Как происходит запуск материнской платы
Обновлено: 06.07.2024
Зачастую диагностика неисправности материнской платы ноутбука осложняется тем,что в схеме нет последовательности запуска (Power Up Sequence).
В данной статье возьму за пример схему от ноутбука Lenovo ThinkPad Edge 14 LD-Note Calpella Discrete.
Как видим в этой схеме отсутствует последовательность запуска,что значительно осложняет представление о том, в какой момент тот или иной сигнал/напряжение должно появится.В этом случае можно найти схему от ближайшей модели в которой есть интересующая нас последовательность запуска и опираясь на неё провести диагностику.
Для этого я возьму схему от Lenovo Thinkpad E40 LD-Note AMD DIS.Итак,в схеме от LD-Note AMD DIS на странице 52 видим представленную в виде блок-схемы последовательность запуска.Давайте разберём что здесь к чему.
В красных кружках подписаны цифры от 1 до 30 что и является количеством шагов до полного запуска платы.
Я распишу каждый из данных шагов и представлю их на схеме от Lenovo ThinkPad Edge 14 LD-Note Calpella Discrete где у нас последовательность запуска отсутствет.
Первый шаг это входные напряжение блок питания(БП) и/или батарея(АКБ).1a и 1b это напряжение от которого будет запитана плата.В зависимости от подключенного источника питания Charger(контроллер заряда) открывает входные ключи,например если плата запитана от БП(1a),то Charger выберет 1AC и откроет входной ключ PQ75(Lenovo Thinkpad E40),на схеме Lenovo ThinkPad Edge 14 это PQ54,тем самым пропуская напряжение с БП на общую шину питания VIN.При питании только от батареи выбор Chargerа 1BAT и он открывает PQ74(Lenovo Thinkpad E40),на схеме Lenovo ThinkPad Edge 14 это PQ3,тем самым так же пропуская напряжение с АКБ на общую шину питания VIN.На рисунке 1 показан участок схемы где 19V с БП попадают на шину VIN.
Давайте разберёмся как это происходит.Сперва нужно разобраться с названиями ножек самого транзистора и его структуры.На большинство транзисторов в интернете есть документация.В нашем случае в схеме указано что это TPCA8109.На первой странице даташита на него,указано что это P-канальный транзистор.
Как известно P-канальные транзисторы открываются в том случае если на его затвор(GATE)подать отрицательное напряжение.
На рисунке 1.1 я обозначил где у него находится ключ(первая ножка),на самом транзисторе так же ключ обозначается точкой в углу.На этом же рисунке снизу указана распиновка ножек:
1,2,3 - SOURCE(Исток)
4 - GATE(Затвор)
5,6,7,8 - DRAIN(Сток)
Итак,мы разобрались с типом транзистора и его распиновкой.Теперь перейдём к схеме.
Сначала рассмотрим вариант при питании от БП и АКБ.На рисунке 2 мы видим PQ54,(хотя в схеме он и находится в перевёрнутом виде,это не столь важно так как в открытом виде напряжение через себя он все равно пропускает).
Для того чтобы он открылся нужно что бы на затворе(GATE)появился 0(за счёт этого PQ54 откроется,чтобы там появился 0,транзистор PQ56 должен быть открыт,таким образом подтягивая напряжение на затворе к земле и открывая PQ54.PQ56 это N-канальный транзистор и открывается положительным напряжением на затворе,в данном случае это сигнал ACOK,когда он появится на затворе PQ56,тот в свою очередь откроется и подтянет к земле 19V на затворе PQ54,таким образом открывая его и пропуская 19V на плату.Сигнал ACOK выходит с Chargera и равен напряжению от 3 до 5 вольт.Транзистор PQ3 при этом должен быть закрыт,так как через него шина VIN запитывается от АКБ.Для того чтобы PQ3 был закрыт на его затворе должно быть напряжение БП 19V.Что бы оно там появилось транзистор PQ6 так же должен быть открыт.Таким образом он пропустит через себя напряжение БП,его выход подключен к затвору PQ3,таким образом на затворе PQ3 появляется напряжение БП не давая ему открыться.При питании только от БП всё должно происходить так же.
Итак,на этом этапе мы разобрались как напряжение с БП попадает на общую шину VIN.
На рисунке 3 мы видим PQ3,через него запитывается шина VIN при питании только от АКБ.
PQ54 при этом должен быть закрыт.При питании только от АКБ сигнал ACOK равен 0.Соответственно PQ56 будет закрыт.
Напряжению на затворе PQ3 в этот момент будет отсутствовать,так что он будет находится в открытом состоянии.За счет того что в данный момент PQ56 закрыт,напряжение с PQ3 попадает на затвор PQ54 и он находится в закрытом состоянии.
Теперь когда мы разобрались как питание попадает на общую шину VIN,можно перейти к следующему шагу.
Второй шаг последовательности запуска это VIN,аббривеатура расшифровывается как Voltage Input - входное напряжение.В принципе как формируется VIN мы уже рассмотрели так что переходим к шагу под номером три.
