошибки в ПЗУ видеокарты) обычно приводят к серии коротких гудков (от трех до десяти, иногда разной длительности). Гудки низкого тона, или короткие серии гудков более высокого тона часто связаны с проблемами ОЗУ: незаполненностью банка ОЗУ, плохим контактом в разъеме, ошибками в первых 64 Кб. Если неисправен сам процессор (или плохой контакт в гнезде процессора), то компьютер просто молчит. К полному молчанию приводят и серьезные нарушения на самой системной плате.

Что касается вывода сообщений на дисплей, то очевидно, что такая операция осуществима лишь в том случае, когда видеоподсистема и ряд других компонентов компьютера в полном порядке. Обычно такое сообщение состоит из цифрового кода и краткого комментария. Например:

1790-Disk0 Error.

Используя соответствующую документацию можно узнать, что данное сообщение говорит об ошибке чтения диагностического цилиндра на жестком диске 0.

Во время выполнения процедуры POST подпрограммы тестирования посылают по определенному номеру порта ввода-вывода код, соответствующий началу определенного теста. Именно этот код и могут читать специальные диагностические платы, которые при ремонте обычно устанавливаются в один из слотов на системной шине. Для индикации шестнадцатеричного номера текущего теста, как правило, используются 2 цифровых индикатора либо набор светодиодов LED (Light Emitting Diode). В случае «зависания» (остановки) компьютера при выполнении одного из тестов код теста высвечивают вышеуказанные индикаторы. Полный список POST-кодов для BIOS ведущих фирм-производителей обычно прилагается к диагностическому комплексу.

Использование диагностических наборов особенно эффективно в тех случаях, когда неработоспособной считается сама системная плата. Например, при ошибке в нулевом банке памяти сообщение о ней не может быть выведено на экран монитора (это касается EGA и VGA). Кстати, многие диагностические карты имеют специальные светодиоды (LED), которые индицируют наличие питающих напряжений +5, -5, -1- 12, -12 В. Несмотря на то, что в 95% случаев обычные диагностические карты, работающие с POST-кодами помогают отыскать неисправный элемент, существует также расширенные диагностические комплексы, которые включают дополнительное тестовое программное обеспечение.

Среди производителей диагностического оборудования можно отметить, например, такие зарубежные фирмы, как Landmark, Ultra-X и MicroSystems Development.

4. Практическая часть

Если при включении компьютера вообще ничего не происходит, то: скорее всего, отсутствует питающее напряжение 220В, либо "отошел" сетевой провод.

Если проверка показала, что здесь все в порядке, то, возможно, сломался выключатель. Для современных корпусов АТХ такая неисправность связана с отрывом или неправильным переключением провода от кнопки управления питанием к системной плате. Если при включении на мониторе не горит светодиод-индикатор питания, то значит, вышел из строя блок питания монитора.

Аналогично, если не горит светодиод "Сеть" на системном блоке и не вращается вентилятор охлаждения блока питания системного блока, то либо он неисправен, либо возникло короткое замыкание где-то в нагрузке (то есть на системной плате, или в винчестере, или в дисководах, или...) и сработала защита в блоке питания.

Для анализа возникшей ситуации необходимо открыть корпус системного блока и отключить все устройства потребления (системную плату, флоппи-дисководы, CD-ROM, винчестер). Затем попробовать включить блок питания. Если вентилятор блока начинает вращаться, то проблем с блоком питания скорее всего нет. Для включения (проверки) блоков питания АТХ необходимо закоротить зеленый и любой черный провода в разъеме, который подключается к системной плате (номера контактов 13 и 14). Это можно сделать с помощью жесткого провода, например разогнутой обычной канцелярской скрепки.

Отметим, что при таком тестировании некоторых блоков питания необходимо подключить какую-либо нагрузку (например, винчестер), так как многие импульсные блоки питания не запускаются без нагрузки.

В импульсных блоках питания (это достаточно стандартные устройства) чаще всего выходят из строя первичные цепи: два силовых транзистора, диодный мост и сглаживающие конденсаторы. Замена транзисторов на отечественные аналоги нежелательна.

Можно также проверить тестером соответствие напряжений и уровень сигнала Power Good (см. разд. «Ремонт блоков питания и мониторов»). Если с блоком питания все в порядке, то надо поискать возможные места возникновения короткого замыкания: может быть, случайно в какой-либо разъем попала металлическая стружка. Чаще всего короткое замыкание возникает при некачественной установке системной платы на шасси (особенно если под платой осталась неиспользуемая металлическая втулка или попал другой посторонний токопроводящий предмет, например, винт крепежа).

