CN101894057A - 主板故障诊断卡 - Google Patents
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Abstract
一种主板故障诊断卡，其包括一包括若干金手指的金手指接口连接一待测主板上的PCI-E插槽；一与所述金手指接口相连的总线转换单元将从金手指接口接收到的PCI-E数据转换成PCI数据；一存储单元将总线转换单元转换后的PCI数据进行存储；一POST代码转换单元读取存储单元中存储的PCI数据并将所述数据转换成POST代码；一结果显示单元将POST代码转换单元输出的POST代码进行显示；一电压转换单元将所述金手指接口输出的电压转换后提供给总线转换单元。所述主板故障诊断卡可插接在待测主板的PCI-E插槽上来检测所述主板的开机故障，并将检测结果显示给测试人员，以方便测试人员查找故障原因。
Description
技术领域
本发明涉及一种主板故障诊断卡，特别涉及一种支持外设组件互连标准(PeripheralComponent Interconnection Express，PCI-E)总线接口的主板故障诊断卡。
背景技术
计算机系统在开机自检(Power On Self Test，POST)过程中，B1OS(Basic InputOutput System，基本输入输出系统)会向总线上的80端口(固定地址端口)发送16进制代码，不同的代码表示不同的POST信息，通过持续访问80端口，并通过LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)显示屏显示出POST代码，完成POST信息显示和故障诊断功能，主板故障诊断卡就是基于此原理工作的。主板故障诊断卡是一种可检测电脑故障的测试卡，当主板故障诊断卡插入主板上的一对应插槽后，启动电脑时主板故障诊断卡上自带的LED显示屏就会根据启动的进度显示出各种POST代码。
现在主板研发和测试中常常会用到主板故障诊断卡，但目前市面上的主板故障诊断卡多采用ISA接口、PCI接口及ISA/PCI两用接口三种类型，然而，随着PCI-E总线的推广应用，PCI-E总线接口已逐步取代ISA接口或PCI接口，现在的电脑主板上大多已经采用PCI-E接口，因此在主板测试中使用采用ISA接口或PCI接口的主板故障诊断卡进行开机故障检查已经不能满足要求。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种主板故障诊断卡，可以对支持PCI-E总线的主板进行开机故障检查。
一种主板故障诊断卡，包括：
一包括若干金手指的金手指接口，用于连接一待测主板上的PCI-E插槽以接收所述待测主板PCI-E总线上的数据；
一与所述金手指接口相连的总线转换单元，用于将从所述金手指接口接收到的PCI-E数据转换成PCI数据；
一存储单元，用于将所述总线转换单元转换后的PCI数据进行存储；
一POST代码转换单元，用于读取所述存储单元中存储的PCI数据，并将所述数据转换成POST代码及接收所述金手指接口的输出电压；
一结果显示单元，用于将所述POST代码转换单元输出的POST代码进行显示；及
一电压转换单元，用于将所述金手指接口输出的电压转换后提供给所述总线转换单元。
相较现有技术，所述主板故障诊断卡可插接在待测主板的PCI-E插槽上来检测所述主板的开机故障，通过所述总线转换单元将接收到的PCI-E数据转换成PCI数据给所述POST代码转换单元，所述POST代码转换单元将接收到的PCI数据转换成POST代码通过所述结果显示单元显示给测试人员，以方便测试人员查找故障原因。所述主板故障诊断卡操作过程简单容易，具有很好的实用性。
附图说明
下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1为本发明主板故障诊断卡的较佳实施方式的框图。
图2-图12为本发明主板故障诊断卡的较佳实施方式的电路图。
具体实施方式
请参考图1，本发明主板故障诊断卡的较佳实施方式包括一具有若干金手指的金手指接口100、一总线转换单元200、一POST代码转换单元300、一结果显示单元400、一电压转换单元500、一电压指示单元600及一存储单元700。
