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电脑芯片维修之BIOS电路
2013-06-08 | 阅:  转:  |  分享 
  
BIOS电路检修



BIOS即:BasicInputOutputSystem基本输入输出系统。下图是SST厂家生产的型号为39SF040的BOIS引脚定义。



BIOS引脚定义:

OE#:数据允许输出信号,#表示低电平有效。

CE#:片选信号,低电平有效。

WE#:读写信号,低电平有效。

RES#:复位信号,低电平有效。

VPP:编程电压。

A1:第1根地址线。

DQ1:第1根数据线。

WP#:写保护引脚,低电平有效。

VSS:接地线。

NC:空脚位。



注意:

(1)、3.3V的BIOS主要用于INTEL,nVIDIA和AMD芯片组的主板中.

(2)、5V供电的BIOS主要用在VIA和SIS芯片组中,它是SST厂家生产的BIOS。如“39SF040”表示SST生产的39SF系列产品,用见的系列有27,28,29,39,49等。040表示BIOS的容量为4M,对应512K的程序。有的上面标的004也是表示4M。如果是010或001则是1M,对应128K。同样,如果是020或002,则是2M对应256K程序。080或008表示8M对应1024K的程序。

(3)、只有4M的BIOS没有VPP引脚,它把VPP变成了地址线。

(4)、RES信号可根据其有高低高电压跳变而采用手动短接排针+RES-的方法测得。

(5)、DQ总线一般前四根与南桥和I/O相连,其它为空脚,如测得此四脚的对地阻值不相同一般为南桥或I/O损坏。

(6)、当排除CPU、南北桥、I/O、AD总线都没问题,取下BIOS芯片能测到CE#脚有片选信号,此时BIOS为击穿短路。







BIOS的工作过程:

其过程大致有上图所示的设备参与,当ATX电源开始供电时CPU发出一个寻址指令通过前端总线给北桥芯片,北桥收到寻址指令信息后再发给南桥芯片,南桥再送给PCI、I/O、BIOS。BIOS在正常工作的情况下开始输出数据即自检程序再返回给北桥、前端总线线到CPU。当CPU收到这个自检程序后开始读取并运行自检程序启动计算机。BIOS中FWH0,FWH1,FWH2,FWH3为LPC总线,FWH4为读写信号控制脚,由南桥来进行控制。此引脚正常时,BIOS的INIT#发出初始化信号,它是低电平有效,当它由3.3V变成0V进,BIOS开始输出数据,这是3.3V供电的BIOS工作的过程。

还有5V供电的BIOS,其工作过程是当CPU复位后发出寻址指令,BIOS的22脚CE#为片选信号,它会被南桥选中,选中后产生一个由高到低的电压跳变即低电平有效,接着南桥又把第第24脚OE#置为低电平,它是数据允许输出信号,这个信号再返回给CPU,CPU收到后自检开机。

从简图中可得知CPU、南北桥、总线、I/O、BIOS本身故障都会适造成电脑无法正常工作。



BIOS电路检修四段

第1段VCC

(1)VCC(3.3/5V)

检查BIOS的供电是否正常。先区分是3.3V还是5V供电的BIOS。

(2)VPP

如果有编程电压脚VPP还得看VPP是否正常,如果不正常则要查ATX电源到BIOS的线路.



第2段CE#(片选信号)

(1)CPU(寻址指令)

CPU在供电、时钟复位都正常的情况下开始工作,它的第一件事就是寻找BIOS内部的开机自检程序。它是沿着地址线寻找的,所以又叫做寻址命令。

(2)NB

(3)SB

寻址指令到达SB时,会在PCI的A34脚产生一个波形信号,PCI的A34脚为FRAM#,它是由南桥产生的一个帧周期信号.

(4)BIOS

如果CPU的寻址命令顺利达到BIOS就会在BIOS的22脚产生一个波形信号即CE#片选信号

注意,不管是帧信号还是片选信号都是由CPU本身执行的,不上CPU是没有这些指令的.它是根据芯片组来设计的,即VIA和SIS芯片组,不装BIOS也可以在22脚CE#的空焊点上测到这个片选信号.CPU的寻址指令经总线进都可以用示波器在这些总线上测到波形信号.一些测试卡上有帧信号测试功能.如果测试卡上的帧信号测试灯亮说明CPU的寻址指令己经到达南桥.同样,BIOS的CE#片选信号引脚被选中后也会有一个瞬间的高低高电压跳变,通过测此脚的电压跳变可以知道CPU的寻址指令是否到了BIOS.如果BIOS没有这个低电平信号则是南桥没有发出片选信号,如果此时PCI的A34脚的帧信号正常则可以推断出是南桥到BIOS的线路故障.

如果BIOS的CE#测不到低电平信号该如何判断是CPU还是南北桥以及I/O的故障呢?先应测PCI的A34脚帧信号有没有.如有说明CPU的寻址指令己发送到了南桥,也就是说明了NB、SB、CPU、AD线都是没有问题了,问题出在了后面。



表格1

有帧 指令到SB BIOS I/O SB 无帧 指令未到SB CPU AD NB 见表格1的第一行,当检测到有帧信号到南桥时,即PCI的A34脚有高低高电压跳变,那接着要查的是:

(1)BIOS

先查它的工作条件是否满足,5V供电的BIOS查VCC和VPP是否正常。3.3V供电的BIOS除了查VCC、VPP外还要查时钟CLK、复位RST#是否正常。

(2)I/O

BIOS的工作条件都满足后接着测它们的AD线、地址线对地阻值是否正常,不正常说明I/O有问题。

(3)SB

SB常见的故障是空焊或损坏。可以用手压一下芯片看是否空焊,测PCI的32根AD线的对地阻值判断它是否损坏。



见表格1的第二行,当检测到无帧信号到南桥时,即PCI的A34脚无高低高电压跳变,那么要接着检查的是:

(1)CPU

先对CPU座进行清洁,如果CPU和CPU座接触不到位时要对CPU座进得纠正或更换再上电测CPU的VCC、CLK、RST、PG、VTT测试点。

(2)AD线

测64根D线,32根A线是否正常以及南北桥的AD线即HUBBus。注意,像754、940、AM2等则为64根D线和64根A线。

(3)北桥

先看是否空焊再测它的工任条件VCC、CLK、RST等或间接通地这测与它相连设备的AD的对地阻值是否相同来判断其好坏。

以上是BIOS没有片选信号CE#的检修方法,如果有CE#则说明CPU己经找到了BIOS,应当接着查第三段OE#。



第3段OE#(数据允许输出信号)

OE#是数据允许输出信号引脚,如不正常说明BIOS没有数据返回给CPU,在3.3V供电的BIOS中此信号名称为INIT#,它还不一个脚WE#都由南桥控制。WE#有效时BIOS才会开始或结束LFRAME即LPC周期,CPU发出寻址指令后南桥随后向BIOS发出初始化信号给INIT#,当它由高电平变成低电平时,BIOS开始输出数据给CPU,所以它又叫做允许输出信号引脚。实测OE#引脚时,在其正常工亻的情况下会有一个高—低—高的电压跳变。如果此脚正常则进入检修第四段。



第4段BIOS

(1)放电

因BIOS中存有程序,可先从简单入手对CMOS电池进行放电。

(2)引脚

检查BIOS的引脚是否有接触不良。

(3)刷新

当上面二种方法不能解决问题时说明BIOS出现故障,可能是程序或芯片损坏,通常做法是先重新刷写BIOS程序。刷新BIOS方法有多种,可以在DOS下刷新、WINDOWS下刷新、在线刷瓣、BIOS自带的工具软件刷新、热插拔刷新、编程器刷新等。相对来说在DOS下刷新是最安全的。DOS下刷新的软件如FlashMemoryWriter。如主板支持WINDOWS下刷新其软件如WinPhlash.有些大厂主板还支持在线刷新如技嘉主板,Gigabyte@BIOSWriterforWin9X/ME/NT/2000/XP.还有的BIOS自己会带有刷新程序。像AWARD开发的WinFlash.以上所述皆指主板能启动的情况。如主板不能启动了只有用热插拔或编程器来刷新。如果购买编程器应购买通用型,品牌型号有TOP2049等。

