USB POST-контроллер своими руками
Переезд POST-карты на шину USB, о котором так долго говорила компания Intel, состоялся. USB-диагностика из области предположений перешла в реальное состояние.
POST-коды на универсальной последовательной шине наблюдать уже теоретически можно, но практически это сделать нечем. «Сделай сам!» — с таким настроением взялись за дело неизвестные умельцы. Их пример — другим наука.
При обсуждении построения USB Debug Device на основе микросхемы CY7C68013A (FX2LP) внимательный читатель может заметить одно противоречие. Рекомендованное значение Debug Device Default Address =7Fh=127. А микросхема CY7C68013A (FX2LP) предназначенная для создания стандартного USB-устройства, после сброса устанавливает Default Address = 00h.
Теоретически, разработчик мог использовать одно из двух решений:
Версия 1. Так как требование «Debug Device Default Address=7Fh » не строгое, возможно, его проигнорировали. Значение 7Fh обязательно только в том случае, если устройство не поддерживает переназначение адреса. Микросхема CY7C68013A, как и все стандартные USB-устройства, поддерживает эту операцию.
Версия 2. Используется Debug Device Default Address=7Fh. Это достигается за счет того, что Firmware устройства за время USB-сброса успевает переписать регистр адреса, заменив 00h, на 7Fh. Хост, обращающийся к устройству после сброса, находит его по адресу 7Fh.
Аргумент в пользу версии (1).
Программная модель EHCI Debug порта допускает задание произвольного адреса. Аппаратных ограничений, заставляющих использовать адрес только 7Fh, нет. Наши эксперименты по общению с флешкой и другими устройствами через Debug Port доказывают возможность использования адреса, отличного от 7Fh.
Аргумент против версии (2).
Согласно CY7C68013A Technical Reference Manual, регистр USB-адреса FNADDR доступен для записи только со стороны USB-хоста и перезаписывается, когда USB-хост присваивает адрес USB-устройству стандартной операцией Set Address. При USB-сбросе он устанавливается в Default значение 00h. Программа, выполняемая внутренним контроллером (8051 firmware), может прочитать адрес, но не может его перезаписать.
Таким образом, приходим к выводу, что разработчики пошли по пути (1). Вместе с тем, нельзя полностью исключить существование других решений — недокументированных или неочевидных.
Источник
POST card или ликбез по диагностике
Приветствую, дорогие хабровчане!
Не первый год занимаюсь диагностикой и реанимацией десктопов и ноутбуков, преимущественно на дому у клиента. Со временем напрашивается вывод, что с собой необходимо иметь чемодан, а возможно, даже чемоданище с комплектующими для диагностики неисправной железки. Некоторые могут мне возразить — «Можно обходиться и без комплектующих! Опыт позволяет выполнять диагностику и без них!». Это отчасти верно, но стопроцентной точности не дает, это как факт.
Опираться на POST коды спикера? Не всегда можно конкретно определить на что же он ругается. Например, один длинный два коротких сигнала спикера сигнализируют о неисправности видеосистемы, но это не всегда означает неисправность самой видеокарты. Встречаются, например, проблемы с доп. питанием на эту самую видеокарту, а это уже неисправность блока питания.
Здесь я остановлюсь и расскажу уважаемым читателям, что же такое сигналы спикера.
При включении компьютера запускается BIOS (базовая система ввода/вывода) — факт известный всем, но упомянуть будет не лишним. В составе BIOS’а есть программа под названием POST (power on self testing). Как следует из названия, программа предназначена для начальной диагностики устройств и портов материнской платы.
Процедура инициализации POST сопровождается выводом изображения на монитор:
После прохождения POST видим:
В процессе выполнения POST генерирует так называемый POST код, который записывается в специальный диагностический регистр.
И дальше управление переходит к загрузчику операционки.
Собственно, сигналы спикера являются кодами ошибок при выполнении POST, если POST выполняется без ошибок, мы слышим один короткий сигнал.
Переходим к сабжу.
