CN1713156A - 检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置 - Google Patents

检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1713156A
CN1713156A CN 200410049885 CN200410049885A CN1713156A CN 1713156 A CN1713156 A CN 1713156A CN 200410049885 CN200410049885 CN 200410049885 CN 200410049885 A CN200410049885 A CN 200410049885A CN 1713156 A CN1713156 A CN 1713156A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
circuit
stage
voltage
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200410049885
Other languages
English (en)
Other versions
CN100504801C (zh
Inventor
周涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huang Yongzhen
Original Assignee
Lenovo Beijing Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lenovo Beijing Ltd filed Critical Lenovo Beijing Ltd
Priority to CNB2004100498850A priority Critical patent/CN100504801C/zh
Publication of CN1713156A publication Critical patent/CN1713156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100504801C publication Critical patent/CN100504801C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)

Abstract

一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，是将计算机的电源插头插入电源插座、准备上电，直到BIOS自检到显示卡的计算机整个上电过程分为若干个阶段，采用电路检测所述各个阶段中相关硬件的时序、信号或执行动作，或者检测BIOS在执行自检过程中的诊断信息，将各阶段的检测结果输出至报警装置，根据报警装置(例如发光二极管)的状态来定位出现故障的元器件，实现硬件故障诊断。该装置由集中设置在一个插卡或直接设置在主板上的多个检测电路和前面板上的发光二极管组成。本发明解决了目前必须由技术人员携带全套备用更换部件上门服务，才能确定故障原因和排除故障的费用高的问题，提高维修准确率和效率，提升制造商的品牌形象。

