Про ремонт мікроЕОМ. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Про ремонт мікроЕОМ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Мікроконтролери

Коментарі до статті

Час мікропроцесорів серій 8080, 8085, Z-80, їх вітчизняних аналогів серій КР580, КМ 1821, К1858 та інших подібних пішов безповоротно. Однак багато радіоаматорів все ще користуються саморобними або промисловим виготовленням мікроЕОМ на базі мікропроцесорів перших поколінь. На підприємствах продовжують працювати верстати з ЧПУ та інші технологічні установки із контролерами на таких мікропроцесорах. Вся ця апаратура іноді виходить з ладу. Автор статті ділиться своїм досвідом ремонту мікропроцесорних пристроїв.

Найефективніший спосіб пошуку несправності в мікроЕОМ чи мікропроцесорному контролері - почергова заміна основних БІС (зокрема мікропроцесора і ПЗУ) на явно справні. Але якщо БІС впаяна в плату, а не встановлена в панель, витрачені на її демонтаж зусилля з майже неминучим ушкодженням друкованих провідників нерідко виявляються марними, якщо винна несправність - зовсім інша мікросхема.

Тимчасово замінити "підозрілий" мікропроцесор наперед справним можна, не видаляючи перший із пристрою фізично. Достатньо перевести його виходи в пасивний високоімпедансний стан, у якому вони фактично відключені від внутрішніх вузлів мікросхеми. Такий режим передбачений у всіх мікропроцесорах, призначений він у першу чергу для організації безпосереднього, без участі мікропроцесора обміну даними між пам'яттю та пристроями вводу/виводу. Тому його називають ПДП - прямий доступ до пам'яті.

У більшості мікроЕОМ режим ПДП залишається невикористаним, а вхід сигналу переведення шин мікропроцесора до пасивного стану просто з'єднаний через резистор з ланцюгом живлення. У мікросхем К1858ВМ1, Т34ВМ1, Z-80 цей вхід - висновок 25 (BUSRQ), КР580ВМ80 - висновок 13 (HOLD). Достатньо з'єднати його перемичкою із загальним дротом і мікропроцесор буде вимкнено.

Паралельно пасивному штатному мікропроцесору потрібно заздалегідь підключити такий самий свідомо справний, об'єднавши їх однойменні висновки, крім, природно, входу переведення режим ПДП і кількох виходів, які мають третього стану. Для з'єднань можна скористатися гнучкими ізольованими проводами (наприклад, МГТФ-0,14) довжиною не більше 50 мм, а щоб з гарантією вберегти нову мікросхему від пошкоджень при пайці - передбачити панель.

У мікропроцесора Z-80CPU та його копій немає високоимпедансного стану лише виходи М1 (висновок 27) і BUSAK (висновок 23). Останній зазвичай вільний - перевірте це за схемою мікроЕОМ або друкованими провідниками на її платі. Провідник, що йде на платі висновку 27, необхідно перерізати і з'єднати з однойменним висновком "навісного" мікроконтролера. Аналогічним чином надходять із подібними висновками мікропроцесорів інших типів.

Тепер всі функції штатного мікропроцесора перебирає додатковий. Якщо в результаті мікроЕОМ запрацювала – винуватця відмови знайдено. Оскільки працездатність відновлена, подумайте, чи немає сенсу залишити процесор "навісним"? Зміцніть тимчасові паяння, а щоб унеможливити випадкові замикання, зміцніть і ізолюйте панель.

Зважившись на повну заміну несправної мікросхеми, кожен її висновок найкраще перекусити спеціально заточеними кусачками (їхні губки повинні проходити між висновками), а потім, видаливши мікросхему, по одному очистити монтажні отвори від залишків її висновків.

Якщо дефект не усунений, приступайте до перевірки описаним вище способом інших мікросхем. Мікросхеми ОЗУ, ПЗУ та багато інтерфейсних БІС можна перевести в пасивний стан, встановивши високий логічний рівень на їх вході CS (Chip Select - вибір мікросхеми). Щоб відключити БІС однорозрядного динамічного ОЗУ, достатньо перерізати друкований провідник, що йде до єдиного її виходу. Звичайно, до завдання необхідно підходити творчо з огляду на особливості конкретних мікросхем. Наприклад^ у деяких із них (серії К588) вхід CS виконує інші функції. В інших потрібний вхід названий інакше (РЄ, ОЕ).

Тимчасовою заміною ПЗП можна скористатися, щоб змусити мікропроцесор мікроЕОМ, що перевіряється, виконати спеціально розроблену тест-програму, що допомагає виявити і локалізувати несправності.

