Любой ремонтник компьютеров знает, что POST Card PCI применяется для диагностики неисправностей при ремонте и модернизации компьютеров типа IBM PC (или совместимых с ним).
Такие карты в России и СНГ производит несколько компаний: Мастер Кит (Москва), e-KIT Post Cards, ACE Lab (Н.Новгород), BVG Group (Москва), ЕПОС: PCI TESTCARD (Украина), IC Book: IC80 (Украина), Jelezo: Jpost Full (Украина), VL Comp: PC Analyzer (Белорусия). Есть и зарубежные решения, но у нас их не найти в свободной продаже.
POST Card PCI представляет собой плату расширения компьютера, которая может быть установлена в любой свободный PCI слот (33 МГц) и предназначена для отображения POST кодов, генерируемых BIOS’ом компьютера, в удобном для пользователя виде.
Условно все POST-карты можно разделит на серийные и внесерийные (комплекты для самостоятельной сборки).
Обзор существующих POST-карт
Рассмотрим недостатки POST-карт различных производителей.
Родоначальником производства PCI POST-карт в России считается компания ACE Lab, которая имеет большой опsn в производстве программно-аппаратных комплексов для диагностики и реионта компьютеров.
Мастер Кит POST Card PCI NM9221 (набор для самостоятельной сборки)/BM9221 (готовая плата). Один недостаток — семисегментный индикатор смотрит «мордой вниз».
Достоинства данной POST Card: собрана на ПЛИС серии EPM3XXX, поддерживающей Hot-socketing (более надежна, так как меньше вероятность сжечь POST Card) и работающей на 3.3V (лучше совместимость с современными спецификациями PCI2.3 и PCI3.0), поддержка новых и старых чипсетов благодаря сменным прошивкам.
e-Kit_02 Недостатки данной POST Card: собрана на ПЛИС устаревшей серии EPM7XXX, не поддерживающей Hot-socketing (менее надежна, так как больше вероятность сжечь POST Card) и работающей на 5.0V ( могут быть проблемы с современными PCI2.3 и PCI3.0).
ACE Lab PC-POST PCI-2. Не удобно, что индикатор смотрит вниз, зато есть возможность выбрать один из 4х возможных портов, откуда будет считываться информация.
ACE Lab PC POWER PCI-2 — полнофункциональный программно — аппаратный комплекс, который позволяет выполнять ряд диагностических тестов, запускаемых из установленного на плате ПЗУ, ориентированных на выявление системных ошибок и конфликтов оборудования.
BVG Group Dual POST. Достоинства: простая и дешевая ПОСТ-карточка. Сделана на базе ПЛИС Altera EPM3032ALC44-10. Несет на себе пять светодиодов (питание на PCI — -12V, +12V, +3.3V, +5V, и сигнал RESET) и два семисегментных индикатора с обоих сторон платы. Индикатор может показывать одну цифру — это значит, что на PCI слот, в который вставлена эта ПОСТка, тактирование не приходит.
Характерным недостатком данной карточки из-за её урезанности является снятие тактирования со слота PCI, в который установлена эта карточка после этапа POST, на котором происходит инициализация генератора (для Award BIOS — 26h), в результате чего посткоды перестают отображаться. Методы «борьбы» с этой болезнью следующие:
- Если в BIOS Setup присутствует пункт Detect DIMM/PCI Clock — перевод оного в Disable не даст генератору снять частоту с неиспользуемых слотов, в результате чего Dual POST будет работать «как нормальная» ;) , показывая все «полагающиеся» посткоды.
- Если проверяемая плата имеет Sharing PCI Slots (обычно — дальние от процессора два разъема, у которых одно прерывание «на двоих»), то можно в один из них вставить любое «нормальное» PCI-устройство (видео, звуковую, сетевую и т.п.), а в другой — посткарточку. При инициализации генератор, увидев «полноценное» PCI-устройство на Sharing PCI Slots — часто (зависит от конкретной платы-биоса) не снимает тактирование с обоих, чем с успехом «воспользуется» Dual POST.
BVG Group POST Pro. Вместо семисегментников используется ЖК-дисплей с бегущей строкой, но стоимость карты при этом около 300 у.е., что неоправданно высоко.
