Урок"Первичная диагностика эпизодических отказов пк и его технического состояния"

Лекция 21

Тема. Первичная диагностика эпизодических отказов пк и его технического состояния

 Цель. Дать понятие о диагностика эпизодических отказов пк и его технического состояния 1.        Учебная. Разъяснить возможности средства диагностики.  

2.   Развивающая. Развивать логическое мышление и естественное - научное мировоззрение.

3.   Воспитательная. Воспитывать интерес к  научным достижениям и открытиям в отрасли телекоммуникации.

Межпредметные связи:

•            Обеспечивающие:  информатика, математика, вычислительная техника и МП, системы программирования.

•            Обеспечиваемые: Стажѐрская практика  Методическое обеспечение и оборудование:

1.         Методическая разработка к занятию.

2.         Учебный план.

3.         Учебная программа

4.         Рабочая программа.

5.         Инструктаж по технике безопасности.

  Технические средства обучения: персональный компьютер.

Обеспечение рабочих мест:

 Рабочие тетради

                                                              Ход лекции.

1.          Организационный момент.

2.          Анализ и проверка домашней работы

3.          Ответьте на вопросы:

1.                        Перечислите, дайте обоснование типичным неполадкам, сбоям.  

2.                        Классифицируйте причины отказа, неисправности ПК.  

3.                        Почему возникают эпизодичные отказы (сбои) в работе компьютера?

4.                        Почему возникают систематические отказы?

5.                        Назовите аппаратные, программно-аппаратные,  программные причины неисправностей.

6.                        Дайте определение, перечислите  типичные неисправности.

7.                        Как проводится первичная диагностика эпизодичных отказов ПК, его технического состояния?

8.                        Как правильно  осуществляется  транспортировка ПК?

9.                        Какие неполадки, неисправности могут возникать в процессе работы? 

10.                    Назовите наиболее чувствительные аппаратно-программные модули , узлы ПК причины, которые вызывают отказы ПК.

11.                    Назовите наиболее чувствительные программные модули ПК , причины, которые вызывают

зависание ПК.

План лекции

1.        Первичная диагностика эпизодических отказов пк и его технического состояния

2.        Неисправность пк : отказы, эпизодические отказы. 

3.        Звуковая сигнализация при тестировании пк программой post .

4.        Примеры легкоустранимых отказов

5.        Наиболее уязвимые аппаратные модули и узлы пк и причины, вызывающие их выход из строя.

6.        Наиболее уязвимые аппаратно-программные модули и узлы пк и причины, вызывающие их отказы.

7.        Разборка системного блока. Правила безопасности для пользователя и компьютера

8.        Конструкция IBM совместимого компьютера в минимальной конфигурации (аппаратная часть)

9.        Блок питания/unit supply/

10.    Адаптеры/adapters/

11.    Дисководы и винчестер/floppy and hard disk

1. ПЕРВИЧНАЯ ДИАГНОСТИКА ЭПИЗОДИЧЕСКИХ ОТКАЗОВ ПК И ЕГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Для использования самодиагностического потенциала ПК пользователь должен ориентироваться в обозначениях узлов, блоков, параметров ПК. Даже простая расшифровка типового обозначения ПК среднестатистической конфигурации для неопытного пользователя может представлять определенную проблему.

Как расшифровать типовое обозначение ПК

Современные ПК характеризуются достаточно высокой сложностью конструкции, просматриваемой хотя

бы уже из их типового обозначения, например:

Pentium/133, RAM 8 Mb EDO, 256 Kb PB cache, HDD 2,5 Gb SCSI-W, FDD 3,5", CD-ROM 8x SCSI, SVGA card DiamondStealth 2000 3D 2Mb PCI, SVGA 15" Sony 15SF-II, 0,28 L/R,  SoundBlaster, faxmodem 14,4 Kbod, Enternet card GE 2500+PCI, 2S/1P,  Keyboard 101,  mouse  Microsoft, minitower.

