Технология ремонта и обслуживания AT системной платы ПК

       Введение 

       Основной из составляющих персонального компьютера - является материнская плата. Материнская плата нужна для компоновки всех устройств в едино целое, и поэтому при самостоятельной сборке компьютера необходимо уделить выбору материнской платы особое внимание, ведь установка несовместимых разъемов просто невозможна на материнской плате. 

       В настоящее время, на рынке, материнские платы представлены различными фирмами и отличаются компоновкой элементов, их качественностью и производительностью.

       В данной курсовой работе будет рассматриваться системная плата форм-фактора AT

       Темой курсовой работы является «Технология  ремонта и обслуживания AT системной платы ПК».

       Полноразмерная  системная плата AT впервые была представлена в августе 1984 года, когда IBM представила новую модель персонального компьютера — PC AT. Стандарт материнских плат типоразмера Baby-AT (BabySize) появился в 1982 г

       Системные платы Baby-AT можно использовать вместо полноразмерных плат AT, причем допускается их установка в корпуса нескольких типов. Благодаря подобной универсальности Baby-AT был наиболее популярным форм-фактором системных плат с 1983 по 1996 год.

       Именно  для того чтобы рассмотреть основные виды неисправностей возникающих при  эксплуатации системных плат, а также  алгоритмы исправления этих неисправностей будут раскрыты в этой курсовой работе.

       В первом разделе будут рассмотрены  конструкция, принцип работы и характеристики системной платы. Так же в разделе будут их основные разновидности, классификации и интерфейсы.

       Во  втором разделе представлены основные неисправности, их причины возникновения и алгоритм их поиска, а также будет представлен их ремонт.

       Третий  раздел описывает приобретенные  практические навыки по техническому обслуживанию средств вычислительной техники и ее отдельных компонентов. 
 

 

       

1. Общий раздел

 

       Материнская плата (Motherboard) является основным компонентом каждого PC.

       Системная плата является одним из наиболее важных узлов компьютера, так как объединяет все его устройства в одно целое. Фактически, она определяет главные параметры компьютера, например, какой процессор можно использовать, как быстро будут обмениваться информацией друг с другом процессор и оперативная память. 

       

1. Конструкция системной платы 

 

       Форм-фактор АТ делится на две, отличающиеся по размеру модификации - AT и Baby AT.

       Полноразмерная  AT-это большая плата размером 12×13,8 дюймов (приблизительно 30,5×35 см) (рисунок 1). Расположение разъемов клавиатуры и слотов расширения такой платы строго определены, чтобы совпадать с отверстиями в корпусе. Плата помещается только в полноразмерный корпус типа Desktop и Tower. Вследствие того, что эти платы невозможно установить в широко распространенные корпуса типа стандартный Desktop и Mini-Tower, они уже практически не выпускаются.

       Стандарт  материнских плат типоразмера Baby-AT (BabySize) размером 9×13 дюймов, или 22,86×33,02 см появился в 1982 г. На этих платах расположение разъемов клавиатуры и слотов также должно соответствовать отверстиям в корпусе. Для подключения клавиатуры используется стандартный 5-контактный DIN-разъем. Материнские платы размера Baby-AT могут быть установлены практически в любой корпус, за исключением корпусов уменьшенной высоты и Slimline. Именно поэтому они получили наибольшее распространение.

       

Рисунок 1 – Системная плата IBM AT (1984 год)

       В любой корпус, в который можно установить полноразмерную системную плату AT, можно установить и системную плату Baby-AT. Выпускалось огромное количество системных плат формфактора Baby-AT для ПК, оснащенных процессорами практически всех типов - от первого 8088 до Pentium III или Athlon. Системные платы Baby-AT выпускались достаточно долго. Несмотря на то что в настоящее время стандарт Baby-AT (рис. 2) уже устарел, стандарт ATX полностью унаследовал его философию взаимозаменяемости. На рис. 3 представлен пример достаточно современной системной платы Baby-AT, содержащей разъемы USB, SIMM и DIMM, а также разъем для подключения блока питания ATX.

       Рисунок 2 – Стандартные размеры системной платы Baby-AT

Рисунок 3 – Системная плата Tyan Trinity 100AT (S1590) формактора Baby-AT

       Самый простой способ идентифицировать систему класса Baby-AT - посмотреть на заднюю панель корпуса. Платы расширения вставляются непосредственно в разъемы на системной плате и ориентированы под углом 90° относительно нее; другими словами, платы расширения расположены перпендикулярно системной плате. При этом на задней панели системной платы Baby-AT заметен только один разъем - 5-контактный DIN, предназначенный для подключения клавиатуры; также некоторые системы класса Baby-AT оснащались 6-контактными разъемами mini-DIN меньшего размера (данные разъемы часто называют PS/2) и даже разъемом мыши. Все остальные разъемы размещались или непосредственно на системной плате, или на выносных колодках, которые подключаются к системной плате с помощью кабелей.

       Все системные платы Baby-AT соответствуют ряду требований, касающихся высоты, размещения монтажных отверстий, разъемов (в том числе разъема для подключения клавиатуры), но могут различаться шириной. Системные платы, размеры которых меньше стандартных 9×13 дюймов (22,86×33,02 см), часто назывались системными платами формфактора mini-AT, micro-AT, а иногда 2/3-Baby или 1/2-Baby. При этом их можно было нормально установить в корпуса стандарта Baby-AT.

       В настоящее время корпорация Intel сняла с производства материнские платы Baby-AT и перешла на выпуск материнских плат спецификации АТХ. 
 

       1.2 Принцип работы системной платы  АТ  

       На системной плате, расположены электронные узлы, которые обеспечивают согласование процессора и всех остальных узлов компьютера по уровням напряжения и тока, а также по протоколам обмена. Процессор, имеющий многие миллионы транзисторов, сконцентрированных на маленьком кристалле, и по нагрузочной способности своих выводов мало подходит для создания надежных и производительных компьютеров. Поэтому почти всегда между процессором и остальными элементами компьютера включаются буферные микросхемы, которые выполняют согласование входных и выходных сигналов процессора с внешним миром  

       

       В первых компьютерах типа IBM PC использовались микросхемы малой и средней интеграции (на кристалле таких микросхем располагается от 20 до 1000 транзисторов). Соответственно, на системных платах компьютеров IMB PC и XT рядами стояли 16-контактные микросхемы, а размеры печатной платы в два-три раза превосходили нынешние. В дальнейшем, на смену маленьким микросхемам пришли БИС (большие интегральные схемы), имеющие многие десятки выводов. Совершенствование схемотехники БИС привело к созданию чипсетов — наборов микросхем (от 1 до 4 корпусов), в которых располагаются все узлы системной платы (заметим, что так же поступают разработчики видеоадаптеров, звуковых карт и т. д.).

       По  системной шине, сигналы которой  теперь непосредственно не выводятся во внешний мир, процессор обменивается информацией. Максимальная тактовая частота системной шины в настоящее время составляет 133 МГц (для процессоров AMD — 166 МГц), но, используя способ чтения данных 4 раза за один такт, повышают частоту обмена по системной шине до 533 МГц. Заметим, что еще несколько лет назад тактовая частота системной шины составляла 16, 25 и 33 МГц, а частоту 50 и 66 МГц поддерживали далеко не все системные платы!

       Для подключения внешних устройств используют различные шины расширения. Самая первая шина, называемая ISA, имела сначала разрядность 8 битов, которая при разработке компьютеров IBM PC AT была расширена до 16 битов. Тактовая частота ISA-шины составляет всего 8 МГц. Для повышения скорости обмена между процессором и внешними устройствами были разработаны несколько спецификаций более производительных шин расширения. В настоящее время шина ISA постепенно исчезает из современных компьютеров, а вместо ее широко используются шины PCI и AGP.

       Оперативная память, от скорости работы которой  серьезно зависит общая производительность компьютера, подключается к системной шине через чипсет. Причем чипсет не просто согласует уровни напряжения, а изменяет разрядность данных и порядок следования байтов.

Классификация, разновидности, интерфейсы 

 

        2. Технологический раздел

1. Виды неисправностей компонента СВТ, признаки и причины возникновения

       Неисправности СП также можно подразделить на три  основных вида:

• Аппаратные;
• Программные;
• Программно-аппаратные.

       К  первому  виду  относится,  например, нарушение контакта в многослойной печатной плате или в одном из разъемов расширения СП.

       Нарушение  контакта в печатной плате составляет  50%  всех  неисправностей  СП.

       Примером "неисправностей" второго вида может служить переполнение ОЗУ резидентными  программами, подключение программного драйвера, несовместимого с подключенным периферийным устройством.

       Программно-аппаратные  неисправности - это выход из строя ПЗУ BIOS, потеря или искажение информации о конфигурации, хранимой в энергонезависимом ОЗУ (CMOS) на СП. 

       2.2 Алгоритм поиска неисправностей 

       Для того, что бы определить, что неисправна именно материнская плата, а не что-то другое необходимо придерживаться примерно следующего алгоритма действий:

       1. Отсоединяем от материнской платы клавиатуру, мышку, если есть LPT-шнур, и т.д., оставляем только сетевой кабель и монитор. Часто бывает, что из-за этих устройств вполне работоспособная материнская плата не запускается.

       2. Проверяем, не «закорочена» ли кнопка RESET (перезагрузка), не замкнуты ли ее контакты. Для этого отсоединяем проводок от материнской платы (F_PANEL - RS).

       3. Проверяем, не «закорочена» ли сама материнская плата на корпус – для этого ее необходимо достать из системного блока и положить на диэлектрик, например на стол.

       4. Проверяем напряжение на аккумуляторе CMOS – CR 2032. Должно быть не менее 2,9 В, если меньше – менять на новый аккумулятор. Необходимо проверить ток потребления, он должен быть в пределах 3-10 мкА.

       5. Обнуляем содержимое CMOS – специальным джампером ил переключателем на плате, можно просто вытащить батарейку на 1-2 мин. (делается при выключенном питании).

       6. Проверяем блок питания – заменой на другой (исправный).

       7. Оставляем на материнской плате только процессор, и динамик (спикер). Если после запуска динамик запищал, то плата работает, а неисправность где-то в других устройствах.

       8. Начинаем вставлять устройства в следующем порядке: оперативная память; затем вставляем видеокарту; жесткий диск, дисковод гибких дисков и так далее, пока не определим неисправный узел. 

3. Ремонт  системной платы

 

       Диагностика неисправностей осуществляется двумя  способами: 

• Программно;
• с помощью приборов (осциллографа, логического пробника и анализатора).

       Программный  способ  реализуется  с  помощью  встроенной  программы  POST, специальных  диагностических  программ  (Checkit,  Norton  Disk  Doctor),  а  также  с использованием диагностических плат и ПАК MB.

       Неисправность  СП  может  быть  обнаружена  при  первоначальном  запуске  ПК (самотестировании,  загрузке  операционной  системы),  при  прогоне  программ  и  в  процессе работы (спустя 20...30 мин после включения).

       Прежде  всего, следует воспользоваться  визуальной и звуковой сигнализацией, которая предусмотрена в ПК. 

       По  длительности,  количеству  и  чередованию  звуковых  сигналов  (Таблица  1), формируемых  компьютером  в  результате  самодиагностики,  можно  определить  те  ее подсистемы,  которые  вносят  сбои  в  работу.  Конечно,  небольшие  тесты  POST  не  способны провести полную проверку работоспособности компьютера, однако это - первый барьер на пути неисправностей машины.