ГОУ СПО Астраханський коледж обчислювальної техніки
М.В. Васильєв
викладач спеціальних дисциплін
Астраханського коледжу обчислювальної техніки.
ТЕХНІЧНА ДІАГНОСТИКА
ЗАСОБІВ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ
навчальний посібник для викладачів і студентів середніх професійних навчальних закладів за спеціальністю 230101
В«Обчислювальні машини, комплекси системи та мережіВ»
Астрахань 2007
Цей навчальний посібник присвячено питанням діагностики несправностей засобів обчислювальної техніки. Пропонований посібник написаний відповідно до чинною програмою курсу В«Технічна діагностика СВТВ», відповідно до Державним освітнім стандартом середньої професійної освіти по спеціальності 2201 "Обчислювальні машини, комплекси, системи та мережі "від 8 лютого 2002 року і Доповненням до Державного освітнього стандарту за спеціалізацією 2201.01 "Технічне обслуговування засобів обчислювальної техніки "від 25 вересня 2003 року. Цей посібник містить основні теоретичні положення, що стосуються організації, архітектури та особливостей технічної діагностики персональних ЕОМ типу IBM PC/AT. У посібнику приведені методики професійного обслуговування апаратно-програмних обчислювальних систем, організованих на базі персональних комп'ютерів і поглибленої діагностики їх несправностей. Велику увагу приділено програмним і апаратних засобів діагностики несправностей компонент апаратно-програмної системи, її периферійних пристроїв і використанню сервісних засобів діагностики. У ньому наведено також характеристики вбудованих тест-програм, основні симптоми несправностей СВТ, повідомлення про помилки завантаження операційної системи, прогоні прикладних програм і т. д.
Пропонований навчальний посібник може бути використаний в якості основного матеріалу для лекційної роботи викладачів та навчального посібника для студентів середніх навчальних закладів за спеціальністю 230101 В«Обчислювальні машини, комплекси, системи та мережі В», при вивченні ними дисципліниВ« Технічна діагностика засобів обчислювальної техніки В».
Введення
Справжній курс лекцій з дисципліни В«Технічна діагностика засобів обчислювальної техніки В»входить в модуль спеціалізації 230101.51В« Технічне обслуговування засобів обчислювальної техніки В»та є, поряд з дисциплінами В«Технічне обслуговування засобів обчислювальної технікиВ» та В«Системотехнічне обслуговування апаратно-програмних систем і комплексів В», профілюючої - для отримання студентами ссузів кваліфікації Технік базового рівня підготовки по спеціальності 230101.
Завдання курсу:
1. Вивчити структуру і архітектуру АПС типу РС.
2. Вивчити основні засоби функціонального контролю і методи діагностики АПС.
3. Навчитися проводити класифікацію несправностей по мірі їх жорсткості і зв'язку з компонентами НД
4. Вивчити основні симптоми несправностей АПС, що виникають при включенні РС, завантаженні ОС і прогоні прикладних програм.
5. Вивчити симптоми апаратних несправностей системної плати, консолі та деяких інших периферійних пристроїв РС.
Зміст курсу:
1. Для зв'язку симптомів несправностей з вузлами і компонентами ПЕОМ слід добре розбиратися в архітектурі, структурі ПЕОМ, для чого призначений перший розділ курсу, в якому розглядається узагальнена блок-схема РС, архітектура мікропроцесора, різновиди мікропроцесорів, їх структурна схема і функціональні сигнали управління. Для прикладу докладно розглядається мікропроцесор i386, як типовий представник мікропроцесорів четвертого покоління, що використовуються в РС/АТ, починаючи з IBM РС 386, і до сучасних моделей типу Pentium.
2. Для проведення поглибленої діагностики несправностей РС потрібні досить глибокі знання по особливостям архітектури як самого CPU, так і засобів його системної підтримки. Тому тут розглянуто взаємодію CPU з контролером його системної підтримки, підтримки системної шини, а також з контролерами та адаптерами ОЗУ, кеш-пам'яті, системної шини, пристроїв зовнішньої пам'яті і введення-виведення оперативної інформації.