Расшифруем эти обозначения: 

-       Pentium/133 — тип процессора, тактовая частота 133 МГц;  

-       RAM 8Mb EDO — тип ОЗУ, объем 8 Мбайт; 256 Kb PB cache — кэш-память объемом 256 Кбайт;     HDD 2,5 Гбайта, шина SCSI-W; 

-       FDD 3,5" - НГМД размером 3,5"; 

-       CD-ROM 8-x SCSI — накопитель  CD-ROM, восьмискоростной, шина SCSI; 

-       SVGA card DiamondStealth 2000 3D 2 Mb PCI— видеокарта для трехмерной графики с объемом памяти 2 Мбайта и шиной  PCI;  

-       SVGA 15" Sony 15SF-II 0,28 L/R — монитор SVGA фирмы Sony размером 15", пиксел 0,28 мм, с низким уровнем паразитного излучения; 

-       Sound Blaster — звуковая карта; 

-       faxmodem 14,4 Kbod —факсмодем со скоростью работы в линию 14,4 Кбод; 

-       Enternet card GE 2500+PCI — сетевая карта, шина PCI; 

-       2S/IP — 2 последовательных порта и 1 параллельный порт; 

-       Keyboard 101 — клавиатура со 101 клавишей;           mouse Microsoft — мышь фирмы Microsoft;

-       minitower — корпус ПК.

Правила эксплуатации ПК имеют характерные моменты.

Если системный блок обладает достаточной жесткостью, монитор можно поставить на системный блок.

Компьютеры боятся мышей, тараканов, не выносят табачного дыма и кофе.

Постарайтесь застраховать блоки компьютера от проникновения в них мышей или тараканов: на практике часты случаи, когда системные платы выходили из строя именно от гнездования там мышей, а блоки питания с мощными полевыми транзисторами — от попадания тараканов на фольгированные полоски затвора и истока транзистора. Пролитый на клавиатуру сладкий кофе может вывести ее из строя, а табачный дым роковым образом может повлиять на работоспособность жесткого диска.

1.1 Переключения сетевых и сигнальных кабелей, включение-выключение компьютера.

Кабели подключайте без особого нажима, чтобы не погнуть контакты или защитную окантовку. Внимательно ознакомьтесь с инструкцией — в ней могут быть особенности, присущие данной конструкции конкретной фирмы. Переключение или подключение любых сигнальных кабелей должно осуществляться ПРИ ВЫКЛЮЧЕННОМ ПК.

При включении (подаче напряжения 220 вольт) ПЕРВЫМИ ВКЛЮЧАЮТ ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА - монитор, принтер. В ПОСЛЕДНЮЮ ОЧЕРЕДЬ ВКЛЮЧАЮТ СИСТЕМНЫЙ БЛОК.

Если есть возможность, осуществляйте «горячий» перезапуск ПК. 

Что понимается под «холодным»  и  «горячим» запуском компьютера?

«Холодным» запуском называется включение компьютера с помощью сетевого включателя или с помощью кнопки RESET на фронтальной панели системного блока. 

«Горячий» запуск осуществляется одновременным нажатием комбинации клавиш: ALT — CTRL — DEL.

1.2 Правила обращения с жестким диском, срок жизни (надежность) винчестера

Если системная плата (Mother board — материнская плата) — сердце персонального компьютера, то жесткий диск — его мозг. На жестком диске записана системная часть программного обеспечения (ПО) компьютера и основная информация в виде пакетов ПО, необходимых для работы пользователя.

Держите запасной жесткий диск (если он еще не установлен в ПК) подальше от электроприборов.

Магнитные поля трансформаторов, динамиков громкоговорителей, мощных бытовых электроприборов могут отрицательно сказаться на работоспособности жестких дисков.

В паспорте жестких дисков обычно указывается гарантийный срок эксплуатации накопителя. Это может быть 30 000 часов или несколько больше, что в пересчете на годы дает впечатлительную цифру — 3 года.

