笔记本主板维修教材(笔记本专业制造工厂工程师编写)课件

12/13/2022主机板的功能維修

Department:PCAPlantTroubleshootingPreparedby:Iceboy.zhaoDate:02/02/2002ver:0112/11/2022主机板的功能維修Department1主機板的啟動過程M/B維修的基本理念和維修思路&方法維修實例主机板的功能維修

12/13/2022主机板的功能維修12/11/20222ATSTROUBLESHOOTING

微机的啟動過程:

整個微机的開机過程分為硬件啟動和軟件啟動﹐硬件啟動是指POWER的動作過程﹒而軟啟動部分是指BIOS的POST過程﹒先是硬件啟動而后是軟件啟動,了解微机的開机過程,對主板功能維修是很重要的,因為很多功能不良板﹐特別是無顯示的板﹐可以從DEBUGECARD上診斷系統運行的位址﹒使分析問題做到有的放失,不至于瞎子摸象﹒

硬件啟動部分一:ATXPOWER的工作原理示意圖:SOUTHBRIDGER1BCEC1POWERCONNECTOR5V-SBPS-ONPGR2SUSCPGQ812/13/2022微机的啟動過程:整個微机的開机過程分為硬件啟3二:硬件啟動原理:

在常態下POWER中的PS-ON是高電平,只有當PS-ON處于低電平時,POWER開始工作.如上圖,在常態時,SOUTHBRIDGE的SUSC#應為高電平,因為此信號是低電平有效,此時三極管的基極為低電平,三極管截止,5V-SB直接加到PS-ON,使電源保持OFF,.POWER無法輸出各組電壓和PG信號,系統無法工作.當POWERBUTTONBOARD触發有效時﹐SUSC#為保持低電平,此時三極管的基极為高電平導通,5V-SB直接接地,從而PS-ON被拉低,POWER工作,同時向S/B,N/B及CPU發送PG信號,當S/B接到PG,CLOCKGENERATION送來的CLOCK時開始工作,並輸出RESET#到ISA,PCI,AGP總線,N/B收到PG,PCIRESET#及CLOCK后輸出CORREST#給CPU,CPU接到CORREST＃信號﹐開始動作并送出FFFFFFF0地址透過S/B,N/B指向BIOS.硬件啟動部分到此結束,系統啟動權交由BIOS.進入軟啟動狀態.軟啟動過程

軟件啟動過程主要是BIOS(BaseInputOutputSystem)的POST(PowerOnSelfTest-上電自檢).CPU工作后,系統的高端內存的分布如下:A0000…BFFFF:為VIDEOMEMORYC0000…C7FFF:為VGABIOSC8000…CFFFF:為I/OROME0000…FFFFF:為系統BIOSCPU复位時,將CS=FFFF,IP=0000,准備從FFFF0處進行POST自檢程序,稱為FETCHCODE.CPU在每一個FETCHCODE周期會連續發出32個20位地址(分8次從PCI總線上取得數据,運行1次所取微机的啟動過程12/13/2022二:硬件啟動原理:軟啟動過程微机的啟動過程14得的數据以PCI上的TRDY和IRDR信號為標志,而期間SOUTHBRIDGE負責將每個地址傳送到ISA總線並從BIOS中獲取數据,由于BIOS上僅有8位數据,故SOUTHBRIDGE每讀BIOS數据4次(以I/OTRDY#為標志)才發出TRDY和IRDY信號向CPU傳送,傳送8次后,CPU從FFFF0開始執行數据中的代碼,其后,進行下一次的FETCHCODE.CUP正是以這樣的方式完成BIOS的整個POST過程.ACHECK8253T/CCheckDMACONTROLLERBPOST詳細流程圖:CPUTESTCHECKROMABInitializationKeyboardcontrollerCheckCMOSTestCacheCheckK/BType,SetNumlockInitializationVideoAdapterSTART微机的啟動過程Check16KBMemoryC12/13/2022得的數据以PCI上的TRDY和IRDR信號為標志,而期間SO5ReportresultofPOSTInstalloperationsystemWaitforUserStartDownServeReturn

軟啟動BIOS的POST流程圖至此﹐BIOS的POST已完成以下為POST后的系統狀況TestDMAInterruptCounterTestBase/ExtentMemoryInitializationMouse,HDD,FDDSetRamdata,RommapandSystemspeedBoot微机的啟動過程12/13/2022ReportresultInstallWaitforS6一:一般性故障和關鍵性故障:

主板上的CPUchip,ROMBIOS,chip-set,timercircuit,power,CLKgenerator﹑DMAController及RAMUNIT以及DRAM刷新等線路有故障﹐將會引起整個主机板無顯示﹐在POST（POWERONSELFTEST）過程中﹐一般以初始化顯示介面為界線﹐之前出現之故障稱為關鍵性故障﹐之后出現故障稱為一般性故障﹐在一般性故障時屏幕有錯誤之提示信息出現﹐可供我們來查找／區分故障,一般較易維修﹒關鍵性故障時﹐屏幕無任何顯示即無任何FAIL信息可供參考﹒因此,必須借助某些工具來診斷,常用的如DEBUGCARD,分PCI与ISA之分,其工作原理大致相同,只是使用之接口有异.二:DEBUGCARD檢修故障M/B之操作過程