Возможным источником короткого замыкания является, как ни странно, динамик (Speaker). Поэтому нужно внимательно осмотреть места крепления проводов к динамику, а вообще-то на этапе тестирования короткого замыкания его лучше отключить.

Устранив явные места возможных замыканий, необходимо последовательно подсоединить все устройства, начиная с системной платы, и каждый раз проводить контрольное включение блока питания. Таким образом, источник замыкания будет найден. Кратковременные короткие замыкания ПК не очень страшны, так как в исправном блоке питания должна успеть сработать защита, и все напряжения скачком падают до нуля. Однако такое экстренное выключение чревато потерей информации в ОЗУ и на дисках, и даже более серьезными нарушениями в файловой структуре дискет и винчестера. Поэтому после восстановления работоспособности ПК надо обязательно тщательно протестировать жесткий диск и дискеты (если они использовались в момент возникновения замыкания или просто случайного экстремального выключения).

Возможна ситуация, когда блок питания в порядке, светодиод Power на лицевой панели горит, слышен звук вращения винчестера, но больше ничего не происходит. Здесь «простой» неисправностью может быть запинание или нарушение работы кнопки RESET. Поэтому при дальнейшем исследовании проблемы провод RESET надо сразу отключить от системной платы.

Причиной выхода из строя блоков питания являются броски напряжения в сети: а также перегрев из-за плохого охлаждения (неисправность, сильное загрязнение вентилятора).

Если при включении системного блока слышны необычные звуковые сигналы, то это однозначно говорит о наличии неисправностей. К сожалению, идентифицировать неисправность с помощью гудков не слишком просто. Чаще всего неисправный компьютер просто "молчит". Если же звуковые сигналы имеются, то для каждой версии BIOS они довольно сильно отличаются, и воспользоваться данными предыдущей главы почти никогда не удается. Рискнем все-таки сказать: короткие частые гудки - неисправна видеокарта, три-четыре гудка (низкого или обычного тона) - неисправна память.

Многие современные BIOS также с помощью звуковых сигналов сообщают о нарушении подключения клавиатуры и монитора. Поэтому прежде чем открывать корпус и заниматься поиском неисправностей внутри, следует проверить качество всех внешних подсоединении. Так, при включении ПК на клавиатуре мигают обычно все три светодиода. Это говорит о том, что питание 5 В на клавиатуру подано.

Для изучения звуковой диагностики собственного ПК можно, например, отключать клавиатуру и, включая ПК, послушать характер гудков (их может и не быть). Затем такую же процедуру можно проделать с отключением монитора, отсоединением системной платы, видеокарты и, наконец, модулей памяти. При каждой такой искусственной неисправности серии гудков будут отличаться друг от друга.

Процесс диагностики полностью "мертвого" компьютера наиболее сложен. Для начала следует все-таки убедиться в работоспособности монитора и видеокарты (или просто заменить их, взяв от заведомо работающего компьютера). Заметим, что для начала неисправностей необходимо постоянно иметь заведомо исправную видеокарту, лучше с разъемом PCI, Для этого вполне подойдет любой устаревший, но нормально функционирующий видеоадаптер.

Затем нужно отсоединить все имеющиеся платы от системной платы (модемы, контроллеры, мультикарту и т. д.), оставив лишь видеокарту. Также следует отсоединить питание от винчестера, дисководов, индикатора частоты и т. д. Если контроллеры дисководов и портов интегрированы на системной плате, то надо отсоединить все шлейфы, а также провод кнопки "Reset". Затем попытаться включить блок питания.

Если светодиод "Сеть" не светится, а вентилятор в блоке питания не работает, то необходимо выключить компьютер, отсоединить питание от системной платы и подсоединить питание к флоппи-дисководу.

Если блок питания после включения не оживет, то неисправен именно он. В противном случае следует искать короткое замыкание в цепях системной платы и устранять его, вплоть до замены системной платы.