Однако пользователь должен отчетливо представлять, что эта цифра является среднестатистической  величиной по отношению к данному типу накопителя и данной фирме, его производящей. Кто знаком со статистикой, тот понимает, что при данных статистических параметрах каждый десятый диск выходит из строя не через 3 года, как указано в паспорте, а через год. Причина этого в физическом разбросе параметров, гарантируемых фирмой-изготовителем.

•        Во-первых, будьте готовы к этому.

•        Во-вторых, «стихийные бедствия и катастрофы недели» — как-то: резкие удары или толчки, папиросный дым, пролитый на компьютер кофе, большая влажность в помещении — тоже не способствуют долголетию винчестера.

•        В-третьих, существуют невидимые для глаза причины (назовем одну из них — ненормированный уровень мощного электромагнитного излучения), которые также укорачивают жизнь такого тонкого электронно-механического устройства, как жесткий диск.

Поэтому после приобретения жесткого диска уже в конце первого года эксплуатации будьте морально готовы к выходу его из строя.

Протянет еще год — считайте, вам повезло.

Если накопитель выходит из строя, не торопитесь его выбрасывать. Вполне возможно, что деградировали метки низкоуровневого форматирования и вам удастся найти способ восстановить их и тем самым продлить срок жизни винчестера.

Ну, а если винчестер вышел из строя, необходимо приобретать новый?

Многие неопытные пользователи теряются в случае, если перед ними становится дилемма — какой жесткий диск лучше выбрать: с интерфейсом IDE или SCSI. SCSI-дисковод сложнее в конфигурировании и к SCSI можно подключить до семи устройств, а к IDE — не более двух (четырех) накопителей. Иногда старый IDE НЖМД не работает совместно с новыми IDE-моделями.

1.3 О неисправностях

Неисправность ПК может быть устранена либо ремонтом поврежденной компоненты, либо ее заменой.

Систематически проявляющаяся неисправность легче поддается диагностике, чем эпизодически действующая.

Отказы — это тоже неисправность, но двоякого рода.

Эпизодические отказы, редко повторяющиеся, могут и не мешать нормальной работе пользователя, тем более, что предотвратить их полностью невозможно.

Систематические - отказы частота которых превышает, скажем так, порог чувствительности пользователя, это уже превращается в проблему, которую необходимо решать. 

Впрочем, и один-единственный отказ может причинить столько хлопот ,что его предотвращение вполне может окупить все труды пользователя. И поскольку в нашей «Диагностике...» ОТКАЗАМ отводится основное место, в конце главы мы приведем возможный перечень их причин.

В персональном компьютере (ПК) с его «морем» или «океаном» памяти (до 8-16 Гигабайт) только маленькая часть, ФИЗИЧЕСКИ ОТЛИЧНАЯ от той, что расположена на магнитном носителе (жестком диске), является неразрушаемой — так называемая базовая система; и такая же маленькая часть НА МАГНИТНОМ НОСИТЕЛЕ — перезаписываемая системная область. По отношению к основной памяти эти части занимают ничтожный процент (примерно 0,1-1%).

Однако именно эта часть занимает основное внимание опытного пользователя при устранении

неполадок, связанных с отказами.

При тестировании ПК программой POST (а она зависит от конкретной BIOS) предусмотрена следующая звуковая сигнализация:

1.    Длинный сигнал или продолжительные короткие гудки — неисправен блок питания.

2.    1 короткий сигнал или 1 длинный и 2—3 коротких — неисправен видеоадаптер.

3.    1 длинный и 1 короткий сигнал — неисправна системная плата.

4.    1 короткий сигнал (экран дисплея не светится) — неисправен дисплей.

5.    3 коротких сигнала — ошибка при обращении к ОЗУ.

6.    9 коротких сигналов — ошибка в чековой сумме ПЗУ BIOS и т.д.

В данных случаях мы имеем достаточно конкретное указание на место, в котором локализована

неисправность. В случае неопределенности причины отказа такая локализация может быть затруднена.

Примеры легкоустранимых отказов

1.       Перекос адаптерной платы. При включении компьютера на экране монитора высвечиваются строчные полосы, говорящие о том, что нарушена система синхронизации. Разборка корпуса компьютера и последующая сборка показали, что источником этих неполадок был перекос адаптерной платы вследствии того, что системная плата была «слишком» приближена к стенке корпуса ПК.

