电脑主板故障分布情况

时间:2013-07-07 20:49 | 来源:金桥电子网 | 点击: 次 [去老版] [去论坛] [去网店]

核心提示:电脑主板比较复杂,故障率比较高,故障现象较复杂,分布也较分散。现简介如下: (1)各种连接线短路、断路故障 各种连接线不该通处短路,该通处断开不通;IC芯片、电阻、电容、


电脑主板比较复杂,故障率比较高,故障现象较复杂,分布也较分散。现简介如下:  

(1)各种连接线短路、断路故障 
各种连接线不该通处短路,该通处断开不通;IC 芯片、电阻、电容、三极管、电感等元器 
件引脚断、短路、击穿;连线、引脚与电源、地线短路导通;印刷板线断开、短路以及焊盘 
脱落等。这些都是常见故障。 
(2)DMA 控制器和辅助电路故障 
DMA 控制器功能较强,故障率较高;辅助电路芯片及输入信号电路亦容易产生故障。 
(3)RS-232 串行接口控制器故障 
PC 机中的串行接口控制器有独立的,也有与其他接口合在一起的。串行接口故障率较高。 
(4)时钟控制器、总线控制器故障 
时钟控制器、总线控制器、总线驱动器、控制命令芯片,均有可能存在故障。 
(5)内存芯片RAM 故障 
PC 机中内存芯片较多,利用率较高,芯片本身故障率也较高。 
(6)数据总线故障 
主板中的CPU、存储器、I/O 设备的数据传输总线、总线缓冲寄存器/驱动器等,亦有程度 
不同的故障发生。 
(7)地址总线故障 
表现在主板中CPU 传送地址的地址总线、地址锁存器及地址缓冲寄存器/驱动器等处。 
(8)内存控制信号与地址产生电路故障 
指RAS/CAS 行/列地址选通信号、行/列地址延时控制信号及行/列地址的电路出错。 
(9)个别插座、引脚松脱等接触不良故障 
指芯片与插座因锈蚀、氧化、弹性减弱,引脚脱焊、折断以及开关接触不良而产生的故障。 
(10)I/O 通道插槽故障 
指I/O 通道插槽中的铜片脱落、弹性减弱、折断短接,插脚虚焊、脱焊、灰尘过多或掉入异 
物而产生的故障。 
(11)特殊情况引起的故障 
指受冲击、强震、电击、电压突然升高、负载不匹配或设计不合理而产生的故障,以及因安 
装、设置及使用不当而造成的人为故障。定时器、计数器、中断控制器、并行接口控制器的 
芯片亦会产生故障,但故障率一般 
很低。 
(12)电源控制器的故障 
一般电源输出控制器电流较大,发热量大,如果控制芯片或集成块的质量不佳或散热不良,  
故障率较高。以及它周围的电源滤波电容因长期工作在高温环境下,也会因为电解液干涸造 
成失效,从而引起电源输出的纹波增大造成主板工作不稳定。 
上述故障并非产生在一块主板上,其中有60% 左右的故障会导致主板不能启动工作;有35%  

的故障将使主板的工作不正常;另外5%左右为随机的特殊故障,表现为主板状态不稳定。 

11. 检查主板故障的常用方法 
主板故障往往表现为系统启动失败、屏幕无显示等难以直观判断的故障现象。下面列举 
的维修方法各有优势和局限性,往往结合使用。 

1.清洁法 
可用毛刷轻轻刷去主板上的灰尘,另外,主板上一些插卡、芯片采用插脚形式,常 
会因为引脚氧化而接触不良。可用橡皮擦去表面氧化层,重新插接。 

2.观察法 
反复查看待修的板子,看各插头、插座是否歪斜,电阻、电容引脚是否相碰,表面 
是否烧焦,芯片表面是否开裂,主板上的铜箔是否烧断。还要查看是否有异物掉进主板 
的元器件之间。遇到有疑问的地方,可以借助万用表量一下。触摸一些芯片的表面,如 
果异常发烫,可换一块芯片试试。 

3.电阻、电压测量法 
为防止出现意外,在加电之前应测量一下主板上电源+5V 与地(GND)之间的电 
阻值。最简捷的方法是测芯片的电源引脚与地之间的电阻。未插入电源插头时,该电阻 
一般应为300Ω,最低也不应低于100Ω。再测一下反向电阻值,略有差异,但不能相 
差过大。若正反向阻值很小或接近导通,就说明有短路发生,应检查短的原因。产生这 
类现象的原因有以下几种:  

(1)系统板上有被击穿的芯片。一般说此类故障较难排除。例如TTL 芯片(LS 系列)  
的+5V 连在一起,可吸去+5V 引脚上的焊锡,使其悬浮,逐个测量,从而找出故障片 
板子上存有导电杂物。当排除短路故障后,插上所有的I/O 卡,测量+5V,+12V 与 
地是否短路。特别是+12V 与周围信号是否相碰。当手头上有一块好的同样型号的主板 
时,也可以用测量电阻值的方法测板上的疑点,通过对比,可以较快地发现芯片故障所 
在。 