Description

检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种检测和诊断计算机硬件故障的方法和工具，确切地说，涉及一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法和装置，属于计算机检测
技术领域。
背景技术
在计算机售后服务中，开机无显是用户经常投诉的热点。所谓开机无显，就是从前面板电源按键按下开始，直到基本输入输出系统(BIOS)自检到显示卡的时间阶段中的相关环节上出现了故障，导致系统上电过程中断，因而系统没有显示。在这个阶段里涉及到的部件包括有电源、主板、内存、CPU、BIOS等硬件和软件。
目前，售后服务的技术人员对于解决开机无显的故障的办法，主要采取以下几种技术手段：更换CPU、内存、主板、电源、或外插板卡等部件；重新插拔各种线材和/或板卡。采用这些技术手段进行检测以后，基本上可以排除大部分开机无显的故障。但是在实际工作中，由于缺乏有效的检测工具，再加上客户描述的故障现象往往不确切或不清晰，导致售后服务的技术人员无法准确定位故障原因所在，不能做到一次上门解决问题；或者必须带上全套备用的更换部件(电源、主板、内存、CPU、外插卡)上门维修，这样造成的直接后果是售后服务的支出较大。
如果能够研制开发出一种能够对造成开机无显的故障的各个元器件进行顺序检测和准确定位的硬件诊断装置，并且在计算机的前面板上设置显示界面，使得用户能够方便、准确地将诊断信息反馈给售后服务的技术支持人员，帮助技术人员确切定位故障问题，迅速排除故障，从而提高维修准确率和效率，降低售后服务费用。肯定会受到计算机制造商和广大用户的欢迎。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法和装置，从而解决目前对于这种故障必须技术人员携带全套备用更换部件上门服务，才能确定故障原因和排除故障的费用支出高的问题，能够提高维修准确率和效率，提升制造商的品牌形象。
本发明的目的是这样实现的：一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于：将计算机的整个上电过程分为若干个阶段，采用电路检测所述各个阶段中相关硬件的时序、信号或执行动作，或者检测BIOS在执行自检过程中的诊断信息，将各阶段的检测结果输出至报警装置，根据报警装置的状态来定位出现故障的元器件，实现硬件故障诊断。
所述整个上电过程分为四个阶段，每个阶段的时间区间和在各个阶段中检测的相关硬件及信号的操作步骤分别如下所述：
(1)第一阶段：从计算机的电源插头插入电源插座开始，直到其电源在正常情况下输出5V常备电压，但是尚未按压电源按键开机时，称为预开机阶段；该阶段对5V常备电压进行检测；
(2)第二阶段：从开启计算机电源按键，即开机后，直到PW_OK信号发出，表明电源启动正常并稳定工作时，称为电源完成上电逻辑阶段；该阶段分别对PS_ON和PW_OK进行检测，其中PS_ON是主板南桥芯片ICH输出用于开启和关闭主机电源的控制信号，PW_OK是主机电源正常开启并稳定工作后发出的信号；
(3)第三阶段：从电源正常上电，并发出PW_OK信号后，直到CPU执行第一条指令时，称为主板上电阶段；该阶段分别对底层复位信号PCIRST和表示主板全面复位成功的信号RESET_OK进行检测，其中PCIRST是由表明电压调节模块工作正常的信号VRM-PWRGD和信号PW_OK经过“与”逻辑后输出给ICH芯片之后，由ICH芯片输出的；
(4)第四阶段：该阶段BIOS接管系统控制权进行系统引导，称为BIOS引导和自检阶段；在该阶段，检测南桥芯片的通用输入输出GPIO管脚的输出信号，以便根据这些信号状态的不同组合定位发生故障的元器件；所述南桥芯片的GPIO管脚输出信号是与BIOS在自检过程中不断输出的、表示系统当前进程和诊断结果的checkpoint码相对应的。
所述步骤(1)中，如果该5V常备电压能够稳定输出，表明电源初始工作状态正常，电源上电准备就绪，否则说明电源损坏。
所述步骤(2)中，如果主板发出PS_ON信号，表明主板的上电逻辑电路工作正常，否则表明主板损坏；如果主板发出PS_ON信号后，电源不能发出PW_OK信号，必须首先判断主板负载没有短路之后，才能判断主板损坏，否则是电源损坏。
所述步骤(3)中，如果PCIRST信号正常发出，表明主板供电和主板上电逻辑部分工作正常，否则，主板有问题；在PCIRST信号发出以后，如果CPU不执行代码，即在开始执行BIOS初始化内存之前，无法置位ICH芯片某一指定的GPIO管脚发出IESET_OK信号，说明CPU有问题，否则CPU正常。
所述报警装置是发光二极管。
本发明的目的是这样实现的：一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：该装置由多个检测电路组成，所述检测电路包括：5V常备电压检测电路、电源接口信号PS_ON检测电路、过流检测电路、信号PW_OK检测电路、底层复位信号PCIRST检测电路、复位成功信号RESET_OK检测电路、以及BIOS诊断信息显示电路；所述的每个检测和显示电路都设有报警装置，用于标示检测结果，确定硬件故障的位置。
所述报警装置是发光二极管。
所述多个检测电路是集中设置在一个插卡上，或者是直接设置在计算机主板上。
所述5V常备电压检测电路的结构组成是：由运算放大器组成的比较器的一个输入端是由5V常备电压经电阻分压电路得到的2.5V电压，其另一个输入端经过两个分压电阻连接5V常备电压，其中第一个电阻(R3)的前后两端分别连接一个电容和稳压二极管，比较器的输出端经发光二极管和电阻连接5V常备电压。
所述电源接口信号PS_ON检测电路的结构组成是：由电源接口管脚引出的信号PS_ON经过一个与门整形输出后，再经电阻(R14)和反向串接的二极管连接开关电路三极管的基极，该与门输出端还经电阻(R2)接5V常备电压，在电阻(R14)和反向串接的二极管之间并接一电阻(R11)，该三极管的基极经一电容接地，其集电极经电阻(R8)接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管；