В случае, если блок питания работает нормально и светодиод "Сеть" на лицевой панели компьютера светится, надо попытаться "запустить" системную плату. Если на экране монитора появится сообщение об инициировании видеокарты, а затем начнется тестирование памяти, то можно попытаться "войта" в SETUP. Отключив в SETUP винчестер и все дисководы, следует перезагрузить компьютер и убедиться, что на экране появляется сообщение об отсутствии возможности загрузить систему. После этого системную плату в первом приближении следует считать работоспособной, и путем последовательной установки других плат можно обнаружить, какая плата приводит к неисправности. В дальнейшем эта плата подлежит замене.

Если же при исправных видеокарте и мониторе никаких сообщений на экране после включения не возникает, то неисправны либо процессор, либо оперативная память, либо сама системная плата. Последовательно заменяя процессор и всю память (если это возможно), следует попытаться найти неисправность. Обычно все же при полностью неисправной памяти компьютер способен сообщить об этом с помощью звуковых сигналов. При этом, возможно, просто нарушился контакт между модулем памяти и системной платой.

Если ничто не помогает, надо ослабить крепление системной платы, попробовать более плотно вжать все микросхемы, которые вставлены в панельки (BIOS, caсhe и т. д.) и сделать последнюю попытку включить компьютер. Если результат нулевой, то вывод неутешителен: системную плату надо менять.

На современных системных платах ремонтопригодными являются только исправления явных нарушений в контактах разъемов (грязь, стружка, погнутые и даже сломанные выводы или контакты), а также замена (перепрошивка Flash) BIOS.

4.1 Перепрошивка BIOS

Напомним, что BIOS - это совокупность микропрограмм, записанных в микросхему ПЗУ. На старых системных платах (286-486 и ранние модели Pentium) BIOS записывался в микросхему ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием информации. На современных платах BIOS помещается в микросхемы Flash-памяти, которые допускают электрическую перепрошивку прямо на системных платах. Ко многим системным платам прилагается дискета, на которой записана программа для прошивки таких микросхем и сам файл BIOS.

Микросхемы BIOS устанавливаются в специальные панельки-«кроватки», и их можно легко заменять. Лучше всего прошивать ПЗУ с помощью специального прибора - программатора, который позволяет считывать данные из ПЗУ, записывать их в виде файла и, конечно, прошивать заданную программу в ПЗУ.

При выходе именно программы BIOS из строя, можно найти аналогичную микросхему (с идентичной системной платы или, в крайнем случае, с платы с одинаковым чипсетом), вынуть микросхему BIOS, затем, вставить ее в программатор, считать версию BIOS, вставить испорченную микросхему и перепрошить ее. С Flash-памятью можно обойтись без программатора. Но следует помнить, что прошивка BIOS - крайне ответственная процедура, и делать ее надо действительно по необходимости.

4.2 Неисправность HDD

При поломке жесткого диска динамик в большинстве случаев помощи не окажет. Важно помнить, что ремонт внутренней части HDD возможен только в специальных мастерских.

Вообще говоря, основные неисправности IDE-винчестеров можно разделить на несколько групп:

неисправности, связанные с начальной инициализацией;

неисправности схемы управления шпиндельным двигателем;

неисправности схемы управления позиционированием;

неисправности канала чтения-преобразования данных;

неисправности канала записи и схемы перекомпенсации данных;

разрушение служебной информации.

Наиболее распространены следующие неисправности HDD:

После установки нового или подключения второго винчестера компьютер при включении остается «мертвым», постоянно горит светодиод HDD. Скорее всего, это связано с неправильным подключением шлейфа, наличием на одном шлейфе двух устройств с одинаковым режимом Master или Slave, или плохим контактом в разъеме питания какого-либо устройства.

Дело в том, что ЕIDE-контроллер на системной плате является просто буфером между системной шиной и IDE шиной, и появление неправильных сигналов в IDE-шлейфе способно нарушить работу всей системной шины.

SETUP компьютера «не видит» винчестера. В этом случае следует проверить надежность соединения контактов плоского кабеля от контроллера IDЕ к винчестеру и разъема питания. Затем проверить кабели на отсутствие механических повреждений. Если вышеуказанные действия не привели к желаемому результату, то следует подключить заведомо исправный винчестер. Если в SETUP не определяется и он, то неисправен контроллер IDE или системная плата.

На винчестере появились bad секторы, которые тестируются с помощью NDD, CHECKIT, Scandisk или определяются при форматировании. Подобная неисправность может появиться из-за повреждения рабочих поверхностей винчестера или некорректной работы программного обеспечения. Выяснить это достаточно просто.

