联想笔记本电脑mini PCIE主板故障诊断卡使用手册V10.docx

联想笔记本电脑mini PCIE主板故障诊断卡使用手册V10.docx

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联想笔记本电脑miniPCIE主板故障诊断卡使用手册V10

一、故障诊断卡概述

电脑主板故障诊断卡，习惯称之为Debug卡。

顾名思义，它其实一块可以用于电脑主板故障诊断的板卡。

同电脑主板所有内、外接口设备一样，诊断卡在使用的时候，也是需要依附于主板上的某些功能端口的。

笔记本电脑常见的诊断卡接口有：

并口、内置miniPCI、内置miniPCIE等接口。

每一种接口类型，对应着一种样式的诊断卡。

也有些电脑主板上，会专门预留有专用诊断接口，用于主板故障诊断、维修时候使用。

下面，我们就目前笔记本电脑常见的三种接口诊断卡为各位简要介绍一下。

（一）并行口接口诊断卡

如图1所示，为并行口接口类型的诊断卡。

显然，它只能用于配置并口端口的主板上，早期的一些机型，如Intel855芯片组之前（含）的主板，通常会带有并口，它们就可以方便的使用了。

此外，我们还注意到，此诊断卡并没有专门的8段LED显示管，而是通过8个简单的LED灯组成的两个4位二进制的状态指示灯。

学习数字电子线路的朋友知道，它同样可以显示“00～FF”十六进制数范围之内的数字代码含义。

图1

（二）miniPCI接口诊断卡

下图，我们看到的就是典型的笔记本电脑主板内置miniPCI接口的诊断卡，它构成了诊断的所有要素，即相应的设备接口、两个8段LED发光管及引出发光管的排线。

在这里，两个8段LED发光可以很直观的显示“00～FF”之间的16进制数了。

此处的排线，是为了引出发光二极管，主要为了我们读取错误代码时的方便，也有将发光二极管直接焊接在板卡上的。

我们知道，从Intel915芯片组平台的主板之前（含），笔记本电脑主板几乎都包含一个miniPCI接口。

因此，我们可以很方便的使用该接口的诊断卡。

图2

（三）miniPCIE接口诊断卡

相对于上面的miniPCI界面的诊断卡，miniPCIE（实际为侦测miniPCIE接口上的LPC总线信号）诊断卡最大的不同点，就是接口界面的不同。

因为，我们知道，自Intel945芯片组推出之后，miniPCI接口几乎在笔记本电脑主板上绝迹了，取而代之的就是miniPCIE接口了。

为了电脑主机、主板故障诊断的需要，相应的miniPCIE诊断卡也应运而生。

miniPCIE卡看起来体积小、更为简洁，使用起来也很方便，目前市场上还不多见。

图3

二、诊断卡基本原理

在向大家介绍了完了笔记本电脑故障诊断中常用到几种类型的诊断卡后，我们再来稍微学习一下诊断卡的基本原理。

它的工作原理其实很简单，因为我们知道，无论哪个品牌的笔记本电脑主板，归集起来，其采用的BIOS软件的厂家无非就Phoenix、AMI和Insyde等几家老牌BIOS厂商的。

每家BIOS厂商，都有自己所谓的PostCode，即上电自检代码，当BIOS要进行某项测试和动作时，首先会将该PostCode写入一个固定的地址。

如果测试顺利完成，则会再写入下一个PostCode信息。

因此，如果此时的电脑系统发生错误或死机，根据该地址内的PostCode值，就可以了解主机系统大致出现了什么问题。

而我们所说的诊断卡的任务，就是通过电脑主板上的相应总线，读取代码地址内的PostCode，并经过译码器译码，最后由数码管显示出来。

这样，我们就可以通过诊断卡上显示的两位16进制错误代码，判断问题出在硬件的哪一部分，而不用仅依靠计算机主板那几声单调的警告声来粗略判断硬件错误了。

而且实际上，现有的很多笔记本电脑主板，已经取消了相应的错误报警声了。

如果一个电脑主机系统，在加电POST后，能够正常通过所有PostCode自检，显示在诊断卡上数字应该是不断跳变的，直至系统POST完毕。

而如果此时，主板系统某一功能模块出现了问题的话，诊断卡的PostCode就会停滞下来，显示的当前的PostCode，往往正是我们要分析的问题所在。

相应的BIOS软件厂商，都会提供这样的一个PostCode对应的硬件列表，可以方便的通过列表查出电脑主机系统大概哪个功能模块出现了问题，如CPU、内存功能模块的故障等等。