所述过流检测电路的结构组成是：由运算放大器组成的比较器的一个输入端是由独立输出的5V常备电压经电阻分压电路得到的400毫伏电压，其另一个输入端经电阻和二极管并接有3.3V、5V、12V输出电压，比较器的输出端连接于串接在5V常备电压与地之间的电阻(R23)、正向二极管、电阻(R29)和发光二极管中的正向二极管的正极；
所述电源接口信号PW_OK检测电路的结构组成是：三个运算放大器组成的三个比较器中的一个输入端都是由独立输出的5V常备电压经电阻分压电路得到的2.5V比较电压，3.3V、5V、12V三个输出电压各自经过分压电路得到的2.77V电压分别连接至所述三个比较器中的另一个输入端，该三个比较器的输出端经过与门电路后的输出端连接至开关电路三极管的基极，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，发射极与地之间正向跨接一发光二极管。
所述底层复位信号PCIRST检测电路的结构组成是：由ICH芯片管脚引出的信号PCIRST经过一个与门整形输出后，连接开关电路三极管的基极，该与门输出端还经电阻接5V常备电压，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管；
所述复位成功信号RESET_OK检测电路的结构组成是：由ICH芯片GPIO5引出的信号经过一个与门整形输出后，连接开关电路三极管的基极，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管。
所述BIOS诊断信息显示电路的结构组成是由ICH芯片管脚引出的四个GPIO信号分别经过一个与门整形输出后，分别连接开关电路三极管的基极，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管。
本发明为解决计算机开机无显的硬件故障的检测和诊断方法和装置，其积极效果是：售后服务技术人员只需用户将计算机前面板的各个检测发光二极管的工作状态反馈给他们，无需上门检查和携带全套备换部件，就能够及时找出故障原因，作出正确诊断，从而大大提高售后维修准确率和效率，降低售后服务费用，更重要的是提升了制造商的品牌形象。另外，本发明的检测电路结构简单，工作可靠，成本低廉，既可以做成独立的检测插卡，也可以直接将其集成在主板上，为提高计算机产品的质量提供了一项新的技术措施。
附图说明
图1是本发明检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法流程图。
图2是计算机的ATX电源接口示意图。
图3是信号PW_OK和VRM-PWRGD的“与”运算后的输出方向示意图。
图4是信号PCIRST直接复位的计算机部件示意图。
图5是检测5VSB(常备电压)的电路原理图。
图6是检测信号PS_ON的电路原理图。
图7是检测过流的电路原理图。
图8是检测信号PW_OK的电路原理图。
图9是检测信号PCIRST的电路原理图。
图10是检测信号RESET_OK的电路原理图。
图11是BIOS诊断信息显示电路原理图。
具体实施方式
参见图1，本发明是一种检测和诊断计算机开机无显时的硬件故障的方法，该方法是将计算机从电源插头插入电源插座、准备上电，直到BIOS自检到显示卡的计算机整个上电过程分为四个阶段，对该四个阶段中相关硬件的关键时序、信号或执行动作，或者检测BIOS在执行自检过程中的诊断信息，并用告警装置(例如发光二极管)表示检测结果，然后根据这些告警装置的状态确定出现故障的主板、或内存、或电源、或CPU，实现硬件故障诊断。
本发明的方法根据上电过程的四个阶段可以分为四个操作步骤：
其中第一阶段是预开机阶段：从计算机的电源插头插入电源插座开始，直到其电源在正常情况下输出5VSB(常备电压)，但是尚未按压电源按键开机时；该阶段的检测的关键信号是5VSB，如果能够稳定输出5VSB，表明电源初始工作状态正常，电源上电准备就绪，否则说明电源损坏；
第二阶段是ATX电源完成上电逻辑阶段：从按压计算机前面板的电源按键(开机按钮)，直到PW_OK信号发出，表明ATX电源启动正常并稳定工作；该阶段分别检测的两个关键信号是主机用来开启和关闭主机电源的触发控制信号PS_ON和反映主机ATX电源工作状况的信号PW_OK，该信号在电源工作稳定后发出。
参见图2，这两个信号是主板同电源沟通信息的桥梁。当信号PS_ON被拉低后，主机电源开启；反之主机电源关闭。通常，如果发出PS_ON信号，表明主板的上电逻辑电路正常；反之表明主板损坏。如果主板发出PS_ON信号之后，PW_OK信号不能发出，不能完全表明电源出了问题，还要判断主板电压是否短路，只有在确认主板负载没有短路(过流)的情况下，才能判断到底是电源坏还是主板坏。
第三阶段是主板上电阶段：从ATX电源正常上电，发出PW_OK信号，直到发出RESET_OK信号。ATX电源提供的输入电压有+3V、+5V、5VSB、+12V、-12V、-5V，而实际上主板上的工作电压还有Vcore(1.3V-2.0V)、VTT(1.5V)、VCC2.5V是无法从电源直接获得，需要通过电压调节模块(VRM)调整获得。因此主板的上电过程应该是在ATX电源PW_OK发出后开始的。
主板的电压调节模块VRM在Vcore电压稳定后，发出信号VRM-PWRGD，表明VRM模块工作正常。该信号为高时代表Vcore电压已经稳定。它和PW_OK信号经过“与”逻辑后输出给CPU、MCH和ICH(参见图3)。其中包含有主机上电逻辑电路的南桥ICH是目前INTEL架构计算机和服务器中不可缺少的芯片。ICH接受到该“与”逻辑信号后，知道主机ATX电源已经稳定工作，CPU的VRM已经稳定工作，进而发出底层复位信号PCIRST。该PCIRST信号是整个系统全面复位的控制信号，它通过控制其他重要芯片的RESET管脚，使得这些部件完成复位操作而实现系统全面复位。