Загрузив компьютер с дискеты, содержащей только системные файлы операционной системы, выполнить проверку HDD из диагностической программы Checkit или подобной. Если в результате проверки сообщений об ошибках выдано не будет, то следует скопировать все необходимое программное обеспечение на дискеты и заново отформатировать винчестер. Перед форматированием надо записать нули в первые физические (не логические!) секторы винчестера при помощи программы Diskedit из комплекта NU. Если после этого Checkit снова выдаст сообщение об ошибке, то это - дефект поверхности, и при первой возможности вы должны заменить винчестер.

Винчестер проходит все тесты, определяется в SETUP, форматируется. Но загрузка с него не происходит. Скорее Бсего, причиной неисправности является несоответствие современных атрибутов типа РIO-моды, Blоск-моды и других типу винчестера. Можно попробовать в утилите SETUP отключить В1оск-моду и уменьшить значение РIO-моды, например, со значения от РIO = 4 до РIO = 3. К сожалению, случается, что эти действия не помогают. В этом случае возможно неисправен BIOS винчестера и HDD подлежит ремонту в специализированной мастерской.

Частая ошибка при установке и разбивке нового винчестера - отсутствие признака активного раздела. Компьютер обычно выдает «загадочное» сообщение "ROM BASIC Error". Для исправления этой ошибки достаточно с помощью FDISK указать диск С: активным.

4.3 Ремонт флоппи-дисковода

Вообще говоря, отказ работы флоппи-дисковода встречается достаточно редко. Обычно это связано с нарушением контактов питания, неправильным подключением шлейфа, слетанием установок SETUP. Чаше выходит из строя контроллер (мультикарта), либо нарушается контакт между системной платой и мультикартой, Эти проблемы решаются достаточно легко.

Бывает так, что на нормально работающем компьютере флоппи-дисковод плохо читает или записывает информацию на дискетах. Чаще всего это свидетельствует о плохом качестве самих дискет. Однако если на других компьютерах дискеты читаются нормально, то следует сделать вывод о неисправности дисковода.

Причины могут быть следующие:

неправильно выставлен тип в SETUP («слетел» SETUP) - установить правильно;

нарушился контакт в разъемах - открыть корпус, снять шлейф, аккуратно надеть обратно;

неисправен контроллер дисковода (мультикарта) - как правило, сам компьютер при включении об этом сообщает - заменить МЮ;

загрязнение дисковода - использовать специальную чистящую дискету - и ничего другого;

действительно серьезная поломка, требующая замены дисковода.

Иногда бывает ситуация, когда флоппи-дисковод читает только первую вставленную дискету, а все последующие - нет. Причиной этой неисправности является отсутствие сигнала о смене дискеты (DC-disk changed), который проходит по крайнему 34 проводу интерфейса. Датчиком смены дискеты является оптоэлектронная пара, установленная в дисководе. Следовательно, более точными причинами могут быть:

загрязнение или неисправность оптопары;

нарушение контактов в разъемах, к которым подсоединяется интерфейс;

обрыв 34-го провода в шлейфе;

неисправность контроллера на плате (обрыв дорожки).

4.4 Устройство и ремонт дисковода (на примере CD-ROM)

Типовой привод CD-ROM состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера (IDE), разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.

Ремонт электронной платы CD-ROM требует значительных знаний. Из доступных среднему мастеру видов ремонта отметим замену регулятора напряжения (КРЕН, имеет вид мощного транзистора). Обычно такой КРЕН стоит недалеко от разъема питания, и иногда от перегрева нарушаются контакты в месте пайки, или он вообще выходит из строя. Если при подаче питания светодиод на панели CD-ROM не светится, и вообще нет никаких «признаков жизни», можно попробовать «пропаять» КРЕН или заменить его. Часто эта неисправность встречается у 8-16-скоростных CD- ROM фирмы FUNAI.

Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью. Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика. Двигатель используется для разгона и торможения диска.

На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется с помощью шайбы, расположенной с другой стороны диска. Подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.

Система оптической головки состоит из самой головки и устройства ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывает перемещение линзы и перефокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерции такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.

Если CD-ROM вроде бы все делает правильно, а диски не читаются или читаются плохо, надо сначала попробовать понизить значение режима PlO-mode в SETUP, а если это не помогло, можно осторожно разобрать CD-ROM и протереть (крайне аккуратно!) оптическую головку спиртом, возможно, она сильно загрязнена. Но вообще-то для этих целей лучше использовать специальный чистящий диск

Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой или червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче - подпружинные шарики, при зубчатой - подпружинные в разные стороны пары шестерней.

