隨機(jī)性死機(jī)故障分析與排除
2020-02-06 09:35:10
供稿：網(wǎng)友
隨機(jī)性故障是計(jì)算機(jī)使用過程中經(jīng)常遇到的一種常見故障，由于出現(xiàn)死機(jī)的故障不確定，所做操作性質(zhì)不固定，而且死機(jī)發(fā)生時(shí)，顯示的現(xiàn)象也不統(tǒng)一，所以故障發(fā)生的范圍不易確定，給維修工作帶來了一定的難度。
根據(jù)大量的維修實(shí)例分析總結(jié)，隨機(jī)性死機(jī)故障產(chǎn)生的原因主要是以下三個(gè)方面：
一、環(huán)境因素
環(huán)境因素對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)行有著很大的影響。計(jì)算機(jī)對(duì)環(huán)境的要求主要包括：溫度、濕度、電網(wǎng)干擾、電磁沖擊、外界振動(dòng)沖擊、靜電、接地系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等方面內(nèi)容。其中尤以溫度、濕度、靜電、接地系統(tǒng)、供電系統(tǒng)對(duì)機(jī)器的正常運(yùn)行影響最大。由于機(jī)器工作環(huán)境，如灰塵、潮濕引起芯片間線路短路或插拔件接觸不良，都有可能引起系統(tǒng)死機(jī)。根據(jù)實(shí)際維修統(tǒng)計(jì)，環(huán)境因素造成的隨機(jī)性故障占故障總數(shù)的10％左右。
二、軟件原因
軟件系統(tǒng)引起的隨機(jī)性死機(jī)包括兩種情況。一是病毒破壞，雖然有時(shí)可以通過冷、熱啟動(dòng)再次啟動(dòng)機(jī)器，但運(yùn)行不久又會(huì)死機(jī)。二是應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)不完全兼容，它們之間有沖突或者與硬件固有特性發(fā)生沖突，這種死機(jī)大多沒有鍵盤響應(yīng)，只能通過冷啟動(dòng)再次啟動(dòng)機(jī)器。
對(duì)于軟件原因造成的隨機(jī)性故障的檢查方法是，可以使用干凈的引導(dǎo)盤重新引導(dǎo)機(jī)器后，再運(yùn)行殺毒軟件清除病毒。對(duì)于應(yīng)用軟件與操作系統(tǒng)有沖突，建議采用修改程序配置與改變機(jī)器硬件配置相結(jié)合的方法解決。根據(jù)實(shí)際維修統(tǒng)計(jì)，軟件原因造成的隨機(jī)性故障占故障總數(shù)的20％左右。
三、硬件原因
硬件系統(tǒng)引起死機(jī)，主要是由于機(jī)器內(nèi)部元件質(zhì)量、兼容性或匹配不當(dāng)引起的。通常包括：
1.可插拔芯片接觸性故障。主板上有一些可插拔芯片接觸不良，這類故障極易發(fā)生在CPU芯片、內(nèi)存芯片以及各種擴(kuò)展槽上，另外，AGP擴(kuò)展槽普遍存在插不緊的問題。
2.芯片工作時(shí)序不匹配。在一個(gè)電路中如果幾個(gè)芯片共同完成一個(gè)功能，而幾個(gè)芯片之間的執(zhí)行速度不匹配，當(dāng)一個(gè)信號(hào)在芯片內(nèi)部通過邏輯變換，傳輸所需的延時(shí)時(shí)間比較長(zhǎng)，就容易產(chǎn)生時(shí)序故障?；驎r(shí)序電路的控制時(shí)間關(guān)系要求比較嚴(yán)格，偶爾發(fā)生時(shí)序信號(hào)漂移，這種情況最常見于組裝的兼容機(jī)。此外，由于采用了不同廠家的板卡或芯片也存在不完全兼容的現(xiàn)象，時(shí)鐘頻率過高，也是造成死機(jī)的原因。
3.熱穩(wěn)定性差。所謂的熱穩(wěn)定性差是指機(jī)器在開始時(shí)運(yùn)行正常，運(yùn)行一段時(shí)間后，隨著芯片溫度的上升，開始出現(xiàn)死機(jī)。關(guān)機(jī)后，冷卻休息一段時(shí)間后開機(jī)又可以正常工作，之后又出現(xiàn)死機(jī)。其主要原因還是在于元器件本身質(zhì)量不過關(guān)。