Следовательно, нижний край адаптерной платы вставлялся изначально нормально, а верхний — отжимался боковой стенкой в сторону, подвытаски-вая нижний край адаптера из слота (разъема). Нарушение контактов адаптера и слота и приводило к данному дефекту.

Заметим, что подобные неполадки — явление довольно частое. В данном случае пользователь самостоятельно может устранить неполадки подобного свойства.

2.       Плохой контакт в соединительном сигнальном кабеле. Кабель, соединяющий системный блок с принтером, как оказалось впоследствии, не имел четкого контакта штырьков с отверстиями разъемов.

Следствием этого было непрохождение одного из сигналов в принтерный порт системной платы.

3.       Отказ, вызванный сбоем SETUP. При загрузке компьютера нет обращения к жесткому диску.

Проверка SETUP показала,что жесткий диск не «прописан» в CMOS — микросхеме конфигурации. Это могло произойти из-за мощной сетевой или электромагнитной помехи или из-за разряженной батарейки, крепящейся на системной плате.

В другом случае жесткий диск может быть прописан в CMOS-конфигурации, но его тип не совпадает с типом, установленным в компьютере. Если пользователь знает тип жесткого диска, он может сам установить его параметры в SETUP.

4.       Локальный перегрев. Системная (материнская) плата вышла из строя по причине перегрева микросхемы, причем, в течение года плата работала нормально. Если бы пользователь знал, что микросхема перегревается (можно плотно прислонить палец к корпусу микросхемы: если микросхема горячая, то палец трудно удержать прижатым к микросхеме; если не очень горячая, то можно считать, что тепловой режим нормальный), он мог бы приклеить радиатор на микросхему и тем самым предотвратить этот отказ. Теперь же ему, возможно, придется поменять всю системную плату.

5.       Торможение вентилятора (кулера). Другим показательным примером может служить торможение вентилятора, охлаждающего центральный процессор, ленточным кабелем или другим сигнальным проводом, проходящим рядом с вен-тилятором. Загрязнение подшипников также может служить поводом для такого торможения.

Следствие — выход из строя центрального процессора. Поскольку процессор не впаивается в системную плату, а вставляется в процессорный разъем, то его можно поменять, не меняя системной платы.

Сложнее обстоит дело, если придется выпаивать и менять микросхему, вышедшую из строя по причине перегрева.

Все эти вышеперечисленные примеры пользователь должен знать и держать их в уме, регулярно проверяя тепловой режим и топологическое состояние внутренней конструкции системного блока компьютера.

Суммируя вышесказанное и исходя из статистики отказов и неисправностей, можно привести следующую

таблицу наиболее уязвимых мест ПК. 

Наиболее уязвимые аппаратные модули и узлы ПК и причины, вызывающие их выход из строя 1.  Механические узлы: (разрушение подшипников, стирание движущихся поверхностей):

1.    Движущиеся части жесткого диска.

2.    Подвижные детали привода для гибких дисков.

3.    Вентилятор блока питания.

4.    Вентиляторы системного блока (если они есть в ПК).

5.    Вентилятор (кулер), охлаждающий процессор.

6.    Пластмассовые вращающиеся валики мыши.

7.    Поверхности пластин жесткого диска.

8.    Поверхности гибкого диска.

2.  Электрические контакты (окисление, нарушение контакта):

1.   Контакты адаптерных разъемов, расположенных на системной плате (слоты/slots).

2.   Контакты микропроцессорных разъемов (сокеты/ sokets).

3.   Контакты микросхем памяти.

4.   Контакты разъемов ленточных кабелей.

3.  Сильноточные микросхемы: (локальный перегрев, токовый пробой из-за перегрева):

1. Микропроцессоры.

2  Латчи (буферные защелки). 3  Контроллерные микросхемы.

Наиболее уязвимые аппаратно-программные модули и узлы ПК и причины, вызывающие их отказы

1.                Неустойчивая работа жесткого диска/Hard disk — деградация меток или стирание магнитного слоя.