Система загрузки диска выполняется в двух вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя.

На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками. Кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляется при нажатии на торец регулятора.

Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно, например: при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т. п. В отверстие надо вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать, при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.

5. Заключение

В данной работе мною был проведен анализ причин неисправностей основных узлов компьютера и описание методов его ремонта и диагностики.

В заключении хочу подвести итог, обозначив особенности проведения диагностики ПК.

Стоит помнить, что BIOS разных фирм имеют свой набор звуковых кодов, поэтому для правильного использования нужно точно знать какая фирма выпускает BIOS этой марки.

С помощью звуковой диагностики не всегда можно определить причину неисправности.

Когда поломка локализована, нужно помнить, что ремонт детали не всегда имеет смысл. Замена оригинальной микросхемы на плате, если учитывать время, затраченное на поиск аналога, доставку и саму стоимость микросхемы, а также риск неудачного ремонта – все это может выйти гораздо дороже по цене, чем просто замена материнской платы на новую.

6. Список литературы

Электронный учебник «Repair’s for Users» www.cd4user.net

Скотт Мюллер «Модернизация и ремонт ПК»

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайтов:

www.compress.ru

www.instrcomp.ru

www.pc-m.ru

www.overclockers.ru

Приложение 1

Звуковые сигналы BIOS разных производителей

AMI
сигналы	Возможная неисправность
Нет сигнала	Неисправен или не подключен к материнской плате блок питания.
1к	Один сигнал обозначает успешное завершение POST проверки.
2к	Ошибка четности ОЗУ
3к	Ошибка в первых 64 кБ ОЗУ
4к	Неисправность системного таймера
5к	Неисправность CPU (процессора)
6к	Неисправность контроллера клавиатуры
7к	Неисправность системной платы
8к	Проблемы с памятью видеокарты
9к	Ошибка контрольной суммы BIOS
10к	Невозможна запись в CMOS
11к	Неисправна внешняя cache-память (установленная в слотах на материнской плате). Актуально для очень старых ПК.
1д+2к	Проблемы с видеокартой
1д+3к	Проблемы с видеокартой
1д+8к	Не подключен монитор
AWARD
сигналы	Возможная неисправность
Нет сигнала	Неисправен или не подключен к материнской плате блок питания.
Непрерывный	Неисправен блок питания
1к	Один сигнал обозначает успешное завершение POST проверки.
2к	Обнаружены незначительные ошибки. На экране монитора появляется предложение войти в программу CMOS Setup Utility и исправить ситуацию. Проверить надежность крепления шлейфов в разъемах жесткого диска и материнской платы.
3д	Ошибка контроллера клавиатуры
1д+1к	Ошибки в ОЗУ
1д+2к	Ошибка видеокарты
1д+3к	Ошибка инициализации клавиатуры
1д+9к	Ошибка при чтении из ПЗУ
к, повторяющийся	Неисправен блок питания
д, повторяющийся	Проблемы с ОЗУ