A.DEBUGCARD原理,通過接入ISABUS或PCIBUS,在MB執行POST過程時,用來顯示和讀取該BUS運行時的狀態,或通過ERRORCODELED來顯示故障代碼,若某部分檢測PASS,則拋個代碼到80H/84HPORT,便繼續執行下一條POST指令,如果FAIL,便HOLD此代碼,此時維修人員便可根据相關代碼及資料來判斷故障范圍,加以維修.B.用DEBUGCARD偵測故障之方法眾所周知,微机在啟動時,都會執行一個POST過程,此POST之軟体存在MB之ROM中,開机時系統會調用此程序來對主机板上之硬件部分進行詳細檢測,當發現問題時便會當下來,利用這一過程,借助于万用表﹑示波器﹑DEBUGCARD等一些檢測項可以方便地定位和發現問題之所在﹒充分利用POSTM/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/202212/11/20227資源來判斷故障:首先要考慮開机CPU執行的第一個CPU周期是選中ROM芯片﹐在主机板上稱作BIOS（BASICI／OSYSTEM)反复利用開机瞬間測試BIOS芯片的CS(CHIPSELECT)信號﹐若發現有L電平出現﹐說明開机后BIOS被選中﹐否則不被選中﹒這里必須強調一點,一定要在開机瞬間測試CS引腳,因為剛開机CPU复位后,工作于實模式,复位后執行的第一條指令永遠存在于存儲器物理地址FFFFFFF0H處開始的存儲單元中.為了執行第一條指令,CPU必須先執行一個讀指周期,從FFFFFFF0H處開始的存儲單元中讀取DATA,因此CPU复位后執行的第一個周期為讀指周期.CPU輸出的第一個地址信息為FFFFFFF0H.由該地址選定的芯片一定是BIOS芯片.這就是我們一再聲明要反复利用開机瞬間測試BIOS芯片CS的原因,如果開机時CPU不能選中BIOS芯片自然就不能進入POST,也就無任何顯示了.若開机后,BIOS被CPU選中了,這時緊接著應測試BIOS芯片的OE信號,只有此信號有效時,BIOS內的DATA才能輸出到總線上,否則便會無輸出,這也是造成無顯示之另一重要的原因.當CS/OE信號都正常時,說明CPU訪問BIOS与BIOS送出DATA動作基本正常,接下來檢修的部分應該考慮是否為BUS問題,當然包括各BUSCONTROLLER之正常工作條件及良好的物理傳輸CHANNL.即BUS之COMMAND/DATA/ADDRESSLINE正常.利用ISA/PCIDEBUGCARD可以清楚地觀察BUS的動作狀態和資料交易情況,可以首先記錄下OKMB在正常之STEPBYSTEP運行時地址/數据信號之狀態,用來和故障M/BRUNM/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/202212/11/20228之RESULT做COMPARE,不難發現問題之所在.

三:

DEBUGCARD檢修實務1.以下是PCIDEBUGCARD与ISADEBUGCARD之使用原理ISADEBUGCARD是插在ISA總線上的,介于BIOS和SOUTHBRIDGE之間,而PCIDEBUGCARD是插在PCIBUS上的,對于傳統的S/NBRIDGE架构之MB而言,是介于SOUTHBRIDGE与NORTHBRIDGE之間,對于HUB架构之M/B,其作為一個DEVICE挂接在PCISLOT上,因此相比之下,有一定的局限性.

PCIDEBUGCARD在S/NBRIDGE架构中的示意圖

CPUN/BS/BHOSTBUSPCIBUSISABUSPCIDEBUGCARD切入點ISADEBUGCARD切入點M/B維修的基本理念和維修思路&方法BIOS12/13/2022CPUN/BS/BHOSTBUSPCIBUSISABU9PCIDEBUGCARD在HUB架构中

CPUGMCHBIOSPCIDEBUGCARD切入點PCIBUSLPCBUSHOSTBUSLPCBUS2.用DEBUGCARD檢修無顯示之故障板A.熟悉MB之信號流向CPUN/BORGMCHS/BORICHHASAHDADSDATA/LPCAD/LPCBIOSICHM/B維修的基本理念和維修思路&方法PCISLOT12/13/2022PCIDEBUGCARD在HUB架构中CPUGMCHBI10B:上面講過系統的硬件啟動先于軟件啟動,因此在硬件啟動完成后,CPU將發出第一條物理地址FFFFFFF0H給N/B或GMCH當FRAM#有效時,NB(GMCH)通過PCI(LPC)BUS傳輸此地址信息給S/B(ICH),由于各种BUS位數之不同,因此在相互傳輸時將會有一個等待周期,此時,經譯碼后的資料將被寄存于CHIPSET內的寄存器中,當FRAM#為H電平時,SB(ICH)向N/B(GMCH)發送DATA.C:M01檢修思路及維修實例M01為無顯示MB,即為接上OK顯示器無任何畫面出現,引起M01的原因很多,以下加以歸類/區分,供參考有代碼:根据代碼提示尋找根源無代碼:可單步執行:根据執行結果找出出錯位置并分析/維修之不可單步執行:說明系統要本沒有RUN可檢查MAINCHIP之基本信號如:供電,CLK﹑RESET﹑DEVSEL＃﹑I／OCHRDY﹑OWS.對于LPCBUS還應檢查BUS之每條LINE是否正常﹐若具有OPEN﹐SHORT將會導致導致孤燈現象﹒M01M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/2022有代碼:根据代碼提示尋找根源無代碼:可單步執行:根据執行結11有代碼之維修思路

有代碼之MB一般系統的一些基本信號均正常﹐只是BIOS在POST時初始化端口或相關設,備測試各主要芯片及檢測DRMM時出錯而HOLD﹐此時在BEBUGCARD上便會SHOWN出相對應之ERRORCODE﹐如47H表示檢測基本內存時出錯﹐其范圍涉及MEMORYCONTROLLER和交易信息傳輸通道,DRAMCHIP等以下兩例為有代碼MB之維修過程:

N0.1﹕1﹒故障現象M01

2﹒分析﹕依故障現象﹐查其代碼表所指1CH為內存檢測FAIL﹐根据此類故障現象﹐我們考慮為內存控制器到各內存插槽之間的各引腳上一些重要信號﹐如﹕SRAS﹑SCAS﹑MAA﹑MD﹑CLR等﹒以及內存控制器的各組供電﹐以及內存自檢通路等有問題﹒