2.                Ненадежная работа микросхем ОЗУ (RAM) — старение микросхем.

3.                Нарушение нормальной работы CMOS-памяти конфигурации — села батарейка поддержки, пробита микросхема CMOS-памяти.

4.                Порча программы BIOS или POST в ПЗУ(Ж)М)— например, из-за сильных электрических наводок

стерта часть программы или «пробита» часть памяти ПЗУ.

Наиболее уязвимые аппаратно-программные модули и узлы ПК и причины, вызывающие их отказы

1.      Искажен загрузочный модуль на нулевой дорожке жесткого или гибкого диска — деградация и старение магнитной записи, работа вируса.

2.      Стерты             фрагменты       системных       драйверов        —         из-за внезапного выключения ПК,             мощных электромагнитных помех, вирусов.

3.      Внедрен вирус, перехватывающий процедуру нормальной загрузки, источник — хакер или неопытный пользователь.

Разборка системного блока. Правила безопасности для пользователя и для компьютера

Любой пользователь, а уж сервис-инженер и подавно, чтобы иметь представление о предмете диагностики, должен знать, как устроен компьютер, как его можно разобрать, сконфигурировать.

Один древний мудрец сказал: «Как много есть на свете вещей, которые мне не нужны!» В тон ему мы можем сказать: «Как много есть информации о компьютерах, котораянепонадобится нам ни в процессе диагностики отказов, ни в процессе устранения неполадок в ПК!»

Но есть минимально необходимая информация:.

1.   Минимальная конфигурация ПК:

•    системный блок,

•    дисплей,

•    клавиатура,

•    мышь,

•    принтер.

2.   Системный блок содержит:

•    блок питания,

•    материнскую плату (системную плату) •   один или два гибких дисковода,

•    жесткий диск (винчестер).

3.  В системную плату вставлены:

•    адаптер дисплея (VGA,SVGA),

•    адаптер винчестера и дисководов,

•    адаптер принтера и мыши.

Для того, чтобы ясно представлять себе устройство компьютера, пользователь должен знать, как

правильно разобрать системный блок.

1.4 Блок питания/Unit supply

Блок питания соединен двумя жгутами с материнской платой с помощью двух 6-контактных разъѐмов. На системной плате эти разъемы включены черными проводами друг к другу. Маркировка этих жгутов следующая:

Таблица 1

Номер контакта	Назначение
1	земля
2	земля
3	-5 вольт
4	+5 вольт
5	+5 вольт
6	+5 вольт

отключает блок питания.

Следите за тем, чтобы при работе компьютера в вентилятор, обдувающий блок питания, не попали какиелибо посторонние предметы, которые могли бы привести его к остановке.

Если блок питания оборудован внешним предохранителем, проследите, чтобы переключатель на нем

соответствовал уровню напряжения в вашей электросети. 

Адаптеры/adapters

Адаптеры вставляются в системный блок так, чтобы имелась возможность закрепить их винтами на раме системного блока, что также исключает неправильное их вставление в системную плату (в слоты системной платы).

Если есть подозрения, что адаптеры имеют плохой контакт с системной платой, то вытащите все адаптеры из слотов (разъемов) и тщательно прочистите их жестким школьным чернильным ластиком — в нем есть абразивные элементы, которые, словно наждаком, очистят контакты от окисла. 

Дисководы и винчестер/floppy and hard disk

Дисководы и винчестер соединяются с блоком питания четырехпроводными кабелями с разъемами, не допускающими неправильного их включения.

Ленточные сигнальные и управляющие кабели подключаются таким образом, что крайний  окрашенный провод обычно подключается к первому контакту разъема.

Проверьте, подключены ли к дисководам и винчестеру ленточные сигнальные кабели и провода питания.