ЕПОС: PCI TESTCARD. Продвинутая серия «Master» из полезных «наворотов» по большому счету позволяет дополнительно лишь выбирать переключателями на плате диагностический порт в диапазоне 0-3FFh, который используется для вывода POST-кодов. Недостатки данной POST Card: собрана на ПЛИС устаревшей серии EPM7XXX, не поддерживающей Hot-socketing (менее надежна, так как больше вероятность сжечь POST Card) и работающей на 5.0V ( могут быть проблемы с современными PCI2.3 и PCI3.0). Имеется также информация о выводе неверных POST кодов на некоторых материнских платах.
IC Book: IC80. Известный представитель «взрослых» посткарточек, отличительной особенностью которого является присутствие не только «наворотов» в области мониторинга, но также и уникальные (не имеющие аналогов) возможности по отладке системы в пошаговом режиме. Плата имеет несколько отличительных особенностей:
- Выбор адресов, используемых в целях диагностики: 80h/81h и 84h/85h, 378h, 1080h
- Вывод диагностических кодов выполняется на два индикатора
- Вывод информации на внешний индикатор
- Индикация напряжения Stand-By 3.3V
- Поддержка четности на шине PCI
- Поддержка серверных вариантов шины PCI
Небольшой недостаток: не совсем корректно работает пошаговый режим на новых платах.
Jelezo: Jpost Full. Зависает на некоторых материнках (в основном GIGABYTE) в чёрный экран после первой перезагрузки.
VL Comp: PC Analyzer. Простенький и дешевый пост-контроллер, изюминкой которого является совмещение в одном конструктиве сразу двух типов посткарточек — для ISA и для PCI.
POST Card PCI BM9222 с ЖК-диплеем
Сегодня мы рассмотрим PCI POST-карту нового поколения POST Card PCI BM9222 производства московской компании Маскер Кит.
Технические характеристики
- Напряжение питания: +5 В.
- Ток потребления, не более: 100 мА.
- Частота шины PCI: 33 МГц.
- Адрес диагностического порта: 0080h
- Индикация POST кодов: на ЖК-дисплее в две строки по 16 символов (первая строка – POST-код в шестнадцатеричном виде и через тире — тип БИОСа, вторая строка – описание ошибки в виде бегущей строки).
- Индикация сигналов PCI шины: светодиоды на лицевой стороне платы — RST (сигнал сброса PCI) и
- CLK (тактовый сигнал PCI).
- Индикаторы наличия напряжений питания PCI шины: +5V, +12V, -12V, +3,3V.
- Совместимость с материнскими платами чип-сетах: Intel, VIA, SIS.
- Размер печатной платы: 95.5 x 73.6 мм.
Конструкция
Конструктивно POST Card PCI выполнен на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 95.5 x 73.6 мм. В целях улучшения электропроводности контактов устройства, ламели покрыты никелем.
Принцип работы POST Card PCI
При каждом включении питания компьютера, совместимого с IBM PC, и до начала загрузки операционной системы процессор компьютера выполняет процедуру BIOS под названием «Самотест по включению питания» — POST (Power On Self Test). Эта же процедура выполняется также при нажатии на кнопку RESET или при программной перезагрузке компьютера. Во избежание недоразумений здесь следует отметить, что в некоторых особых случаях с целью сокращения времени загрузки компьютера процедура POST может быть несколько урезана, например, в режиме «Quick Boot» или при выходе из режима «сна» Hibernate.
Основной целью процедуры POST является проверка базовых функций и подсистем компьютера (таких как память, процессор, материнская плата, видеоконтроллер, клавиатура, гибкий и жесткий диски и т. д.) перед загрузкой операционной системы. Это в некоторой степени застраховывает пользователя от попытки работать на неисправной системе, что могло бы привести, например, к разрушению пользовательских данных на HDD. Перед началом каждого из тестов процедура POST генерирует так называемый POST код, который выводится по определенному адресу в пространстве адресов устройств ввода/вывода компьютера. В случае обнаружения неисправности в тестируемом устройстве процедура POST просто «зависает», а предварительно выведенный POST код однозначно определяет, на каком из тестов произошло «зависание». Таким образом, глубина и точность диагностики при помощи POST кодов полностью определяется глубиной и точностью тестов соответствующей процедуры POST BIOS’а компьютера.
