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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Sur la réparation des micro-ordinateurs. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / microcontrôleurs Le temps des microprocesseurs des séries 8080, 8085, Z-80, leurs homologues nationaux des KR580, KM 1821, K1858 et d'autres séries similaires est révolu pour toujours. Cependant, de nombreux radioamateurs utilisent encore des micro-ordinateurs de fabrication artisanale ou industrielle basés sur des microprocesseurs de première génération. Les entreprises continuent d'exploiter des machines CNC et d'autres installations technologiques avec des contrôleurs basés sur de tels microprocesseurs. Tout cet équipement tombe en panne de temps en temps. L'auteur de l'article partage son expérience dans la réparation de dispositifs à microprocesseur. Le moyen le plus efficace de dépanner un micro-ordinateur ou un contrôleur de microprocesseur consiste à remplacer alternativement les principaux LSI (y compris le microprocesseur et la ROM) par des bons connus. Mais si le LSI est soudé à la carte et non installé dans le panneau, les efforts déployés pour son démontage avec des dommages presque inévitables aux conducteurs imprimés s'avèrent souvent inutiles si le coupable du dysfonctionnement est un microcircuit complètement différent. Vous pouvez remplacer temporairement un microprocesseur "suspect" par un microprocesseur connu en bon état sans retirer physiquement le premier de l'appareil. Il suffit de transférer ses sorties dans un état passif à haute impédance, dans lequel elles sont en fait déconnectées des nœuds internes du microcircuit. Ce mode est fourni dans tous les microprocesseurs, il est principalement destiné à organiser directement, sans la participation d'un microprocesseur, l'échange de données entre la mémoire et les périphériques d'entrée / sortie. Pour cette raison, il est appelé DMA - accès direct à la mémoire. Dans la plupart des micro-ordinateurs, le mode DMA reste inutilisé et l'entrée de signal du transfert du bus du microprocesseur vers l'état passif est simplement connectée via une résistance au circuit d'alimentation. Pour les microcircuits K1858VM1, T34VM1, Z-80, cette entrée est la broche 25 (BUSRQ), pour KR580VM80 c'est la broche 13 (HOLD). Il suffit de le connecter avec un cavalier à un fil commun et le microprocesseur sera éteint. En parallèle avec le microprocesseur standard passif, il faut d'abord brancher le même microprocesseur en bon état de fonctionnement en combinant leurs sorties de même nom, à l'exception, bien entendu, du transfert vers l'entrée mode PMA et plusieurs sorties qui n'ont pas de troisième état. Pour les connexions, vous pouvez utiliser des fils isolés flexibles (par exemple, MGTF-0,14) d'une longueur maximale de 50 mm, et afin de protéger le nouveau microcircuit des dommages lors de la soudure, prévoyez un panneau pour celui-ci. Pour le microprocesseur Z-80CPU et ses copies, seules les sorties M1 (broche 27) et BUSAK (broche 23) n'ont pas d'état haute impédance. Ce dernier est généralement gratuit - vérifiez-le sur le circuit du micro-ordinateur ou sur les conducteurs imprimés de sa carte. Le conducteur allant sur la carte à la broche 27 doit être coupé et connecté à la même broche du microcontrôleur "articulé". De même, ils traitent des conclusions similaires de microprocesseurs d'autres types. Désormais, toutes les fonctions du microprocesseur standard sont prises en charge par le microprocesseur supplémentaire. Si, en conséquence, le micro-ordinateur commençait à fonctionner, le coupable de la panne était trouvé. Puisque l'opérabilité a été restaurée, demandez-vous s'il est logique de laisser le microprocesseur "attaché" ? Renforcez les soudures temporaires et, pour éviter les courts-circuits accidentels, renforcez et isolez le panneau. Après avoir décidé de remplacer complètement un microcircuit défectueux, il est préférable de mordre chacune de ses sorties avec des pinces coupantes spécialement affûtées (leurs éponges doivent passer entre les sorties), puis, après avoir retiré le microcircuit, nettoyez les trous de montage un par un du restes de ses sorties. Si le défaut persiste, procéder à la vérification des autres microcircuits comme décrit ci-dessus. Les puces de RAM, de ROM et de nombreux LSI d'interface peuvent être commutées dans un état passif en définissant un niveau logique élevé sur leur entrée CS (Chip Select). Pour désactiver le LSI d'une RAM dynamique monobit, il suffit de couper le conducteur imprimé allant à sa seule sortie. Bien entendu, la tâche doit être abordée de manière créative, en tenant compte des caractéristiques de microcircuits spécifiques. Par exemple, certains d'entre eux (série K588) ont une fonction différente de l'entrée CS. Pour d'autres, l'entrée requise est nommée différemment (CE, OE). Un remplacement temporaire de la ROM peut être utilisé pour forcer le microprocesseur du micro-ordinateur testé à exécuter un programme de test spécialement conçu qui aide à identifier et localiser les défauts. Après avoir transféré le microcontrôleur ou un autre LSI dans un état passif, il peut être utile de mesurer les niveaux de tension aux sorties libérées avec un voltmètre ou à l'aide d'un oscilloscope avant même de connecter la "doublure". Si une telle sortie est connectée uniquement aux entrées à haute résistance des microcircuits CMOS, les lectures du voltmètre peuvent s'avérer n'importe quoi, tout dépend de la résistance d'entrée de ces derniers et des fuites de courant à la fois à l'intérieur des microcircuits et entre les conducteurs imprimés sur le tableau. Si une ou plusieurs entrées de microcircuits TTL sont connectées à la sortie passive, la tension doit être comprise entre 1 ... 