О ремонте микроЭВМ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

 Комментарии к статье

Время микропроцессоров серий 8080, 8085, Z-80, их отечественных аналогов серий КР580, КМ 1821, К1858 и других подобных ушло безвозвратно. Однако многие радиолюбители все еще пользуются самодельными или промышленного изготовления микроЭВМ на базе микропроцессоров первых поколений. На предприятиях продолжают работать станки с ЧПУ и другие технологические установки с контроллерами на таких микропроцессорах. Вся эта аппаратура время от времени выходит из строя. Автор статьи делится своим опытом ремонта микропроцессорных устройств.

Самый эффективный способ поиска неисправности в микроЭВМ или микропроцессорном контроллере - поочередная замена основных БИС (в том числе микропроцессора и ПЗУ) на заведомо исправные. Но если БИС впаяна в плату, а не установлена в панель, затраченные на ее демонтаж усилия с почти неизбежным повреждением печатных проводников нередко оказываются бесполезными, если виновница неисправности - совсем другая микросхема.

Временно заменить "подозрительный" микропроцессор заведомо исправным можно, не удаляя первый из устройства физически. Достаточно перевести его выходы в пассивное высокоимпедансное состояние, в котором они фактически отключены от внутренних узлов микросхемы. Такой режим предусмотрен во всех микропроцессорах, предназначен он в первую очередь для организации непосредственного, без участия микропроцессора обмена данными между памятью и устройствами ввода/вывода. По этой причине его называют ПДП - прямой доступ к памяти.

В большинстве микроЭВМ режим ПДП остается неиспользованным, а вход сигнала перевода шин микропроцессора в пассивное состояние просто соединен через резистор с цепью питания. У микросхем К1858ВМ1, Т34ВМ1, Z-80 этот вход - вывод 25 (BUSRQ), у КР580ВМ80 - вывод 13 (HOLD). Достаточно соединить его перемычкой с общим проводом и микропроцессор будет отключен.

Параллельно пассивному штатному микропроцессору нужно заранее подключить такой же заведомо исправный, объединив их одноименные выводы, за исключением, естественно, входа перевода в режим ПДП и нескольких выходов, не имеющих третьего состояния. Для соединений можно воспользоваться гибкими изолированными проводами (например, МГТФ-0,14) длиной не более 50 мм, а чтобы с гарантией уберечь новую микросхему от повреждений при пайке - предусмотреть для нее панель.

У микропроцессора Z-80CPU и его копий не имеют высокоимпедансного состояния лишь выходы М1 (вывод 27) и BUSAK (вывод 23). Последний обычно свободен - проверьте это по схеме микроэвм или по печатным проводникам на ее плате. Проводник, идущий на плате к выводу 27, необходимо перерезать и соединить с одноименным выводом "навесного" микроконтроллера. Аналогичным образом поступают с подобными выводами микропроцессоров других типов.

Теперь все функции штатного микропроцессора берет на себя дополнительный. Если в результате микроЭВМ заработала - виновник отказа найден. Поскольку работоспособность восстановлена, подумайте, не имеет ли смысла оставить микропроцессор "навесным"? Усильте временные пайки, а чтобы исключить случайные замыкания, укрепите и изолируйте панель.

Решившись на полную замену неисправной микросхемы, каждый ее вывод лучше всего перекусить специально заточенными кусачками (их губки должны проходить между выводами), а потом, удалив микросхему, по одному очистить монтажные отверстия от остатков ее выводов.

Если дефект не устранен, приступайте к проверке описанным выше способом других микросхем. Микросхемы ОЗУ, ПЗУ и многие интерфейсные БИС можно перевести в пассивное состояние, установив высокий логический уровень на их входе CS (Chip Select - выбор микросхемы). Чтобы отключить БИС одноразрядного динамического ОЗУ, достаточно перерезать печатный проводник, идущий к ее единственному выходу. Конечно, к задаче необходимо подходить творчески, учитывая особенности конкретных микросхем. Например^ у некоторых из них (серии К588) вход CS выполняет другие функции. У других нужный вход назван иначе (СЕ, ОЕ).

Временной заменой ПЗУ можно воспользоваться, чтобы заставить микропроцессор проверяемой микроЭВМ выполнить специально разработанную тест-программу, помогающую выявить и локализовать неисправности.

Переведя микроконтроллер или другую БИС в пассивное состояние, бывает полезно еще до подключения "дублера" измерить вольтметром или с помощью осциллографа уровни напряжения на освобожденных выходах. Если такой выход соединен лишь с высокоомными входами КМОП микросхем, показания вольтметра могут оказаться любыми, все зависит от входного сопротивления последнего и утечек тока как внутри микросхем, так и между печатными проводниками на плате. Если с переведенным в пассивное состояние выходом связаны один или несколько входов микросхем структуры ТТЛ, напряжение должно находиться в пределах 1...2 В. Наличие в цепи резисторов, соединенных с шиной питания или общим проводом, приводит к установке соответствующего потенциала.

В любом случае полезно удостовериться в приблизительном равенстве уровней напряжения на всех выводах, например, шины данных отключенной БИС. Значительная разница - повод задуматься и внимательно проверить соответствующие цепи. Наиболее сложен случай, когда к одной и той же цепи подключены несколько выходов разных микросхем. В нормально работающем устройстве они никогда не бывают активны одновременно. Нарушение этого условия в результате неисправности цепей управления или дешифрации адреса одной или нескольких микросхем часто служит причиной неработоспособности микроЭВМ в целом.