Некоторые дисководы снабжены сигнальными индикаторами (светодиодами), свидетельствующими о правильном подключении сигнальных кабелей. Кроме того, при включении компьютера жесткий диск издает нарастающий звук, напоминающий комариный писк, а в процессе загрузки ПК — отрывистые шорохи (поисковые движения коромысла головок чтения/записи). Если все эти звуковые атрибуты имеются в наличии, значит процесс загрузки ПК, очевидно, идет нормально.

Последовательный порт/serial port (мышь, модем, джойстик)

На задней панели компьютера есть разъем, куда подключается мышь. Вместо мыши можно подключить модем или джойстик. Этот разъем соединяет мышь с компьютером через последовательный (serial) порт (кстати, принтер обычно соединяется с компьютером через параллельный (parallel) порт, но может подключаться и через последовательный). Разъем  последовательного порта может быть 9-контактным и 25контактным.

Таблица соответствия выводов между 9- и 25-контактными разъемами последовательного порта показана ниже.

Таблица 4

9-конт. разъем	25-конт. разъем	Сигнал	Описание
1	8 3	DCD	Несущая обнаружена
2		RX	Принимаемые данные
3	2	тх	Передаваемые данные
4	20	DTR	Готовность терминала
5	7 6 4	SG	Сигнальный общий
6		DSR	Готовность данных к передаче
7		RTS	Запрос передачи
8	5 22	CTS	Готовность к передаче
9		RI	Индикатор вызова

Причины неполадок устройств, связанных с последовательным портом, обычно заключаются либо в неисправности самого устройства (мыши, джойстика, модема), либо (и это особенно часто встречающаяся причина) в неправильно установленной скорости обмена данными компьютера с устройством.

Иногда пользователь переключает сигнальный кабель при включенном компьютере — с большой вероятностью это может вызвать пробой буферной микросхемы, соединяющей микросхему последовательного порта (UART) с устройством.

ВНИМАНИЕ: ни в коем случае не подключайте сигнальный кабель последовательного порта при включенном компьютере.

Домашнее задание: §  конспект. Закрепление материала:

Вопросы для самоконтроля

1.     Назовите варианты первичной диагностики эпизодических отказов пк и его технического состояния 2.        Дайте пояснение таким неисправностям пк как отказы и эпизодические отказы. 

3.                        Какая звуковая сигнализация используется при тестировании ПК программой POST .

4.                        Приведите примеры легкоустранимых отказов

5.                        Назовите наиболее уязвимые аппаратные модули и узлы пк и причины, вызывающие их выход из строя.

6.                        Наиболее уязвимые аппаратно-программные модули и узлы, и причины, вызывающие их отказы.

7.                        Дайте  описание разборки системного блока. Объясните правила безопасности для пользователя и компьютера.

8.                        Поясните маркировку жгутов блока питания/unit supply/

9.                        Назначение и необходимость адаптеров/adapters/

10.                    Работа с дисководами и винчестерами/floppy and hard disk по диагностике их состояния.

Литература:

1.      Амренов С. А.  «Методы контроля и диагностики систем и сетей связи»  КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ -:  Астана, Казахский государственный агротехнический университет, 2005 г.   

2.      И.Г. Бакланов Тестирование и диагностика систем связи. - М.: Эко-Трендз, 2001. Стр. 221-254

3.      Биргер И. А. Техническая   диагностика.— М.:   «Машиностроение», 1978.—240,с, ил.  

4.      Арипов м.н , джураев р.х., джаббаров ш.ю. «техническая диагностика цифровых систем» -Ташкент, ТЭИС, 2005

5.      Платонов Ю. М., Уткин Ю. Г. Диагностика, ремонт и профилактика персональных компьютеров. -М.: Горячая линия - Телеком, 2003.-312 с: ил.

6.      М.Е.Бушуева, В.В.Беляков Диагностика сложных технических систем  Труды 1-го совещания по проекту НАТО SfP-973799 Semiconductors. Нижний Новгород, 2001

7.      Малышенко Ю.В. Техническая диагностика часть I конспект лекций  8. Платонов Ю. М., Уткин Ю. Г.Диагностика зависания и неисправностей компьютера/Серия Техномир».  Ростов-на-Дону: «Феникс», 2001. — 320 с.