Приложение 2

Экранные сообщения POST

Сообщение	Описание
BIOS ROM checksum error - System halted (Ошибка контрольной суммы ПЗУ BIOS — система установлена)	Контрольная сумма кода BIOS, которая хранится в микросхеме BIOS, неверная, а значит, программный код BIOS поврежден. Свяжитесь с поставщиком системы, чтобы заменить BIOS
CMOS battery failed (ошибка батареи CMOS)	Батарея CMOS неработоспособна, ее следует заменить.
CMOS checksum error - Defaults loaded (Ошибка контрольной суммы CMOS — загружены стандартные параметры)	Контрольная сумма CMOS неверна, поэтому система загрузила стандартную конфигурацию, ошибка контрольной суммы может говорить о том. что содержимое микросхемы повреждено. Кроме того, подобные проблемы могут быть связаны с тем, что батарея разряжена. Проверьте батарею и замените ее при необходимости.
Display switch is set incorrectly (Параметры дисплея заданы неверно)	На системной плате может присутствовать переключатель, с помощью которого задается режим работы видеоадаптера: монохромный или цветной. Данное сообщение указывает на то, что переключатель установлен не в то положение, которому соответствуют установки BIOS Setup. Выключите компьютер, проверьте, какие установки должны быть заданы, после чего измените положение перемычки или же загрузите программу BIOS Setup и задайте необходимый параметр в разделе VIDEO (Видео).
Press ESC to skip memory test (Нажмитe ESC, чтобы пропустить тест памяти)	Пользователю предоставляется возможность нажать клавишу <Esс>, чтобы пропустить тест памяти.
Floppy disk(s) fail (Ошибка дисковода)	Невозможно обнаружить или инициализировать накопитель на гибких дисках или его контроллер. Проверьте, правильно ли заданы параметры контроллера. Если в системе отсутствует накопитель на гибких дисках, убедитесь в том, что в программе BIOS Setup в разделе Floppy Drive (дисковод) задано значение NONE (Нет) или AUTO (Авто)
HARD DISK initializing. Please wait a moment (Инициализация жесткого диска. Пожалуйста, подождите немного)	Для инициализации некоторых жестких дисков требуется немного больше времени.
HARD DISK INSTALL FAILURE (Ошибка установки жесткого диска)	Невозможно обнаружить или инициализировать жесткий диск или его контроллер. Проверьте, правильно ли заданы параметры контроллера. Если жесткий диск не подключен, убедитесь в том, что в программе BIOS Setup в разделе Hard Drive (Жесткий диск) задано значение NONE (Нет).
Hard disk(s) diagnostics fail (Ошибка диагностики жестких дисков)	Система может выполнять определенные операции по диагностике жестких дисков. Данное сообщение отображается в том случае, если одна или несколько процедур проверки не могут быть выполнены.
CPU at nnnn (ЦПУ на nnnn)	Отображает рабочую частоту центрального процессора.
Keyboard error or no keyboard present(Ошибка клавиатуры или клавиатура отсутствует)	Инициализация клавиатуры невозможна. Убедитесь в том, что клавиатура подключена должным образом, а также в том, что при выполнении процедуры POST не нажаты никакие клавиши. Чтобы отключить проверку клавиатуры, в программе BIOS Setup следует активизировать параметр HALT ON ALL, BUT KEYBOARD (Останов системы при любых ошибках, кроме ошибок клавиатуры). После этого BIOS будет игнорировать ошибки или отсутствие клавиатуры при прохождении процедуры POST.
Keyboard is locked out - Unlock the key (Клавиатура заблокирована — отпустите клавишу)	Как правило, данное сообщение указывает на то, что при проверке клавиатуры нажата одна из клавиш. Убедитесь в том, что на клавиатуре ничего не лежит.
Memory Test: (Проверка памяти:)	Данное сообщение отображается при выполнении полной проверки памяти; при этом постоянно отображается объем памяти, который осталось проверить.
Memory test fail (Ошибка проверки памяти)	Если при прохождении процедуры POST обнаруживаются ошибки памяти, на экране отображаются сведения об источнике ошибки.
Override enabled - Defaults loaded (Замещение разрешено — загружены стандартные параметры)	Если система не может загрузиться при использовании текущих установок CMOS, BIOS может заменить текущую конфигурацию набором стандартных параметров, обеспечивающих наиболее стабильную работу системы.
Press TAB to show POST screen (Нажмите TAB для отображения экрана процедуры POST)	Производитель системной платы может заменить стандартный экран POST Award BIOS графическим изображением, добавление этого сообщения позволяет при необходимости отобразить стандартный экран процедуры POST.
Primary master hard disk fail (Ошибка основного ведущею жесткого диска)	Процедура POST обнаружила ошибки при инициализации основного ведущего жесткого диска
Primary slave hard disk fail (Ошибка основного ведомого жесткого диска)	Процедура POST обнаружила ошибки при инициализации основного ведомого жесткого диска.
Resuming from disk, Press TAB to show POST screen (Восстановление с диска, (нажмите TAB для отображения экрана процедуры POST)	Phoenix Technologies предлагает функцию сохранения на диске для портативных компьютеров, данное сообщение может отображаться в том случае, если компьютер перезагружается после "спящего" режима.
Secondary master hard disk fail (Ошибка дополнительного ведущего жесткого диска)	Процедура POST обнаружила ошибки при инициализации дополнительного ведущего жесткого диска.
Secondary slave hard disk fail (Ошибка дополнительного ведомого жесткого диска)	Процедура POST обнаружила ошибки при инициализации дополнительного ведомого жесткого диска.