所述金手指接口100用于连接一待测主板(未示出)上的对应插槽，以接收所述待测主板PCI-E总线上的数据。所述总线转换单元200用于将从所述金手指接口100接收到的PCI-E数据转换成PCI数据。所述存储单元700用于将所述总线转换单元200转换后的PCI数据进行存储。所述POST代码转换单元300用于读取所述存储单元700中存储的数据并将所述数据转换成POST代码。所述结果显示单元400用于将所述POST代码转换单元300输出的POST代码进行显示。所述电压指示单元600用于显示所述主板故障诊断卡工作过程中的各个电压状态。所述电压转换单元500用于将所述金手指接口100输出的电压经转换后提供给所述总线转换单元200以使其工作，所述金手指接口100还将接收到的电压提供给所述POST代码转换单元300使其工作。
请共同参考图2至图6，所述总线转换单元200包括一PCIE-PCI转换芯片U1、一驱动芯片U2、电容C1-C3、电阻R1-R20及发光二极管D1-D4。所述转换芯片U1用于将PCI-E数据转换为PCI数据，其型号为PEX8112-A66BIF。所述驱动芯片U2的型号为ICS8302AMLFT。所述转换芯片U1的引脚AD0-AD31、CBE0-CBE3、FRAME、IRDY、TRDY、PCIRST、TCK、TMS均连接所述POST代码转换单元300，所述转换芯片U1的引脚M66EN分别经所述电阻R1连接所述电压转换单元50及经所述电阻R2接地，所述转换芯片U1的引脚REFCLK+、REFCLK-、PERp0、PERn0、PERST、WAKEOUT分别连接在所述金手指接口100的对应引脚上，其引脚PETp0、PETn0分别经所述电容C1、C2连接在所述金手指接口100的对应引脚上，所述转换芯片U1的引脚WAKEIN、FORWARD、TRST分别经电阻R5R7连接所述电压转换电路500，所述转换芯片U1的引脚VDD5_1-VDD5_3、VDD3.3_1-VDD3.3_4、VDDQ1-VDDQ6、VDD1.5_1-VDD1.5_8、VDD_P、VDD_R、VDD_T、AVDD分别连接所述电压转换电路500，所述转换芯片U1的引脚AVSS、VSS_C、VSS_P0、VSS_P1、VSS_R、VSS_RE、VSS_T、GND1-GND14均接地，所述转换芯片U1的引脚EXTARB、TEST、BUNRI、BTON、SMC、TMC、TMC1、TMC2、BAROENB分别经所述电阻R8-R16接地，所述转换芯片U1的引脚GPIO0-GPIO3分别经所述电阻R17-R20后分别连接所述发光二极管D1-D4的阳极，所述发光二极管D1-D4的阴极均接地。所述转换芯片U1的引脚PCLKO、PCLKI分别连接所述驱动芯片U2的引脚CLK、Q1，所述电阻R4串联在所述转换芯片U1的引脚PCLKI与所述驱动芯片U2的引脚Q1之间，所述驱动芯片U2的引脚Q0通过所述电阻R3连接所述POST代码转换单元300，其引脚GND1、GND2均接地，其引脚VDD1、VDD2、VDD分别连接所述电压转换单元500及经电容C3接地。所述发光二极管D1-D4用于显示所述转换芯片U1的输入信号及输出信号的状态。所述转换芯片U1的引脚EEWRDATA、EECS、EECLK分别连接所述存储单元700。
请共同参考图7及图8，所述POST代码转换单元300包括一复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device，CPLD)U3、晶体振荡器U4、电容C0、电阻R、R21-R60。所述CPLD U3的型号为EPM1207T144C5N，所述CPLD U3的引脚TMS、TCK分别连接所述转换芯片U1的引脚TMS、TCK，所述CPLD U3的引脚IO69-IO81、IO84-IO88、IO93-IO98、IO101-IO114、IO117、IO118分别经所述电阻R21-R60连接所述金手指接口100的对应电源引脚P3V3_EARLY，所述CPLD U3的引脚IO69-IO77、IO79-IO81、IO84-IO86、IO88、IO97-IO98、IO101-IO106、IO108-IO114、IO117分别对应连接所述转换芯片U1的引脚AD0-AD31，所述CPLD U3的引脚IO78、IO87、IO96、IO107分别连接所述转换芯片U1的引脚CBE0-CBE3，所述CPLD U3的引脚IO93-IO95、IO118分别连接所述转换芯片U1的引脚TRDY、IRDY、FRAME、PCIRST。