В описании микропроцессора Z-80CPU сказано, что все его выходы находятся в высокоимпедансном состоянии во время действия сигнала начальной установки RESET. На самом деле (по крайней мере, у его отечественных аналогов) это не так: упомянутый сигнал устанавливает на выходах низкие логические уровни.

Переводом микропроцессора в режим ПДП можно воспользоваться для подключения к его шинам испытательного пульта с переключателями, задающими адрес и сигналы управления, и светодиодным индикатором состояния шины адреса. С помощью подобного пульта можно быстро проверить память и многие устройства ввода/вывода микроЭВМ. Информацию, хранящуюся в статическом ОЗУ (на микросхемах серий К537, К541, К132), пульт позволит читать и записывать без ограничений во времени. Однако учтите, остановленный микропроцессор Z-80CPU перестает вырабатывать сигналы регенерации содержимого динамического ОЗУ (обычно на микросхемах серии К565) и хранящиеся там данные будут потеряны. Хотя в микроЭВМ на микропроцессорах других серий регенерацией динамической памяти обычно занимаются видеоадаптер или БИС контроллера ПДП (КР580ВТ57), для правильной работы последних могут требоваться команды микропроцессора.

И в заключение расскажу о выполненном с использованием режима ПДП ремонте микроЭВМ "Дельта-С-02" с впаянными в плату БИС микропроцессора и ПЗУ. Внешне дефект проявлялся в том, что при включении микроЭВМ на экране соединенного с ней телевизора появлялась лишь черная рамка с белым бордюром. Еще не выведя обычные начальные сообщения и заставки, микроэвм "зависала".

Замена микропроцессора K1858BM1 "навесным" по приведенной выше методике результата не дала. Впрочем, работоспособность микропроцессора еще до этой проверки следовала из частичного выполнения процедуры инициализации - после нажатия на кнопку "Сброс" некоторое время на экране были видны бегущие вниз полосы на черном фоне.

Ремонт был продолжен несколько экзотическим образом. К "Дельте" через системный разъем был подключен другой, исправный "Спектрум", микропроцессор которого был остановлен соединением входа BUSRQ с общим проводом. Отсутствующий в разъеме сигнал М1 был подан из одной микроэвм в другую отдельным проводом.

ПЗУ "Дельты" было отключено по цепи CS, а ОЗУ - блокировкой буфера чтения, так что запись в него осталась возможной параллельно с записью в ОЗУ исправной микроЭВМ, но читать данные микропроцессор мог только из последнего. В эту систему была загружена Бейсик-программа тестирования экранной области ОЗУ. Результат ее работы можно было наблюдать на экране подключенного к выходу неисправной микроЭВМ телевизора. Это и позволило выявить неисправность: при записи лог. 1 в микросхему DD27 ОЗУ "Дельты" она одновременно появлялась в аналогичной микросхеме DD31.

Хотя найти первопричину явления так и не удалось, неисправность была устранена без замены микросхемы. Оказалось достаточным уменьшить на 30 % амплитуду сигнала, а с ним и помехи на выводе 2 (информационном входе) микросхемы DD31. Это было сделано с помощью делителя напряжения из резисторов номиналом 2 и 5,6 кОм.

Небольшое дополнение для ремонтных служб предприятий. Наиболее распространенные в системах ЧПУ стойки 2Р22,2У22,2С42 на базе основной отечественной микроЭВМ общего назначения "Электроника-60" имеют машинную магистраль точно такой же организации, что и устройства ЧПУ токарными станками на базе микроЭВМ "Электроника НЦ-31" Поэтому ремонтные стенды, предназначенные для одной из подобных систем, подойдут и к другим. Нужно лишь изготовить переходники с соответствующими разъемами, учтя при этом различающиеся названия ряда сходных по функциям управляющих цепей.

Автор: В.Смирнов, г.Нижний Новгород

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Представлен интерфейс USB 3.1 30.01.2014 Компания ASMedia Technology, являющаяся дочерним предприятием ASUSTeK Computer, продемонстрировала передачу данных на скорости 10 Гбит/с с использованием интерфейса следующего поколения USB 3.1. Демонстрация состоялась на ежегодном собрании членов ассоциации USB Implementers Forum (USB-IF) в Гонолулу. Как отмечают разработчики, это первый публичный показ рабочего физического слоя (согласно модели OSI) технологии SuperSpeed USB 10 Гбит/с. ASMedia также спроектировала прототип аппаратной платформы, которая представляет собой карту расширения PCI Express с хост-контроллерами и контроллерами клиентского устройства SuperSpeed USB 10 Гбит/с, а также SSD в конфигурации RAID. Напомним, USB 3.1 является новейшей версией спецификации USB. Она выпущена 31 июля прошлого года и предлагает увеличение пропускной способности до 10 Гбит/с по двунаправленной шине. Это в два раза больше по сравнению с USB 3.0. Одним из механизмов повышения скорости стала новая схема кодирования 128b/132b, которая уменьшила избыточность до 3%. Технология USB 3.1 является обратно совместимой с USB 3.0 и даже USB 2.0.

Другие интересные новости:

▪ Плащ-невидимка почти готов

▪ Игровые мониторы Acer Predator 480 Гц

▪ Новый медиа-формат DataPlay

▪ Йогурт может избавить от депрессии

▪ Лайки не поднимают настроение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Исторический путь - не тротуар Невского проспекта. Крылатое выражение

▪ статья Как много воды на Земле? Подробный ответ

▪ статья Ферула мускусная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Универсальный программатор UNIPROG. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карта находится в перетасованной колоде. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025