刷新BIOS注意事项:

①在进行BIOS刷新前一定要备份BIOS数据,以备刷新错误后还原之用,还应注意刷新BIOS时不可以断电,否则刷新这宣告失败后重启电脑后将无任何显示。为防止刷新BIOS断电,最好准备一个UPS电源,推荐购买南海山特厂家生产的UPS电源,原厂商标是SANTAK。

②BIOS程序原则上用相同的版本,如果实在找不到相同的版本也可以用相近的或高版本程序而不能用低版本程序替代。也可以找一块同型号的主板把BIOS数据通过编程器先读出到电脑中,再写到要刷新的BIOS中。

③BIOS程序代换三原则:

其一:北桥芯片型号相同。

其二:I/O芯片型号相同。

其三:BIOS的容量相同。

平时维修电脑进可以将各种BIOS程序保存到电脑中,以北桥世片型号+I/O芯片型号+BIOS容量来命名这样就不会搞错了。一般刷新成功后会有更新成功提示,重启电脑就可以了。如果用正确的方法在刷新途中出错,一般为BIOS芯片损坏需要更换BIOS芯片。



BIOS芯片损坏的判断:

如测得BIOS芯片没有片选信号又排除CPU、南北桥、I/O、AD总线都没问题,这时问题可能就是BIOS短路所造成的。因不装BIOS也可以在其空焊点上测到片选信号,可以用热风枪吹下BIOS芯片,如果在第22脚CE#上能测到片选信号则断定是BIOS被击穿,因为它击穿后直接把CE#电压对地拉低,所以测不到这个片选信号。

当修复好BIOS故障后,BIOS芯片在正常情况下,当其收到CPU发出的寻址指令后会身PCI总线、北桥芯片、前端总线输出数据去执行检测任务,其过程可以形象的用部队的指挥系统做个比喻:

司令员(CPU)指挥官(BIOS)营地(MEM)

任务一、部队检查(POST上电检查)

◆停职(停机)◆警告(报警)◆合格(通行)

任务二、部队开拔(启动顺序)

◆光驱◆硬盘◆软驱◆USB◆网络

任务三、部队攻击(设定中断)

进攻信号(中断号)



BIOS工作过程是先输入再输出,是电脑中最基础的程序。它只要成功输出到CPU后就可以开机由操作系统引导进入桌面进行正常的操作。



辅助诊断参考资料

1、POST卡

诊断卡也叫POST卡(PowerOnSelfTest),其工作原理是利用主板中



BIOS内部自检程序的检测结果,通过代码一一显示出来。



①硬件诊断卡常见代码与故障对照表

代码 故障 00、1C、FF CPU没有工作 C0、CF CPU没有正常工作 C1、D3 内存没有工作 C1、C3、C5、C6、A7、A8、AF、 内存没有完全工作 B0、D1、D3、D4、DE、D8、D9、E1 0D、2D、3D、4D、D4、 不过显卡 0B、25、27、2A、31

代码显示

00、1C、FF表示CPU没有工作。

C0、CF表示CPU没有正常工作

像显示00而主板不开机的情况除了CPU部题外还可能是南桥的时钟信号引起,重点要测14.318MHz和33MHz的时钟信号以及南桥的复位PCIRST#。显示FF还可能是BIOS的问题,供电、时钟、复位、BIOS要一一排查。

C1、D3表示内存没有工作

C1、C3、C5、C6、A7、A8、AF、B0、D1、D3、D4、DE、D8、D9、E1代码只要显示任意一个即表明与内存有关,一般为内存损坏、插槽故障、内存供电、时钟问题或BIOS的程序问题。