所述CPLDU3的引脚VCCINT_19、VCCINT_56、VCCINT_90、VCCINT_126、VCCIO1_9、VCCIO1_25、VCCIO4_46、VCCIO4_64、VCCIO3_82、VCCIO3_100、VCCIO2_116、VCCIO2_136均连接所述金手指接口100的对应电源引脚P3V3EARLY，所述CPLD U3的引脚GCLK2连接所述驱动芯片U2的引脚Q0，所述CPLD U3的引脚GCLK1经所述电阻R0连接所述晶体振荡器U4的引脚OUT，所述晶体振荡器U4的引脚VDD连接所述金手指接口100的对应电源引脚P3V3_EARLY、经所述电阻R连接所述晶体振荡器U4的引脚OE及经所述电容C0接地，接地引脚GND接地。所述CPLD U3的引脚IO121-IO125、IO127、IO129-IO134分别连接所述结果显示单元400。
请参考图9，所述结果显示单元400包括场效应管Q1-Q4、显示屏LED1-LED4、电阻R61-R72及二极管D11-D14。所述场效应管Q1-Q4的栅极分别经所述电阻R61-R64连接所述金手指接口100的对应电源引脚P3V3_EARLY及分别连接所述CPLD U3的引脚IO121-IO124，所述场效应管Q1-Q4的源极均接地，所述场效应管Q1-Q4的漏极分别连接所述显示屏LED1-LED4的两电压引脚，所述LED1-LED4的八个信号引脚均分别经所述电阻R65-R72连接所述CPLD U3的引脚IO125、IO127、IO129-IO134。所述二极管D11-D14的阳极分别连接所述场效应管Q1-Q4的源极，所述二极管D11-D14的阴极分别连接所述场效应管Q1-Q4的漏极。本实施方式中，所述显示屏LED1-LED4中的任意两个设置在所述主板故障诊断卡的同一侧面上，另两个设置在所述主板故障诊断卡的另一侧面上。
请参考图10，所述电压转换单元500包括三个电压转换电路51、53、55。所述电压转换电路51包括一场效应管Q、电阻R114及R115、电容C12、二极管D0。所述场效应管Q的栅极经电阻R114连接所述金手指接口100的对应电源引脚R12V_PCIe及经电阻R115接地，所述场效应管Q的漏极连接所述金手指接口100的对应电源引脚P3V3_EARLY及经所述电容C12接地，所述场效应管Q的源极连接所述电压转换电路53，当所述场效应管Q的栅极及漏极从所述金手指接口100的电源引脚P12V_PCIe及P3V3_EARLY接收到电压时，所述场效应管Q的源极经电源引脚P3V3输出一3.3V电压，所述二极管D0的阳极连接所述场效应管Q的源极，其阴极连接所述场效应管Q的漏极。
所述电压转换电路53用于将所述电压转换电路51输出的3.3V电压转换成1.5V电压输出，所述电压转换电路53包括电压转换芯片531、电阻R110-R112、电容C4-C7、发光二极管D。所述电压转换芯片531的输入端VIN连接所述场效应管Q的源极及经所述电阻R110连接所述发光二极管D的阳极，所述发光二极管D的阴极接地，所述电容C4与C5并联后串连在所述电压转换芯片531的输入端VIN与地之间，所述电压转换芯片531的输出端VOUT经所述电源引脚P1V5输出一1.5V电压，所述电容C6与C7并联后串连在所述电压转换芯片531的输出端VOUT与地之间，所述电压转换芯片531的调节端ADJ经所述电阻R111连接所述电压转换芯片531的输出端VOUT及经所述电阻R112接地。
所述电压转换电路55用于将所述电压转换电路53输出的1.5V电压转换成1.5V_PLL频率电压输出，所述电压转换电路55包括一电感L1、一电阻R113、电容C9-C11。所述电压转换芯片531的输出端VOUT依次经所述电感L1及电阻R113连接所述转换芯片U1的对应电源引脚P1V5_PLL，所述电容C9-C11并联后串连在所述转换芯片21的对应电源引脚P1V5_PLL与地之间。
请参考图11，所述存储单元700包括一存储芯片U5、电阻R172-R175、电容C70。所述存储芯片U5的型号为AT25320A-10TU-2.7，所述存储芯片U5的引脚CS、SCK、SI、SO分别对应连接所述转换芯片U1的引脚EECS、EECLK、EEWRDATA、EERDDATA，所述存储芯片U5的引脚VCC连接所述电源引脚P3V3及经所述电容C70接地，所述电阻R172串接在所述存储芯片U5的引脚SO与VCC之间，所述电阻R173串接在所述存储芯片U5的引脚HOLD与VCC之间，所述电阻R174串接在所述存储芯片U5的引脚WP与VCC之间，所述电阻R175串接在所述存储芯片U5的引脚WP与地之间，所述存储芯片U5的引脚GND接地。