当上述步骤均未见效时,可以将电源插上加电测量。一般测电源的+5V 和+12V。 
当发现某一电压值偏离标准太远时,可以通过分隔法或割断某些引线或拔下某些芯片再 
测电压。当割断某条引线或拔下某块芯片时,若电压变为正常,则这条引线引出的元器 
件或拔下来的芯片就是故障所在。 

4.拔插交换法 
主机系统产生故障的原因很多,例如主板自身故障或I/O 总线上的各种插卡故障均 
可导致系统运行不正常。采用拔插维修法是确定故障在主板或I/O 设备的简捷方法。该 
方法就是关机将插件板逐块拔出,每拔出一块板就开机观察机器运行状态,一旦拔出某 
块后主板运行正常,那么故障原因就是该插件板故障或相应I/O 总线插槽及负载电路故 
障。若拔出所有插件板后系统启动仍不正常,则故障很可能就在主板上。采用交换法实 
质上就是将同型号插件板,总线方式一致、功能相同的插件板或同型号芯片相互芯片相 
互交换,根据故障现象的变化情况判断故障所在。此法多用于易拔插的维修环境,例如 
内存自检出错,可交换相同的内存芯片或内存条来确定故障原因。 

5.静态、动态测量分析法 
(1)静态测量法:让主板暂停在某一特写状态下,由电路逻辑原理或芯片输出与 
输入之间的逻辑关系,用万用表或逻辑笔测量相关点电平来分析判断故障原因。 
)3的电阻电容。(坏损上有子)板2。(命寿主板的影响会必势,方法线的割用采如果。子 


(2)动态测量分析法:编制专用论断程序或人为设置正常条件,在机器运行过程 
中用示波器测量观察有关组件的波形,并与正常的波形进行比较,判断故障部位。 
6.先简单后复杂并结合组成原理的判断法 
随着大规模集成电路的广泛应用,主板上的控制逻辑集成度越来越高,其逻辑正确 
性越来越难以通过测量来判断。可采用先判断逻辑关系简单的芯片及阻容元件,后将故 
障集中在逻辑关系难以判断的大规模集成电路芯片。 

7.软件诊断法 
通过随机诊断程序、专用维修诊断卡及根据各种技术参数(如接口地址),自编专 
用诊断程序来辅助硬件维修可达到事半功倍之效。程序测试法的原理就是用软件发送数 
据、命令,通过读线路状态及某个芯片(如寄存器)状态来识别故障部位。此法往往用 
于检查各种接口电路故障及具有地址参数的各种电路。但此法应用的前提是CPU 及基 
总线运行正常,能够运行有关诊断软件,能够运行安装于I/O 总线插槽上的诊断卡等。 
编写的诊断程序要严格、全面有针对性,能够让某些关键部位出现有规律的信号,能够 
对偶发故障进行反复测试及能显示记录出错情况。 

12. 计算机总线技术基础知识 
任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接,但如果将各部件和每一种外围设 
备都分别用一组线路与CPU 直接连接,那么连线将会错综复杂,甚至难以实现。为了简化 
硬件电路设计、简化系统结构,常用一组线路,配置以适当的接口电路,与各部件和外围设 
备连接,这组共用的连接线路被称为总线。采用总线结构便于部件和设备的扩充,尤其制定 
了统一的总线标准则容易使不同设备间实现互连。 
----微机中总线一般有内部总线、系统总线和外部总线。内部总线是微机内部各外围芯片与 
处理器之间的总线,用于芯片一级的互连;而系统总线是微机中各插件板与系统板之间的总 
线,用于插件板一级的互连;外部总线则是微机和外部设备之间的总线,微机作为一种设备,  
通过该总线和其他设备进行信息与数据交换,它用于设备一级的互连。 
----另外,从广义上说,计算机通信方式可以分为并行通信和串行通信,相应的通信总线被 
称为并行总线和串行总线。并行通信速度快、实时性好,但由于占用的口线多,不适于小型 
化产品;而串行通信速率虽低,但在数据通信吞吐量不是很大的微处理电路中则显得更加简 
易、方便、灵活。串行通信一般可分为异步模式和同步模式。 
----随着微电子技术和计算机技术的发展,总线技术也在不断地发展和完善,而使计算机总 
线技术种类繁多,各具特色。下面仅对微机各类总线中目前比较流行的总线技术分别加以介 
绍。 
一、内部总线 
----1.I2C 总线 
----I2C(Inter-IC)总线10 多年前由Philips 公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛 
采用的一种新型总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,  
器件封装形式小,通信速率较高等优点。在主从通信中,可以有多个I2C 总线器件同时接到 
I2C 总线上,通过地址来识别通信对象。 
----2.SPI 总线 
----串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola 公司推出的一种 
同步串行接口。Motorola 公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI 硬件接口,如 
68 系列MCU 。SPI 总线是一种三线同步总线,因其硬件功能很强,所以,与SPI 有关的软 
件就相当简单,使CPU 有更多的时间处理其他事务。 