参见图4，该图表明了信号PCIRST能够直接初始化复位的部件，信号PCIRST还可以间接地复位CPU。在判断CPU是否被复位和执行代码时，硬件上本来应该是检测CPU的RESET信号、或FWH的LPC信号、或FSB总线，但是检测这些速度较快的信号比较困难，负载和传输线效应很容易导致操作错误，所以在判断CPU是否执行代码的问题上，本发明的方法是由BIOS配合完成，即在BIOS代码中尽早地置位南桥ICH芯片的GPIO5管脚，发出RESET_OK信号。因为CPU在执行BIOS代码中的前几个指令时，不需要内存的支持。因此本发明方法规定BIOS在初始化内存之前必须先将南桥ICH芯片的GPIO5管脚置位，发出RESET_OK信号用于标志BIOS开始执行和主板复位成功，这个阶段结束。
这个阶段的两个重要信号：第一个信号PCIRST如果正常发出，表明主板供电和主板上电逻辑部分正常，否则说明主板有问题。在信号PCIRST发出以后，如果CPU不执行代码，即无法置位GPIO脚，即表示系统全面复位成功的第二个信号RESET_OK没有发出，说明CPU有问题；否则说明CPU正常。该阶段需要检测的就是这两个信号：PCIRST和RESET_OK。因此第三阶段可以诊断CPU的故障，以及部分诊断主板问题。
第四阶段是BIOS接管系统控制权进行系统引导阶段：前三个阶段中主要检测和诊断电源、CPU和主板的故障，第四阶段需要能够诊断内存的故障。BIOS的自检能够实现如下功能：硬件检测和初始化、资源分配、系统准备和装载操作系统。在引导和自检过程中，BIOS不断输出checkpoint码来表示目前系统执行的诊断进程，如果系统停止在某个checkpoint码，说明此时系统出现问题，这些问题可归结为主板、内存、I/O设备或PCI设备；如果发现系统部件出现问题，BIOS通过解析该checkpoint码而将问题归结到某个具体部件，如CPU、或内存、或主板；且在通常情况下，会在显示屏出现相应的提示。但是因为本发明的任务就是解决开机无显示的故障，因此本发明定制了一些阶段性的诊断信息输出，通过控制南桥ICH芯片的4个GPIO管脚，来驱动四个发光二极管，输出对内存、VGA、CPU、I/O设备(包括键盘和鼠标)、PCI设备的诊断信息(四个发光二极管的不同状态组合所表示的诊断信息参见图3)。
本发明还是一种检测和诊断计算机开机无显时的硬件故障的装置，该装置由多个检测电路组成，这些检测电路包括：5V常备电压检测电路，ATX电源接口信号PS_ON检测电路，过流检测电路，信号PW_OK检测电路，底层复位信号PCIRST检测电路，复位成功信号RESET_OK检测电路，以及BIOS诊断信息显示电路；每个检测和显示电路都设有发光二极管，这些发光二极管集中设置在前面板上，根据发光二极管的状态或组合能够发现和确定出现故障的主板、或内存、或电源、或CPU，实现硬件故障诊断。
下面结合附图分别介绍这些检测电路：
参见图5，作为ATX电源的标准输出之一的5V常备电压(5VSB)来自于图2所示的ATX电源接口：当插入电源插头，接入220V电源时，ATX电源接口就输出5VSB电压，此时，3.3V、5V和12V都没有输出。如果5VSB没有输出，说明电源出现问题。检测电路的结构组成是：由运算放大器组成的比较器U2A的一个输入端是由5V常备电压经两个精密电阻R13和R16分压得到的2.5V比较电压，该电压也是整个检测电路装置中的基准电压；另一个输入端经过两个分压电阻R3和R4连接5V常备电压，其中第一个电阻R3的前后两端分别连接一个电容C1和稳压二极管D1。当5VSB输出时，首先对电容C1充电，再通过R3和R4分压，经过稳压二极管D1(3V)在比较器的反相输入端2脚产生3V电平。如果5VSB上电正常，会通过比较器U2A输出低电平，此时，5VSB经过电阻R6限流会点亮发光二极管LED1。如果电源出现问题，5VSB没有输出，则发光二极管LED1熄灭，说明电源损坏。
参见图6，该电路实现对PS_ON信号的检测和显示，PS_ON信号来自于ICH芯片，与ATX电源接口16脚相连(参见图2)，其主要作用是为电源提供开、关机命令：当PS_ON信号为低时，表明主板对ATX电源发出开机命令。检测电路的结构组成是：由ATX电源接口管脚引出的信号PS_ON先经过一个与门U1B，以便同原先电路隔离，并对采样信号进行上升沿、下降沿和电平的整形输出后，再经电阻R14和反向串接的二极管连接开关电路三极管Q3的基极，该与门输出端还经电阻R2接5V常备电压，在电阻R14和反向串接的二极管之间并接一电阻R11。当PS_ON为低时，与门U1B的输出6脚为低，电容C6通过D2和R14经由与门U1B的6脚向地放电，当三极管Q3的基极电平放低到截止电平时，Q3关闭，此时发光二极管LED2经由5VSB驱动、电阻R8限流而点亮。当PS_ON信号为高时，三极管Q3导通；由于Q3集电极与发射极之间的导通电压低于发光二极管LED2的导通电压，LED2熄灭。
参见图7，该电路用于检测电源在开启瞬间输出是否有短路。计算机电源输出包括3.3V、5V和12V，其中12V最为重要，它主要为CPU供电。如果在电源上电瞬间出现短路的情况，合格的电源都会有自保护动作，在检测到负载短路的时候，自动切断电源输出。但是在断电前瞬间电压还是会冲起至少400mv电压。根据这个现象，本发明设计了图7的过流检测判断电路：由运算放大器组成的比较器的一个输入端是由独立输出的5V常备电压经电阻R36和R37分压得到的400毫伏电压，作为比较电压；其另一个输入端经电阻R27和二极管并接有3.3V、5V、12V输出电压，比较器的输出端连接于串接在5V常备电压与地之间的电阻R23、正向二极管、电阻R29和发光二极管中的正向二极管的正极。在上电的时候，当输出电压3V、5V和12V中的任何一个输出电压超过400mv，都会翻转电压比较器，从而驱动发光二极管LED3亮。正常情况下，LED3会长亮，但是在负载短路过流情况发生时，LED3会闪烁一下，从而表明负载短路情况发生。
按照ATX电源规范，如果3V、5V和12V电压正常输出，电源应该输出电源输出正常的信号，即PW_OK信号。但是由于各个电源厂家不能保证该PW_OK信号是3V、5V和12V的逻辑。为了保证输出合格的PW_OK信号，本发明设计了图8的PW_OK信号检测判断电路。