Следует отметить, что таблицы POST кодов различны для различных производителей BIOS и, в связи с появлением новых тестируемых устройств и чипсетов, несколько отличаются даже для различных версий одного и того же производителя BIOS. Таблицы POST кодов можно найти на соответствующих сайтах производителей BIOS: для AMI это http://www.ami.com , для AWARD — http://www.award.com , иногда таблицы POST кодов приводятся в руководствах к материнским платам.
Для отображения POST кодов в удобном для пользователя виде служат устройства под названием POST Card. Предлагаемая POST Card для шины PCI — это плата расширения компьютера, вставляемая (при выключенном питании!) в любой свободный PCI слот (33 МГц) и имеющая текстовый индикатор для отображения POST кодов и текстовой информации о текущем коде. Из особенностей работы данной POST Card хочется отметить то, что после включения питания компьютера и до появления первого активного сигнала RESET PCI на индикатор POST Card выводится сообщение приветствия “BM9222 MASTERKIT POSTCARD”.
Кроме того, на POST Card имеются светодиоды, отражающие состояния сигналов CLK и RST шины PCI.
Поиск неисправностей при помощи POST Card PCI
Последовательность действий при ремонте компьютера с использованием POST Card выглядит следующим образом:
1. Выключаем питание неисправного компьютера.
2. Устанавливаем POST Card в любой свободный PCI слот материнской платы.
3. Включаем питание компьютера.
4. При необходимости подстраиваем контрастность (при установке LCD экрана, для PLED – подстройка не требуется) изображения путем нажатия на кнопки (дальняя от материнской платы кнопка увеличивает контрастность, ближняя — уменьшает) или изменяем тип отображаемого БИОСа – путем нажатия и удерживания одной из кнопок и нажатия на вторую (после отжатия кнопок смениться тип БИОСа, отображаемый в первой строке индикатора после кода ошибки). Все вышеперечисленные настройки сохраняются при отключении питания и загружаются при следующей подаче напряжения на POST Card.
5. Читаем информацию на индикаторе POST Card – это POST код, на котором «зависает» загрузка компьютера, и его описание во второй строке.
6. Осмысливаем вероятные причины.
7. При выключенном питании производим перестановки шлейфов, модулей памяти и других компонентов с целью устранить неисправность.
8. Повторяем пункты 3-7, добиваясь устойчивого прохождения процедуры POST и начала загрузки операционной системы.
9. При помощи программных утилит производим окончательное тестирование аппаратных компонентов, а в случае плавающих ошибок — осуществляем длительный прогон соответствующих программных тестов.
При ремонте компьютера без использования POST Сard пункты 3-6 этой последовательности просто опускают и со стороны ремонт компьютера выглядит просто как лихорадочная перестановка памяти, процессора, карт расширения, блока питания, и в довершение всего — материнской платы.
Если в крупных фирмах имеется большой запас исправных комплектующих, то для мелких фирм и частных лиц ремонт компьютера путем установки заведомо исправных компонентов превращается в сложную проблему.
Как же на практике осуществляется ремонт компьютера с использованием POST-Card?
Прежде всего, при включении питания перед началом работы процедуры POST должен произойти сброс системы сигналом RST (RESET), что индицируется на POST Card сменой сообщения приветствия на другие сообщения POST Card. Если смены не происходит в течение 2-4 секунд (время отображения приветствия примерно 0.7 сек) или появилось одно из сообщений “NO CODES” или “RESET” на более чем 1 сек, то в этом случае рекомендуется немедленно выключить компьютер, вытащить все платы и кабели, а также модули памяти из материнской платы. В системном блоке необходимо оставить подключенной к блоку питания материнскую плату с установленным процессором и плату POST Card. Если при последующем включении компьютера нормально проходит сброс системы и появляются первые POST коды, то, очевидно, проблема заключается во временно извлеченных компонентах компьютера; возможно также, в неправильно подключенных шлейфах. Вставляя последовательно память, видеоадаптер, а затем и другие карты, и наблюдая за POST кодами на индикаторе, обнаруживают неисправный модуль.
Вернемся теперь к случаю, когда даже не проходит начальный сброс системы (на индикаторе POST Card не происходит смена сообщения приветствия другими сообщениями). В этом случае либо неисправен блок питания компьютера, либо сама материнская плата (неисправны цепи формирования сигнала RESET) или процессор не стартует. Точную причину можно установить, подсоединив к материнской плате заведомо исправный блок питания.