请参考图12，所述电压指示单元600包括电阻R210-R215、发光二极管D110-D115。所述金手指接口100的电源引脚P12V_PCIe分别经所述电阻R210、R211连接所述发光二极管D110、D111的阳极，所述发光二极管D110、D111的阴极均接地，所述金手指接口100的电源引脚P3V3_AUX_PCIe分别经所述电阻R212、R213连接所述发光二极管D112、D113的阳极，所述发光二极管D112、D113的阴极均接地，所述金手指接口100的电源引脚P3V3_EARLY分别经所述电阻R214、R215连接所述发光二极管D114、D115的阳极，所述发光二极管D114、D115的阴极均接地。本实施方式中，所述发光二极管D110、D112、D114设置在所述故障诊断卡的一侧面上，所述发光二极管D111、D113、D115设置在所述故障诊断卡的另一侧面上，分别用于显示所述金手指接口100的电源引脚P12V_PCIe、P3V3_AUX_PCIe、P3V3_EARLY的输出电压状态。
测试时，将所述主板故障诊断卡插接在所述待测主板对应的插槽中，如PCI-E插槽上，上电启动所述待测主板，所述待测主板的BIOS系统检测所述待测主板的各个模块并向所述转换芯片U1发送PCI-E数据，所述转换芯片U1将接收到的PCI-E数据转换成PCI数据并将其存储在所述存储芯片U5中，所述CPLD U3从所述存储芯片U5中读取转换后的PCI数据并将所述数据转换为POST代码，并输出高电平信号给所述结果显示单元400的场效应管Q1-Q4的栅极，所述场效应管Q1-Q4均接收高电平信号导通，所述显示屏LED1-LED4将所述CPLD U3输出的POST代码进行显示。测试过程中，所述发光二极管D110-D115接收所述金手指接口100的电源引脚P12V_PCIe、P3V3_AUX_PCIe、P3V3_EARLY输出的高电平信号而点亮，分别用于显示所述金手指接口100的电源引脚P12V_PCIe、P3V3_AUX_PCIe、P3V3_EARLY输出的电压是否正常。
综上所述，所述主板故障诊断卡可插接在待测主板的PCI-E插槽上来检测所述主板的开机故障，通过所述转换芯片U1将接收到的PCI-E数据转换成PCI数据给所述CPLD U3，所述CPLD U3将接收到的PCI数据转换成POST代码通过所述结果显示单元400中的显示屏LED1-LED4显示给测试人员，以方便测试人员查找故障原因。所述主板故障诊断卡操作过程简单容易，具有很好的实用性。
Claims (10)
1.一种主板故障诊断卡，包括：
一包括若干金手指的金手指接口，用于连接一待测主板上的PCI-E插槽以接收所述待测主板PCI-E总线上的数据；
一与所述金手指接口相连的总线转换单元，用于将从所述金手指接口接收到的PCI-E数据转换成PCI数据；
一存储单元，用于将所述总线转换单元转换后的PCI数据进行存储；
一POST代码转换单元，用于读取所述存储单元中存储的PCI数据，并将所述数据转换成POST代码及接收所述金手指接口的输出电压；
一结果显示单元，用于将所述POST代码转换单元输出的POST代码进行显示；及
一电压转换单元，用于将所述金手指接口输出的电压转换后提供给所述总线转换单元。
2.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述主板故障诊断卡还包括一与所述金手指接口中电源引脚相连的电压指示单元，用于显示所述金手指接口输出的电压状态。
3.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述总线转换单元包括一PCIE-PCI转换芯片及一驱动芯片，所述转换芯片用于将PCI-E数据转换为PCI数据，所述转换芯片的若干数据输出引脚均连接所述POST代码转换单元，所述转换芯片的若干电压引脚分别连接所述电压转换单元，所述转换芯片的若干信号输入引脚分别连接在所述金手指接口的对应引脚上，所述转换芯片的若干存储输出引脚分别连接所述存储单元，所述转换芯片的两个驱动引脚分别连接所述驱动芯片的时钟引脚及第二输出引脚，所述驱动芯片的第一输出引脚连接所述POST代码转换单元，其若干电压引脚分别连接所述电压转换单元及经一电容接地。