在掌握了诊断卡工作的原理和它能够在电脑主机POST过程中，可能起到的诊断作用后，有兴趣的朋友，已经开始跃跃欲试了。

是不是电脑发生任何故障，诊断卡都能派上用场呢？

答案当然是否定的。

不难理解，既然诊断卡是靠在电脑主机上电自检时，搜集PostCode来完成工作的。

所以，如果一个电脑主机，根本不能加电的情况下，诊断卡插在主板上，是没有任何诊断意义的，相信连诊断卡的显示管也不会亮。

接下来，我们将以笔记本电脑显示屏上是否有显示为界限。

又可以分成两大类故障：

一类故障称为“关键性故障”。

即电脑主机在开机时，都要进行所谓的POST上电自检的过程，在主板BIOS的引导下，严格检测系统的各个功能组件。

如果此时计算机存在硬件故障，一般情况下会在此时反映出来。

通常来讲，笔记本电脑的POST过程大致为：

加电→CPU→ROMBIOS→SystemCLOCK→DMA→64KbRAM→IRQ→DisplayCard等大的步骤，检测显卡以前的过程，称为关键性部件测试，任何关键性部件有问题，计算机都将处于挂起状态，只能按复位键或重新开机，这一类故障就就是我们所说的“关键性故障”，习惯上又将这些故障称之为“核心故障”。

产生核心故障的功能部件主要有：

主板、CPU、显卡、内存等。

我们知道，针对一个笔记本电脑系统，只要在满足主板（含显卡）、CPU、内存三个功能部件都良好的情况下，就能够正常加电、显示了。

另一类故障，称为“非关键性故障”。

即在系统BIOS检测完显卡后，计算机将对其余的，如I/O功能端口、软硬盘驱动器、键盘、即插即用设备、CMOS设置，内存容量等进行检测，并在显示屏上显示各种信息和出错报告。

在这期间检测到的故障，就是“非关键性故障”。

此时如果有不正常的设备，就会在相应的检测部位停下来，并报告错误信息，提示用户选择是继续进行还是重新启动计算机。

如果一切正常，计算机将设备清单在屏幕上显示出来，并按CMOS中设定的系统启动驱动器，装载引导程序启动到相应的设备系统中。

三、典型诊断卡的使用方法

在了解了诊断卡的一些基本原理和其在电脑故障诊断中的职能后，再来实际应用它，其实并不是一件难事了。

总的来说，在诊断卡面前，电脑主板的上电自检过程中的故障都会暴露无遗。

可以说，有了诊断卡，维修电脑主板故障不再愁，真正做到，一卡在手，查障无忧。

当然，前面也提到，诊断卡也不是万能的，它只是检查电脑主板某一阶段故障的一个工具，专业电脑故障诊断、维修中，更多的是靠技能和经验。

关于诊断卡在笔记本电脑主板故障中的使用方法，可以采用一个简易的操作流程图向各位阐述。

注意，我们这里事先假设主板测试中使用到的CPU、内存等测试工具都是OK的。

请参考如下流程示意图：

图4

四、配发miniPCIE诊断卡介绍

（一）基本介绍

下图所示是联想为渠道服务工程师配发的标准miniPCIE故障诊断卡，该卡采用了世界一流的FPGA、CPLD和ASIC芯片半导体生产商ALTERA公司提供的控制芯片解决方案，采用四层PCB板设计，二位8段数码显示。

