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:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Случайная новость из Архива Подкисление океана пагубно влияет на коралловые рифы 29.01.2018 Подкисление океана с каждым годом растет и затрудняет развитие коралловых рифов. Ученые делают прогнозы к 2100 году. Экосистема коралловых рифов подвергается опасности из-за глобальных изменений климата планеты. Ученые из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) провели исследование, в результате которого было обнаружено, что подкисление океанических вод усложняет рост и уплотнение коралловых скелетов. Климатические изменения, повышение уровня моря и значительное потепление во всех частях океана мешают естественному развитию коралловых рифов, ведь данное морское животное тянется к Солнцу, поэтому требует уплотнения, которое становиться все менее возможным для него. Но потепление в море вызывает лишь отбеливание коралла, а подкисление является более разрушительным и трудно определяемым. По прогнозам ученых уже к 2100 году плотность рифов в районе Кораллового треугольника сократиться до 20%, а в Карибском бассейне, Красном море и в стороне Гавайских островов ситуация будет немного лучше, уплотнения снизятся на 10%.

Другие интересные новости:

▪ Гибкие солнечные батареи

▪ Оболочка ореха кешью устойчива к ультрафиолету

▪ Превращение металла в диэлектрик

▪ Боевой лазер HELIOS

▪ Пластырь для измерения кровотока без инъекций

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Генерал Мороз. Крылатое выражение

▪ статья По какой причине для одной улитки ученые искали подходящего для спаривания партнера в твиттере? Подробный ответ

▪ статья Чабрец. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пищевые и ароматические экстракты. Простые рецепты и советы

▪ статья Травление железных и медных предметов раствором йода. Химический опыт

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026