3﹒維修﹕先開啟電源﹐測內存所需的電源電壓﹐時鐘CLK﹐測得系統內存界面主要供電VCC3SBY電壓正常﹐靜態100MHZ的時鐘也正常﹐測得CPU電壓正常后插上CPU﹐內存,DEBUG.開机檢測SRAS﹑SCAS＃﹐當測SRAS信號時測得它的峰值﹑平均值明顯的偏低于正常板﹐正常時平均值為3﹒3V﹐峰值為5﹒20左右﹐而此板偏低為1﹒3V左右且不穩定﹐象此類故障現象靜態電壓正常而動態偏低﹐怀疑有耦合或濾波容性元件對信號有衰減作用﹐查其圖紙和SRAS對應的有R527（10K）接地﹐而比較各板時發現此板在此處接有一電容元件﹐將其焊下再開机測試SRAS﹐峰值﹑平均值恢复正常﹐代碼跳過1C到有顯示﹐故障排除﹒

4﹒總結﹕對于涉及到內存檢測失敗的故障代碼首先測其与其它相關的重要信號是否异常﹐及去測它所需的一些工作電壓及控制信號等能測得出的﹐在檢測時能得出明顯變化的﹒如﹕CLK當使用133M頻率或有更高頻率的內存,當檢測到“28”代碼時﹐CLK將跳變到133MHZ的DIMMCLK時鐘﹒如果低的主机板上的時鐘合成電路或內存按制器FAIL都會測不到這一跳變﹒對于一些內存上面的數据﹑地址線上的一些信號測得异常時可用万用表去測﹒它們對地的阻值是否有短路或開路等﹒

M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/202212/11/202212

NO.2:1:故障現象M01插顯卡可正常運行(56代碼)

2:分析:根据故障現象插顯卡可正常運行﹐不插為56代碼﹐由于主板上內置顯卡和外置AGP顯卡有一优先級﹐外置高于內置﹐即當在系統初始化中系統檢測到外置AGP顯卡﹐因AGP优先級高于內置顯卡﹐系統即賦予其优先權﹐即通過外置顯卡顯示輸出﹐以上現象故障板可能為系統在配置中始終認為有AGP顯卡,故而將內置顯卡屏蔽﹐使之輸出無效﹐產生上述現象﹐因此這就可以理解因BIOS內程序出錯導致上述現象﹒

3:維修﹕更換BIOS后系統可正常﹒

4:總結﹕對此故障大家一般來說會將其限定為顯卡故障﹐故而縮小我們思維的空間﹐致使分析問題片面化﹐不能找出故障點﹐因些我們在維修時應考察全面﹐不能對一絲一毫能引起故障的地方有所蔬漏﹒

無代碼之維修思路無代碼:無代碼故障分為可單步執行和不可單步執行POST.不可單步執行之故障板說明整個系統處于靜止狀態,即各總線(至少DEEBUGCARD所插BUS)無信號活動,表現在DEBUGCARD上為第一步DATAADDRESS控制信號均為隨机性出現之亂碼或除POWERLED外全為OFF.當在此狀態下,我們應重點檢查CPU,MAINCHIPSET是否具備基本工作條件如POWER,CLK,RESET#,IOCHRDY#,OWS,DEVSEL#等信號是否正常.總的來講此种故障歸根到底是CPU未選中BIOSROM芯片(引起此故障之原因很多),維修的關鍵應抓住POWERON時REST#是否正常,CPU之CLK在任何情況下用示波器都可測到,而RESET#只有在開机或按下RESET#鍵時方可產生,測量RESET信號若無則CPU無法复位,造成開机系統鎖死,若RESET#信號OK,則需測試CPU輸入的READ信號,如果READY#一直保持高電平狀態,說明開机后CPU執行的第一個取指周期一直在持續,CPU處于等待狀態,READY#保持高電平是造成CPU停机的另一原因,CPU無非是在以下几种情況下停止工作.M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/2022NO.2:1:故障現象M01插顯卡13

一是READY#從來沒有有效過,總線周期無法停止,二是遇到了HLT指令,CPU進入停机狀態,三是CPU遇到關閉條件,即在實模式時CPU在DATA線上讀到的是無作用的信息.

這里既然提到READY#信號順便講解DEBUGCARDSTEPBYSTEP原理:利用箜制CPU之READY#來實現的,我們知道CPU執行的任何周期只能靠READY#來結束.CPU周期通常由2個狀態.T1和T2組成,在T2結束時若READY#為L電平,則結束當前CPU周期,若READY#為H電平,則CPU自動插入WAIT狀態,在等待狀態直到READY#有效時為止.利用CPU周期的這一特點使開机時READY#信號為高電平迫使CPU第一個取指周期不能結束這樣CPU輸出之各种信息將保持,如果在CPU第一個取指周期CPU周期CPU輸出之地址信息應保持在FFFFFFF0H處,触發READY#信號可以使系統執行下一個CPU取指周期ISADEBUGCARD即是利用控制ISA槽A1031腳IOCHREDY#通過等待狀態發生器使輸出的READY#信號受控.

要點:1:在測量過程中,特別是在抓取RESET#時必須先將示波器探頭接到被測點,然后在打開電源的瞬間觀察波形是否有跳變,而后保持H電平之過程.

2:.檢測順序:一般可先測CPURST#,CLK,VCORE,确認CPU已有工作條件并在POWER-ON時便測量MAINCHIPSET工作情況,可測量PCIBUS,ISABUS上之關鍵信號,如HOLD#,FRAME#,TRDY#,AIOM#等,如果REVSEL#信號IOCHRDY#OWS不正常會使ISA無法單步執行.

3:對到HUB架构之MB,出現孤燈之現象,類似与S/NBRIDGE架构M/B之檢修方法,只不過還需考慮LPCBUS工作狀態,因為LPC采用編/解碼串行傳輸方式,每條物理LINE上不僅可以包含DATA/ADDRESS.而且有COMMAND信號成份存在,所以當有一條物理LINEOPEN或SHORT時,將出現孤燈現象.