3. Далі розглядаються основні методи діагностики основних периферійних пристроїв ПК - пристроїв консолі, зовнішньої пам'яті, засобів комунікації комп'ютера, виведення аудіоінформації.
4. У другому розділі цього посібника вивчаються прийоми розбирання та збірки РС, апаратний і програмний аспекти діагностики АПС, стандартна і спеціальна КІА, використовувана при апаратному способі локалізації несправностей в РС, а також програмні засоби діагностики несправностей РС.
5. Третій розділ посібника містить досить докладні відомості про прийоми автономного і комплексного методів функціонального контролю АПС, АПК і їх периферійного обладнання.
Розділ 1 Архітектура і структура ПЕОМ IBM PC і їх клонів
Особливості контролю та діагностики мікроЕОМ.
Персональний комп'ютер, як відомо, належить до типу мікро-ЕОМ, тобто ЕОМ, використовуваних мікропроцесорні структури. Мікро-ЕОМ, на відміну від інших типів обчислювальних пристроїв, має свої переваги і недоліки в плані діагностики їх несправностей.
Пошук несправностей в мікроЕОМ ускладнений цілою низкою причин, найбільш важливими з яких представляються наступні:
1) висока складність НВІС. Звичайний однокристальний мікропроцесор має близько 200 внутрішніх запам'ятовуючих елементів (інформаційних, керуючих регістрів і тригерів) і, відповідно, 2 200 можливих станів, тому повний контроль мікропроцесорних НВІС практично неможливий і окремі несправності, викликані взаємним впливом окремих елементів НВІС, можуть проявлятися у вигляді рідкісних нерегулярних збоїв;
2) мале число контрольних точок схеми (висновків ІМС) призводить до того, що подача тестуючих впливів на потрібні точки схеми і контроль їх стану носить непрямий характер. Доступ до внутрішніх елементів НВІС можливий тільки під мікропрограмного управлінням, тобто генерація тестових послідовностей можлива, в основному, тільки засобами мікропрограмного управління самого мікропроцесора або мікроконтролера;
3) неподільність апаратних і програмних засобів управління мікропроцесорної системи. Часто провести чітку межу між апаратними і програмними засобами мікропроцесорної системи не можна, так як у більшості мікропроцесорів ПЗУ мікропрограм виконано на самому кристалі НВІС мікропроцесора;
4) складність і неподільність апаратних засобів мікроЕОМ. Мікропроцесорну систему часто неможливо розділити на окремі функціональні вузли (ТЕЗ, як в великих ЕОМ), тому що часто вся мікро-ЕОМ, або, принаймні, її системна плата, виконуються у вигляді одного конструктивно закінченого вузла. По-друге, часто в одній НВІС, наприклад, контролері системної підтримки мікропроцесора, суміщені різні функції: управління та виконання арифметичних процедур, запрограмована конфігурація, виконання функцій введення-виведення і т. д., і навпаки - одна функція може реалізовуватися по частинах в різних НВІС і т. п. Так що діагностика несправностей мікро-ЕОМ вимагає високої кваліфікації обслуговуючого персоналу;
5) необхідність одночасного контролю стану шин. Мікропрограмний характер генерації тестових впливів вимагає спостереження і реєстрації всіх сигналів шин на великих часових інтервалах , щоб можна було зафіксувати рідкісні і однократні події. Ці події ідентифікуються заданими комбінаціями сигналів на шинах адреси, управління, даних, і навіть заданою послідовністю таких комбінацій. Наприклад, реєстрація первинної помилки тільки в n -м такті операції множення з плаваючою точкою, тільки з певними операндами, та ще й на тлі обміну даними з принтером. Подібну реєстрацію мож...