Перевівши мікроконтролер або іншу ВІС у пасивний стан, буває корисно ще до підключення "дублера" виміряти вольтметром або за допомогою осцилографа рівні напруги на звільнених виходах. Якщо такий вихід з'єднаний лише з високоомними входами КМОП мікросхем, показання вольтметра можуть бути будь-якими, все залежить від вхідного опору останнього і витоків струму як усередині мікросхем, так і між друкованими провідниками на платі. Якщо з переведеним у пасивний стан виходом пов'язані один або кілька входів мікросхем структури ТТЛ, напруга повинна знаходитися в межах 1...2 В. Наявність у ланцюзі резисторів, з'єднаних з шиною живлення або загальним дротом, призводить до встановлення відповідного потенціалу.

У будь-якому випадку корисно переконатися в приблизній рівні рівнів напруги на всіх висновках, наприклад, шини даних відключеної БІС. Значна різниця - привід замислитись та уважно перевірити відповідні ланцюги. Найбільш складний випадок, коли до одного і того ж ланцюга підключено кілька виходів різних мікросхем. У нормально працюючому пристрої вони ніколи не бувають активними одночасно. Порушення цієї умови внаслідок несправності ланцюгів управління чи дешифрації адреси однієї чи кількох мікросхем часто спричиняє непрацездатність мікроЕОМ загалом.

В описі мікропроцесора Z-80CPU сказано, що всі його виходи знаходяться у високоімпедансному стані під час дії сигналу початкової установки RESET. Насправді (принаймні у його вітчизняних аналогів) це не так: згаданий сигнал встановлює на виходах низькі логічні рівні.

Переведенням мікропроцесора в режим ПДП можна скористатися для підключення до його шин випробувального пульта з перемикачами, що задають адресу та сигнали керування, і індикатором світлодіодного стану шини адреси. За допомогою подібного пульта можна швидко перевірити пам'ять та багато пристроїв введення/виведення мікроЕОМ. Інформацію, що зберігається в статичному ОЗП (на мікросхемах серій К537, К541, К132), пульт дозволить читати та записувати без обмежень у часі. Однак врахуйте, зупинений мікропроцесор Z-80CPU перестає виробляти сигнали регенерації вмісту динамічного ОЗП (зазвичай на мікросхемах серії К565) і дані, що зберігаються там, будуть втрачені. Хоча в мікроЕОМ на мікропроцесорах інших серій регенерацією динамічної пам'яті зазвичай займаються відеоадаптер або БІС контролера ПДП (КР580ВТ57), для роботи останніх можуть вимагатися команди мікропроцесора.

І на закінчення розповім про виконаний з використанням режиму ПДП ремонт мікроЕОМ "Дельта-С-02" з впаяними в плату БІС мікропроцесора та ПЗП. Зовнішній дефект виявлявся в тому, що при включенні мікроЕОМ на екрані з'єднаного з нею телевізора з'являлася лише чорна рамка з білим бордюром. Ще не вивівши звичайні початкові повідомлення та заставки, мікроЕВМ "зависала".

Заміна мікропроцесора K1858BM1 "навісним" за наведеною вище методикою результату не дала. Втім, працездатність мікропроцесора ще до цієї перевірки випливала з часткового виконання процедури ініціалізації - після натискання на кнопку "Скидання" деякий час на екрані були видні смуги, що біжать вниз, на чорному тлі.

Ремонт був продовжений дещо екзотичним чином. До "Дельті" через системний роз'єм було підключено інший, справний "Спектрум", мікропроцесор якого було зупинено з'єднанням входу BUSRQ із загальним дротом. Відсутній у роз'ємі сигнал М1 був поданий з однієї мікроЕВМ в іншу окремим дротом.

ПЗУ "Дельти" було відключено по ланцюгу CS, а ОЗУ - блокуванням буфера читання, так що запис у нього залишився можливим паралельно із записом в ОЗУ справної мікроЕОМ, але читати дані мікропроцесор міг тільки з останнього. У цю систему було завантажено Бейсік-програму тестування екранної області ОЗУ. Результати її роботи можна було спостерігати на екрані підключеного до виходу несправної мікроЕОМ телевізора. Це дозволило виявити несправність: під час запису балка. 1 мікросхему DD27 ОЗУ "Дельти" вона одночасно з'являлася в аналогічній мікросхемі DD31.

Хоча визначити причину явища так і не вдалося, несправність була усунена без заміни мікросхеми. Виявилося достатнім зменшити на 30% амплітуду сигналу, і з ним і перешкоди виведення 2 (інформаційному вході) мікросхеми DD31. Це було зроблено за допомогою дільника напруги з резисторів номіналом 2 та 5,6 кОм.

Невеликий додаток для ремонтних служб підприємств. Найбільш поширені в системах ЧПУ стійки 2Р22,2У22,2С42 на базі основної вітчизняної мікроЕОМ загального призначення "Електроніка-60" мають машинну магістраль точно такої ж організації, що й пристрої ЧПУ токарними верстатами на базі мікроЕОМ "Електроніка НЦ-31". призначені для однієї з таких систем, підійдуть і до інших. Потрібно лише виготовити перехідники з відповідними роз'ємами, врахувавши при цьому різні назви ряду подібних за функціями управляючих ланцюгів.

Автор: В.Смирнов, м.Нижній Новгород

Дивіться інші статті розділу Мікроконтролери.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Управління об'єктами за допомогою повітряних потоків 04.05.2024

Розвиток робототехніки продовжує відкривати перед нами нові перспективи у сфері автоматизації та управління різними об'єктами. Нещодавно фінські вчені представили інноваційний підхід до управління роботами-гуманоїдами із використанням повітряних потоків. Цей метод обіцяє революціонізувати способи маніпулювання предметами та відкрити нові горизонти у сфері робототехніки. Ідея управління об'єктами за допомогою повітряних потоків не є новою, проте донедавна реалізація подібних концепцій залишалася складним завданням. Фінські дослідники розробили інноваційний метод, який дозволяє роботам маніпулювати предметами, використовуючи спеціальні повітряні струмені як "повітряні пальці". Алгоритм управління повітряними потоками, розроблений командою фахівців, ґрунтується на ретельному вивченні руху об'єктів у потоці повітря. Система керування струменем повітря, що здійснюється за допомогою спеціальних моторів, дозволяє спрямовувати об'єкти, не вдаючись до фізичного. ...>>

Породисті собаки хворіють не частіше, ніж безпородні 03.05.2024

Турбота про здоров'я наших вихованців – це важливий аспект життя кожного власника собаки. Однак існує поширене припущення про те, що породисті собаки більш схильні до захворювань у порівнянні зі змішаними. Нові дослідження, проведені вченими з Техаської школи ветеринарної медицини та біомедичних наук, дають новий погляд на це питання. Дослідження, проведене в рамках Dog Aging Project (DAP), що охопило понад 27 000 собак-компаньйонів, виявило, що чистокровні та змішані собаки в цілому однаково часто стикаються з різними захворюваннями. Незважаючи на те, що деякі породи можуть бути більш схильні до певних захворювань, загальна частота діагнозів у обох груп практично не відрізняється. Головний ветеринарний лікар Dog Aging Project, доктор Кейт Криві, зазначає, що існує кілька добре відомих захворювань, що частіше зустрічаються у певних порід собак, що підтримує думку про те, що чистокровні собаки більш схильні до хвороб. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Технологія формування фізичних клавіш на сенсорних дисплеях 26.04.2014

У 2012 році компанія Tactus демонструвала технологію, завдяки якій сенсорні дисплеї можуть мати можливість формувати фізичні клавіші прямо на своїй поверхні. Принцип технології полягає у спеціальному поверхневому шарі, яким, наприклад, можна замінювати верхній скляний шар дисплея. Усередині шару присутні мікроканали з рідиною, які по команді формують клавіші там, де це необхідно.

Завдяки партнерству з Wistron технологія Tactus з'явиться на ринку вже наприкінці цього року. Спочатку вона буде реалізована у спеціальному чохлі для планшета iPad mini. Але вже на початку наступного року компанія має намір вивести на ринок власний пристрій, оснащений дисплеєм із технологією власної розробки.

Як запевняє компанія, оснащення мобільного пристрою подібною технологією практично не вплине ні на його енергоспоживання, ні на оптичні та сенсорні властивості дисплеїв.

Інші цікаві новини:

▪ Дальність дії Bluetooth – понад 200 метрів

▪ Дисплей AMOLED 814 пікселів на дюйм для VR-пристроїв

▪ Intel має намір випередити Apple на ринку планшетів

▪ Акумулятор Lenmar Helix не дасть телефону розрядитися

▪ Біореактор для солдатів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Пристрої захисного відключення. Добірка статей

▪ стаття Навчальний літак-біплан По-2. Поради моделісту

▪ стаття Що таке охорона навколишнього середовища? Детальна відповідь

▪ стаття Робочий по дому. Посадова інструкція

▪ стаття Генератор розгортки для осцилографа Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Пляшка приклеюється до чола. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт