POST Card для шины ISA с семисегментными индикаторами ( со схемой)

При каждом включении питания (или нажатии на кнопку RESET) IBM PC совместимого компьютера и до начала загрузки операционной системы процессор компьютера выполняет процедуру BIOS под названием "Самотест по включению питания" - POST ( Power On Self Test). Основной целью процедуры POST является проверка базовых функций и подсистем компьютера, таких как память, процессор, материнская плата, видеоконтроллер, клавиатура, гибкий и жесткий диски и т. д. Перед началом каждого из тестов процедура POST генерирует так называемый POST код, который выводится по определенному адресу в пространстве адресов устройств ввода/вывода компьютера. В случае обнаружения неисправности в тестируемом устройстве процедура POST просто "зависает", а предварительно выведенный POST код однозначно определяет, на каком из тестов произошло "зависание". Таким образом, глубина и точность диагностики при помощи POST кодов полностью определяется глубиной и точностью тестов соответствующей процедуры POST BIOS'а компьютера. Некоторые современные материнские платы (например, EPoX BX7+) имеют встроенный семисегментный индикатор для отображения POST кодов, однако большинство материнских плат лишено этого средства самодиагностики. Тем не менее, можно восполнить этот недостаток, самостоятельно собрав несложное устройство POST Card, предназначенное для установки ( при выключенном питании !) в разъем ISA любого IBM PC совместимого компьютера. Шина ISA все еще достаточно популярна ( вспомните материнские платы VIA Apollo Pro133A ), кроме того, POST Card для шины ISA пригодится при ремонте большого количества уже находящихся в эксплуатации компьютеров с шиной ISA. Хочется отметить, что изготовление POST Card для шины PCI на порядок сложнее из-за высокой тактовой частоты шины PCI - 33 Мгц, а также более сложного протокола обмена. Схема POST Card для шины ISA представлена на рисунке 1, там же для облегчения монтажа имеется рисунок платы расширения с нумерацией контактов разъема ISA. На микросхемах DD2, DD3, DD4 выполнен дешифратор адреса устройства вывода с фиксированным адресом 080h, наиболее часто используемом для выдачи POST кодов. Поступающие с шины данных SD0-SD7 значения POST кодов защелкиваются в восьмиразрядном регистре DD1 по стробирующему импульсу с выхода DD2. Исторически так сложилось, что значения POST кодов в соответствующих таблицах производителей BIOS'ов даются в виде шестнадцатиричных чисел в диапазоне 00h-FFh (0-255 в десятичной системе счисления), поэтому для удобства использования таких таблиц необходимо обеспечить отображение POST кодов в шестнадцатеричном виде. В связи с недоступностью стандартных одно-двухразрядных микросхем для преобразования полного четырехразрядного двоичного кода в семисегментный и широкой распространенностью ( благодаря АОНам ) программаторов УФ РПЗУ в качестве дешифраторов в данной конструкции было решено применить программируемые ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием DD6,DD7 типа К573РФ5 (К573РФ2), правда, с большой избыточностью: из 2048 ячеек каждой из микросхем используются только 32, однако это окупается простотой повторения конструкции. Обе ИС DD6,DD7 содержат одинаковую прошивку, приведенную в таблице 1; содержимое остальных ячеек не имеет значения.

Зафиксированный в регистре DD1 POST код для дешифрации делится на две половины: младшую и старшую. Каждая из половин поступает на соответствующий ей преобразователь кода: младшая половина на DD6, старшая - на DD7, и, затем, через буферные усилители DD8, DD9 и токоограничивающие резисторы R3-R18 на соответствующие семисегментные индикаторы с общим анодом HL1, HL2. При изготовлении устройства следует обратить внимание на правильный порядок расположения семисегментных индикаторов: справа должен быть HL2 - старшая половина POST кода, слева HL1 - младшая половина. В случае полной неисправности материнской платы с установленным процессором может оказаться, что никакие POST коды такой системой не вырабатываются, а на индикаторе POST Card отображается случайный мусор, который защелкивается в регистре DD1 при каждом включении питания. Для предотвращения такой ситуации служит регистр DD5, который устанавливается в состояние логической 1 при поступлении на его вход S инвертированного сигнала RESET . При этом высокий логический уровень с выхода Q DD5, подаваемый на входы A4 DD6, DD7, в соответствии с их прошивкой, приводит к отображению на индикаторах POST кодов специального символа :