----3.SCI 总线 
----串行通信接口SCI(serial communication interface)也是由Motorola 公司推出的。它是一 
种通用异步通信接口UART,与MCS-51 的异步通信功能基本相同。 
二、系统总线 
----1.ISA 总线 
----ISA(industrial standard architecture)总线标准是IBM 公司1984 年为推出PC/AT 机而建 
立的系统总线标准,所以也叫AT 总线。它是对XT 总线的扩展,以适应8/16 位数据总线要 
求。它在80286 至80486 时代应用非常广泛,以至于现在奔腾机中还保留有ISA 总线插槽。 
ISA 总线有98 只引脚。 
----2.EISA 总线 
----EISA 总线是1988 年由Compaq 等9 家公司联合推出的总线标准。它是在ISA 总线的基 
础上使用双层插座,在原来ISA 总线的98 条信号线上又增加了98 条信号线,也就是在两 
条ISA 信号线之间添加一条EISA 信号线。在实用中,EISA 总线完全兼容ISA 总线信号。 
----3.VESA 总线 
----VESA(video electronics standard association)总线是 1992 年由60 家附件卡制造商联合 
推出的一种局部总线,简称为VL(VESA local bus) 总线。它的推出为微机系统总线体系结构 
的革新奠定了基础。该总线系统考虑到CPU 与主存和Cache 的直接相连,通常把这部分总 
线称为CPU 总线或主总线,其他设备通过VL 总线与CPU 总线相连,所以VL 总线被称为 
局部总线。它定义了32 位数据线,且可通过扩展槽扩展到64 位,使用33MHz 时钟频率, 
最大传输率达132MB/s,可与CPU 同步工作。是一种高速、高效的局部总线,可支持386SX 、 
386DX 、486SX 、486DX 及奔腾微处理器。 
----4.PCI 总线 
----PCI(peripheral component interconnect)总线是当前最流行的总线之一,它是由Intel 公 
司推出的一种局部总线。它定义了32 位数据总线,且可扩展为64 位。PCI 总线主板插槽的 
体积比原ISA 总线插槽还小,其功能比VESA 、ISA 有极大的改善,支持突发读写操作,最 
大传输速率可达132MB/s,可同时支持多组外围设备。PCI 局部总线不能兼容现有的ISA、 
EISA 、MCA(micro channel architecture)总线,但它不受制于处理器,是基于奔腾等新一 
代微处理器而发展的总线。 

----5.Compact PCI  
----以上所列举的几种系统总线一般都用于商用PC 机中,在计算机系统总线中,还有另一 
大类为适应工业现场环境而设计的系统总线,比如STD 总线、 VME 总线、PC/104 总线等。 
这里仅介绍当前工业计算机的热门总线之一——Compact PCI 。 
----Compact PCI 的意思是“坚实的PCI”,是当今第一个采用无源总线底板结构的PCI 系统,  
是PCI 总线的电气和软件标准加欧式卡的工业组装标准,是当今最新的一种工业计算机标 
准。Compact PCI 是在原来PCI 总线基础上改造而来,它利用PCI 的优点,提供满足工业环 
境应用要求的高性能核心系统,同时还考虑充分利用传统的总线产品,如ISA、STD 、VME  
或PC/104 来扩充系统的I/O 和其他功能。 
三、外部总线 
----1.RS-232-C 总线 
----RS-232-C 是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物 
理接口标准。RS 是英文“推荐标准”的缩写,232 为标识号,C 表示修改次数。RS-232-C  
总线标准设有25 条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道,在多数情况下主要使用主通 
道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。 
RS-232-C 标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100 、150、300、600、1200、2400 、4800、 


9600、19200 波特。RS-232-C 标准规定,驱动器允许有2500pF 的电容负载,通信距离将受 
此电容限制,例如,采用150pF/m 的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电 
容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232 属单端信号传送,存在共 
地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m 以内的通信。 
----2.RS-485 总线 
----在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485 采用平 
衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测 
低至200mV 的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485 采用半双工工作方式,  
任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。RS-485 用于 
多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允 
许最多并联32 台驱动器和32 台接收器。 
----3.IEEE-488 总线 
----上述两种外部总线是串行总线,而IEEE-488 总线是并行总线接口标准。IEEE-488 总线 
用来连接系统,如微计算机、数字电压表、数码显示器等设备及其他仪器仪表均可用 
IEEE-488 总线装配起来。它按照位并行、字节串行双向异步方式传输信号,连接方式为总 
线方式,仪器设备直接并联于总线上而不需中介单元,但总线上最多可连接15 台设备。最 
大传输距离为20 米,信号传输速度一般为500KB/s,最大传输速度为1MB/s 。 
----4.USB 总线 
---通用串行总线USB(universal serial bus )是由Intel 、Compaq 、Digital 、IBM 、Microsoft 、 
NEC 、Northern Telecom 等7 家世界著名的计算机和通信公司共同推出的一种新型接口标准。 
它基于通用连接技术,实现外设的简单快速连接,达到方便用户、降低成本、扩展PC 连接 
外设范围的目的。它可以为外设提供电源,而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供 
电系统。另外,快速是USB 技术的突出特点之一,USB 的最高传输率可达12Mbps 比串口 
快100 倍,比并口快近10 倍,而且USB 还能支持多媒体。
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(责任编辑:JQDZW)
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