Третий шаг ACIN,аббривеатура расшифровывается как Alternating Current Input - подключен адаптер переменного тока.
На этом этапе Charger сообщает EC контроллеру о том что подключен или не подключен БП.
Если сигнал ACIN имеет низкий логический уровень,то это означает что БП не подключен,а если сигнал ACIN имеет высокий логический уровень,то это означает что подключен БП.
Четвертый шаг это формирование дежурных напряжений 5VPCU и 3VPCU,VPCU это Voltage Pulsed Current - Напряжение Импульсного Тока.За дежурные напряжения отвечает микросхема ISL6237IRZ-T,которая из напряжения VIN формирует +5VPCU и 3VPCU,давайте рассмотрим какие сигналы она должна получить для включения дежурных напряжений.
Во первых она должна быть запитана.Для этого на 6ю ножку микросхемы должно приходить напряжение VIN.Следующее что должно быть это сигнал включения линейного регулятора EN_LDO(4я ножка),этот вывод так же подключён к шине VIN,но через резистивный делитель и напряжение на самом контакте EN_LDO будет около 5ти вольт.После получения сигнала EN_LDO должен включиться линейный регулятор и на 7й ножке микросхемы должно появиться напряжение 5V_AL(5 Volt Always),из этих 5V_AL формируется сигнал 3V5V_EN(3V5V Enable) сигнал включения 5VPCU и 3VPCU.Так же здесь формируется напряжение +15V(+15V_ALWP) при помощи умножителя напряжения на диодах и конденсаторах делая из 5ти вольт 15ть.
На пятом этапе присходит запитка EC контроллера от 3VPCU.Тут добавить нечего.
этот же сигнал подключен к 125й ножке EC контроллера как видно на рисунке 5,
Седьмой шаг это сигнал S5_ON,(94я ножка EC контроллера показанная на рисунке 6),
появляется этот сигнал после нажатия кнопки включения и равен он напряжению 3.3V.Этот сигнал как видим в последовательности запуска от Lenovo Thinkpad E40 нужен для запуска +3VS5,+5VS5 и +1.1VS5.На плате Lenovo ThinkPad Edge 14 напряжение +1.1VS5 не относится к сигналу S5_ON.Поиск по схеме Lenovo ThinkPad Edge 14 по сигналу S5_ON привёл меня к следующим напряжениям 3V_S5,5V_S5.Здесь они называются не +3VS5,+5VS5(Lenovo Thinkpad E40),а 3V_S5,5V_S5(Lenovo ThinkPad Edge 14) и формируются они из уже имеющихся дежурных 5VPCU и 3VPCU.Больше ни к чему этот сигнал не идёт.Давайте разберёмся как появляются эти напряжения.
На рисунке 7 я обозначу что происходит когда сигнал S5_ON отсутствует,а на рисунке 8 когда он есть.
Как видим на рисунке 7
транзистор PQ42 закрыт так как на затворе у него 0V.Таким образом напряжение 5VPCU открывает транзистор PQ77,и подтягивает 15V к земле,за счёт этого на втором выводе резистора PR254 будет 0V как и на затворах PQ67,PQ83,а учитывая то что это N-канальные транзисторы они не откроются и напряжения 3V_S5,5V_S5 не сформируются.
Замена материнской платы ноутбука
Добрый день, форумчане Хотел бы обратиться с вопросом, касательно замены материнской платы для.
ASUS A3E Ищу схему материнской платы ноутбука
Необходима схема материнской платы ноутбука Asus A3E. Есть здесь, но за деньги. Может у кого.
Добрый день. Поделитесь, пожалуйста, схемой материнской платы ноутбука hp 15-p105er, модель платы DAY23AMB6C0 REV. C
Добрый день. Поделитесь, пожалуйста, схемой материнской платы ноутбука hp 15-p105er, модель платы.
Неизвестный компонент материнской платы ноутбука asus n53sv
Напишите название(маркировку) или скиньте четкое фото крупным планом данного компонента.
сигнал S5_ON есть и открывает транзистор PQ42 подтягивая к земле напряжение 5VPCU.Таким образом на втором выводе резистора PR112 будет 0V.За счёт этого и на затворе PQ77 будет 0V и он будет закрыт давая возможность напряжению 15V попасть на затворы Q67,PQ83,таким образом позволяя им открыться и сформировать напряжения 3V_S5,5V_S5.
Восьмым шагом собственно говоря было формирование 3V_S5,5V_S5,но так как мы это уже обсудили,то перейдём к шагу девять.
Итак,когда SUSON равен нулю,транзистор PQ38 будет закрыт,таким образом дежурные 5VPCU через резистор PR114 попадают на затвор PQ78 и он находится в открытом состоянии подтягивая 15V к земле,за счёт этого на втором выводе резистора PR257 имеем 0,как и на затворах PQ66 и PQ85 которые по понятным причинам будут находиться в закрытом состоянии.