        Строб записи первого POST кода в регистр DD1, поступающий также на вход С DD5, 
обнуляет DD5, и DD6, DD7 возвращаются в режим преобразования POST кода, 
хранящегося в DD1. Кроме того, для дополнительного визуального контроля сигнал шины 
ISA RESET напрямую, без защелкивания в регистре DD5, подается на выводы точек 
семисегментных  индикаторов HL1, HL2, по вспыхиванию которых можно судить о 
наличии в системе сигнала RESET. Простейший способ сгенерировать продолжительный
сигнал RESET - нажать и удерживать кнопку RESET компьютера, при этом вы сможете 
наблюдать горение точек индикаторов HL1, HL2.
        В конструкции можно использовать микросхемы DD1 типа K555ИР23, DD2-K555ЛА2, 
DD3,DD4 - К555ЛЕ1, DD5-K555TM2, DD6,DD7-K573РФ5(К573РФ2), DD8,DD9-K555АП5,
а также их аналоги из серий K1533, K1531, K531 ( зарубежные 74LS, 74ALS, 74HC, 74F ).
В качестве HL1, HL2 можно применить АЛС324Б,  либо любые другие светодиодные
индикаторы с общим анодом.
        После сборки POST Card необходимо протестировать. Для этого можно использовать 
любую программу, позволяющую заносить в устройство вывода по адресу 080h произволь-
ные значения в диапазоне 00h-FFh, при этом необходимо убедиться в соответствии
показаний индикатора POST Card выводимым в порт 080h данным. Например, для того, 
чтобы отобразить число A5h на индикаторе POST Card, работающей по адресу 080h, на 
Turbo Pascal можно использовать оператор:

                                                              port[$80]:=$A5;   
  
           Как же на практике осуществляется ремонт компьютера при помощи POST Card ?
Прежде всего, необходимо определить фирму-производителя BIOS'а материнской платы: 
это можно сделать либо по наклейке на микросхеме BIOS, либо по надписям, которые 
выводятся на экран аналогичной исправной материнской платой. Затем следует найти 
таблицу POST кодов для этого BIOS на сайтах их производителей: для AMI - 
http://www.ami.com , для  AWARD - http://www.award.com .
          Последовательность действий при ремонте компьютера с использованием POST 
Card выглядит следующим образом:

    1. Выключаем питание неисправного компьютера.
    2. Устанавливаем POST Card в любой свободный слот материнской платы.
    3. Включаем питание компьютера и считываем с индикатора POST Card
       соответствующий POST код, на котором "зависает" загрузка компьютера.
    4. По таблицам POST кодов определяем, на каком из тестов возникли 
       проблемы и осмысливаем вероятные причины.
    5. При выключенном питании производим перестановки джамперов,
       шлейфов, модулей памяти и других компонентов с целью устранить
       неисправности.
    6. Повторяем пункты 3,4,5, добиваясь устойчивого прохождения
       процедуры POST и начала загрузки операционной системы.
    7. При помощи программных утилит производим окончательное тестирование
       аппаратных компонентов, а в случае плавающих ошибок - осуществляем
       длительный прогон соответствующих программных тестов.
  
         При ремонте компьютера без использования POST Сard пункты 2-4 этой 
последовательности просто опускают и со стороны ремонт компьютера выглядит просто
как лихорадочная перестановка джамперов, памяти, процессора, карт расширения, блока 
питания, и в довершение всего-материнской платы. Если в крупных фирмах имеется 
большой запас исправных комплектующих, то для мелких фирм и частных лиц ремонт 
компьютера путем установки заведомо исправных компонентов превращается в сложную
проблему. Именно поэтому я и советую всем, кто так или иначе связан с ремонтом
компьютеров, собрать незаменимого помощника - POST Card.

Адрес (Нех)	Данные ( Нех )
#0000	#C0, #F9, #A4, #B0, #99, #92, #82, #F8
#0008	#80, #90, #88, #83, #C6, #A1, #86, #8E
#0010	#E2, #E2, #E2, #E2, #E2, #E2, #E2, #E2
#0018	#E2, #E2, #E2, #E2, #E2, #E2, #E2, #E2