4.芯片驅(qū)動(dòng)能力差。因?yàn)槊總€(gè)芯片的扇出值是固定的，在電路設(shè)計(jì)中要求芯片的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)的芯片數(shù)必須小于允許的扇出值。如果芯片的扇出值不滿足其額定指標(biāo)，當(dāng)系統(tǒng)或某個(gè)電路連接較多設(shè)備時(shí)，就會(huì)造成芯片工作死機(jī)。這種故障經(jīng)常出現(xiàn)在主板上的I/O接口、內(nèi)存的地址或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)芯片。
5.抗干擾能力差。芯片的電源線和地線在印刷電路板上的布線寬度過小，線與線之間距離過近或芯片之間的電平匹配不好，使傳輸信號(hào)有“振蕩”或“反射”造成信號(hào)干擾，使芯片具有抗干擾能力而引起系統(tǒng)死機(jī)。根據(jù)實(shí)際維修統(tǒng)計(jì)，硬件原因造成的隨機(jī)性故障占故障總數(shù)的70％左右，是造成隨機(jī)性故障的主要原因，也是本文重點(diǎn)介紹的部分。
四、隨機(jī)性故障分析與維修方法
該類故障的檢查原則是，首先根據(jù)故障現(xiàn)象，推斷出故障的性質(zhì)，然后根據(jù)這種推斷，利用萬用表、邏輯筆、示波器等工具，檢查硬件線路上的相應(yīng)信號(hào)是否有隨機(jī)的干擾或時(shí)序漂移等現(xiàn)象，如果有則找到相應(yīng)的硬件進(jìn)行維修和更換。
首先檢查是否有接觸性故障。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下取下各種擴(kuò)展卡，用手指卡住板卡邊緣輕輕彎折、敲打，然后在開機(jī)通電狀態(tài)下，用手指按壓板卡邊緣、主板上的CPU插座、內(nèi)存條以及各種插頭或插座，如果在某個(gè)情況下機(jī)器可以啟動(dòng)，則說明發(fā)生了接觸性不良故障。
如果經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)證明不是接觸性故障，就要檢查是否控制電路的時(shí)序故障。重點(diǎn)檢查：
1.系統(tǒng)控制電路芯片。主要是地址總線和數(shù)據(jù)總線芯片，ALE的地址鎖存信號(hào)，以及主板上的南、北橋芯片等其它門陣芯片。
2.系統(tǒng)內(nèi)存控制電路、驅(qū)動(dòng)電路。主要是RAM的行選通信號(hào)RAS、列選通信號(hào)CAS、行列地址轉(zhuǎn)換控制信號(hào)和內(nèi)存數(shù)據(jù)讀出驅(qū)動(dòng)、內(nèi)存芯片速度匹配關(guān)系。
3.系統(tǒng)各種時(shí)鐘信號(hào)電路，主要是SYSCLK、PROCCLK、PCLK、DMACLK。
通過使用100MHz以上的高頻示波器檢查上述信號(hào)，希望發(fā)現(xiàn)某個(gè)信號(hào)在某一瞬間出現(xiàn)不正常狀態(tài)，如時(shí)序漂移或毛刺等干擾信號(hào)，發(fā)現(xiàn)后找到相應(yīng)的芯片進(jìn)行更換。
三是熱穩(wěn)定性差是隨時(shí)性故障的另一種主要的表現(xiàn)形式，隨著夏季的到來或超頻使用CPU等，這類故障變得越來越頻繁。檢查時(shí)可以使用電吹風(fēng)距離打開的機(jī)箱20厘米～30厘米處進(jìn)行加熱，當(dāng)機(jī)箱內(nèi)溫度上升到60℃～70℃左右時(shí)，故障可能開始頻繁出現(xiàn)。當(dāng)機(jī)器置于18℃～25℃的空調(diào)房間內(nèi)，如果故障發(fā)生率大大降低，則確定是熱穩(wěn)定性差故障。再使用示波器主板上的數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制芯片的進(jìn)行輸出波形的檢查，如果發(fā)現(xiàn)有明顯的干擾信號(hào)，則找到對(duì)應(yīng)的芯片進(jìn)行更換。
四是信號(hào)之間的相互干擾和芯片驅(qū)動(dòng)能力差問題也是造成隨機(jī)性故障的常見原因之一。在維修中發(fā)現(xiàn)，此類故障多產(chǎn)生在74FXX芯片與74LSXX、ALSXX芯片之間。