参见图8，三个运算放大器组成的三个比较器中的反向输入端都是由独立输出的5V常备电压经电阻分压电路得到的2.5V比较电压，然后设定R50和R51，R52和R53，R54和R55的阻值，使得从图1的电源接口取出的3.3V、5V、12V三个输出电压各自经过分压得到的2.77V电压分别连接至三个比较器U3B、U4A和U4B中的正向输入端，当所有电压在90％上稳定建立后，通过与门逻辑比较，在与门U1D输出PW_OK信号。PW_OK信号高电平有效，表明3V、5V和12V电压正常输出，否则为低。在输出高电平时，驱动开关电路三极管Q2导通，点亮发光二极管LED4；在输出低电平时，发光二极管Q2截止，LED4熄灭。
参见图9，PCIRST信号是重要的底层硬件全面复位信号。PCIRST检测电路的结构组成是：由ICH芯片管脚引出的信号PCIRST经过一个与门UIA整形输出后，驱动开关电路三极管Q5的基极，该三极管的集电极经电阻R21接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管；当信号PCIRST(为低电平)发出的时候，三极管Q5截止，发光二极管LED5点亮，反之熄灭。
参见图10，在系统执行了全面的底层复位以后，为了能够检测到计算机已经全面复位成功，本发明提供了图10的复位成功信号RESET_OK的检测显示电路。该电路的依据是只要开始执行BIOS，就表明系统全面复位成功。由于在BIOS执行最开始的头几行代码是不需要内存支持的，根据该特性，在BIOS执行最初的几个代码中，要求BIOS将其所能控制的ICH芯片GPIO5管脚置位为低，通过与门整形以后，使得放大电路的晶体管Q4截止，这样发光二极管LED6点亮，表明全面复位成功，同时表明CPU开始执行代码，即CPU正常。如果BIOS不能发出RESET_OK信号，表明底层复位不成功，主板损坏，LED6灯熄灭。
参见图11，在BIOS接管系统控制权以后，本发明利用BIOS的自诊断功能实现对CPU、内存和主板的诊断。图中GPIO1-GPIO4分别为ICH芯片的基本输入输出管脚，BIOS可以设置并且控制该ICH芯片的GPIO管脚。在诊断阶段点通过控制GPIO1-GPIO4管脚，驱动电路中的四个发光二极管的亮灭组合，用于表征诊断信息(具体诊断信息显示，参看表3)。图11就是利用BIOS控制GPIO1-GPIO4管脚的高低电平，直接控制四个发光二极管LED7-LED10的驱动电路，实现发光二极管LED驱动。以GP1O1管脚为例说明该电路工作原理：BIOS将ICH芯片GPIO1管脚拉低，经过与门U5A整形以后，在该与门输出端输出一个低电平，使得放大电路三极管Q6截止，发光二极管LED5经由5VSB驱动，电阻R7限流，点亮LED7；反之，LED7灭。其他发光二极管LED8-LED10驱动原理与LED7相同，不再赘述。
本发明上述各个检测电路可以集中设置在一个插卡上，也可以直接设置在计算机主板上。但是各个检测电路中的发光二极管则集中设置在计算机的前面板上。
下面展示的表1综合说明了各个发光二极管在不同阶段中的含义和用途：
  发光二极管   检测信号   用途及含义
  LED1   5VSB   第一阶段关键信号，表征ATX电源初始状态；
  LED2   PS_ON   第二阶段关键信号，PS_ON点亮、过流和PW_OK信号的组合，可将电源故障同其他故障区别开来。
  LED3   过流(短路)
  LED4   PW_OK
  LED5   PCIRST   第三阶段关键信号，通过这两个信号，可以将CPU
  LED6   RESET_OK   故障同其他部件故障区别开来。
  LED7   GPIO1   第四阶段诊断信息显示，受BIOS自检程序控制，根据诊断结果，控制LED7-LED10的状态组合，表明系统诊断信息。在该阶段可以可靠地确诊内存故障。
  LED8   GPIO2
  LED9   GPIO3
  LED10   GPIO4
本发明利用发光二极管LED1-LED6的各个不同状态，能够判断在不同阶段中的不同的硬件故障，下面列表分别加以展示和说明：
表2是前三个阶段的故障原因判断依据：
  上电阶段和动作   LED1   LED2   LED3   LED4   LED5   LED6   故障判断
  220V通电   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   电源坏；
  点亮   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   电源初始状态正常
  开机按钮按下   点亮   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   主板开机逻辑错误，主板坏
  点亮   点亮   熄灭   熄灭   熄灭   熄灭   主板开机逻辑正确
  是否过流保护？   点亮   点亮   先亮后灭   熄灭   熄灭   熄灭   发生过流保护，主板坏
  点亮   点亮   点亮   熄灭   熄灭   熄灭   未发生过流保护
  PW_OK信号是否发出？   点亮   点亮   点亮   熄灭   熄灭   熄灭   电源坏；
  点亮   点亮   点亮   点亮   熄灭   熄灭   电源正常；
  PCIRST信号是否发出？   点亮   点亮   点亮   点亮   先亮后灭   熄灭   主板上电逻辑坏，主板坏；
  点亮   点亮   点亮   点亮   点亮   熄灭   主板发出全面复位信号；
  RESET是否成功；   点亮   点亮   点亮   点亮   点亮   熄灭   CPU不执行代码，CPU坏；
  点亮   点亮   点亮   点亮   点亮   点亮   CPU执行代码；
表3是第四个阶段的故障原因判断依据：
                GPIO信号组   含义及故障判断
  LED7   LED8   LED9   LED10
  熄灭   点亮   点亮   点亮   CPU自检未通过，CPU坏；
  点亮   熄灭   点亮   点亮   主板自检未通过，主板坏；
  点亮   点亮   熄灭   点亮   内存自检未通过，内存坏；
  点亮   点亮   点亮   熄灭   键盘自检未通过，键盘坏；
  熄灭   点亮   点亮   熄灭   PCI自检未通过，PCI设备坏；
  熄灭   点亮   熄灭   点亮   VGA自检未通过，VGA坏；

