一、主闆原理結構框圖(本文以創維液晶電視主闆為例)


二、系統啟動流程

啟動流程為:加載引導程序 ->加載linux内核 ->啟動主程序 


三、打印信息分析

1、打印信息來源

2、bootloader 

理解以下原理後,能夠通過Bootloader打印信息判斷關鍵器件的硬件故障! 

(1).檢測DDR信息并校驗通訊是否正常

(2).初始化相關硬件,如NAND或EMMC

(3).将Flash中的Kernel及根文件系統鏡像加載到DDR中

(4).為内核設置啟動參數,調用内核


a、第一階段

以上為系統啟動的最初階段,芯片主要會對DDR進行檢測,若此階段校驗失敗則Bootloader不再繼續,系統停止運行。 

       PS:對于現在帶操作系統的電視來說,程序的運行都是在DDR中,若DDR工作異常,則系統無法運行。

b、第二階段 

第二階段會顯示Boot版本,CPU及DDR信息。此階斷主要将Bootloader的stage2加載到DDR中,為下一步初始化硬件,加載Kernel做準備。

c、第三階段

第三階段主要檢測Flash信息,如果驗證通過則将從Flash中讀取Kernel到DDR。


四、Mstar方案Log日志分析

(1)、8M/S系列正常Log 

(2)、8M/S系列DDR異常1

打印信息顯示:兩組DDR的時鐘校驗正常,但緊接着第四行檢測它們與主芯片數據校驗錯誤。 

每一行中第一個中括号内部顯示的主芯片輸入到DDR的信息,第二個中括号顯示的是DDR輸出返回到主芯片中的信息,兩者之間誤差不超過3個數。很明顯可發現第一顆DDR返回是不正常的,那麼基本可以判斷為第一顆DDR出現損壞或虛焊(修複後證實故障點為U12 虛焊)

(3)、8M/S系列DDR異常2

DDR0時鐘校驗失敗,在第4行的通訊檢測中,發現主芯片到該DDR的輸入信息都沒有,那麼很可能是主芯片虛焊或損壞,當然也不完全排除DDR虛焊的情況,經維修後故障為主芯片虛焊。 

(4)、8M/S系列DDR異常3

第二、三行顯示兩顆DDR均檢測失敗,第四五行顯示兩顆DDR均沒有收到來自主芯片的信息,測量DDR供電正常,故障範圍可以判斷主芯片不良或是虛焊,修複後證實主芯片損壞。(DDR供電短路也會引起上述打印信息)

(5)、8M/S系列DDR異常4

第一顆DDR自檢失敗,所以分析第一顆DDR損壞或者CPU和第一顆DDR之間的排阻虛焊導緻,多數為CPU損壞。判斷是否為CPU損壞的方法,測量CPU内核供電LDO輸出端對地阻值,正常一般為60歐,有的為0歐,可用手指感受下CPU溫度,剛開機如果CPU很快發熱的話,就很有主芯片損壞。 

(6)、8M/S系列FLASH異常1 

打印信息顯示:機器已經順利檢過DDR、U-BOOT,當開始跑到NAND的時候卻發現無法識别FLASH,無法讀取FLASH數據。這種情況一般升級主程序即可。如果無法升級則要檢查NAND是否正常。 

(7)、8M/S系列FLASH異常2 

右邊顯示BAD BLOCK,即NAND有壞塊的意思。這種情況需要更換NAND。 

(8)、8M/S系列FLASH異常3 

無法挂載root, flash有不識别的區。這種一般為NAND或EMMC自身損壞所緻,須更換。 

(9)、8M/S系列主程序異常Log 

Boot正常,但主程序丢失,重新升級主程序即可。 

4、8M/S系列維修總結

(1).對于8M/S機芯無打印信息輸出,首先可以用ISP_Tool這個工具對其燒寫Boot,如果能連接則硬件無問題。

(2).芯片和DDR通訊故障較多,可根據打印的内容來判斷BIST檢測OK的一般沒有硬件故障,大多是排阻或芯片虛焊;BIST0對應為程序運行DDR,BIST1對應為圖像處理DDR。

(3).從打印信息中無法判斷故障時,可以嘗試重刷Boot和升級主程 序,很多問題能迎刃而解。


五、MTK方案Log日志分析

上圖中DDR檢測失敗,造成的原因一般為DDR和CPU虛焊或自身損壞,DDR供電異常。 

K機芯DDR測試中,HW Byte0和HW Byte1代表DDR1 

HW Byte2和HW Byte3代表DDR2,故上圖Log中通訊出錯的是DDR2。

EEPROM出錯時首先應檢測SCL和SDA電壓是否正常,EEP本身損壞的機率還是不大,一般多為I2C總線上挂的高頻頭,功放甚至是闆材本身漏電所引起。 

8K系列維修總結

1.  8K機芯無單獨存放Boot的SPI-Flash,Boot存放于NAND或是EMMC當中,所以當出現沒有打印信息時,可以嘗試用工具燒寫Boot。燒寫過程中可以根據工具中返回的Log判斷故障位置,如果串口完全連不上,則要檢查芯片供電,複位和芯片自身是否正常。 

2.   DDR測試失敗時,很多都是主芯片本身虛焊,可通過用力按壓芯片來判斷。 

3.  采用MT5501芯片的機芯很多隻打印個Boot的問題,這種故障NAND/主芯片/DDR都有遇到,由易到難代換。 


六、Amlogic方案日志分析

問題主闆打印信息隻有兩行,說明Boot并沒有運行。這類問題首先應考慮存放Boot的Flash工作是否正常,如果沒問題可重新燒寫Boot。 

打印信息第三到六行出現lane0x Fail,Lane出錯可以表明和DDR通訊時發生了故障,但并不能具體到某顆DDR,嘗試更換DDR即可(一般為第一個DDR),有時主芯片損壞也會引起。 