M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/202212/11/202214可單步執行之MB故障机理与維修:可單步執行故障從其故障机原理分析,CPU可以送出第一個地址指令透過HOSTBUS送到SORTHBRIDGE,再經SOUTHBRIDGE譯碼,透過ISA送給ROMBIOS,在此地址指令傳輸通道中,有任一環節出問題,將會造成POST中斷,嚴重者將會導致無代碼而可單步執行多步現象,反過來BIOS回應DATA給CPU的路徑方向剛好与ADDRESS路徑傳輸方嚮相反,在此環節出問題同樣會導致上述故障.讓我們再次回顧PC机開机自測試的過程.開啟POWER后,POWER發出的PG信號給MB相關SHIPSET,經驅動后形成CPURESET信號,使CPU內部寄存器初始化,具体動作如下:將代碼寄存器CS置為FFFFH(即全高),指令寄存器IP置為0000H(即全低)于是CPU的ADDRESSBUS送出FFFF:0000H,即對應物理地址為FFFFFFF0H,即從ROMBIOS的FFFFFFF0單元處開始執行第一條跳轉指令,JMPF000:E05B隨机轉入BIOSINPOST程序入口,該處存放有指令代碼EA,5B,E0,00,F0,31等.然后机器進入自診斷POST入口.POST程序首先TESTCPU和BIOS模塊,如果出錯,就會執行HLT指令轉入停机,而不會有任何屏顯,若PASS,則進行下一步TEST.檢測完CPU和BIOS模塊就准備檢測RAM系統之基本DRAM,為此必須建立DRAM之刷新信號,在PC兼容机中,DRAM刷新信號由8254TIMER与DMASUBSYSTEM.以上為部分自檢過程,當檢測DEBUGCARD出示給維修人員,換句話說,當第一個代碼出來之前,CPU及系統已做RUN了成千上万個CPU周期,在此討論的故障便是從POWERON開始到第一個代碼出來之前這個過程中所出現的問題的維修及故障產生之原理.在此過程中產生之故障時,其無任何顯示信息可供參考,故采用DEBUG硬体卡維修即十分必要,下面會通過實例來分析和理解有關DEBUGCARD檢測方法和技巧.

M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/202212/11/202215以下為利用ISADEBUG卡,在正常之S/NDEBUG架构主板中STEPBYSTEP所得之數据從而可以看出其工作原理.ADDRESSDATACPUDATALINESTEP0FFFFFFF0EA跳轉指令HDD~HD7STEP1FFFFFFF15BHD8~HD15STEP2FFFFFFF2E0HD16~HD23STEP3FFFFFFF300HD24~HD31STEP4FFFFFFF4F0HD32~HD39

JUMPSTEP16000FE058XXSTEP16為一跳轉過程,正确的跳轉應為FE058,算法如下:F000E05B000FE058由于地址是16進制為8的倍數,當最后一位超過8時,則用8取代,小于8時則用0取代,所以上式結果為0FE058…………M/B維修的基本理念和維修思路&方法例12/13/2022JUMPSTEP16000FE05816總結,“EA”為一JUMP指令,當CPU正确收到它時,將會在SETP16執行JUPM動作,JUMP動作的結果是由SETP1~SETP4所對應之DATA來得到的,換句話說,STEP1~STEP4的正确与否直接影響到STEP16的JUMPADDRESS的正确与否.現舉例說明:例:單步執行時看到STEP0~STEP4之ADDRESS/DATAOK,但JUMP為OFE158,試說明其机理.造成此种現象的可能性有以下几种:1.CPU收到錯誤的STEP3之DATA為10H.依据CPUDATA對應的物理LINE知道為HD28ERROR,原為LOW電平,而此時卻為H電平,查相關線路圖分析之有無OPEN或与VCCSHORT.2.CPU收到錯誤的STEP2之DATA為E1H.為HD16有問題,此時并不排除CHIPSET譯碼錯誤的可能.3.A8ERROR由于此時前16步地址線上HA4~HA31均為H,故無法看到A8是否存在OPEN現象,而在跳圍時出現HI的狀況,故可能是A8OPEN或CHIP譯碼出錯,有些現象很容易看出是由于地址線与某些信號SHORT,如某地址信与地SHORT,將在DEBUGCARD上看到以下信息:

FFFFF0,FFFFF1,FFFFF0,FFFFF1……以這個現象可以看出,由于A1与地SHORT而造成.有些是由于某相鄰兩個地址線SHORT而造成的,如下:

M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/202212/11/202217FFFFFFF0,FFFFFFF1,FFFFFFF2,FFFFFFF3,FFFFFFF4,FFFFFFF0…….以上現象是由于A2&A3SHORT.以下是利用PCI卡檢修事例:

M/B維修的基本理念和維修思路&方法例NO.1:CPU’sHA6andGND短路.

PCIDOGkillerCard設置在單步模式.

(AD31…………………….…...AD0)

地址總線的狀態顯示在DOGkiller:11111111111111111111111110111000

正确的PCIAddressbus狀態為:11111111111111111111111111111000

我們可以看到問題在CPU’sHA6orPCIAD6.

ON12345678NO.2:CPU’sHA6andGNDwasBroken.

PCIDOGkillerCard設置在單步模式,CPU第一步FARJUMP地址為:

PCIDogkillerCard地址總線:00000000000011110110000001111000

正确的PCIAddress資料:00000000000011110110000000111000我們可以看到問題在CPU’sHA6orPCIAD6.12/13/2022例NO.1:CPU’sHA6andGND短18M/B維修的基本理念和維修思路&方法四:微机系統板一般性故障的維修:

前面講過,微机一般性故障包括屏幕提示之所有錯誤信息，以及測試程式抓出之各I/O接口，總綫，各功能單元，外設之不良/錯誤，以下就逐個講解有關故障產生機理。一：總綫的基本知識：

1:總綫的結構：現在流行之主機板總綫大致分爲：HOSTBUS(FSBBUS)/PCIBUS/ISABUS/LPCBUS/MEMORYBUS等多種總綫種類，歸納以上各個總綫，大致可以分爲四層：第一層：CPUBUS,又稱LOCALBUS;