内存过了之后代码显示

0D、2D、3D、4D、D4、0B、25、27、2A、31表示不过显卡、显卡损坏或显卡插槽故障以及显卡插槽的供电、时钟、复位方面的检查

像出现25、26、38、7F不显示时,先清除CMOS。

出现06、41、38、E9先刷BIOS程序。



2、BIOS报警声含义AWARDBIOS响铃声的一般含义是:1短:系统正常启动。这是我们每天都能听到的,也表明机器没有任何问题。2短:常规错误,请进入CMOSSetup,重新设置不正确的选项。1长1短:RAM或主板出错。换一条内存试试,若还是不行,只好更换主板。1长2短:显示器或显示卡错误。1长3短:键盘控制器错误。检查主板。1长9短:主板FlashRAM或EPROM错误,BIOS损坏。换块FlashRAM试试。不断地响(长声):内存条未插紧或损坏。重插内存条,若还是不行,只有更换一条内存。不停地响:电源、显示器未和显示卡连接好。检查一下所有的插头。重复短响:电源问题。无声音无显示:电源问题。AMIBIOS响铃声的一般含义是:1.一短声,内存刷新失败。内存损坏比较严重,恐怕非得更换内存不可。2.二短声,内存奇偶校验错误。可以进入CMOS设置,将内存Parity奇偶校验选项关掉,即设置为Disabled。不过一般来说,内存条有奇偶校验并且在CMOS设置中打开奇偶校验,这对微机系统的稳定性是有好处的。3.三短声,系统基本内存(第1个64Kb)检查失败。更换内存吧。4.四短声,系统时钟出错。维修或更换主板。5.五短声,CPU错误。但未必全是CPU本身的错,也可能是CPU插座或其它什么地方有问题,如果此CPU在其它主板上正常,则肯定错误在于主板。6.六短声,键盘控制器错误。如果是键盘没插上,那好办,插上就行;如果键盘连接正常但有错误提示,则不妨换一个好的键盘试试;否则就是键盘控制芯片或相关的部位有问题了。7.七短声,系统实模式错误,不能切换到保护模式。这也属于主板的错。8.八短声,显存读/写错误。显卡上的存贮芯片可能有损坏的。如果存贮片是可插拔的,只要找出坏片并更换就行,否则显卡需要维修或更换。9.九短声,ROMBIOS检验出错。换块同类型的好BIOS试试,如果证明BIOS有问题,你可以采用重写甚至热插拔的方法试图恢复。10.十短声,寄存器读/写错误。只能是维修或更换主板。11.十一短声,高速缓存错误。12.如果听不到beep响铃声也看不到屏幕显示,首先应该检查一下电源是否接好,在检修时往往容易疏忽,不接上主板电源就开机测试。其次得看看是不是少插了什么部件,如CPU、内存条等。再次,拔掉所有的有疑问的插卡,只留显示卡试试。最后找到主板上清除(clear)CMOS设置的跳线,清除CMOS设置,让BIOS回到出厂时状态。如果显示器或显示卡以及连线都没有问题,CPU和内存也没有问题,经过以上这些步骤后,微机在开机时还是没有显示或响铃声,那就只能是主板的问题了。POENIX的BIOS报警声(以前的老板上有许多POENIX的,可现在已经被AWARD收购了)1短系统启动正常1短1短1短系统加电初始化失败1短1短2短主板错误1短1短3短CMOS或电池失效1短1短4短ROMBIOS校验错误1短2短1短系统时钟错误1短2短2短DMA初始化失败1短2短3短DMA页寄存器错误1短3短1短RAM刷新错误1短3短2短基本内存错误1短3短3短基本内存错误1短4短1短基本内存地址线错误1短4短2短基本内存校验错误1短4短3短EISA时序器错误1短4短4短EISANMI口错误2短1短1短前64K基本内存错误3短1短1短DMA寄存器错误3短1短2短主DMA寄存器错误3短1短3短主中断处理寄存器错误3短1短4短从中断处理寄存器错误3短2短4短键盘控制器错误3短1短3短主中断处理寄存器错误3短4短2短显示错误3短4短3短时钟错误4短2短2短关机错误4短2短3短A20门错误4短2短4短保护模式中断错误4短3短1短内存错误4短3短3短时钟2错误4短3短4短时钟错误4短4短1短串行口错误4短4短2短并行口错误4短4短3短数字协处理器错误
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(本文系喵了个_咪首藏)