图5

与普通的miniPCIE诊断卡相比，该诊断卡增加了复位（RST）和时钟（CLK）信号指示灯。

当主板有RST复位信号时，RST指示灯长亮；当主板有CLK时钟信号时，CLK指示灯长亮。

如果有其中之一指示灯无法正常指示，则说明该故障复位或时钟线路出了问题。

时钟指示

复位指示

图6

（二）外观结构

图7

（三）工作原理

同典型miniPCIE接口的故障诊断一样，该诊断卡可以用在笔记本电脑主板内置的miniPCIE接口上。

在了解其基本原理之前，我们先来了解一下典型笔记本电脑主板内置miniPCIE接口的线路原理图：

USB总线

LPC总线

SM总线

PCIE总线

图8

通过上面的线路原理图，我们可以清楚的看到。

典型的miniPCIE接口线路除了包含了必要的PCIE总线的PCIE_TX/PCIE_RX/PCIE_CLK基本的信号，还包含了USB2.0总线、SM总线及LPC（LOWPINCOUNT）总线信号。

但是，后面的几组信号线对普通的miniPCIE接口设备来说，不是必需的。

如内置miniPCIE接口的无线网卡，只用到PCIE总线信号。

特别需要说明的是，我们的miniPCIE故障诊断卡实际采用的是LPC信号总线来抓主板的POST不良代码的。

这就意味着，miniPCIE诊断卡，更确切的来说，应该是LPC总线诊断卡。

接上图，该诊断卡所需要的LPC总线所包含的信号名称有：

LAD0、LAD1、LAD2、LAD3、LFRAME#、PLTRST#、PCLK_LPC_DEBUG以及＋3VRUN、GND电源共计9个引脚。

稍作一下变通，只要该诊断卡能够正确接收主板以上9针信号，它就能够正常的跑码了。

下图所示，是直接通过联想天逸F40主板上预留的LPC信号引脚，同诊断卡相应的信号进行焊接，同样实现诊断卡跑码的图示信息：

图9

到此，我们可以针对现有miniPCIE故障诊断卡，做以下几点总结：

（1）miniPCIE接口诊断卡实际采用的是LPC总线信号，而不是PCIE总线信号；

（2）因为LPC总线信号不是miniPCIE接口所必需的，部分主板生产商并没有将主板系统LPC总线引到miniPCIE接口上；

（3）对于没有将LPC总线引到miniPCIE接口的主板，如果直接将诊断插在接口上，一定无法正常使用！

解决问题的办法，就是需要找到主板LPC总线，通过人工焊接的方式，将其引到诊断卡的相应引脚，同样实现诊断卡跑码的功能。

注意：

此操作涉及到焊接等动作，不推荐联想服务站工程师采用！

（四）诊断卡适用机型

目前联想的笔记本电脑机型在Intel945芯片组平台后（含）的主板，普遍配置有内置的miniPCIE接口。

但是，通过前面的信息，我们知道，并不是所有的电脑主板miniPCIE接口都包含LPC总线的，这就意味着部分机型可能无法直接使用该故障诊断卡。

根据现有信息来看，笔记本电脑代工厂广达（Quanta）和大众（FCI）生产的主板内置miniPCIE接口，包含LPC总线。

而其他代工厂，如仁宝（Compal）、纬创（Wistron）及华硕（Asus）等厂商生产的主板，则不包含。

目前，该诊断卡可以直接使用的笔记本电脑机型有：

天逸系列：

天逸F30、天逸F31

昭阳系列：

昭阳E290、昭阳E680

旭日系列：

旭日210、旭日410、旭日C430

（五）诊断卡应用示例

现在，我们针对诊断卡在PhoenixBIOS笔记本电脑主板故障诊断中的实际应用，举一个常见的例子，以便各位进一步的体会。

下图我们看到的就是，将主板上安装故障内存，模拟主板故障诊断的做法。

此时，我们通过诊断卡在系统上电自检的过程中，代码停留在了“03”处，就意味着，系统在上电自检的过程中，无法检测到内存的存在。

所以，就无法进行下一步运行了。

从另一个角度来看，如果主板等内存功能模块发生了故障，即使在有安装良品内存的情况下，系统在上电自检的过程中，诊断卡仍有可能报“E0”错。

由此，我们就可以依此代码推断是否主板上的内存控制器北桥芯片或内存接口线路及本身出现了故障。

这样，我们的故障范围一下子，就缩小了很多。

图10

（六）常见问题解答：

a.为什么诊断卡在有些机器不能跑码？

前面提到，miniPCIE诊断卡，在跑码时，需要去抓miniPCIE接口上的LPC总线信号，如果该接口不包含LPC总线，诊断卡直接插上去，肯定是无法运行的，会一直停留在“00”代码处。