第二層：MEMORYBUS

第三層：I/OCHANNELBUS

第四層：PERIPHERALBUS,又稱ENPANDEDBUS2:BUS的倒置樹型結構：

ROOT為CPU,節點為BUSDRIVER,ENDUSER為PERIPHERALDEVICE,其中系統總綫驅動器為第一個節點，是CPU操作的必經之路，系統總綫驅動器是CPU的存儲器，I/O芯片或OTHERDEVICE進行數據交換的中樞。3：CPU訪問存儲器或I/O芯片

在CPU訪問存儲器或I/O芯片期間，需要經過數據緩衝驅動器74LS245(具有雙向數據緩衝/傳輸能力，它的

DIR端子可以控制其傳輸方向)，此時，它的使能端變爲有效。這時，CPUBUS/SYSTEMBUS/MEMORYBUS以及EXPANDEDBUS上的内容都應該是一致的。4:主機板上所有的MAINCHIPSET都是通過BUS聯係起來的，通常I/O芯片通過外圍接口總綫來連接，而存儲單元通過MEMORYBUS連接到MEMORYCONTROLLER,

因此，BUS出問題將會引起與該BUS連接的DEVICE工作不正常，此稱爲“共性故障”；而個別存儲器或I/O單元發生問題稱爲“個性故障”。

12/13/2022四:微机系統板一般性故障的維修:12/11/202219M/B維修的基本理念和維修思路&方法

總綫故障的故障機理分析：

1:總綫本身產生故障：在幾組總綫中，只要任意一組的DATA/ADDRESS/COMMANDLINE出現故障，CPU就不可能在取指令總綫周期讀取正確的指令碼，從而使CPU操作失敗。

在CPU取指令周期，BIOS中的DATA通過ISA/PCI/HOSTBUS送到CPU,此時，三種總綫上的數據應該一致，才能保證CPU得到正確的指令。如有LINEERROR,應按次序測試它們相應的器件的輸入輸出是否符合正確的邏輯關係，這樣，就不難找到故障的根源。2：總綫控制權引起的故障單個CPU的個人電腦中，爲了提供高速外設上的系統存儲器直接訪問，增添了8237DMACONTROLLER,它有產生地址和命令處理的能力，它還提供DRMA的刷新信號，PC機爲了管理8237DMA的控制和爭用總綫，在内部設置了一個總綫響應邏輯。它實質上就是總綫控制綫路。3：總綫響應邏輯總綫響應邏輯工作過程實質上是CPU與DMA交換控制權的過程（參考DMA工作原理）。

系統總綫引起的故障一般較爲嚴重，甚至可以不列入一般性故障之範疇。二：中斷控制綫路故障分析與處理

無論是什麽檔次的PC機，其中斷控制器由兩個8259以級連的方式形成16個中斷號，ROM在POST過程中，也會測試這兩個8259功能模塊，主8259内部寄存器佔用兩個I/O口地址：20H和21H.從8259内部寄存器也佔用A0H,A1H兩個地址。在POST時，將會對這幾個口進行讀和寫的操作，當讀出數據與寫入數據不符時，在屏幕上提示相應的ERRORMESSAGE:101-SYSTEMBOARDERROR.三：DMA部分故障分析

DMA(DIRECTMEMORYACCESS,直接内存訪問)電路模塊主要用於外存與内存的數據交換，系統7個DMA通道中，通道1仍留給SDLC(SYNCHROUSDATALINECONTROL同步數據鏈路)通信；通道2用於FDD，其餘備用，因此，當系統不能由FDD引導時，則可能與DMA有關；由HDD引導失敗時，應該與DMA無關。

由於内存的刷新信號是由DMA控制器提供的，因此，有時M/B的無顯示故障也是由於DMA不能提供正確的刷新信號。

12/13/202212/11/202220四：定時器綫路故障分析

定時器綫路由8253（集成在S/BORICH）完成，其内部有三個通道：CH0/CH1/CH2，一般用通道0來產生中斷請求信號IRQ0，通道1備用，通道2產生喇叭發聲信號，8253内部有4個寄存器，佔用4個I/O地址，個通道的選擇是通過CS#和A1/A2(内部寄存器選擇信號)共同作用的，8253中每個通道都有6種工作模式，由初始化編程來決定的，在POST過程中，BIOS對8253内部的控制寄存器隻作寫操作測試，對三個通道計數器作讀寫操作，當POST程式測試到8253芯片内部的寄存器有問題時，就會顯示:“102-SYSTEMBOARDERROR”或“TIMERERROR”表示定時器模塊有問題。五：鍵盤控制器綫路故障分析

鍵盤控制器由一塊8042芯片來完成其全部功能，8042是一個單片微處理器，其内部寄存器佔用CPU的2個I/O地址分別為：60H和64H.當測試FAIL時，屏幕將顯示：8042ERRORORK/BERROR.六：存儲器綫路故障分析

出錯的内存中如果包含了第一個16KB的内存，則會出現M01的現象；但若前64KB通過檢測，則屏幕可以顯示出錯的信息。以下會對各個功能塊作具體到綫路的分析依CAPRI-R03幾種為例，結合綫路原理圖分析工作原理：一：電源部分：