Claims (13)

1、一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于：将计算机的整个上电过程分为若干个阶段，采用电路检测所述各个阶段中相关硬件的时序、信号或执行动作，或者检测BIOS在执行自检过程中的诊断信息，将各阶段的检测结果输出至报警装置，根据报警装置的状态来定位出现故障的元器件，实现硬件故障诊断。
2、根据权利要求1所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于：所述整个上电过程分为四个阶段，每个阶段的时间区间和在各个阶段中检测的相关硬件及信号的操作步骤分别如下所述：
(1)第一阶段：从计算机的电源插头插入电源插座开始，直到其电源在正常情况下输出5V常备电压，但是尚未按压电源按键开机时，称为预开机阶段；该阶段对5V常备电压进行检测；
(2)第二阶段：从开启计算机电源按键，即开机后，直到PW_OK信号发出，表明电源启动正常并稳定工作时，称为电源完成上电逻辑阶段；该阶段分别对PS_ON和PW_OK进行检测，其中PS_ON是主板南桥芯片ICH输出用于开启和关闭主机电源的控制信号，PW_OK是主机电源正常开启并稳定工作后发出的信号；
(3)第三阶段：从电源正常上电，并发出PW_OK信号后，直到CPU执行第一条指令时，称为主板上电阶段；该阶段分别对底层复位信号PCIRST和表示主板全面复位成功的信号RESET_OK进行检测，其中PCIRST是由表明电压调节模块工作正常的信号VRM-PWRGD和信号PW_OK经过“与”逻辑后输出给ICH芯片之后，由ICH芯片输出的；
(4)第四阶段：该阶段BIOS接管系统控制权进行系统引导，称为BIOS引导和自检阶段；在该阶段，检测南桥芯片的通用输入输出GPIO管脚的输出信号，以便根据这些信号状态的不同组合定位发生故障的元器件；所述南桥芯片的GPIO管脚输出信号是与BIOS在自检过程中不断输出的、表示系统当前进程和诊断结果的checkpoint码相对应的。
3、根据权利要求2所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，如果该5V常备电压能够稳定输出，表明电源初始工作状态正常，电源上电准备就绪，否则说明电源损坏。
4、根据权利要求2所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，如果主板发出PS_ON信号，表明主板的上电逻辑电路工作正常，否则表明主板损坏；如果主板发出PS_ON信号后，电源不能发出PW_OK信号，必须首先判断主板负载没有短路之后，才能判断主板损坏，否则是电源损坏。
5、根据权利要求2所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，如果PCIRST信号正常发出，表明主板供电和主板上电逻辑部分工作正常，否则，主板有问题；在PCIRST信号发出以后，如果CPU不执行代码，即在开始执行BIOS初始化内存之前，无法置位ICH芯片某一指定的GPIO管脚发出RESET_OK信号，说明CPU有问题，否则CPU正常。
6、根据权利要求1所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的方法，其特征在于：所述报警装置是发光二极管。
7、一种检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：该装置由多个检测电路组成，所述检测电路包括：5V常备电压检测电路、电源接口信号PS_ON检测电路、过流检测电路、信号PW_OK检测电路、底层复位信号PCIRST检测电路、复位成功信号RESET_OK检测电路、以及BIOS诊断信息显示电路；所述的每个检测和显示电路都设有报警装置，用于标示检测结果，确定硬件故障的位置。
8、根据权利要求7所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：所述报警装置是发光二极管。
9、根据权利要求7所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：所述多个检测电路是集中设置在一个插卡上，或者是直接设置在计算机主板上。
10、根据权利要求7所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：所述5V常备电压检测电路的结构组成是：由运算放大器组成的比较器的一个输入端是由5V常备电压经电阻分压电路得到的2.5V电压，其另一个输入端经过两个分压电阻连接5V常备电压，其中第一个电阻(R3)的前后两端分别连接一个电容和稳压二极管，比较器的输出端经发光二极管和电阻连接5V常备电压。
11、根据权利要求7所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：所述电源接口信号PS_ON检测电路的结构组成是：由电源接口管脚引出的信号PS_ON经过一个与门整形输出后，再经电阻(R14)和反向串接的二极管连接开关电路三极管的基极，该与门输出端还经电阻(R2)接5V常备电压，在电阻(R14)和反向串接的二极管之间并接一电阻(R11)，该三极管的基极经一电容接地，其集电极经电阻(R8)接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管；
所述过流检测电路的结构组成是：由运算放大器组成的比较器的一个输入端是由独立输出的5V常备电压经电阻分压电路得到的400毫伏电压，其另一个输入端经电阻和二极管并接有3.3V、5V、12V输出电压，比较器的输出端连接于串接在5V常备电压与地之间的电阻(R23)、正向二极管、电阻(R29)和发光二极管中的正向二极管的正极；
所述电源接口信号PW_OK检测电路的结构组成是：三个运算放大器组成的三个比较器中的一个输入端都是由独立输出的5V常备电压经电阻分压电路得到的2.5V比较电压，3.3V、5V、12V三个输出电压各自经过分压电路得到的2.77V电压分别连接至所述三个比较器中的另一个输入端，该三个比较器的输出端经过与门电路后的输出端连接至开关电路三极管的基极，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，发射极与地之间正向跨接一发光二极管。
12、根据权利要求7所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：所述底层复位信号PCIRST检测电路的结构组成是：由ICH芯片管脚引出的信号PCIRST经过一个与门整形输出后，连接开关电路三极管的基极，该与门输出端还经电阻接5V常备电压，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管；
所述复位成功信号RESET_OK检测电路的结构组成是：由ICH芯片GPIO5引出的信号经过一个与门整形输出后，连接开关电路三极管的基极，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管。
13、根据权利要求7所述的检测和诊断计算机开机无显的硬件故障的装置，其特征在于：所述BIOS诊断信息显示电路的结构组成是由ICH芯片管脚引出的四个GPIO信号分别经过一个与门整形输出后，分别连接开关电路三极管的基极，该三极管的集电极经电阻接5V常备电压，集电极与发射极之间正向跨接一发光二极管。
CNB2004100498850A 2004-06-25 2004-06-25 检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置 Expired - Fee Related CN100504801C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100498850A CN100504801C (zh) 2004-06-25 2004-06-25 检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100498850A CN100504801C (zh) 2004-06-25 2004-06-25 检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1713156A true CN1713156A (zh) 2005-12-28
CN100504801C CN100504801C (zh) 2009-06-24