На рисунке 10
сигнал SUSON есть и за счёт этого транзистор PQ38 открыт и подтягивает 5VPCU к земле,за счёт этого на втором выводе резистора PR114 будет 0 и этот же 0 будет на затворе PQ78 и он будет закрыт,при этом 15V смогут через резистор PR257 попасть на затворы PQ66 и PQ85 открывая их и формируя 5VSUS,3VSUS из уже ранее появившихся 5VPCU и 3VPCU.
Напряжение 1.5VSUS формируется по другому,за него отвечает микросхема UP6163AQAG с позиционным номером PU10.
1.5VSUS это напряжение оперативной памяти,на рисунке 11
показано как сигнал SUSON становится сигналом S5.Этот сигнал приходит на 11ю ножку PU10 и служит для запуска VDDQ и VTTREF напряжений.Когда появится S5 на 11й ножке PU10,то включится напряжение 1.5VSUS.Для запуска VTT нужен сигнал S3 который приходит на 10ю ножку PU10 и формируется из сигнала MAINON как видно на том же рисунке 11.Когда появится MAINON,то появится напряжение VTT(0.75VSMDDR_VTERM),это напряжение терминации и равняется оно половине напряжения оперативной памяти,так как напряжение оперативной памяти у нас 1.5V,то напряжение терминации составит 0.75V.
На рисунке 12
представлена таблица состояний и логические уровни сигналов S3 и S5 в том или ином состоянии,то есть в состоянии S4/S5 сигналы S3 и S5 будут иметь низкий логический уровень "0",или 0 вольт,и напряжений VDDQ,VTTREF и VTT не будет.В состоянии S3 сигнал S3 будет иметь низкий логический уровень "0",или 0 вольт,а сигнал S5 будет иметь высокий логический уровень "1" или 3.3 вольта,в таком состоянии напряжения VDDQ,VTTREF будут присутствовать,а напряжение VTT нет.В состоянии S0 сигналы S3 и S5 будут иметь высокий логический уровень "1" и все напряжения будут включены.Когда это произойдёт PU10 должна выдать сигнал PGOOD(Power Good) с 13й ножки,этот сигнал означает что с питанием формируемым данной микросхемой всё в порядке и напряжение этого сигнала должно составлять 3 вольта.
Четырнадцатый шаг это сигнал MAINON который выдаёт EC контроллер с 96й ножки и этот сигнал является сигналом на включение таких напряжений как 0.75VSMDDR_VTERM,+5V,+3V,+1.8V,+1.5V,+1.05V_VTT.
Разберёмся по порядку.
0.75VSMDDR_VTERM напряжение терминации мы уже рассмотрели,когда сигнал MAINON становится сигналом S3 и запускает напряжение 0.75VSMDDR_VTERM,так что будем смотреть как получаются +5V,+3V.
Здесь всё так же как и с другими уже сформировавшимися напряжениями при помощи сигнала SUSON,поэтому объясню на словах.
Когда сигнал MAINON попадёт на затвор PQ39 тот в свою очередь откроется и подтянет к земле 5VPCU,таким образом на затворе PQ76 появится 0 и он будет закрыт,давая возможность 15ти вольтам попасть на затворы PQ79 и PQ65 после чего появятся напряжения +3V,+5V.
Теперь посмотрим как появляется 1.8V.За это напряжение отвечает микросхема OZ8116LN с позиционным номером PU8.Для того что бы это напряжение появилось,PU8 должна быть запитана.Для этого на 2ю ножку данной микросхемы должно приходить напряжение VIN,а так же дежурные 5VPCU на 5ю и 16ю ножку.Если с этим всё в порядке,то на данном этапе на её 3ю ножку(ON/SKIP)поступит сигнал MAINON,который и даст данной микросхеме команду на запуск и она сформирует напряжение 1.8V,после чего она должна выдать сигнал PGD(Power Good)c 4й ножки.
Теперь посмотрим как появляется 1.5V.Здесь всё так же просто как и с уже рассмотреными ранее напряжениями.MAINON имея высокий логический уровень откроет транзистор PQ26 и просадит 5V на землю.За счёт этого на затворе PQ27 будет выставлен 0 и он будет закрыт,позволив напряжению 15V попасть к затвору PQ29 и таким образом откроет его для формирования +1.5V.
Теперь напряжение +1.05V_VTT.За него отвечает микросхема RT8204CGQW с позиционным номером PU6.Здесь всё так же как и с PU8.На 16ю ножку должно прийти питание VIN,на 2ю и 9ю питание 5VPCU и сигнал MAINON (15я ножка - EN/DEM),после чего данная микросхема запустится и сформирует +1.05V_VTT и если на этом этапе всё пройдёт нормально,то она так же как и предидущие микросхемы выдаст сигнал PGOOD с 4й ножки.
Пятнадцатым и шестнадцатым шагом было включение напряжений за которые отвечают сигналы SUSON и MAINON.
А именно:
SUSON - 5VSUS,3VSUS,1.5VSUS.
MAINON - 0.75VSMDDR_VTERM,+5V,+3V,+1.8V,+1.5V,+1.05V_VTT.
Это можно увидеть на рисунке 13 или на странице 2 схемы на Lenovo ThinkPad Edge 14.