無電源是指打開電源開關後，主機板沒有任何電源指示和反應。此故障一般為硬件開機綫路出現故障（保證你的POWER電源供應器可以正常工作），以下是CAPRI-R03開機綫路原理方塊圖：M/B維修的基本理念和維修思路&方法12/13/2022四：定時器綫路故障分析12/11/202221M/B維修的基本理念和維修思路&方法PowerSupply5V_SBJ12VCC5V(Pin4,6,19,20)ATXPWROK(Pin8)VCC3.3V(Pin1,2,3,11)+12V(Pin10)-12V(Pin12)5V_SBR29710KR29810U21E74HCT141011SLP_S3SLP_S3#BCEBCEU3ICHFW82801ABU25PC87360SuperI/OJ33SystemSuspendLED(Yellow)SystemOnLED(Green)PowerButtonR60147R59647R5954712378Q552N3906Q562N39043V_SB2526PWR_LEDSUS_LEDPWR_LEDSUS_LED914-5V(Pin18)PS_ONPWRBT#ICH_PWRBT#R3350圖1（硬件開機/睡眠綫路板塊示意圖）12/13/2022PowerSupply5V_SBJ12VCC5V(Pin22M/B維修的基本理念和維修思路&方法5VSBVIVOADJQ13US10503VSBC4540.1UC3674.7UC3574.7UC4260.1U321R293182R294300C537470U14567823GDSBCEBCEATXPWROK_1FROMPOWERSUPPLYSLP_S5#FROMICHATXPWROKFROMPOWERSUPPLY456U32B74HC08R5364.7K5VSBR531470Q44MMBT39045VSBVCCDUALR6021KQ45FDN340PVCC+12V1312R5394.7KR5744.7KQ48MMBT3904U33S14410DYVCC3VIVOADJQ14US1050VCC1.8C3770.1UC3724.7UC340100U16V321R291100R29048.7VCC3VIVOADJQ34US1050VDDQC4800.1UC4814.7UC4821500U10V321R504110R50522GDSQ35FDD6063LC5781500U10VTYPEDET#FROMAGPSLOT+12VR5072.2KBCEBCEGSD圖2（几組電壓形成/轉換綫路）12/13/20225VSBVIVOQ133VSBC454C323M/B維修的基本理念和維修思路&方法VCCL3+12VQ10SPD09N05VTT(1.5V)VCC2.5VVCCID(1.6V)L2R1570R1580Q8FDB7030LVRMPWRGDVID0VID1VID2VID3PWRVID4R152VIN2GATE3VSEN3VCCOCSETUGATEPHASELGATEVSEN1FB1COMP1PGVID0VID1VID2VID3VID41121615202423221917,18765432FromCPUCPUVCCCMOSZ36AB36CPUPowergenerator.GDSGDSGDSQ9FDB7030LR1484.99KVCC3VCC3U14HIP6016BCEVCC3VOUT2VSEN2GND1311R1750R6000C236100U16VD16D1R1881KR1492.7KC2221000PPWMOCSET2PWMUGPWMLG14PWMGATE3PWMVSEN3PWMVSEN2Q542SD1802VCC31G2D3S1G2D3S1B2C3E圖3（CPU供電電壓形成綫路）12/13/2022VCCL3+12VQ10VTT(1.5V)VCC2.5VVC24M/B維修的基本理念和維修思路&方法圖1為M/B硬件開機綫路，原理分析如下：

當按下POWERBUTTON時，PWRBT#為LOW電平，Q55ON,SYSTEMONLED點亮，同時，ICH-PWRBT#為L電平有效，經U13(ICH)處理後，送出SLP-S3#為H電平，經U21(7414)反向後，為L電平，SLP-S3無效，此時ATXPOWERBOOT,輸出各組電壓供主機板工作。這時，PWR-LED信號為高電平，Q56ON,保證SYSTEMONLED點亮。當按下POWERBUTTON四秒鐘之後，經U3識別/處理後，發出SLP-S3#有效，經U21反向，變爲H電平，POWEROFF,即關閉系統電源供應。此時U25PIN26SUS-LED為H電平，SYSTEMSUSPENDLED點亮，表明此時系統已經掛起。圖2中：Q13單元為5VSB到3VSB的轉換綫路，提供ICHSB電壓；

Q114單元為Vcc3到Vcc1.8的轉換綫路，提供ICHVcc1.8V電壓；

Q34單元為VDDQ電壓控制轉換綫路，來自AGPSLOT的TYPEDET#信號是AGP顯示卡“類型偵測”信號，當其為L電平時，Q35OFF,VDDQ為Q34調整後的輸出電壓；當為H電平時，Q35ON,VDDQ等於VCC3.Q45U33Q44Q45單元組成VCCDUAL轉換綫路，當在系統掛起時，VCCDUAL由5VSB形成，當系統正常工作時，VCCDUAL由VCC經轉換後提供。圖3為CPU核心電壓形成綫路，原理分析如下：

此系統可提供三種電壓：CPU1.6V核心電壓；VTT1.5V;VCC2.5V.U14為一專用電源控制芯片，内含兩組綫性調整器，一組開關電源激勵電路。

VID0~VID4是來自CPU的電壓自動偵測信號，通過不同的組合，可以調整輸出VCC核心電壓的大小。

12/13/2022圖1為M/B硬件開機綫路，原理分析如下：12/11/202225M/B維修的基本理念和維修思路&方法二：系統CLK&RESET部分：U16ClockGeneratorICS925066/100/133MHzR178CPUHCLK33R17316.7MHzAPICCLK5255W37J33U2