Рассмотрим теперь случай, когда сигнал сброса проходит, но никакие POST коды на индикатор не выводятся (удерживается сообщение “NO CODES”); при этом, как было описано ранее, тестируется система, состоящая только из материнской платы, процессора, POST Card и блока питания. Если материнская плата совершенно новая, то причина может быть заключена в неправильно установленных джамперах материнской платы. Если все джамперы и процессор установлены правильно, а материнская плата все же не запускается, следует заменить процессор на заведомо исправный. Если же и это не помогает, то можно сделать вывод о неисправности материнской платы либо ее компонентов (например, причиной неисправности может являться повреждение информация в FLASH BIOS).
Главным достоинством POST Card является то, что она не требует для своей работы монитор. При этом тестирование компьютера при помощи POST Card возможно на ранних этапах процедуры POST, когда еще не доступна звуковая диагностика. Еще одна немаловажная особенность – отображение POST-кодов на всех типах БИОСов, выводящих коды по адресу 0x0080), но не описанных в ПЗУ.
PLED индикатор
Данное устройство проверки комплектуется индикатором с отображающим элементом типа PLED. Преимущества такого типа дисплея в том, что он обладает высокой контрастностью и широким углом обзора – это очень важно потому что часто POST-плату приходится устанавливать в компьютер в корпусе, когда в соседних слотах установлены другие платы (сетевые, звуковые и пр.).
Многоязыковая поддержка
POST-карта позволяет выводить коды для различных типов БИОСов на различных языках (английский и русский по умолчанию). Смена типа БИОСа осуществляется путем одновременного нажания сразу обеих кнопок. Данная пост карта расшифровывает 3 вида БИОСов в 2 языках (всего 6 типов). Русифицированный БИОС в названии содержит строку “RU”.
Сами строки с описанием кодов располагаются с микросхеме 24С256 — 32кБ SEEPROM. Эта микросхема установлена в панельку, и опытные пользователи могут извлечь её и перепрограммировать другой (более новой или с другим языком) версией в случае её появления на сайте www.masterkit.ru. Обновление происходит регулярно, с отслеживанием тенденций развития компьютерной техники.
В случае если данный код не дешифрируется в вашей версии, то следует воспользоваться Интернетом для оперативного поиска расшифровки типа теста, а так же написать в компанию МастерКит письмо с указанием данного случая, и в последующей версии данный код будет уже включен.
Для перепрограммирования можно воспользоваться набором NM9215 (программатор) совместно с переходником на данный тип микросхем NM9216/4.
Проверка системного блока РС тестером Post Card PCI на практике
Последовательность тестирования компонентов компьютера следующая:
1. Тестирование процессора.
2. Проверка контрольной суммы ROM BIOS.
3. Проверка и инициализация контроллеров DMA, IRQ и таймера 8254.
После этой стадии становится доступной звуковая диагностика.
4. Проверка операций регенерации памяти.
5. Тестирование первых 64 КБ памяти.
6. Загрузка векторов прерываний.
7. Инициализация видеоконтроллера.
После этого этапа диагностические сообщения выводятся на экран.
8. Тестирование полного объема ОЗУ.
9. Тестирование клавиатуры.
10. Тестирование CMOS памяти.
11. Инициализация COM и LPT портов.
12. Инициализация и тест контроллера FDD.
13. Инициализация и тест контроллера HDD.
14. Поиск дополнительных модулей ROM BIOS и их инициализация.
15. Вызов загрузчика операционной системы (INT 19h, Bootstrap), при невозможности загрузки операционной системы— попытка запуска ROM BASIC (INT 18h); при неудаче— останов системы (HALT).
Прохождение тестов
При прохождении каждого из тестов POST генерирует POST-код, который записывается в специальный диагностический регистр. Информация, содержащаяся в диагностическом регистре, становится доступной для наблюдения при установке в свободный слот компьютера диагностической платы POST Card и отображается на семисегментном индикаторе в виде двух шестнадцатиричных цифр. Адрес диагностического регистра зависит от типа компьютера, в более старых версиях это: ISA, EISA— 80h, ISA-Compaq— 84h, ISA-PS/2— 90h, MCA-PS/2— 680h, 80h, некоторые EISA— 300h.
Прежде всего, необходимо определить фирму-производителя BIOS материнской платы. Это можно сделать либо по наклейке на микросхеме BIOS, либо по надписям, которые выводятся на экран аналогичной исправной материнской платой. В России и СНГ наиболее распространенными являются BIOS фирм AMI и AWARD. С приобретением некоторого опыта уже по первым POST кодам можно с уверенностью назвать производителя BIOS.
Таблицы POST кодов различны для различных производителей BIOS и, в связи с появлением новых тестируемых устройств и чипсетов, отличаются даже для различных версий одного и того же производителя BIOS.
Исторически сложилось, что значения POST кодов в соответствующих таблицах производителей BIOSов даются в виде шестнадцатиричных чисел в диапазоне 00h— FFh (0— 255 в десятичной системе счисления), поэтому для удобства использования таких таблиц необходимо обеспечить отображение POST кодов в шестнадцатеричном виде.
Коды неисправностей
Award Software International, Inc.
AwardBIOS V4.51PG Elite
Динамично развивающаяся компания Award Software в 1995 году предложила новое на то время решение в области низкоуровневого программного обеспечения AwardBIOS «Elite», более известное как V4.50PG. Режим обслуживания контрольных точек не изменился ни в широко распространенной версии V4.51, ни в раритетном исполнении V4.60. Суффиксы P и G обозначают соответственно поддержку механизма PnP и обслуживание функций энергосбережения (Green Function).
Выполнение стартовых процедур POST из ROM
C0 Запрет External Cache. Запрет Internal Cache. Запрет Shadow RAM. Программирование контроллера DMA, контроллера прерываний, таймера, блока RTC
C1 Определение типа памяти, суммарного объем и размещение по строкам
C3 Проверка первых 256К DRAM для организации Temporary Area. Распаковка BIOS в Temporary Area
C5 Выполняемый код POST переносится в Shadow
C6 Определение присутствия, объема и типа External Cache
C8 Проверка целостности программ и таблиц BIOS
CF Определение типа процессора
Выполнение POST в Shadow RAM
03 Запрет NMI, PIE (Periodic Interrupt Enable), AIE (Alarm Interrupt Enable), UIE (Update Interrupt Enable). Запрет генерации программируемой частоты SQWV
04 Проверка формирования запросов на регенерацию DRAM
05 Проверка и инициализация контроллера клавиатуры
06 Тест области памяти, начинающейся с адреса F000h, где размещен BIOS
07 Проверка функционирования CMOS и батарейного питания
BE Программирование конфигурационных регистров Южного и Северного Мостов
09 Инициализация кэш-памяти L2 и регистров расширенного управления кэшированием процессора Cyrix
0A Генерация таблицы векторов прерываний. Настройка ресурсов Power Management и установка вектора SMI
0B Проверка контрольной суммы CMOS. Сканирование шины PCI устройств. Обновление микрокода процессора
0С Инициализация контроллера клавиатуры
0D Поиск и инициализация видеоадаптера. Настройка IOAPIC. Измерения тактовой частоты, установка FSB
0E Инициализация MPC. Тест видеопамяти. Вывод на экран Award Logo
0F Проверка первого контроллера DMA 8237. Определение клавиатуры и ее внутренний тест. Проверка контрольной суммы BIOS
10 Проверка второго контроллера DMA 8237
11 Проверка страничных регистров контроллеров DMA
14 Тест канала 2 системного таймера
15 Тест регистра маскирования запросов 1-го контроллера прерываний
16 Тест регистра маскирования запросов 2-го контроллера прерываний
19 Проверка пассивности запроса немаскируемого прерывания NMI
30 Определение объема Base Memory и Extended Memory. Настройка APIC. Программное управление режимом Write Allocation
Подготовка таблиц, массивов и структур для старта операционной системы
31 Основной отображаемый на экране тест оперативной памяти. Инициализация
USB
32 Выводится заставка Plug and Play BIOS Extension. Настройка ресурсов Super I/O. Программируется Onboard Audio Device
39 Программирование тактового генератора по шине I2C
3C Установка программного флага разрешения входа в Setup
3D Инициализация PS/2 mouse
3E Инициализации контроллера External Cache и разрешения Cache
BF Настройка конфигурационных регистров чипсета
41 Инициализация подсистемы гибких дисков
42 Отключение IRQ12 если PS/2 mouse отсутствует. Выполняется программный сброс контроллера жестких дисков. Сканирование других IDE устройств
43 Инициализация последовательных и параллельных портов
45 Инициализация сопроцессора FPU
4E Индикация сообщений об ошибках
4F Запрос пароля
50 Восстановление ранее сохраненного в ОЗУ состояния CMOS
51 Разрешение 32 битного доступа к HDD. Настройка ресурсов ISA/PnP
52 Инициализация дополнительных BIOS. Установка значений конфигурационных регистров PIIX. Формирование NMI и SMI
53 Установка счетчика DOS Time в соответствии с Real Time Clock
60 Установка антивирусной защиты BOOT Sector
61 Завершающие действия по инициализации чипсета
62 Чтение идентификатора клавиатуры. Установка ее параметров
63 Коррекция блоков ESCD, DMI. Очистка ОЗУ
FF Передача управления загрузчику. BIOS выполняет команду INT 19h
Рассмотрим процедуру тестирования системного блока персонального компьютера. Установим тестер BM9222 в свободный PCI слот материнской платы. Включим питание. BIOS — программа загрузки компьютера, хранящаяся в ПЗУ материнской платы, производит последовательный опрос всех включенных в системный блок устройств (процессор, модули памяти, винчестер, видеокарта, контроллеры, оптический привод, внешняя периферия: клавиатура мышь и т.д.).
Если все периферийные устройства системного блока исправны, то после окончания загрузки на экране тестера загорится следующая надпись FFh.
«Введем неисправность» в системный блок. Выключим питание и удалим из системного блока модуль памяти.
После подачи питания и загрузки компьютера на экране тестера появляется код ошибки оперативной памяти 4Eh.
Тестер точно определил, что память в системном блоке «неисправна». После выключения питания и возвращения модуля памяти на свое место тестер показал исправность персонального компьютера.
Аналогично можно определить коды ошибок других периферийных устройств и быстро устранить неисправность, заменив неисправный блок на исправный.
Выводы
BM9222 отличается наличием двухстрочного 16-символьного ЖК-дисплея, на котором кроме самих посткодов отображается их описание.
Замеченные недостатки:
- готовое устройство требует доработки напильником (буквально), т. к. отсутствуют фаски на ламелях;
- карточка гарантированно «вешает» исправные материнские платы на чипсетах i440BX и старее;
Ориентировочная розничная цена: 1350 руб, что немного для такой платы.
Достоинства данной POST Card: собрана на ПЛИС серии EPM3XXX, поддерживающей Hot-socketing (более надежна, так как меньше вероятность сжечь POST Card) и работающей на 3.3V (лучше совместимость с современными спецификациями PCI2.3 и PCI3.0); поддерживает перепрошивку для поддержки новых чипсетов.
Недостатки данной POST Card: не работает на чипсетах nForce, ATI, не поддерживается Compaq BIOS ( port 84h).
Купить эту плату можно купить в Санкт-Петербурге в:
- «Мега-Электроника», Большой проспект Васильевского острова, д. 18, Лит.А Торгово-офисный центр «Андреевский» 2 этаж, вход с Бугского переулка под арку. Ст.м. «Василеостровская», 5 минут пешком. Тел. (812) 327-327-1, 320-8613, 336-53-86, факс (812) 320-8613
- «Электрическое питание» Уральская улица, дом 19. График работы: 10.00-19.00. Тел. 350-93-84
- ЧИП и ДИП Кронверкский Кронверкский просп., д. 73. Тел. (812) 232-59-87, 232-83-06
- «Вольтмастер» Зверинская ул., д. 44. Тел. (812) 233-07-17 http://www.voltmaster.ru
- «Элкомаг» ул. Б. Пушкарская, д. 41 Тел. (812) 777-04-56 http://www.elcomag.ru
- Микроника Новочеркасский проспект, д. 51. Тел. (812) 444-04-88, 347-78-88 http://www.micronika.ru
- «Электронные компоненты» ул. Маршала Казакова, 29, ярмарка «ЮНОНА». Тел. (812) 715-58-85, факс: 515-13-17 8 павильон, торговое место 142.
[Посещений: 3 755, из них сегодня: 1]