POST карта — это плата расширения, чаще всего встречаются карты формата PCI:
Так же есть карты формата miniPCI (для ноутбуков):
И встречаются карты для LPT (требуют дополнительного питания по USB):
Имея на руках десктоп с замечательным диагнозом «не включается» (не путать с «не заводится»), чаще всего сначала последовательно отключается некритичная периферия — звуковуха, тюнер, сетевуха, харды, приводы.
Затем, если в процессе не выявлены неисправности, начинается замена комплектующих: оперативки, видеокарты, процессора (ага тот самый чемоданище с железками).
Но вот у нас есть в руках вместо чемодана с железом POST карта, мы экономя время минуем вышеописанную процедуру с заменой/отключением железа (экономим в среднем минут 40, замечу, что после отключения одной железки производится как минимум один цикл включения — выключения).
Собственно, вставляем нашу замечательную карту и наблюдаем за тем что происходит.
А происходит следующее — на табло карты у нас появляются пост коды, которые указывают нам на то, что тестируется в данный момент. Дойдя до неисправного элемента, процедура выполнения POST останавливается и на табло остается код, собсно к сабжу чаще всего прилагается мануал с POST кодами (они разнятся в зависимости от производителя и версии BIOS).
Сопоставив код ошибки с его расшифровкой, чаще всего получаем конечный диагноз, как то: неисправная память, процессор или же компонент на материнской плате.
Предполагаю написать серию статей по диагностике, если тема интересна хабровчанам.
Источник
Post карта своими руками
POST карты не первое десятилетие используются для диагностики «железных» неисправностей компьютеров и материнских плат всевозможных форм-факторов. На данный момент этих карт создано очень много, практически для всех возможных ситуаций. Статья рассказывает о том, что такое POST карты и для чего их используют, как они работают, какие бывают и чем друг от друга отличаются.
После нажатия кнопки включения компьютера BIOS проводит поэтапную проверку и инициализацию всех элементов аппаратной части компьютера. Называется этот процесс: POST (англ. Power-On Self-Test – самотестирование после включения). Не только компьютеры, но и большинство современных электронных устройств имеют схожие системы.
BIOS сообщает статус (или результат) прохождения POST несколькими способами:
1. Вывод сообщений на экран. Самый дружественный и информативный способ. По сути, доступен только после успешного или почти успешного прохождения самотестирования. Отсутствие какой-либо информации на экране говорит о серьезных неисправностях базовых компонентов (материнская плата, процессор, память, видеоадаптер и т.д.). Диагностика ошибок возможна в основном только для периферийных устройств (накопители, клава и др.).
2. Звуковые сигналы. Наверное, все слышали короткий «биип» при включении компьютера – в большинстве BIOS это означает прохождение теста без ошибок и готовность к загрузке ОС. Другие варианты сигналов могут говорить об определенных проблемах с железом. Эти коды «азбуки Морзе» различаются у разных производителей и даже разных версий BIOS. Найти их обычно можно в книжке к материнке или соответствующих онлайн справочниках.
3. POST коды. В ходе каждого этапа процесса самотестирования BIOS отправляет текущий код на порт 80h (иногда 81h или другие), и если возникает ошибка, там остается или код операции, на которой произошел сбой, или код последней успешной операции. Считав этот код, можно определить на каком этапе произошла ошибка, и что могло ее вызвать. Это единственный из всех перечисленных способов, который позволяет идентифицировать проблемы на материнской плате, которая не подает видимых признаков жизни. По этой причине, он обычно используется для диагностики и ремонта непосредственно материнских плат.
Если первые два способа диагностики не требуют специального оборудования, разве что монитор и подключенный к материнской плате динамик (бывает, что его там нет), то для третьего способа вам понадобиться собственно POST карта.
Основная задача любой POST карты – это считать и отобразить текущий POST код. Считать его можно несколькими способами: по шинам ISA, PCI, LPC или через LPT порт. Есть и другие, более экзотические варианты (о них чуть позже). Кроме, собственно, отображения кода, хорошие POST карты имеют дополнительные диагностические возможности (индикаторы, режимы тестирования, встречаются даже со встроенным видеоадаптером).
Некоторые материнские платы (обычно Premium сегмента) имеют встроенный индикатор POST кодов.