2 V. La présence de résistances dans le circuit connecté au bus d'alimentation ou à un fil commun conduit au réglage du correspondant potentiel. Dans tous les cas, il est utile de s'assurer que les niveaux de tension sur toutes les broches, par exemple, le bus de données d'un LSI déconnecté, sont approximativement égaux. Une différence significative est une raison de réfléchir et de vérifier attentivement les circuits correspondants. Le cas le plus difficile est lorsque plusieurs sorties de microcircuits différents sont connectées au même circuit. Dans un appareil fonctionnant normalement, ils ne sont jamais actifs en même temps. La violation de cette condition à la suite d'un dysfonctionnement des circuits de commande ou d'un déchiffrement de l'adresse d'un ou plusieurs microcircuits provoque souvent la défaillance du micro-ordinateur dans son ensemble. La description du microprocesseur Z-80CPU indique que toutes ses sorties sont dans un état de haute impédance pendant le fonctionnement du signal RESET. En fait (du moins pour ses homologues domestiques), ce n'est pas le cas : le signal mentionné définit des niveaux logiques bas aux sorties. Le transfert du microprocesseur en mode DMA peut être utilisé pour connecter à ses bus une console de test avec des commutateurs qui définissent les signaux d'adresse et de commande, et un indicateur LED de l'état du bus d'adresse. À l'aide d'une telle télécommande, vous pouvez vérifier rapidement la mémoire et de nombreux périphériques d'entrée / sortie du micro-ordinateur. Les informations stockées dans la RAM statique (sur les puces des séries K537, K541, K132), la télécommande vous permettra de lire et d'écrire sans limite de temps. Cependant, veuillez noter qu'un microprocesseur Z-80CPU arrêté cesse de générer des signaux pour régénérer le contenu de la RAM dynamique (généralement sur les microcircuits de la série K565) et les données qui y sont stockées seront perdues. Bien que dans les micro-ordinateurs sur microprocesseurs d'autres séries, la régénération dynamique de la mémoire soit généralement gérée par l'adaptateur vidéo ou le LIS du contrôleur PDP (KR580VT57), des commandes du microprocesseur peuvent être nécessaires au bon fonctionnement de ce dernier. Et en conclusion, je vais vous parler de la réparation du micro-ordinateur Delta-S-02 avec le microprocesseur et la ROM soudés dans la carte LSI en utilisant le mode PDP. Extérieurement, le défaut s'est manifesté par le fait que lorsque le micro-ordinateur était allumé, seul un cadre noir avec une bordure blanche apparaissait sur l'écran du téléviseur qui lui était connecté. Avant d'afficher les messages initiaux habituels et les écrans de démarrage, le micro-ordinateur a "raccroché". Le remplacement du microprocesseur K1858BM1 par un microprocesseur "monté" selon la méthode ci-dessus n'a donné aucun résultat. Cependant, les performances du microprocesseur avant même cette vérification découlaient de l'exécution partielle de la procédure d'initialisation - après avoir appuyé sur le bouton "Réinitialiser" pendant un certain temps, des rayures sur fond noir étaient visibles à l'écran. La rénovation s'est poursuivie de façon quelque peu exotique. Un autre Spectrum réparable a été connecté au Delta via le connecteur système, dont le microprocesseur a été arrêté en connectant l'entrée BUSRQ à un fil commun. Le signal M1 manquant dans le connecteur était transmis d'un micro-ordinateur à l'autre par un fil séparé. La ROM Delta a été désactivée via le circuit CS et la RAM a été désactivée par un verrou de tampon de lecture, de sorte que l'écriture sur celle-ci restait possible en parallèle avec l'écriture sur la RAM d'un micro-ordinateur en état de marche, mais le microprocesseur ne pouvait lire que les données de ce dernier. . Le programme BASIC pour tester la zone d'écran de la RAM a été chargé dans ce système. Le résultat de son travail pouvait être observé sur l'écran relié à la sortie d'un micro-ordinateur défectueux TV. Cela a permis d'identifier le dysfonctionnement : lors de l'écriture du journal. 1 dans la puce DD27 de la Delta RAM, il est apparu simultanément dans une puce DD31 similaire. Bien qu'il n'ait pas été possible de trouver la cause première du phénomène, le dysfonctionnement a été corrigé sans remplacer le microcircuit. Il s'est avéré suffisant pour réduire l'amplitude du signal de 30%, et avec elle l'interférence à la broche 2 (entrée d'informations) du microcircuit DD31. Cela a été fait en utilisant un diviseur de tension de résistances de 2 et 5,6 kΩ. Un petit plus pour les services de réparation des entreprises. Les racks les plus courants dans les systèmes CNC 2R22,2U22,2S42 basés sur le principal micro-ordinateur domestique à usage général "Electronics-60" ont une ligne de machines exactement de la même organisation que les tours CNC basés sur le micro-ordinateur "Electronics NTs-31". , les supports de réparation, conçus pour l'un de ces systèmes, s'adapteront à d'autres. Il suffit de fabriquer des adaptateurs avec les connecteurs appropriés, tout en tenant compte des noms différents d'un certain nombre de circuits de commande similaires en fonction. Auteur : V.Smirnov, Nizhny Novgorod
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