Family

ID=35718784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100498850A Expired - Fee Related CN100504801C (zh) 2004-06-25 2004-06-25 检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100504801C (zh)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100517262C (zh) * 2006-03-29 2009-07-22 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 主板侦错系统及方法
CN101894060A (zh) * 2010-06-25 2010-11-24 福建星网锐捷网络有限公司 故障检测方法及模块化设备
CN102063081A (zh) * 2010-11-04 2011-05-18 天津曙光计算机产业有限公司 一种采用状态机实现龙芯主板上下电及复位时序的设计方法
CN102654846A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 故障诊断卡
CN102810840A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电压保护系统及方法
CN103136064A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 英业达股份有限公司 开机错误处理方法
CN103176872A (zh) * 2011-12-21 2013-06-26 英业达科技有限公司 计算机系统及其检测报警方法
CN103365335A (zh) * 2012-03-27 2013-10-23 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 信号处理电路
CN101729518B (zh) * 2008-10-17 2013-10-23 电信科学技术研究院 实现mbms传输过程中故障保护的方法和系统
CN104155615A (zh) * 2014-07-11 2014-11-19 苏州市职业大学 一种计算机电源故障检测仪
CN104703110A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 喇叭状态诊断电路
CN105261165A (zh) * 2015-11-09 2016-01-20 东莞市智华电子科技有限公司 一种开关电源的智能语音提醒系统及其开关电源
CN103176872B (zh) * 2011-12-21 2016-11-30 英业达科技有限公司 计算机系统及其检测报警方法
CN106776158A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 南京理工大学 基于pc104总线计算机的两栖破障车主机箱检测系统
CN107168834A (zh) * 2017-05-05 2017-09-15 天津市英贝特航天科技有限公司 计算机开机故障的检测方法和装置
CN107391347A (zh) * 2017-09-14 2017-11-24 桐城市闲产网络服务有限公司 一种计算机的故障判断以及维护方法
CN107402834A (zh) * 2017-06-20 2017-11-28 公牛集团有限公司 一种嵌入式系统上电启动自检方法和装置
CN108139916A (zh) * 2015-10-06 2018-06-08 赛灵思公司 可编程逻辑设备的多阶段引导映像加载和配置
CN108874632A (zh) * 2017-05-11 2018-11-23 精英电脑股份有限公司 计算机系统错误的警示方法
CN109375760A (zh) * 2018-12-14 2019-02-22 佛山市伙伴联扬电子有限公司 一种电脑电源检测装置
CN109557453A (zh) * 2018-11-28 2019-04-02 郑州云海信息技术有限公司 一种多主控芯片识别处理方法及系统
CN111722954A (zh) * 2020-06-30 2020-09-29 曙光信息产业(北京)有限公司 服务器异常定位方法、装置、存储介质及服务器
CN113064747A (zh) * 2021-03-26 2021-07-02 山东英信计算机技术有限公司 一种服务器启动过程中的故障定位方法、系统及装置
CN113849353A (zh) * 2020-06-26 2021-12-28 万国半导体国际有限合伙公司 具有实时故障检测功能的端口控制器