4.如权利要求3所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述总线转换单元还包括第一至第四发光二极管用于显示所述转换芯片的输入信号及输出信号的状态，所述第一至第四发光二极管的阳极分别连接所述转换芯片的若干通用输入/输出引脚，所述第一至第四发光二极管的阴极均接地。
5.如权利要求4所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述POST代码转换单元包括一复杂可编程逻辑器件及一晶体振荡器，所述复杂可编程逻辑器件的两个信号输入引脚分别连接所述转换芯片的两个信号输入引脚，所述复杂可编程逻辑器件的若干电压引脚均连接所述金手指接口的第一电源引脚，所述复杂可编程逻辑器件的若干数据输入引脚分别对应连接所述转换芯片的若干数据输出引脚，所述复杂可编程逻辑器件的第二时钟引脚连接所述驱动芯片的第一输出引脚，所述复杂可编程逻辑器件的若干结果输出引脚分别连接所述结果显示单元，所述复杂可编程逻辑器件的第一时钟引脚连接所述晶体振荡器的输出引脚，所述晶体振荡器的电压引脚连接所述金手指接口的第一电源引脚及所述晶体振荡器的信号引脚。
6.如权利要求5所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述结果显示单元包括第一及第二场效应管及第一及第二显示屏，所述第一场效应管的栅极分别连接所述金手指接口的第一电源引脚及分别连接所述复杂可编程逻辑器件的若干结果输出引脚，所述第一及第二场效应管的源极均接地，所述第一及第二场效应管的漏极分别连接所述第一及第二显示屏的两电压引脚，所述第一及第二显示屏的八个信号引脚均分别连接所述复杂可编程逻辑器件的若干结果输出引脚。
7.如权利要求5所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述电压转换单元包括第一至第三电压转换电路，所述第一电压转换电路包括一场效应管、第一及第二电阻、一第一电容，所述场效应管的栅极经第一电阻连接所述金手指接口的第二电源引脚及经第二电阻接地，所述场效应管的漏极连接所述金手指接口的第一电源引脚及经所述第一电容接地，所述场效应管的源极输出一电压，所述第二电压转换电路包括一电压转换芯片、第三至第五电阻、第二至第五电容，所述电压转换芯片的输入端连接所述场效应管的源极及经所述第三电阻接地，所述第二及第三电容并联后串连在所述电压转换芯片的输入端与地之间，所述电压转换芯片的输出端输出一电压，所述第四及第五电容并联后串连在所述电压转换芯片的输出端与地之间，所述电压转换芯片的调节端经所述第四电阻连接所述电压转换芯片的输出端及经所述第五电阻接地，所述第三电压转换电路包括一电感、一第六电阻、第六至第八电容，所述电压转换芯片的输出端依次经所述电感及所述第六电阻连接所述转换芯片的电压引脚，所述第六至第八电容并联后串连在所述转换芯片的所述电压引脚与地之间。
8.如权利要求7所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述存储单元包括一存储芯片，所述存储芯片的若干数据输入引脚分别对应连接所述转换芯片的若干存储输出引脚，所述存储芯片的电压引脚连接所述第一转换电路的场效应管的源极及经一电容接地，一电阻串接在所述存储芯片的数据输入引脚与电压之间，一电阻串接在所述存储芯片的门控引脚与电压之间，一电阻串接在所述存储芯片的一输入/输出引脚与电压之间，一电阻串接在所述存储芯片的输入/输出引脚与地之间。
9.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述电压指示单元包括第一至第三发光二极管，用于显示所述金手指接口的电源引脚的输出电压状态，所述金手指接口的第二电源引脚连接所述第一发光二极管的阳极，所述金手指接口的第三电源引脚连接所述第二发光二极管的阳极，所述金手指接口的第一电源引脚连接所述第三发光二极管的阳极，所述第一至第三发光二极管的阴极均接地。
10.如权利要求1所述的主板故障诊断卡，其特征在于：所述显示单元包括四个场效应管及对应连接所述四个场效应管的四个显示屏，其中任意两个场效应管及对应连接所述场效应管的两个显示屏设置在所述主板故障诊断卡的同一侧面上，另两个设置在所述主板故障诊断卡的另一侧面上。
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