Так же есть шаги 15а и 16а,это как и говорилось ранее сигналы Power Good которые в последующем становятся сигналами HWPG.Но об этом далее.
При эксплуатации компьютеров иногда случаются досадные случаи, когда вроде бы исправная материнская плата отказывается работать.
Для выявления проблем, приводящих к невозможности запустить компьютер, стоит разобраться в том, как происходит включение блока питания и материнской платы, а также знать базовые способы поиска ее неисправностей.
Как происходит включение компьютерного блока питания?
У неработающего (выключенного) компьютера вольтаж PS-ON соответствует высокому уровню и равняется +5 вольт (допускается диапазон значений от 2 до 5.25 вольт), у включенного — низок и должен быть в пределах 0-1 вольт.
Характеристики сигнала PSON согласно спецификациям FSP, фирмы-производителя компьютерных блоков питания:
В нормальных условиях для включения блока питания компьютера требуется замкнуть выводы PS-ON (обычно это зеленый провод) и землю (GND или COM (Common), обычно это черные провода) у 20 или 24-пинового разъема питания материнской платы.
Контакты PS-ON и GND на коннекторах штекерного разъема блока питания, замыкание которых приводит к его включению:
Двадцатичетырехпиновый штекерный разъем ATX-блока питания:
При замыкании контакта PS ON на землю, ее положительный потенциал (U = 5 вольт) должен снизиться до 0-1V и блок питания перейдет в нормальный режим работы.
Для сохранения включенного состояния блока питания контакты PS-ON и GND в современных блоках питания должны быть постоянно замкнуты (используется так называемый SPST switch или, проще говоря, однополюсный выключатель).
PS ON является активным сигналом низкого уровня, который включает все силовые линии блока питания, включая +3.3V, 5V, -5V, -12V и +12 вольт. При пропадании низкого уровня PS-ON должны выключаться все силовые линии блока питания, кроме постоянно формирующегося дежурного напряжения +5 вольт (VSB).
Диаграмма, иллюстрирующая влияние уровня напряжения PS_ON на работу блока питания:
Блок питания можно включить и без материнской платы. Это лучше делать с нагрузкой по линии +5 вольт, с подключением индикатора сигнала Pwr_Ok согласно следующей схеме (для БП с 20-пиновым разъемом):
Для 24-пиновых разъемов при включении лучше обеспечить нагрузку не менее 20 ватт или 10% от номинала для БП мощностью более 600 ватт. В противном случае блок питания будет работать не стабильно.
Как происходит включение материнской платы компьютера?
Для запуска материнской платы нужно не только включить блок питания путем замыкания контактов PSOn с землей, но и запустить работу ее собственных цепей питания и контроля.
Включение материнской платы производится путем замыкание контактов Power SW (ON-OFF Switch Jumper, PSW,PWR, PWRBTN, PWRSW или ON/OFF) на колодке F_Panel, обычно расположенной в углу материнки, противоположном фазам питания процессора.
Пример расположения коннекторов, отвечающих за включение компьютера, его перезагрузку, а также горение индикаторных светодиодов powerLED, HDD LED на плате AsRock G41M-VS3:
На материнских платах от OEM-производителей иногда отсутствуют надписи, обозначающие предназначение контактов фронтальной колодки
Пример колодки без надписей о предназначении контактов, использующейся на материнской плате Y700-34ISH (F_PANEL) в компьютерах Lenovo IdeaCentre Y700:
Для определения предназначения контактов на материнских платах без буквенных обозначений может использоваться цветовая маркировка. Внимательное изучение надписей на коннекторах и цвет соответствующих проводов поможет решить проблему. Таким образом, с помощью «дедуктивного метода от старины Шерлока Холмса» можно вычислить, что на материнской плате Lenovo 01AJ15 IdeaCentre Y700-34ISH для ее запуска используются контакты голубого цвета:
Большое количество информации по подключению материнских плат от разных производителей к фронтальной панели есть здесь.
На некоторых материнках для удобства пользователей, помимо контактов фронтальной колодки, кнопки управления питанием (включение и перезагрузка) установлены непосредственно на плату.
Материнская плата Asrock H110 Pro Btc+ с 13 слотами PCI-E имеет кнопки перезагрузки (RSTBTN) и включения-выключения (PWRBTN), смонтированные непосредственно на ней:
Для работы материнской платы нет необходимости постоянно удерживать в замкнутом положении ее контакты Power Switch. Для соединения контактов блока питания PSON-GND используется специальная цепь управления. Обычно это электронный ключ, соединяющий контакты PS-ON и GND блока питания при замыкании контактов Switch On на материнской плате.
Как работает схема включения питания материнской платы?
Для работы схемы включения материнской платы используется дежурное напряжение +5VSB, которое преобразуется с помощью линейного регулятора в 3 вольта, а затем подается на чипсет (южный мост), микросхему-контроллер Super I/O, сетевую карту и кнопку включения питания.
Преобразование напряжения +5VSB на материнской плате еще не включенного компьютера:
Замыкание кнопки включения на материнской плате приводит к снижению уровня напряжения Ps_On до нуля и включению компьютера:
После активации сигнала Power On на материнской плате начинают формироваться питающие напряжения, необходимые для работы процессора, задающего генератора, оперативной памяти, вентиляторов, устройств ввода-вывода, шины PCI-E и других устройств.
Формирование напряжений на материнской плате
Для формирования рабочих напряжений с малым током потребления используют простые схемы с понижающим линейным преобразованием.
Пример схемы питания +VDD_CLK материнской платы ASUS P9X79 Deluxe:
Более мощные потребители (CPU, RAM, интегрированная видеокарта) запитываются многофазными цепями под управлением ШИМ-контроллеров:
Как правило, на современных платах в цепях питания используются мощные полевые транзисторы (MOSFET-ы):
Типовая схема работы одной фазы питания с диаграммами напряжения-тока на входе и выходе:
Критические напряжения, формируемые на материнской плате ASUS P9X79 Deluxe для процессора:
Напряжение +1.5 вольт, формируемое для работы DDR3-памяти (для DDR3L памяти используется вольтаж 1.35V):
Питание контроллера хаба чипсета (Chipset Platform Controller Hub, PCH), используются напряжения +1.1 и 1.5 вольт:
Упрощенная последовательность работы электронных элементов фазы формирования напряжения 1.8 вольт на материнской плате производства компании ASUS:
Для сопряжения работы силовых транзисторов с ШИМ-контроллером используют драйверы. Они могут находиться в одном корпусе с ключевыми полевыми транзисторами, либо монтироваться в отдельном корпусе.
Пример схемы многофазной системы питания под управления ШИМ-контроллера с использованием драйверов:
Как проверить работоспособность схемы включения материнской платы компьютера?
Проверка схемы включения компьютера заключается в проведении следующих шагов (на примере материнских плат производства компании ASUS):
- проверить наличие дежурного напряжения VSB на колодке питания (обычно это фиолетовый провод) у включенного в БП сеть компьютера (кнопку включения нажимать не нужно). Цепь блока питания, отвечающая за формирование вольтажа StandBy, в постоянном режиме формирует напряжение номиналом +5 вольт (допускается разброс от до вольт);
- проверка наличия напряжения +3VSB на южном мосту материнской платы и на контакте Power Button колодки включения питания.
Кроме того, нужно проверить напряжение на батарейке, вставленной в материнскую плату (обычно CR2032). Она питает память CMOS SRAM и Real Time Clock.
Джампер, отвечающий за сброс настроек BIOS (Clear CMOS), должен находиться в нормальной положении (дефолтном):
Нормальное напряжение батарейки, отвечающей за статическую память с произвольным доступом (CMOS SRAM) равно 3 вольтам:
Если у новой батарейки слишком быстро падает заряд, то, возможно, у этой материнской платы слишком большой ток утечки. Для проверки тока утечки измеряют падение напряжения на резисторе возле батарейки.
Резистор R206 на 1 кОм материнской платы ASUS P7P55D PRO, который можно использовать для измерения тока утечки:
Для резистора номиналом 1 кОм падение напряжения должно составлять 1-10 милливольт (ток 1-10 микроампер):
Измерение тока утечки по цепи питания памяти CMOS (падение напряжения на однокилоомном резисторе должно быть порядка 1-15 mV):
Если при исправной батарейке напряжение в цепи питания памяти CMOS слишком мало, нужно проверить все ее элементы. Это может быть диод RB715F или другой компонент, использующий питание от батарейки (к ним относятся схема включения, I/O-контроллер и микросхема BIOS):
Алгоритм проверки утечки напряжения на батарейке CMOS, разработанный экспертами фирмы ASUS:
В некоторых случаях проблемы с запуском материнской платы связаны со сбоями/сбросе микропрограммы BIOS.
Проверка работоспособности цепей питания на материнской плате
Если схема включения материнской платы исправна, в микросхему CMOS залит правильный BIOS, а компьютер не включается, нужно проверять питающие напряжения на материнской плате, а именно:
- напряжения +5 и +12 вольт от блока питания; полевые транзисторы фаз питания;
Проверка MOSFET-ов производится путем выполнения четырех шагов, заключающихся в:
- мультиметр в режиме измерения сопротивлений, производится замыкание щупа «+» на исток (Source), минусового щупа прибора — на затвор (Gate). Так производится перевод полевого транзистора в закрытое состояние;
- мультиметр в режиме прозвонки: соединяется щуп «+» с истоком, «-» со стоком (drain), прямое падение напряжения Vf (forward voltage) должно быть в пределах 0.3-0.6 вольт;
- мультиметр в режиме измерения сопротивлений:
Иллюстрация шагов по проверке MOSFET-ов с помощью омметра:
- уровень сигнала идентификации напряжения (Voltage Identification, VID) на ШИМ-контроллере не должен быть высоким;
- уровень сигнала EN/FS на ШИМ-контроллере не должен быть равен нулю.
Неисправности цепей питания процессора (No Vcore или debug-код 00), как правило, выявляются следующими способами:
- проводится визуальная проверка с целью поиска поврежденных, сбитых, сгоревших электронных элементов;
- проверяются силовые MOSFET-ы, отсутствие коротких замыканий;
- проверяются уровни VID на ШИМ-контроллере;
- проверяется резистор в цепи обратной связи (feedback);
- измеряется вольтаж на полевых транзисторах верхнего (Ugate) и нижнего (Lgate) плеча фаз питания.
Далее в качестве справочной информации приводится алгоритм поиска неисправностей на материнских платах от компании ASUS.
Алгоритм работы по выявлению неисправностей материнской платы, разработанный фирмой ASUS (первая часть):
Алгоритм работы по выявлению неисправностей материнской платы, разработанный фирмой ASUS (вторая часть):
Алгоритм работы по выявлению неисправностей материнской платы, разработанный фирмой ASUS (третья часть):
Проверка фаз питания
При проверке фаз питания в первую очередь стоит проверить наличие сигнала, включающего ШИМ-контроллер в работу (напряжение EN, Enable):
Затем нужно проверить цепи обратной связи, передающие информацию о напряжении на питаемом участке на ШИМ-контроллер (норма или нет):
При выявлении неисправностей материнских плат важно знать последовательность появления питающих напряжений (Power Sequence). Как правило, это закрытая информация, поэтому на практике приходится использовать метод проб и ошибок (опыт), сравнение с известными (раскрытыми) моделями.
Вам также может понравиться
Об одновременном использовании нескольких блоков питания при майнинге
Сравнение видеокарт GTX 1060 с памятью GDDR5X и Radeon AMD RX590
Следует отметить, что далеко не все коды видны на индикаторе в процессе нормальной загрузки компьютера: некоторые высвечиваются лишь в том случае, если POST останавливается. Происходит это потому, что многие подпрограммы POST исполняются настолько быстро, что человеческий глаз не в состоянии уследить за индицируемым состоянием регистра диагностики, а некоторые коды появляются только при обнаружении неисправности. Итак, смотрим код, но не надо спешить менять девайс, если он известен! Тщательно проверяем всё, вплоть до прозвонки дорожек! Если не известно, что это за девайс, подизасмить БИОСяку, найти, где он инитится. Если не "моги", позадалбывать местных дизасмеров. Если индикатор показывает FF или 00, то наша плата вообще не смогла "стартануть", и нам надо проверять все питания элементов платы, задающий генератор, процессор и посмотреть наличие сигналов на шине данных и адреса.
Итак, программный старт компьютера вкратце выглядит примерно так:
- Программируются регистры Host Bridge, очищается Internal Cache, запрещается Internal и External Cache, а также операции с кэш-памятью, запрещается Shadow RAM, вследствие чего происходит направление непосредственно к ROM циклов обращения к адресам расположения System BIOS. Эта процедура должна соответствовать конкретному чипсету. Далее программируются РIIХ ресурсы: контроллер DMA, контроллер прерываний, таймер, блок RTC. При этом контроллер DMA переводится в пассивный режим.
- В компьютерах на SIMM или SDRAM с помощью последовательных циклов запись/чтение определяется тип памяти, суммарный объём и размещение по строкам. В компьютерах на SDRAM, DDR или DDR2 для определения параметров установленой памяти читается SPD (по протоколу SMBus, практически тот же самый i2c). И в соответствии с полученной информацией настраивается DRAM-контроллер. На этом же этапе процессор должен быть переключён в Protected Mode (защищённый режим).
- Проверяются первые 256 кб памяти, которые в дальнейшем будут использованы как транзитный буфер, а также осуществляется распаковка и копирование System BIOS в DRAM.
- По специальному алгоритму определяется наличие, тип и параметры External Cache.
- Определяется тип процессора, результат помещается в CMOS. Если по каким-либо причинам определение типа процессора закончилось неудачно, для платформы на интеловском процессоре такая ошибка становится фатальной и система, а соответственно и выполнение POST, останавливается. При неудачном определении типа процессора на платформе АМД в CMOS помещается "неизвестный процессор".
- Осуществляется проверка и инициализация контроллера клавиатуры, однако на данный момент приём кодов нажатых клавиш ещё не возможен.
- Проверяется функционирование CMOS и напряжение питания её батареи. Если фиксируется ошибка питания, выполнение POST не останавливается, однако BIOS "запоминает" этот факт. Ошибка при контрольной записи/чтении CMOS считается фатальной и POST останавливается.
- Программируются конфигурационные регистры Host Bridge и PIIX значениями, взятыми из BIOS.
- Генерируется таблица векторов прерываний, а также производится первичная настройка подсистемы управления питанием.
- Проверяется контрольная сумма блока ячеек CMOS, а также, если BIOS поддерживает PnP, выполняется сканирование устройств ISA PnP и инициализация их параметров. Для PCI-устройств устанавливаются основные (стандартные) поля в блоке конфигурационных регистров.
- Инициализируется блок переменных BIOS.
- Определяется наличие видеоадаптера путём проверки наличия сигнатуры 55АА по адресу начала Video BIOS (C0000:0000h). Если Video BIOS обнаружен и его контрольная сумма правильная, включается процедура инициализации видеоадаптера. С этого момента появляется изображение на экране монитора, высвечивается заставка видеоадаптера, инициализируется клавиатура. Далее по ходу POST тестируется контроллер DMA и контроллер прерываний.
- Определяется объём Base Memory и External Memory, и с этого момента начинается отображаемый на экране тест оперативной памяти.
- Инициализируется PS/2 mouse.
- Производится инициализация подсистемы гибких дисков.
- Выполняется программный сброс контроллера жёстких дисков. Если в Setup указан режим AUTO, производится детектирование устройств IDE, в противном случае параметры устройств берутся из CMOS. В соответствии с конфигурацией системы размаскируются прерывания IRQ14 и IRQ15.
- Инициализируется сопроцессор FPU.
- Настраивается клавиатура USB. На данном этапе становится возможен вход в CMOS Setup по нажатию клавиши DEL.
- Осуществляется запрос на ввод пароля, если это предусмотрено установками CMOS Setup.
- Производится поиск и инициализация ПЗУ дополнительных BIOS, а также картируется каждая из линий запросов прерывания PCI.
- Если в Setup включён данный режим, устанавливается антивирусная защита BOOT Sector.
- Осуществляется автоматический переход на зимнее или летнее время, для клавиатуры настраиваются состояние NumLock и режим автоповтора.
- Корректируются блоки ESCD (только для PNP BIOS) и производится очистка ОЗУ.
- Успешная инициализация аппаратных средств компьютера сопровождается одиночным звуковым сигналом, после чего управление передается загрузчику BOOT-сектора.
А как быть если 00 или FF, т.е. не выполнена ни одна команда системного BIOS? ("жизнь" на биосной флешке отсутствует):
Материнская плата ноутбука не включается. На примере ASUS A6F рассмотрим общий принцип ремонта и поиска неисправностей, которые препятствуют запуску материнской платы и поможет нам в этом POWER On Sequence (такая страничка имеется во многих схемах ноутбуков).
По диаграмме можно отследить всю процедуру запуска материнской платы, начиная с момента включения питания и вплоть до готовности процессора выполнять инструкции BIOS и определить, на каком из этапов у нас происходит ошибка. В той же pdf-ке к материнской плате, можно найти более детальную схему распределения напряжений:
Первым делом следует убедиться в наличии питающего напряжения 19 вольт на входе материнской платы и, желательно, напряжения с АКБ (аккумуляторной батареи). Отсутствие входных напряжений A/D_DOCK_IN и АС_ВАТ_SYS представляется достаточно частой проблемой и проверку следует начинать с блока питания и разъёма на плате.
Если напряжение на участке (разъём — P-mosfet) отсутствует, то необходимо разорвать связь между сигналами A/D_DOCK_IN и AC_BAT_SYS. Если напряжение со стороны A/D_DOCK_IN появилось, то причина неисправности скрывается дальше и надо разбираться с участком (P-mosfet — нагрузка):
Необходимо исключить вариант короткого замыкания (КЗ) по AC_BAT_SYS (19В). Чаще всего, КЗ заканчивается не дальше, чем на силовых транзисторах в цепях, требующих высокой мощности (питание процессора и видеокарты) или на керамических конденсаторах. В ином случае, необходимо проверять все, к чему прикасается AC_BAT_SYS.
Если КЗ отсутствует, то обращаем внимание на контроллер заряда и P-MOS транзисторы, которые являются своеобразным «разводным мостом» между блоком питания и аккумулятором. Контроллер заряда выполняет функцию переключателя входных напряжений. Для понимания процесса работы, обратимся к datasheet, в котором нас интересует минимальные условия работы контроллера заряда:
Как видно по схеме, контроллер MAX8725 управляет транзисторами P3 и P2, тем самым переключая источники питания между БП и аккумулятором — P3 отвечает за блок питания, а P2 за аккумулятор. Необходимо проверить работоспособность этих транзисторов.
Разберем принцип работы контроллера. При отсутствии основного питания, контроллер автоматически закрывает транзистор P3 (управляющий сигнал PDS) тем самым перекрывая доступ блока питания к материнской плате и открывает транзистор P2 (управляющий сигнал PDL). В таком случае плата работает только от аккумулятора.
Если мы подключим блок питания, контроллер должен перекрыть питание от аккумулятора закрывая P2 и открывая P3, обеспечив питание от внешнего блока питания и зарядку аккумулятора.
При диагностике входного напряжения от сети мы не используем аккумулятор и проверяем только сигнал PDS. В нормальном режиме он должен "подтягиваться" к земле, тем самым открывая P-MOS и пропуская 19В на плату. Если контроллер неправильно управляет транзистором P3, то необходимо проверить запитан ли сам контроллер. Затем проверяем основные сигналы DCIN, ACIN, ACOK, PDS. При их отсутствии, меняем контроллер и, на всякий случай, P-MOS транзисторы.
Если проблем с входными напряжениями нет, но плата все равно не работает, переходим к следующему шагу.