FW82815EGMCHSOLANOSDRAMDIMM1SDRAMDIMM2PCIslotsU53C920VLANcontroller7R185R190R239R2342634508R191R20212R2382514.318MHzC272X2C27143MCH66DCLKWRDCLKINGMCHHCLKICHCLK66ICHCLK48ICHPCLKFWHPCLKR230LPCP_48MHZ14LAN_CLKU25PC87360SuperI/OCLK14SMC2220R22918R22116R22015R216PCONNCLK1B16PCONNCLK2B16PCONNCLK346R20445R20343R20942R21940R21839R22237R22836R227DIMMHCLK0DIMMHCLK1DIMMHCLK2DIMMHCLK3DIMMHCLK7DIMMHCLK6DIMMHCLK5DIMMHCLK44212579163163791254219166MHz48MHz100MHz66MHz33MHzU3FW82801ICHICHCLK14U614.318MHz33M14.318MHz33MHz33MHz33MHz100MHzU2482802FirmwareHub31R169100MHz13R208R244LPCPCLKB16J5J6J7R233A5NS78200CLK25MHzC31X1C35OE#PWRAYGND23VCC3SBY5R465AGPCLK66MHz9J67AGPSOLTQ50NC7SZ125R_REF14R40722J64111圖4：SystemClockCheck12/13/2022二：系統CLK&RESET部分：U1666/100/133M26M/B維修的基本理念和維修思路&方法VRM_PWRGDVCCATXPWROKR3074.7KU20A7407U20C7407U21A74HCT14U21B74HCT14U20B740712981234R32010KR32420K34PowerSupplyU3ICHFW82801AAU2GMCHFW82815J51CPUPPGA370AK26X4SLOT1_PWRGDHRESTET#PCIRST#AC_RST#11U1AC97CodecCS4299RSMRST#R32510KR32620KU18D74HCT14U18C74HCT1456983V_SBATXPWR_OKJ67AGPCON.A7PCIRST#U1774F24418RST#_IDE16RST#_PCISLOT14RST#_FWH12RST#_LPC9LANRST#A15U24FWHIntel828022U25SuperI/OPC87360101J201st.IDECON.J162nd.IDECON.1U53C92V1LANCONTROLLERJ125VSBPSON#12V,5V8VCCC2.5VCCR29947KR305330ALL_PWROKR30624KC3961UAH4R21110KR21210KATXPWROK_1R54047R25010KJ63ExtensionISAconnector.27RST#_NS7825RSTVGA#R53510KR24810KRST_NS782#LANRST#2468111315圖5：SystemResetSignalCheck12/13/2022VRM_PWRGDVCCATXPWROKR307U20AU227M/B維修的基本理念和維修思路&方法圖4為系統CLK供應網絡：

CLK發生器U14以外部晶體振蕩器X2提供之14.318MHz基頻，經U!6倍頻/整形/放大後驅動外部芯片以及主芯片組，並且可以通過SMBUS/I2CBUS來管理/控制其工作狀態，通過STOP#信號來休眠時鐘發生器的工作。圖5為系統RESET網絡：

提供各級芯片的RESET信號以及各個外設/SLOT的RESET信號，在此綫路中可以清楚的看出RESET信號的產生過程。U7是一個單向傳輸驅動器，可以作爲單向傳輸驅動器使用。

以上兩個板塊出現問題時，一般為較爲嚴重之故障，即無任何顯示，系統甚至不可以RUN，或者，檢測某設備時出錯而HOLD，檢修此相關信號時，必須清楚信號源以及整個信號的流向。圖6為視頻部分：

U282815内嵌一個完整的圖形控制器，支持外掛4X/2X的AGPSLOT.VIDEOMEMORY與MAINMEMORY共享，提供一個RGBMONITOR接口。圖7為系統内存部分：

CAPRI支援兩個DIMM插槽，U2内部集成了完整的MAINMEMORYCONTROLLER,U16提供8組CLK信號，U3（ICHFWH82801）通過SMBUS,識別MEMORY時鐘工作頻率，以及刷新速度。c12/13/2022圖4為系統CLK供應網絡：12/11/202228M/B維修的基本理念和維修思路&方法U282815GraphicsandMemoryControllerHubCPUHostBusJ18DDCCLKDDCDATAU8FST3125REDGREENBLUESystemBusInterfaceSystemMemoryBusInterfaceSystemMainMemoryAGPBusHSYNC_T

VSYNC_TU35U36J67AGPCONNECTORORDisplayCache(AIMM)OnlyU16ClockGeneratorICS9250R46533AGPCLK66MHzRGBMONITOR圖6（視頻VGA綫路）12/13/2022U2CPUHostBusJ18DDCCLKU8RED29M/B維修的基本理念和維修思路&方法MD[0:63]SDQM#[0:7]SBS[0:1]SCSA#2:3]SCSB#[2:3]SCKE2,3DIMM1DIMM2SDRAMSCSA#[0:1]SCSB#[0:1]SCKE0,1SWE#SCAS#SRAS#U2GraphicsandMemoryControllerHubIntelFW82815SMBDATASMBCLKRN59RN60MAA[0:3]MAA[4:7]MAB[4:7]MAA[8:11]MAA[0:3]MAB[4:7]MAA[8:11]U3ICHIntelFW82801U16ClockGeneratorICS9250BF-27DIMMHCLK[0:3]DIMMHCLK[4:7]MAA[0:3]MAA[4:7]MAA[8:11]圖7（MEMORY部分綫路）12/13/2022MD[0:63]SCSA#2:3]SCSB#[2:30INDEX#DRVDEN0DSKCHG#MTRO#DIR#STEP#WDATA#WGATE#TRKO#WRTPRT#RDATA#DS0#HDSEL#DRVDEN1DS1#MTR1#J51PPGACPUSocketHL[10:0]HL_STBHL_STB#U3I/OControllerHubIntelFW82801MotherB/DFDDU2GraphicsandMemoryControllerHubIntelFW82815U25SuperI/OPC87360J22LDA0SERIRQVCC320,52,83,11515LDA1LDA2LDA3LFRAME#LDRQ#16171814131033MHz14.318MHzPCI_RST#RST#_LPC26U17HCOMPHLCOMPVCC1.8VCC1.8SystemBusInterface7375607268676665646362706174716982341018202224262830143261216VCC22242612VCCM/B維修的基本理念和維修思路&方法下圖為FDD控制網絡：下圖示意了FDD與系統交換數據/信息之通道。

FDD接口J22採用32針雙列插槽，FDDDRIVER集成於U25(SUPERI/O)内，於系統數據交換見下圖：12/13/2022INDEX#J51U3MotherB/DFDDU2U25J31HDDCABLEPDD[0:15]R32333PDIOW#PIORDYIRQ14_IDEPDIOR#PDDACK#PDA[0:2]R3560RST#_IDEU17VCCPDD[0:15]PDIOW#PDIOR#PDDACK#IRQ14_IDEPPDA0,1,2PIORDYPDREQRBRSDRVPCIRST#J20PCS1#;PCS3#PDREQU3I/OControllerHubIntelFW82801R3550VCCPCS1#;PCS3#C4190.47UP66DETECT#3421273137;3835;33;36292523181R3571KR2325.6KIDEACTP#R394220VCC56J33IDE_LEDD251N4148R3548.2K39M/B維修的基本理念和維修思路&方法下圖為HDD控制網絡：下圖示意了HDD與系統交換數據/信息之通道。

FDD接口J20採用40針雙列插槽，HDDDRIVER集成於U3(ICH)内，於系統數據交換見下圖：12/13/2022HDDCABLEPDD[0:15]R32332U25SUPERI/OPC87360PS/2MOUSEPS/2KBDJ13FB11FB15FB6FB24KBDATKBCLKMDATMCLKCA747P*4KEYBOARDCONTROLLERRN110K*411311411111211107145LDA0SERIRQVCC320,52,83,11515LDA1LDA2LDA3LFRAME#LDRQ#161718141310PCI_RST#RST#_LPC26VCCD2BAV99123D8BAV99123VCCDUALF8VCCDUALFB10D6BAV99123D13BAV99123VDDPS2FB12F9VCCVDDPS2CA847P*4D28BAV991233V_SBVDDPS2VCCDUAL2134863KBDATPKBCLKPMDATPMCLKPGPIOE124FB23Seesection7.1p.41M/B維修的基本理念和維修思路&方法下圖為K/B,MOUSE控制網絡：下圖示意了PS2MOUSE/KBD與系統交換數據/信息之通道。

PS2接口J13.KBD/MOUSEDRIVER集成於U25(SUPERI/O)内，於系統數據交換見下圖：12/13/2022U25PS/2MOUSEPS/2KBDJ13FB11FB33MotherboardJ14PINDEFINITIONOFSIOPORT:PIN1:DCD-----DataCarrierDetectPIN6:DSR------DataSetReadyLOOPBACKCONNECTORFORSIOTEST:PIN2:RD-------ReceiveDataPIN7:RTS------RequestToSendPIN1,4,6ShortPIN3:TD-------TransmitDataPIN8:CTS------ClearToSendPIN2,3ShortPIN4:DTR-----DataTerminalReadyPIN9:RI--------RingIndicatorPIN7,8,9ShortPIN5:SG--------SignalGroundRI1#U7SN75185CTS1#DSR1#DCD1#RXD1#RTS1#TXD1#DTR1#GNDVCC+VCC12-VCC12SIONRI1#NCTS1#NDSR1#NDCD1#NRXD1#NRTS1#NTXD1#NDTR1#19181716151413122345678910201IIOOGNDIOII959697989910010110216273849ToICHQ7DTC144Wk23LDA0SERIRQVCC320,52,83,11515LDA1LDA2LDA3LFRAME#LDRQ#161718141310PCI_RST#RST#_LPC26VCCU25SUPERI/OPC87360D141N41481D151N4148ICH_RI#CA9180P*4CA10180P*4M/B維修的基本理念和維修思路&方法下圖為SIO控制網絡：下圖示意了SIO與系統交換數據/信息之通道。

SIO接口J14採用D型藉口，SIODRIVER集成於U25(SUPERI/O)内，U7為信號放大/驅動芯片，其作用為提高信號幅度，增加數據之傳輸距離。於系統數據交換見下圖：12/13/2022MotherboardJ14PINDEFINITIONO34PRINTERJ17PD[0:7]RN222RN4VCCD7RN32.2KRN5RN7RN9PIOR3622PSTB#RN822PSLIN#PINIT#PAFD#PERROR#PACK#PBUSYPPEPSLCTR352.2K7778798081826667831234LDA0SERIRQVCC320,52,83,11515LDA1LDA2LDA3LFRAME#LDRQ#161718141310PCI_RST#RST#_LPC26VCCU25SUPERI/OPC8736011415101711121316M/B維修的基本理念和維修思路&方法下圖為PIO控制網絡：下圖示意了PIO與系統交換數據/信息之通道。

PIO接口J17採用D型接口，PIODRIVER集成於U25(SUPERI/O)内，典型的PIO設備如打印機等。於系統數據交換見下圖：12/13/2022PRINTERJ17PD[0:7]RN222VCCD35OC0#USBP0–USBP0+USBP1–USBP1+MotherBoardFA1U3I/OControllerHubIntelFW82801J1C1141000PF111.6A/6VVCCR8747KR9256KFB17OC1#A1A2A2A4R840C1030.1UR560C8647PC10147PC8847PC8747PRN615K*4C38247PC38347PC37947PC37647PRN6727*4C1151000PR9447KR9356KB1B3B2B4FB12AGPSOLTR4860R4870AGP_USBP0–AGP_USBP0+J67R41301VCC1D–1D+2D–2D+2VCC1GND2GNDC1020.1UM/B維修的基本理念和維修思路&方法下圖為USB控制網絡：下圖示意了USB與系統交換數據/信息之通道。

USB接口J1USBDRIVER集成於U3(ICH)内，CAPRI支持兩個USB接口，於系統數據交換見下圖：12/13/2022OC0#USBP0–USBP0+USBP1–USBP1+Mo36U1CS4299CODECY124.576MHZ23XTL/INXTLIN/OUTInputOfTheAudioSubsystem192538VCC3MICINR296.8KC191UCDROUTR50100CDRJ4CDLCD-ROM20R80100R3147KR4847KC381UC601U184231LINE/IN/RR216.8KC161ULINE/IN/RLINE/IN/LLINE/IN/LR136.8KR186.8K2423CDLOUTCDROM_GND19C611UCD/GNDJ36SPKR+5VAR3911KC690.1U12PC/BEEPQ222NT3904C390.1UC250.1UAC’97CODECLINK2154F3R81100R5547K321F5C551UJ3754321R541100R5U3I/OControllerHubIntelFW828018+12VF4IOGNDQ1LM7805+5VAC490.1UC5244.7UC52310UC290.1U312R914.7KR864.7KR8875KC842700P+5VA+5VAAC_RST#AC_SDOUTAC_SDINAC_SYNCAC_BITCLK1158106R57622R4022R54047R53