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100517262C (zh) * 2006-03-29 2009-07-22 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 主板侦错系统及方法
CN101729518B (zh) * 2008-10-17 2013-10-23 电信科学技术研究院 实现mbms传输过程中故障保护的方法和系统
CN101894060A (zh) * 2010-06-25 2010-11-24 福建星网锐捷网络有限公司 故障检测方法及模块化设备
CN101894060B (zh) * 2010-06-25 2012-11-21 福建星网锐捷网络有限公司 故障检测方法及模块化设备
CN102063081A (zh) * 2010-11-04 2011-05-18 天津曙光计算机产业有限公司 一种采用状态机实现龙芯主板上下电及复位时序的设计方法
CN102654846A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 故障诊断卡
CN102810840A (zh) * 2011-05-30 2012-12-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电压保护系统及方法
CN102810840B (zh) * 2011-05-30 2016-09-28 国网山东省电力公司冠县供电公司 电压保护系统
CN103136064B (zh) * 2011-11-30 2015-09-30 英业达股份有限公司 开机错误处理方法
CN103136064A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 英业达股份有限公司 开机错误处理方法
CN103176872A (zh) * 2011-12-21 2013-06-26 英业达科技有限公司 计算机系统及其检测报警方法
CN103176872B (zh) * 2011-12-21 2016-11-30 英业达科技有限公司 计算机系统及其检测报警方法
CN103365335A (zh) * 2012-03-27 2013-10-23 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 信号处理电路
CN104703110A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 喇叭状态诊断电路
CN104703110B (zh) * 2013-12-10 2018-12-04 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 喇叭状态诊断电路
CN104155615A (zh) * 2014-07-11 2014-11-19 苏州市职业大学 一种计算机电源故障检测仪
CN108139916A (zh) * 2015-10-06 2018-06-08 赛灵思公司 可编程逻辑设备的多阶段引导映像加载和配置
CN108139916B (zh) * 2015-10-06 2021-04-30 赛灵思公司 可编程逻辑设备的多阶段引导映像加载和配置
CN105261165A (zh) * 2015-11-09 2016-01-20 东莞市智华电子科技有限公司 一种开关电源的智能语音提醒系统及其开关电源
CN106776158A (zh) * 2015-11-20 2017-05-31 南京理工大学 基于pc104总线计算机的两栖破障车主机箱检测系统
CN107168834A (zh) * 2017-05-05 2017-09-15 天津市英贝特航天科技有限公司 计算机开机故障的检测方法和装置
CN108874632A (zh) * 2017-05-11 2018-11-23 精英电脑股份有限公司 计算机系统错误的警示方法
CN107402834A (zh) * 2017-06-20 2017-11-28 公牛集团有限公司 一种嵌入式系统上电启动自检方法和装置
CN107391347A (zh) * 2017-09-14 2017-11-24 桐城市闲产网络服务有限公司 一种计算机的故障判断以及维护方法
CN109557453A (zh) * 2018-11-28 2019-04-02 郑州云海信息技术有限公司 一种多主控芯片识别处理方法及系统
CN109375760A (zh) * 2018-12-14 2019-02-22 佛山市伙伴联扬电子有限公司 一种电脑电源检测装置
CN113849353A (zh) * 2020-06-26 2021-12-28 万国半导体国际有限合伙公司 具有实时故障检测功能的端口控制器
CN113849353B (zh) * 2020-06-26 2024-04-26 万国半导体国际有限合伙公司 具有实时故障检测功能的端口控制器
CN111722954A (zh) * 2020-06-30 2020-09-29 曙光信息产业(北京)有限公司 服务器异常定位方法、装置、存储介质及服务器
CN113064747A (zh) * 2021-03-26 2021-07-02 山东英信计算机技术有限公司 一种服务器启动过程中的故障定位方法、系统及装置
WO2022198972A1 (zh) * 2021-03-26 2022-09-29 山东英信计算机技术有限公司 一种服务器启动过程中的故障定位方法、系统及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN100504801C (zh) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1713156A (zh) 检测和诊断计算机硬件故障的方法和装置
CN102244591B (zh) 客户端服务器及对其功能测试全程监测的方法
US20070234132A1 (en) System and method for indicating errors of a motherboard
KR102230405B1 (ko) 자동 데이터 버스 와이어 무결성 검증 디바이스
US20160026451A1 (en) Automated Operating System Installation on Multiple Drives
CN101398776A (zh) 自动开关机测试装置及方法
CN1752942A (zh) 一种电脑主板故障的监测诊断装置
CN104483959A (zh) 故障模拟与测试系统
WO2011022480A1 (en) An integrated circuit including a programmable logic analyzer with enhanced analyzing and debugging capabilities and a method therefor
CN112069002B (zh) 一种服务器热插拔调试装置及方法
CN104679626A (zh) Bios调试侦测系统及方法
US20120136607A1 (en) Method and system for testing circuit board of keys
CN107179972A (zh) 用于测试计算机的方法、微控制器、测试设备和测试系统
US11294444B2 (en) Actual or apparent power failure detecting system and method
CN110618909B (zh) 基于i2c通讯的故障定位方法、装置、设备及存储介质
CN109446002B (zh) 一种用于服务器抓取sata硬盘的治具板、系统及方法
CN205540248U (zh) 整车控制器的检测装置
US20120226941A1 (en) Debug card and method for diagnosing faults
CN101377753A (zh) 配件测试装置及配件测试方法
CN109885437A (zh) 基板管理控制器bmc、终端及上电状态诊断组件、方法
CN103136064B (zh) 开机错误处理方法
CN1155889C (zh) 嵌合于连接端口上的系统状态显示信号灯装置
TW201115331A (en) Self testing method and system for computing apparatus
US20130300398A1 (en) Discharge test circuit for testing whether there is current on a circuit board
RU67282U1 (ru) Устройство тестирования кабелей

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170505

Address after: 100055 Beijing, Guang'an, No. 305 Xicheng District street, No. two, building 10, floor 9, floor 1112

Patentee after: Lezhi Xinchuang (Beijing) Consulting Service Co.,Ltd.

Address before: 100085 Beijing, Haidian District information industry base on the road No. 6

Patentee before: Lenovo (Beijing) Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20170913

Address after: 100190 Institute of automation, Chinese Academy of Sciences, 95 East Zhongguancun Road, Beijing, Haidian District

Patentee after: Huang Yongzhen

Address before: 100055 Beijing, Guang'an, No. 305 Xicheng District street, No. two, building 10, floor 9, floor 1112

Patentee before: Lezhi Xinchuang (Beijing) Consulting Service Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191231

Address after: 210000, Room 301, 402 Hanzhoung Avenue, Gulou District, Jiangsu, Nanjing

Patentee after: Galaxy smart technology Nanjing Co.,Ltd.

Address before: 100190 Institute of automation, Chinese Academy of Sciences, 95 East Zhongguancun Road, Beijing, Haidian District

Patentee before: Huang Yongzhen

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210813

Address after: 100000 0701, 7th floor, Shouxiang science and technology building, 51 Xueyuan Road, Haidian District, Beijing

Patentee after: Huang Yongzhen

Address before: Room 402, 301 Hanzhongmen Street, Gulou District, Nanjing City, Jiangsu Province

Patentee before: Galaxy smart technology Nanjing Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090624

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee