Обучение

Диагностика компьютера и отладочные карты

При включении питания компьютера или после его перезагрузки, процессор под руководством BIOS начинает производить пошаговую проверку всех компонентов компьютера: памяти, видеокарты, клавиатуры и других устройств. И если все тесты проверки прошли, то компьютер издает короткий звуковой сигнал. Эта процедура проверки компонентов компьютера называется "Самотест по включению питания" — POST (Power On Self Test), или проще — система  самотестирования (самодиагностики) компьютера.
Зачем вообще нужна данная система самотестирования компьютера? Данную процедуру разработчики и изготовители компьютера (лучше сказать разработчики и изготовители материнской платы) применяют для того, что бы в процессе загрузки или работы с компьютером не было программных ошибок. Любая программная ошибка может привести к потери данных, а это нужно избегать.
Как же работает система самотестирования компьютера? В программном обеспечении BIOS имеется специальная пошаговая программа тестов компонентов компьютера. Каждый шаг данной программы самотестирования имеет свой код. И этот код перед выполнением теста записывается в порт 80h (иногда используются и другие порты, например 300h). Если шаг теста завершился ошибкой, то в пору 80h компьютера уже находится код этого теста. И этот код может быть прочитан отладочной картой. Схема записи кода ошибки самотестирования компьютера показана на рисунке 1.
Схема записи кода самотестированя компьютера в порт 80h
Рисунок 1 — Схема записи кода ошибки самотестирования компьютера в порт 80h. Для просмотра изображения в большем разрешении кликните по изображению. Рисунок откроется в новом окне.
При интерпретации кодов ошибок следует помнить, что у разных разработчиков и производителей BIOS коды ошибок обозначают разные тесты. Поэтому для расшифровки кодов ошибок всегда нужно обращаться к технической документации разработчика и производителя конкретной программы BIOS.
У обычных пользователей персонального компьютера обычно нет специальных технических знаний и специального оборудования для считывания кодов самодиагностики компьютера. Поэтому для устранения простейших неисправностей компьютера изготовители материнской платы предусмотрели визуальную (вывод информации на экран монитора) и звуковую сигнализацию неисправностей.
При визуальной выводе информации об ошибке на экране монитора в процессе проведения самотестирования выводится информация об ошибке. Например, сообщение «No Bootable Device» озночает, что BIOS не нашел загрузочный диск, а сообщение «CMOS checksum error» означает, что пора заменить батарейку на материнской плате.
Ошибка «Floppy disk(s) fail»
Рисунок 2 — Ошибка «Floppy disk(s) fail».
При звуковой сигнализации компьютер издает своим встроенным динамиком длинные и короктие звуковые сигналы в определенной последовательности. По таблице расшифровки  последовательности звуковых сигналов, (у каждого производителя BIOS своя последовательность звуковых сигналов, смотрите техническую документацию производителя  BIOS) можно узнать, на какой компонент жалуется компьютер.
Звуковые коды сигнализации ошибок производителей BIOS Award, AMI, Phoenix можно посмотреть в файле «Звуковые сигналы системы самодиагностики компьютера» (файл pdf, размер 42,8 Кбайт, откроется в новом окне).
Два эти способа получении информации от системы самотестирования компьютера - визуальный и звуковыми сигналами дает самый минимум информации об ошибках. Более полную информацию об ошибках системы самотестирования компьютера можно получить используя отладочные карты.
Сами по себе отладочные карты (они же диагностические карты, POST карты) появились ещё со времен появления шины ISA. Конструкция этих отладочных карт была не сложная, и многие умельцы в 90-х и начале 2000-х годов самостоятельно изготавливали такие отладочные карты. В начале 2000-х годов шина ISA полностью ушла со цены, поэтому появились отладочные карты, работающие с шиной PCI. В настоящее время уже и шина PCI ушла со сцены, и осталась только шина PCI-E. Вот тут то и возникли проблемы с подключением отладочной карты к данной шине. Шина PCI-E изначально не содержит необходимых сигналов, которые требуются для работы отладочной карты (пожалуй, за исключением некоторых материнских плат производителя Gigabyte).
Но производители материнских плат вместо шины PCI-E для подключения отладочной карты применяют другие интерфейсы, например, интерфейс LPC.
Ввиду такого разнообразия сейчас интерфейсов для подключения отладочной карты, нужна многофункциональная универсальная отладочная карта. В настоящее время, такой универсальной отладочной картой является TL631Pro.
На рисунке 3 показаны отладочные карты для разных интерфейсов, в том числе и универсальная отладочная карта TL631Pro.
Виды отладочных карт.
Рисунок 3 — Отладочные карты для компьютера. Для просмотра изображения в большем разрешении кликните по изображению. Рисунок откроется в новом окне.
Отладочная плата TL631Pro работает практически со всеми современными материнскими платами известных производителей, таких как ASUS, ASRock, MSI,  Gigabyte и многими другими. Так же данная отладочная плата работает с ноутбуками разных производителей, и в частности, ноутбуками от компании Apple.
Более подробную информацию по данной отладочной плате и руководство на русском языке можно посмотреть в статье «Отладочная плата TL631Pro». 
Ещё одна моя рекомендация — это в дополнение к отладочной плате TL631Pro, специальная отладочная плата для ремонта ноутбуков, которая поддерживает интерфейсы PCI, PCI-E и LPC. Более подробную информацию про отладочную карту для ремонта ноутбуков можно посмотреть в статье «Отладочная карта для ремонта ноубуков с инетрфейсом PCI, PCI-E, LPC».

Отладочные карты и справочная информация

Отладочная карта TL631Pro на сервисе AliExpress (ссылка откроется в новом окне).

Отладочная карта для ноутбуков MiniPCI, MiniPCI-E, LPC на сервисе AliExpress. (ссылка откроется в новом окне).

Справочную информация по звуковой сигнализации ошибок производителей BIOS Award, AMI, Phoenix можно посмотреть в файле «Звуковые сигналы системы самодиагностики компьютера» (файл pdf, размер 42,8 Кбайт, откроется в новом окне).
Диагностика компьютера и отладочные карты
Посмотреть видео "Диагностика компьютера и отладочные карты" так же можно на видеохостинге RuTube (видео откроется в новом окне браузера).
Обучение

"Электроника и радиотехника. Сайт инженера Павлова."
Внимание! Копирование материала запрещено. Соблюдайте
авторские права и уважайе труд других людей!
Дизайн и верстка сайта: Павлов Павел. 2021-2022