Первыми POST картами были карты для шины ISA, существовавшей с 1981 по 199х годы. Используется она даже сейчас (хоть и весьма редко), в основном в промышленном и военном секторе – там, где осталось оборудование для этой шины.
Следующей массовой компьютерной шиной стала PCI. Сейчас это самая распространенная шина для настольных компьютеров. Естественно, для нее есть и POST карты всех возможных форм, размеров и функций. Самую простейшую, с обычным сегментным индикатором, можно купить за 2-3 бакса на любом Ebay, Ali и им подобным.
В принципе, такая карта со своей базовой задачей вполне справляется – POST код вы узнаете. Но для профессиональной работы этого мало. Полезно иметь индикаторы основных напряжений (обычно: +5, +3.3, +12, -12, +3.3 Standby) и индикаторы сигналов шины (из самых базовых: CLK, RST#, FRAME#, IRDY#). Важно иметь возможность переключения порта, на котором карта «слушает» коды POST (не только стандартный 80h). Бывают и другие «фишки», отсюда и такой «навороченный» вид у продвинутых карточек.
Еще один удобный вариант – это выносной индикатор. Он позволяет со всеми удобствами производить диагностику материнских плат, не вынимая их из системника. С одной стороны, если дело дошло до POST карты, то скорей всего материнку все же придется извлечь для ремонта, но с другой стороны – не всегда, да и POST карты просто удобный способ общей диагностики. На фото Sintech ST8679, китайская карточка с выносным многострочным LCD дисплеем.
Существуют POST карты для LPT порта – довольно простой и удобный способ диагностики для любого компьютера или ноутбука, имеющего этот самый LPT порт. Из-за технических особенностей, они не имеют возможностей, присущих картам для PCI, но это компенсируется простотой и доступностью. Требуют питание по USB (для этого и наличие порта на плате).
Однако LPT изживает свой век, и на современных компьютерах их уже почти не встретишь, соответственно, доживают свои дни и эти карты.
Служивший нам верой и правдой много лет PCI, постепенно вытесняет более современная PCI-Express. Немалое количество современных материнских плат вообще не имеют слота PCI (хотя и могут иметь саму шину). Но с PCI-E не все так просто. Во-первых, сама диагностика с помощью PCI-E на данный момент вещь мутная, хотя бы, из-за отсутствия адекватной информации. Во-вторых, с PCI-E все зависит от конкретного изготовителя – нет гарантии, что коды будут выводиться; если и выводятся, то нет гарантии, что по стандартному порту и в стандартном виде.
Одним из самых перспективных способов диагностики на сегодняшний день является USB. И главная тому причина – повсеместная распространенность этого интерфейса. Как мы уже выяснили, отсутствие того или иного разъема на материнской плате может стать преткновением для диагностики. И эту проблему как раз решает USB – парочку портов имеют буквально все компьютеры и ноутбуки, выпущенные за последние 15 лет.
Для такой диагностики необходимо наличие в системе USB Debug Port – это своего рода расширение USB, позволяющее передавать диагностическую информацию. В USB 3.0 реализация Debug Port получилась сподручней (подробней о Debug Port можно прочитать по ссылке). Кроме передачи POST кодов, Debug Port позволяет производить полноценную отладку кода BIOS и UEFI.
Было даже выпущено несколько устройств разными компаниями. NET20DC от Ajays (компания почти тут же обанкротилась, так как поставщики отказались поставлять им компоненты для сборки девайса). Insyde H2O DDT от Insyde Software (выпущен, вроде, в 2008 году, но информация об этом девайсе канула в лету даже на официальном сайте). Оба этих устройства скорее отладчики, хотя и имеют возможность захвата POST кодов.
С ноутбуками все немного сложней. Наиболее распространенные разъемы, которые можно использовать для диагностики – это mini PCI или Mini PCI-E (у более современных).
Опять же, есть вариант использования шины LPC. На материнских платах порта для подключения к этой шине вполне может не быть, поэтому придется напрямую подпаиваться к плате или контролеру.
Отдельные производители имеют свои способы диагностики, тут уж действительно «кто во что горазд». К сожалению, эта информация обычно является достоянием лишь производителя и его внутренних сервисных центров, поэтому все существующие варианты POST карт в общем доступе вряд ли найдутся.
Такое вот у POST карт интересное прошлое и насыщенное настоящее. Что их ждет в будущем? Поживем – увидим. Но реалии таковы, что в нынешнюю эпоху потребительства от девайсов зачастую избавляются раньше, чем они успевают сломаться. А если и ломаются, то оказываются в сервисных мастерских производителя, где уж явно должно быть подходящее диагностическое оборудование.
Самая свежая на сегодня 6-я версия от 2017 г.
О том, что это, вообще, такое и как применяется можно посмотреть тут (видео не моё, версия карты более ранняя) — youtu.be/Q4fYpbGOOj8
Карта во время работы не останавливается на кодах 2526 (как часто бывает со многими безымянными картами из Поднебесной), помимо чтения стандартных «POST» кодов, читает «QiGuan Open Code» (если он есть, отображается на двух-символьном дисплее, см. руководство пользователя), имеет четырех-символьный дисплей для отображение «QiGuan Open Code» (отображает два двухзначных кода, см. руководство пользователя), и предлагает функцию проверки стабильности системы:
Приходит карта в аккуратной пластиковой коробочке упакованной в конверте вместе с документацией от предыдущих версий диагностических карт этого же производителя (можно скачать по ссылкам в секции «Документация«).
Качество перевода руководства пользователя с китайского языка на английский можно оценить по следующему блоку (к сожалению, это практически стандарт у большинства китайских производителей, встретить качественно переведенное руководство — большая удача):
Мой образец оказался достаточно качественно собран: не пропаянных элементов и «перемычек» нет, флюс отмыт, однако, судя по отзывам покупателей, качество сборки может «плавать» от образца к образцу, некоторый элемент лотереи тут присутствует.
На новой плате имеется наклейка с QR-кодом следующего содержания:
+ Относительно не дорого.
+ Судя по отзывам «ремонтников» (у меня значимого опыта работы с этой картой еще нет) не плохо справляется со своей задачей, когда это возможно (передача кодов реализована на мат. плате)
+ Разнообразные варианты подключения (PCIPCI-EMiniPCI-ELPCEC)
— Плохое качество документации и ПО
— «Плавает» качество сборки
Самая свежая на сегодня 6-я версия от 2017 г.
О том, что это, вообще, такое и как применяется можно посмотреть тут (видео не моё, версия карты более ранняя) — youtu.be/Q4fYpbGOOj8
Карта во время работы не останавливается на кодах 2526 (как часто бывает со многими безымянными картами из Поднебесной), помимо чтения стандартных «POST» кодов, читает «QiGuan Open Code» (если он есть, отображается на двух-символьном дисплее, см. руководство пользователя), имеет четырех-символьный дисплей для отображение «QiGuan Open Code» (отображает два двухзначных кода, см. руководство пользователя), и предлагает функцию проверки стабильности системы:
Приходит карта в аккуратной пластиковой коробочке упакованной в конверте вместе с документацией от предыдущих версий диагностических карт этого же производителя (можно скачать по ссылкам в секции «Документация«).
Качество перевода руководства пользователя с китайского языка на английский можно оценить по следующему блоку (к сожалению, это практически стандарт у большинства китайских производителей, встретить качественно переведенное руководство — большая удача):
Мой образец оказался достаточно качественно собран: не пропаянных элементов и «перемычек» нет, флюс отмыт, однако, судя по отзывам покупателей, качество сборки может «плавать» от образца к образцу, некоторый элемент лотереи тут присутствует.
На новой плате имеется наклейка с QR-кодом следующего содержания:
+ Относительно не дорого.
+ Судя по отзывам «ремонтников» (у меня значимого опыта работы с этой картой еще нет) не плохо справляется со своей задачей, когда это возможно (передача кодов реализована на мат. плате)
+ Разнообразные варианты подключения (PCIPCI-EMiniPCI-ELPCEC)
— Плохое качество документации и ПО
— «Плавает» качество сборки
Источник