問題主闆顯示DDR地址線檢測失敗,一般為DDR損壞,但難以判斷具體哪顆DDR引起,維修時注意。 

8A機芯維修總結

1.  8A機芯軟件故障率較高,大多表現為開機後在Logo處停下,進不了主頁。此類故障直接升級主程序均基本可解決。 

2.  8A機芯無專門燒寫Boot的工具軟件,Boot可以用編程器,通用串口工具輸入命令或是專門的引導SD卡來燒寫。 

3.  8A機芯串口默認為關閉狀态,所以打印信息隻會打印到start kernel….,需要手動打開串口後,才會顯示加載内核後的信息。 


七、Realtek方案 日志分析

8R系列上電時首先也會檢測DDR通訊,隻是不打印出來。 

在8R6X機芯上第一顆DDR出問題是不會有任何信息出來的,8R9X上則會打印一個H。上圖為8R6X的Log中,前面是有打印的,問題出在第二顆DDR上,CPU和它的通訊有問題。 

     上圖故障闆中測量各個關鍵點電壓正常,嘗試給主闆燒寫引導程序,可以寫入成功。嘗試燒寫主程序,升級後故障依舊,懷疑第二顆DDR損壞,更換後,開機正常。 

上面顯示程序在運行過程中丢失,一般對其重新升級主程序。之前8M系列也會有同樣的打印信息,對比起來記憶會更加深刻。 

上面顯示讀取NAND中的鏡像失敗,這種一般重新升級主程序即可,升級過程注意NAND壞塊數量,過多必須要更換。 

8R系列維修總結

1.  8R機芯無打印信息時可以首先用工具軟件升級Boot:能連接的情況下表明CPU和Flash沒有問題。不能連接則檢查CPU和Flash自身工作條件。 

2.  工具能連接但是無法寫入Boot,這類問題需要檢查CPU和DDR1(位号U2)之間的通訊是否正常-排阻或闆材。 

3.  Boot寫入正常但是仍無打引信息,這類問題需要檢查CPU和DDR2(位号U3)之間的通訊-排阻或闆材。 

4.  8R6X由于闆材問題占多數,所以在更換DDR或芯片前一定要測試排阻對地阻抗是否正常。


八、Hisi方案 日志分析

根據打印信息顯示,當前EEPROM中的屏參為19,而軟件支持屏參範圍隻到18 ,因此會出現黑屏問題。可能是由于升級了8200-8H80的軟件導緻。 

嘗試進入recovery模式重新升級,但是無法進入到recovery(有可能是已經進入,但是屏幕無法顯示),因此,使用Hitool工具重新燒寫boot程序,然後進入recovery模式,重新升級65G8210主程序後,故障排除。 

打印信息顯示:無法讀取eMMC,經分析,這種情況大部分可能是eMMC損壞,或者主芯片損壞,若依舊無法修複,則需考慮闆材問題。 


九、打印工具展示


十、升級小闆介紹 

  升級小闆實際上是一塊USB轉串口的轉接闆。通過它對主闆的Flash進行燒寫程序,就是利用它來建立電腦USB口和主闆主芯片串口之間地通訊。當前我們采用的方案為CH341A升級小闆和FT2232刷機盒子。 

   左上角有個開關,查看打印信息時候開關要打在UART一邊,即左邊 

部分8M系列的主闆需要把     RXD-SDA,TXD-SCL相連(如右圖)才能顯示出打印信息,通過将開關撥動到IIC即可。 


十一、打印工具安裝與調試

    我們常用的超級終端工具軟件 secureCRT,圖标為下圖,這是一款很強大的軟件。    作用:這款工具對我們的用處是亮化機器内部的工作狀态,把内部運行狀态,通過串口輸出,顯示出來,方便我們确定故障點。 

串口工具設置:首先要保證電腦上安裝了USB串口驅動程序CH341SER.EXE

方法為: 1.先把串口升級小闆插入USB口中    雙擊SETUP圖标(下圖一),會出現對話框(下圖二)    點擊 INSTALL,驅動會自動安裝,大約2s後會彈出對話框,顯示為驅動安裝成功,如圖三  安裝成功後,找到電腦的任務管理器,其中有端口一項,USB-SERIAL CH341A(COM3) ,其中COM3就是端口号,它會在以後的打印工具軟件的設置中用到

串口驅動程序安裝成功後,找到電腦的設備管理器---端口---USB-SERIAL CH341A(COM3) 

串口升級小闆驅動程序安裝完成之後,就可以配置打印工具,方法為:

1、雙擊仿真程序快捷方式,會出現的“快速連接” 如下圖 

2、在協議中選擇 Serial,然後選擇相應的端口(端口要和在任務管理器裡的端口要一緻,本機的端口為COM3),波特率為115200,然後流控全不選。 

3、最後點“連接”按鈕 

 打印工具設置完成後,隻要不換端口,會話選項隻需第一次配置即可,以後每次都會沿用上次配置。配置好以後會看到光标閃爍

注意:如果每次使用同一個USB口,那麼端口号就不會變,如果插在了不同的USB口上,端口号需要重新配置 


按上述配置完成後,可看到主闆運行的打印信息。