这是主板设计的规范限制，并非诊断卡本身问题。

b.如何判定某电脑主板miniPCIE接口是否包含LPC总线？

比较简便的办法，就是将万用表打到欧姆档，检查主内置miniPCIE第10、12、14、16针脚对地阻值，如果万用表指示阻值无穷大，则说明该miniPCIE接口无LPC信号，不支持该诊断卡的使用。

如图中红框内的4个pin脚，即为LPC总线的LAD[3:

0]的4根数据总线，如果miniPCIE接口不包含该总线，万用表测量的“对地阻抗”阻值应该为无穷大。

图11

c.故障诊断卡适用于哪些场合的功能故障？

通过前面对故障诊断卡原理的简单了解，它的适用范围在笔记本电脑能够加电，但LCD屏幕无显示、电脑上电自检阶段（POST）,通常表现的故障现象就是“加电无显示”故障的机器。

如果某电脑不加电，或显示后的某个端口功能故障，则该诊断卡将不适用。

d.如何根据诊断卡显示的故障代码判断机器故障点？

使用过诊断卡的朋友知道，故障机器主板的不良代码会通过诊断卡的两位8段LED指示显示出来，如十六进制数“59”。

很多时候，我们并不一定知道“59”代表的具体含义，此时我们可以通过附件提供的常见BIOS故障代码表来，查找对应的报错代码含义。

但是，主板厂商一般都会对BIOS进行二次开发。

因此，有些代码在代码表上可能没有，这种情况需参考附件接近的代码查找故障。

此外，个人的维修、诊断经验也是非常重要的，它需要较长时间的积累，这里就不再赘述。

五、诊断卡常见代码表

需要说明的是，不同的BIOS软件提供商，他们的BIOS不良代码及代码所代表的故障信息含义，可能是不相同的。

我们会在附件列出PHOENIX、AwardBIOS厂商的典型不良代码表，以方便维修工程师在后续的故障诊断中的查询。

最新故障代码可以在Phoenix或AMI网站下载。

网址分别为，。

代码表中代码的含义请以英文为准，中文翻译仅供参考。

附件：

（1）Phoenix、AwardBIOS代码表

Code

Beeps

POSTRoutineDescription

02h

VerifyRealMode

验证实模式

03h

DisableNon-MaskableInterrupt（NMI）

禁止无法屏蔽式中断（NMI）

04h

GetCPUtype

获取CPU类型

06h

Initializesystemhardware

初始化系统硬件

08h

InitializechipsetwithinitialPOSTvalues

以POST初始参数初始化芯片组

09h

SetINPOSTflag

设置POST标记

0Ah

InitializeCPUregisters

初始化CPU寄存器

0Bh

EnableCPUcache

启用CPU高速缓存

0Ch

InitializecachestoinitialPOSTvalues

为POST参数开辟高速缓存

0Eh

InitializeI/Ocomponent

初始化输入输出（I/O）组件

0Fh

InitializethelocalbusIDE

初始化本地IDE总线

10h

InitializePowerManagement

初始化动力管理系统

11h

LoadalternateregisterswithinitialPOSTvalues

将POST初始参数装入变址寄存器

12h

RestoreCPUcontrolwordduringwarmboot

在热启动中恢复CPU控制字

13h

InitializePCIBusMasteringdevices

初始化PCI总线控制器设备

14h

Initializekeyboardcontroller

初始化键盘控制器

16h

1-2-2-3

BIOSROMchecksum

BIOSROM检验和

17h

Initializecachebeforememoryautosize

内存自调整大小前初始化高速缓存

18h

8254timerinitialization

初始化8254计时器

1Ah

8237DMAcontrollerinitialization

初始化8237DMA控制器

1Ch

ResetProgrammableInterruptController

重启可编程终端控制器

20h

1-3-1-1

TestDRAMrefresh

检查DRAM刷新情况

22h

1-3-1-3

Test8742KeyboardController

检查8742键盘控制器

24h

SetESsegmentregisterto4GB

设置ES段寄存器为4GB

26h

EnableA20line

启用A20线路

28h

AutosizeDRAM

自调整大小的DRAM

29h

InitializePOSTMemoryManager

初始化POST存储器管理程序

2Ah

Clear512KBbaseRAM

清空512KB基本RAM

2Ch

1-3-4-1

RAMfailureonaddresslinexxxx*

地址线路为XXXX的RAM故障

2Eh

1-3-4-3

RAMfailureondatabitsxxxx*oflowbyteofmemorybus

存储总线低字节数据位的RAM故障

2Fh

EnablecachebeforesystemBIOSshadow

在系统BIOS屏蔽前禁用高速缓存

30h

1-4-1-1

RAMfailureondatabitsxxxx*ofhighbyteofmemorybus

存储总线高字节数据位的RAM故障

32h

TestCPUbus-clockfrequency

检查CPU总线时钟频率

33h

InitializePhoenixDispatchManager

初始化Phoenix调度管理器

36h

Warmstartshutdown

关闭热启动

38h

ShadowsystemBIOSROM

屏蔽系统BIOSROM

3Ah

Autosizecache

自调整大小的高速缓存

3Ch

Advancedconfigurationofchipsetregisters

芯片组寄存器的高端配置

3Dh

LoadalternateregisterswithCMOSvalues

将CMOS初始参数装入变址寄存器

42h

Initializeinterruptvectors

初始化中断向量

45h

POSTdeviceinitialization

POST设备的初始化

46h

2-1-2-3

CheckROMcopyrightnotice

检查ROM版权

48h

CheckvideoconfigurationagainstCMOS

基于CMOS检查显示配置

49h

InitializePCIbusanddevices

初始化PCI总线及其设备

4Ah

Initializeallvideoadaptersinsystem

初始化系统中所有显示适配器

4Bh

QuietBootstart（optional）

静引导启动（可选择）

4Ch

ShadowvideoBIOSROM

屏蔽显示BIOSROM

Code

Beeps

POSTRoutineDescription

POST常规描述

4Eh

DisplayBIOScopyrightnotice

显示BIOS版权布告

50h

DisplayCPUtypeandspeed

显示CPU类型及速度

51h

InitializeEISAboard

初始化EISA

52h

Testkeyboard

检查键盘

54h

Setkeyclickifenabled

设置电键声（如果启用的话）

58h

2-2-3-1

Testforunexpectedinterrupts

检查未预料中断

59h

InitializePOSTdisplayservice

初始化POST显示服务

5Ah

Displayprompt"PressF2toenterSETUP"

即时显示"PressF2toenterSETUP"

5Bh

DisableCPUcache

禁用CPU高速缓存

5Ch

TestRAMbetween512and640KB

检查512到640KB的RAM

60h

Testextendedmemory

检查扩展内存

62h

Testextendedmemoryaddresslines

检查扩展内存地址线

64h

JumptoUserPatch1

跳转至用户补丁1

66h

Configureadvancedcacheregisters

配置高端的高速缓存寄存器

67h

InitializeMultiProcessorAPIC

初始化多处理器APIC

68h

EnableexternalandCPUcaches

启用外部和CPU高速缓存

69h

SetupSystemManagementMode（SMM）area

建立系统管理编码（SMM）区域

6Ah

DisplayexternalL2cachesize

显示外部高速缓存L2大小

6Bh

Loadcustomdefaults（optional）

载入自行修改的默认值（可选）

6Ch

Displayshadow-areamessage

显示被屏蔽区域信息

6Eh

DisplaypossiblehighaddressforUMBrecovery

显示UMB恢复可能需要的高位地址

70h

Displayerrormessages

显示错误信息

72h

Checkforconfigurationerrors

检查配置错误

76h

Checkforkeyboarderrors

检查键盘错误

7Ch

Setuphardwareinterruptvectors

建立硬件的中断向量表

7Eh

Initializecoprocessorifpresent

初始化存在的协处理器

80h

DisableonboardSuperI/OportsandIRQs

禁用机载的特级I/O端口以及中断请求

81h

LatePOSTdeviceinitialization

POST设备