1-2 Питание EC контроллера
Embedded Contoller (EC) управляет материнской платой ноутбука, а именно включением/выключением, обработкой ACPI-событий и режимом зарядки аккумулятора. Также эту микросхему ещё называют SMC (System Management Controller) или MIO (Multi Input Output).
Контакты микросхемы EC контроллера программируются под конкретную платформу, а сама программа, как правило, хранится в BIOS или на отдельной FLASH микросхеме.
Вернувшись к схеме запуска материнской платы, первым пунктом видим напряжение +3VA_EC, которое является основным питанием EC контроллера и микросхемы BIOS. Данное напряжение формирует линейный стабилизатор MIC5236YM:
Благодаря присутствию сигнала AC_BAT_SYS, микросхема должна выдать напряжение +3VAO, которое с помощью диагностических джамперов преобразуется в +3VA и +3VA_EC.
+3VA и +3VA_EC питают Embedded контроллер и BIOS, при этом запускается основная логика платы, которая отрабатывается внутри EC контроллера. Основными причинами отсутствия +3VA и +3VA_EC могут служить короткое замыкание внутри компонентов (ЕС, BIOS и т.д.), либо повреждение линейного стабилизатора или его обвязки.
3 Дежурные напряжения (+3VSUS, +5VSUS, +12VSUS)
После того как был запитан EC и он считал свою прошивку, контроллер выдает разрешающий сигнал VSUS_ON для подачи дежурных напряжений (см. пункт 3 последовательности запуска). Этот сигнал поступает на импульсную систему питания во главе которой стоит микросхема TPS51020:
Как видно на схеме, нас интересуют напряжения, отмеченные на схеме зеленым цветом +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS. Для того, что бы эти напряжения появились на плате необходимо что бы микросхема была запитана 19В (AC_BAT_SYS) и на входы 9, 10 приходили разрешающие сигналы ENBL1, и ENBL2.
Если же напряжение ENBL присутствует на плате и TPS51020 запитан, то значит TPS51020 должен формировать +5VO, +5VSUS, +3VO, +3VSUS (проверяется мультиметром на соответствующих контрольных точках).
Если напряжения +5VO, +3VO не формируются, проверяем эти линии на КЗ или заниженное сопротивление. В случае обнаружения КЗ, разрываем цепь и выясняем, каким компонентом оно вызвано.
При отсутствии или после устранения КЗ, снова проверяем напряжения и если их нет, то меняем сам контроллер вместе с транзисторами которыми он управляет.
На этом этапе контроллер дежурных напряжений сообщает EC контроллеру о том, что дежурные питания в норме. Проблем тут быть не должно.
Если сигнал выходит, но до южного моста не доходит, то проверяем южный мост и часовой кварц, в худшем случае меняем сам южный мост.
На этом этапе необходимо проверить прохождение сигнала от кнопки включения до EC контроллера. Для этого меряем напряжение на кнопке и проверяем ее функциональность, если после нажатия напряжение не падает, то проблема в кнопке. Так же можно закоротить этот сигнал с землей и проверить включение.
Рассмотрим более подробно ACPI состояния:
- S0 — Working Status
- S1 — POS (Power on Suspend)
- S3 — STR (Suspend to RAM), Memory Working
- S4 — STD (Suspend to Disk), H.D.D. Working
- S5 — Soft Off
Так вот, состояние этих сигналов отвечает за ACPI состояние питания на материнской плате:
Если хоть одного из этих напряжений не будет, плата не запустится, по этому, проверяем каждую систему питания, начиная от +1.8V, заканчивая +12VS.
10 Питание процессора
11 Включение тактового генератора
12 Завершающий сигнал готовности питания (PWROK)
Если этот сигнал присутствует, и логика EC исправна, то это значит, что все напряжения на плате должны быть включены.
Проверка мостов — тема, довольно обширная. Вкратце, можно сказать, что необходимо проверять сопротивления по всем линиям питания этих мостов и при отклонении от нормы мосты нужно менять.
В принципе, обычной диодной прозвонкой сигнальных линий можно определить неисправный мост, но так как микросхемы выполнены в корпусе BGA, добраться до их выводов практически невозможно. Не все выводы приходят на элементы, которые легко достать щупом тестера, поэтому используют специальные вспомогательные диагностические платы (например есть диагностические платы для проверки северного моста и каналов памяти).
14 Завершающий этап
Яндекс.Дзен и узнавайте первыми о новых материалах, опубликованных на сайте.Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.
Комментариев: 2
Здравствуйте. Столкнулся с проблемой прошивки контроллера аккумулятора после замены элементов 18650, дело в том, что напряжение на материнку поступает, но чтобы им воспользоваться мультиконтроллер видимо опрашивает контроллер аккумулятора и по результату опроса в конечном счете продуцирует сам себе какой-то физический enable, чтобы открыть канал питания от аккумулятора.
Вы так досконально разбиратесь в алгоритме последовательности включения, не могли бы подсказать, как сымитировать это разрешение принудительно, потому что программа для прошивки контроллера слишком дорого стоит.
Читайте также: