智能快速充電器硬件與軟件設(shè)計(jì)

智能快速充電器摘要：本文介紹了一種智能快速充電器的設(shè)計(jì)過(guò)程。該充電器基于Motorola公司的MC68HC908SR12單片機(jī)為控制核心，將SR12特有的模擬電路模塊、高精度A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線接口以及高速PWM等功能運(yùn)用到充電控制中，詳細(xì)講述了其硬件和軟件的設(shè)計(jì)過(guò)程，并從元器件篩選、PCB板繪制和軟件設(shè)計(jì)等方面介紹了該充電器抑制和防電磁干擾的措施。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)A/D轉(zhuǎn)換I2C總線傳感器電磁干擾1、引言

隨著便攜式設(shè)備不斷小型化、輕量化和高性能化，作為其電源的二次電池的使用率日益提高。我單位于1998年在對(duì)充電器市場(chǎng)調(diào)研后，設(shè)計(jì)開發(fā)了“ZXG－99型智能快速充電器”，1999年設(shè)計(jì)定型，同年投入生產(chǎn)，截止到2001年底，已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)了5000多部，取得了一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。今年又簽定了幾千部的生產(chǎn)合同，但是隨著產(chǎn)量的逐年增加，以及二次電池市場(chǎng)的不斷變化，該產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中的不足越來(lái)越明顯。主要有以下幾點(diǎn)：a．“ZXG－99型智能快速充電器”的中央微處理器選擇的是OTP型單片機(jī)，不具有片上FLASH存儲(chǔ)器，程序固化后不能更改，這在產(chǎn)品批量生產(chǎn)時(shí)十分不便，而且隨著市場(chǎng)上二次電池的充電特性不斷變化，設(shè)計(jì)人員要及時(shí)更改充電控制參數(shù)或開發(fā)新的充電算法，這樣對(duì)已出廠的產(chǎn)品只能更換新的MCU，增加了生產(chǎn)成本；b．“ZXG－99型智能快速充電器”只能對(duì)鎳鎘電池（Nicd）和鎳氫電池（NiMH）充電，沒(méi)有涉及鋰離子電池，主要原因是當(dāng)時(shí)鋰離子電池的普及率低，價(jià)格高。但是鋰離子電池具有較高的能量重量比和能量體積比、無(wú)記憶效應(yīng)、可多次重復(fù)充電、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，促進(jìn)了便攜式產(chǎn)品向更小更輕的方向發(fā)展，使得選用單節(jié)鋰離子電池供電的產(chǎn)品越來(lái)越多，同時(shí)其價(jià)格也越來(lái)越低。今后二次電池的主流將是鋰離子電池，作為一個(gè)完整的產(chǎn)品應(yīng)該將其納入到設(shè)計(jì)中；c．該OTP型單片機(jī)的A/D采樣值只有8位，在對(duì)電池進(jìn)行-△V檢測(cè)中精度不夠，不能對(duì)充電過(guò)程實(shí)行更精確的控制。在開發(fā)新型智能充電器中，首要環(huán)節(jié)就是中央微處理器MCU的選型?？紤]到既要增加產(chǎn)品的智能化和實(shí)用性，又要降低生產(chǎn)成本，最終決定選用Motorola公司新近推出的MC68HC908SR12作為新型智能快速充電器的MCU，這是因?yàn)镾R12具有模擬電路模塊、高精度A/D（10位）、I2C總線接口以及高速PWM等功能，特別適合開發(fā)電池充電器和SMBus智能電池，可極大的減少片外其它元器件的開銷，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的一致性和可靠性。2、概述2.1、功能特性?

以MC68HC908SR12單片機(jī)為控制核心；?

根據(jù)二次電池的充電特性，軟件智能識(shí)別鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）和鋰離子電池（Li+），選擇相應(yīng)的控制模塊和算法對(duì)其快速充電；?

采用最高端電壓Vmax、最高溫度Tmax、最長(zhǎng)充電時(shí)間tmax、電壓負(fù)增長(zhǎng)-△V、溫度變化率△T/△t等快速充電終止法；?

能對(duì)1～4節(jié)鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）單獨(dú)或同時(shí)充電；?

能對(duì)1～2節(jié)鋰離子電池（Li+）單獨(dú)或同時(shí)充電；?

充電速率，每0.1Ah的充電時(shí)間≤10min；?

對(duì)鎳鎘電池（Nicd）、鎳氫電池（NiMH）采用脈沖充電模式，消除記憶效應(yīng)；?

對(duì)鋰離子電池（Li+）采用恒流轉(zhuǎn)恒壓充電模式；?

使用具有I2C接口的高精度數(shù)字溫度傳感器LM92，檢測(cè)電池溫度；?

設(shè)有過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)；?

設(shè)有電池開路、短路、反接保護(hù)；?

快速充電結(jié)束后自動(dòng)轉(zhuǎn)入涓流充電模式。2.2、系統(tǒng)框圖該智能充電器以MC68HC908SR12單片機(jī)為控制核心，主要包括電源電路、恒流恒壓電路、溫度檢測(cè)電路、鍵盤響應(yīng)電路以及狀態(tài)顯示電路。圖1是其系統(tǒng)框圖。3、硬件設(shè)計(jì)3.1、電源電路使用開關(guān)電源作為充電器的供電設(shè)備。開關(guān)電源采用脈沖調(diào)制方式PWM（PulseWidthModulation）和MOSFET、BTS、IGBT等電子器件進(jìn)行設(shè)計(jì)。開關(guān)電源集成化程度較高，具有調(diào)壓、限流、過(guò)熱保護(hù)等功能。同線性電源相比其輸入電壓范圍寬（通?？蛇_(dá)交流85～265V）、體積小、重量輕、效率高。其缺點(diǎn)是有脈沖擾動(dòng)干擾，設(shè)計(jì)電路板時(shí)采用同主控板隔離和添加屏蔽罩等措施，來(lái)抑制干擾。3.2、恒流恒壓電路恒流恒壓電路是智能充電器的關(guān)鍵部分。圖2是其電路原理圖。恒流恒壓電路由SR12單片機(jī)片內(nèi)模擬電路模塊和片外的MOSFET開關(guān)管、肖特基二極管、濾波電感、濾波電容等器件組成。模擬電路模塊是SR12的特有部件，圖3為它的結(jié)構(gòu)框圖。它由輸入多路開關(guān)、兩組可程控放大器、片內(nèi)溫度傳感器、電流檢測(cè)電路等組成?？沙炭胤糯笃骺偡糯蟊稊?shù)為1～256。放大器的輸入可選擇為兩路模擬輸入腳（ATD0、ATD1）、片內(nèi)溫度傳感器、模擬地輸入（VSSAM）。ATD0和VSSAM間可接一個(gè)電流檢測(cè)電阻，用于測(cè)量外部電流，它還連接至電流檢測(cè)電路，可在電流超過(guò)指定值時(shí)產(chǎn)生中斷并輸出信號(hào)。在充電開始前的預(yù)處理階段，根據(jù)不同的電池，軟件選擇相應(yīng)的充電算法，將通道選擇控制字寫入SR12單片機(jī)的AMCR寄存器中，將兩級(jí)可程控運(yùn)算放大器的增益值寫入AMGCR寄存器中。充電開始后，軟件定時(shí)采集采樣電阻Rsense上的電壓值，經(jīng)過(guò)計(jì)算，設(shè)置SR12單片機(jī)PWM的輸出參數(shù)。同時(shí)，電流檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)充電電流，在電流超過(guò)指定值時(shí)產(chǎn)生中斷并將SR12單片機(jī)的PTC0/PWM0/CD端口置為低電平，及時(shí)關(guān)斷充電電流，實(shí)現(xiàn)恒流恒壓的充電控制。500)this.style.width=500;"onmousewheel="returnbbimg(this)">"border=0>設(shè)計(jì)中為了減小電流的脈動(dòng)，降低輸出紋波，在體積和成本允許的情況下設(shè)計(jì)選用飽和電流比較大的電感，因?yàn)楫?dāng)磁芯接近飽和時(shí)損耗增大，會(huì)降低轉(zhuǎn)換效率。電感的飽和電流至少應(yīng)大于充電回路中的峰值電流。同時(shí)，電感的直流電阻會(huì)消耗一定的功率，在體積和成本許可的情況下設(shè)計(jì)選用直流電阻盡量小的電感。另外對(duì)于低噪聲應(yīng)用，為降低電源的EMI，設(shè)計(jì)選用具有閉合磁芯的電感。設(shè)計(jì)中選擇濾波電容的主要依據(jù)是系統(tǒng)對(duì)電源紋波的要求。濾波電容的等效串聯(lián)電阻（ESR）是造成輸出紋波的主要因素，而且也會(huì)影響到轉(zhuǎn)換效率，設(shè)計(jì)選用低ESR的電容。陶瓷電容和鉭電解電容具有較低的ESR，也可選用低ESR的鋁電解電容，但應(yīng)盡量避免標(biāo)準(zhǔn)鋁電解電容。容量一般在10μF～100μF，對(duì)于較重的負(fù)載設(shè)計(jì)選取大一點(diǎn)的電容。較大容量的濾波電容有利于改善輸出紋波和瞬態(tài)響應(yīng)。在每次充電周期結(jié)束后，充電環(huán)路中可以觀察到振蕩現(xiàn)象。這是由于電感中的能量全部釋放給負(fù)載后，在電感自身的寄生電容和引腳分布電容中還儲(chǔ)存有一定的能量，在這些能量的作用下，電容和電感構(gòu)成的諧振回路將發(fā)生振蕩，部分能量將以電磁波的形式向外輻射出去，造成對(duì)SR12單片機(jī)和其它電路的干擾，在對(duì)噪聲敏感的設(shè)計(jì)應(yīng)用中必須對(duì)其加以抑制。在充電回路中接入肖特基二極管D14來(lái)抑制這種EMI。具體做法是，當(dāng)電感中的能量釋放完畢后，通過(guò)D14使諧振電路處于臨界阻尼或過(guò)阻尼狀態(tài)，將剩余能量消耗在D14上，減小電磁輻射，確保SR12單片機(jī)正常工作。同時(shí)，肖特基二極管D14的另一重要作用是吸收電感的反向電動(dòng)勢(shì)，保護(hù)MOSFET開關(guān)管Q6。3.3、溫度檢測(cè)電路在快速充電過(guò)程中，電池的溫度會(huì)隨著充電容量的增加而上升，尤其在接近充電終止時(shí)，溫度變化率△T/△t最大，該特性是判斷電池是否充滿的主要條件之一，因此，及時(shí)、快速和準(zhǔn)確地檢測(cè)電池的溫度變化是本電路的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)選用集成電路溫度傳感器LM92檢測(cè)電池溫度，圖4為其電路原理圖。同時(shí)，利用SR12單片機(jī)的內(nèi)部溫度傳感器概略監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，其測(cè)溫范圍-20℃～70℃。

圖4溫度檢測(cè)電路原理圖以往的充電器均多使用熱敏電阻作為溫度傳感器，在本設(shè)計(jì)中為何舍棄，這是因?yàn)闊崦綦娮璧碾妷狠敵雠c溫度并非成線性比，在高溫時(shí)的電壓變化率比較小，不易分辨，而且需依靠查表或加設(shè)電路才能得知輸出電壓與溫度的關(guān)系，其產(chǎn)品一致性差，在出廠前需要校正，增加成本。集成電路溫度傳感器的參數(shù)輸出是與溫度成線性比，兩者之間的關(guān)系可以用公式來(lái)表達(dá)，故即使在較高的溫度范圍內(nèi)，集成電路溫度傳感器也具有很高的準(zhǔn)確度，設(shè)計(jì)中需要較少的芯片支持，有助于節(jié)省印刷電路板的板面空間，簡(jiǎn)化部分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，加快產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。LM92是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司出品的單片高精度數(shù)字溫度傳感器。其內(nèi)部的12位溫度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可將被感應(yīng)溫度的模擬量轉(zhuǎn)換為0.0625℃量化間隔的數(shù)字量，常溫下精度可達(dá)±0.33℃，并可與用戶設(shè)置的溫度點(diǎn)進(jìn)行比較。其片內(nèi)寄存器可以設(shè)置高/低的溫度窗口門限及臨界溫度告警門限，當(dāng)溫度偏離設(shè)置門限時(shí)，漏級(jí)開路中斷INT及臨界溫度告警T_CRIT_A輸出有效信號(hào)。通過(guò)I2C總線接口可對(duì)該傳感器的內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀/寫操作，最多可允許4片LM92掛接在同一條串行總線上。MC68HC908SR12單片機(jī)具有I2C接口控制模塊，使用通道0（SDA0和SCL0），可十分方便地同溫度傳感器LM92連接。圖4為溫度檢測(cè)電路原理圖。LM92采用I2C串行總線和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)同MC68HC908SR12單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中LM92為從器件，通過(guò)數(shù)據(jù)輸入、輸出線SDA以及時(shí)鐘信號(hào)線SCL與總線相連。其傳輸時(shí)序如圖5所示。當(dāng)SCL保持高電平時(shí)，SDA從高電平到低電平的跳變作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始信號(hào)，隨后傳送LM92的地址信息和讀/寫控制位。地址信息的格式為：

根據(jù)A1A0的不同編碼，最多可允許4片LM92掛接在同一條串行總線上，分別對(duì)應(yīng)四節(jié)充電電池。讀/寫控制位為1表示對(duì)LM92進(jìn)行讀操作，為0表示進(jìn)行寫操作。每個(gè)字節(jié)傳送結(jié)束，要收到接收數(shù)據(jù)一方的應(yīng)答信號(hào)（ACK）后方可開始下一步操作。最后，在SCL保持高電平的情況下，SDA從低電平到高電平的跳變作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)束信號(hào)。

具體操作過(guò)程是：MC68HC908SR12單片機(jī)首先傳送開始信號(hào)，接著寫入芯片地址信息和讀/寫控制位，之后寫入要訪問(wèn)的片內(nèi)寄存器地址，當(dāng)收到LM92的應(yīng)答信號(hào)（ACK）后，再次傳送開始信號(hào)，并寫入芯片地址信息和讀/寫控制位，當(dāng)收到LM92的應(yīng)答信號(hào)（ACK）后，可讀/寫被訪問(wèn)寄存器的數(shù)據(jù)，最后傳送結(jié)束信號(hào)。

3.4、鍵盤響應(yīng)電路設(shè)計(jì)鍵盤響應(yīng)電路時(shí)，使用MC68HC908SR12單片機(jī)PORTD（PTD6和PTD7）端口的鍵盤中斷功能（KBI）。根據(jù)實(shí)際情況，在MC68HC908SR12單片機(jī)的鍵盤中斷使能寄存器KBIER中寫入相應(yīng)的值，寫入“1”表示中斷允許，寫入“0”表示不能中斷。鍵盤中斷允許的端口，MC68HC908SR12單片機(jī)將對(duì)其內(nèi)部上拉30kΩ的電阻，這樣鍵盤響應(yīng)電路的設(shè)計(jì)十分簡(jiǎn)潔，要注意的是應(yīng)用軟件中要增加鍵盤消抖動(dòng)子程序，防止誤操作。3.5、狀態(tài)顯示電路

同樣，狀態(tài)顯示電路的設(shè)計(jì)使用了MC68HC908SR12單片機(jī)PORTA（PTA0～PTA5）端口的LED直接驅(qū)動(dòng)功能。編程時(shí)首先設(shè)置PORTA的工作狀態(tài)，在LED控制寄存器LEDA中寫入相應(yīng)的值，寫入“1”表示可直接驅(qū)動(dòng)LED，寫入“0”表示作為標(biāo)準(zhǔn)I/O端口。在充電的每個(gè)階段均有狀態(tài)顯示，如：電池處于正在充電狀態(tài)、電池因溫度過(guò)高進(jìn)入溫控狀態(tài)、電池快充結(jié)束轉(zhuǎn)入涓流充電狀態(tài)等。4、軟件設(shè)計(jì)

本智能快速充電器的軟件設(shè)計(jì)思想是：各個(gè)功能組件實(shí)現(xiàn)模塊化編程，軟件流程采用中斷工作方式。目的是使應(yīng)用軟件流程清晰，可讀性強(qiáng)，易于功能調(diào)試以及產(chǎn)品的維護(hù)和升級(jí)。本軟件主要由初始化、預(yù)處理、快速充電和涓流充電四個(gè)部分組成。其流程如圖6所示。4.1、初始化在程序的初始階段應(yīng)首先對(duì)MC68HC908SR12單片機(jī)進(jìn)行初始化操作，包括設(shè)置I/O端口的輸入輸出狀態(tài)，設(shè)置PLL鎖相環(huán)電路參數(shù)，設(shè)置TIM定時(shí)器參數(shù)等等。4.2、預(yù)處理

預(yù)處理階段是進(jìn)入快速充電前的準(zhǔn)備工作。

程序初始化后，首先利用MC68HC908SR12單片機(jī)的內(nèi)部溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度。環(huán)境溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，均不能夠?qū)﹄姵剡M(jìn)行充電，否則將損傷電池。例如：鋰離子電池（Li+）的適宜充電溫度范圍在2.5℃～50℃之間。

然后，設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換參數(shù)和通道，檢測(cè)電池的端電壓。將檢測(cè)數(shù)據(jù)同理論經(jīng)驗(yàn)值比較，判斷電池的類別以及是否連接正確。對(duì)端電壓低的電池，采用短時(shí)間的脈動(dòng)電流充電，這樣有利于激活電池內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)，部分恢復(fù)受損的電池單元。對(duì)端電壓在標(biāo)稱范圍內(nèi)的電池選擇相應(yīng)的充電控制模塊和算法，對(duì)端電壓不在標(biāo)稱范圍內(nèi)的電池，軟件自動(dòng)將其剔除。4.3、快速充電

按預(yù)定的充電控制模塊和算法設(shè)置MC68HC908SR12單片機(jī)PWM的控制寄存器PWMCR、時(shí)鐘寄存器PWMCCR以及數(shù)據(jù)寄存器PWMDR0～PWMDR2，打開中斷使能位，開始快速充電。

快速充電時(shí)，MC68HC908SR12單片機(jī)必須不斷檢測(cè)以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：電路是否出現(xiàn)斷路、電池是否出現(xiàn)不均衡現(xiàn)象、電池是否達(dá)到規(guī)定的安全電壓、電池是否溫度過(guò)高、電池是否滿足-△V或△T/△t條件。

其中電池的斷路主要通過(guò)檢測(cè)采樣電阻Rsense上的電流大小來(lái)判斷。而且為了避免誤判斷，應(yīng)該反復(fù)檢測(cè)。當(dāng)出現(xiàn)斷路時(shí)，應(yīng)重新返回預(yù)處理階段。斷路的判斷時(shí)機(jī)應(yīng)該在電池端電壓已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值的情況下進(jìn)行，否則在電池端電壓沒(méi)有達(dá)到預(yù)定值的情況下，充電電流比較小，可能出現(xiàn)誤判斷。

均衡充電是本智能充電器的另一個(gè)重要特點(diǎn)。在充電的過(guò)程中，由于電池的質(zhì)量不相同，容量小、質(zhì)量差的電池端電壓在充入相同電量后會(huì)出現(xiàn)電壓增長(zhǎng)比另一個(gè)電池多的情況，如果不采取措施，它們的電壓差將會(huì)增大，以至其中一個(gè)電池很快達(dá)到規(guī)定的安全電壓，充電過(guò)程也將被迫停止。此時(shí)應(yīng)該停充電壓高的電池，即均衡充電。這樣有利于恢復(fù)電池內(nèi)受損的單元，使充電過(guò)程能順利地進(jìn)行下去。

電池的端電壓檢測(cè)使用MC68HC908SR12單片機(jī)的片上10位高精度A/D模塊，采用中斷控制方式，這樣可節(jié)省MC68HC908SR12單片機(jī)在A/D轉(zhuǎn)換期間的等待時(shí)間。端電壓檢測(cè)的數(shù)據(jù)，通過(guò)充電算法計(jì)算電池的電壓負(fù)增長(zhǎng)-△V是否滿足快速充電終止條件，時(shí)實(shí)修改MC68HC908SR12單片機(jī)PWM的輸出參數(shù)，控制充電電流的大小。

電池的溫度檢測(cè)在端電壓檢測(cè)之后進(jìn)行。MC68HC908SR12單片機(jī)通過(guò)設(shè)置不同的地址編碼（A1A0），訪問(wèn)相應(yīng)的數(shù)字溫度傳感器LM92，讀取溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)充電算法計(jì)算電池的溫度變化率△T/△t是否滿足快速充電終止條件，時(shí)實(shí)修改MC68HC908SR12單片機(jī)PWM的輸出參數(shù)，控制充電電流的大小。為了防止電池被沖壞，在電池電壓到達(dá)最高端電壓Vmax或最高溫度Tmax時(shí)應(yīng)立刻停止充電，否則會(huì)損壞電池。4.4、涓流充電

快速充電結(jié)束后，MC68HC908SR12單片機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)入涓流充電模式，補(bǔ)償電池因自放電而損失的電量，這樣可使電池總處于充足電的狀態(tài)。

5、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的設(shè)計(jì)和調(diào)試，以MC68HC908SR12單片機(jī)為控制核心的智能快速充電器已能正常工作。由于SR12具有良好的性能價(jià)格比，將其特有的模擬電路模塊、高精度A/D轉(zhuǎn)換、I2C總線接口以及高速PWM等功能運(yùn)用到充電控制中，有效使用了SR12的片內(nèi)外功能，增加產(chǎn)品的智能化和實(shí)用性，節(jié)省了產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的一致性和可靠性。附錄資料：不需要的可以自行刪除電腦故障檢測(cè)及維修方法軟件調(diào)試的方法和建議1、操作系統(tǒng)方面。主要的調(diào)整內(nèi)容是操作系統(tǒng)的啟動(dòng)文件、系統(tǒng)配置參數(shù)、組件文件、病毒等。修復(fù)操作系統(tǒng)啟動(dòng)文件。1)對(duì)于Windows9x系統(tǒng)，可用SYS命令來(lái)修復(fù)（要保證MSDOS.SYS的大小在1KB以上），但要求，在修復(fù)之前應(yīng)保證分區(qū)參數(shù)是正確的。這可使用諸如DiskMap之類的軟件實(shí)現(xiàn)；2)對(duì)于Windows2000/XP系統(tǒng)，有兩種方法――修復(fù)啟動(dòng)文件，使用fixboot命令；修復(fù)主引導(dǎo)記錄，使用fixmbr命令。調(diào)整操作系統(tǒng)配置文件。A.對(duì)于Windows9x系統(tǒng)，可用的工具很多，如：Msconfig命令、系統(tǒng)文件檢查器、注冊(cè)表備份和恢復(fù)命令（scanreg.exe，它要求在DOS環(huán)境下運(yùn)行。另外如果要用scanreg.exe恢復(fù)注冊(cè)表，最好使用所列出的恢復(fù)菜單中的第二個(gè)備份文件）等；B.對(duì)于Windows2000系統(tǒng)，可用的工具與Windows9x相比比較少，但某些調(diào)試命令可用Win98中的一些命令（如win98下的Msconfig命令，就可用在windows2000下）；C.對(duì)于WindowsXP系統(tǒng)，可用的工具主要是Msconfig命令；D.調(diào)整電源管理和有關(guān)的服務(wù)，可以使用的命令是，在“運(yùn)行”文本框中輸入gpedit.msc來(lái)進(jìn)行；E.所有操作系統(tǒng)的調(diào)試，都可通過(guò)控制面板、設(shè)備管理器、計(jì)算機(jī)管理器（Windows9x系統(tǒng)無(wú)）來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試。軟件調(diào)試的方法和建議組件文件（包括.DLL、.VXD等）的修復(fù)A.通過(guò)添加刪除程序來(lái)重新安裝；B.通過(guò)從.CAB文件中提取安裝；C.可用系統(tǒng)文件檢查器（sfc.exe命令）來(lái)修復(fù)有錯(cuò)誤的文件；D.從好的機(jī)器上拷貝覆蓋。檢查系統(tǒng)中的病毒。建議使用命令行方式下的病毒查殺軟件，并能直接訪問(wèn)諸如NTFS分區(qū)軟件調(diào)試的方法和建議2、設(shè)備驅(qū)動(dòng)安裝與配置方面。主要調(diào)整設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是否與設(shè)備匹配、版本是否合適、相應(yīng)的設(shè)備在驅(qū)動(dòng)程序的作用下能否正常響應(yīng)。A.最好先由操作系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別（特別要求的除外，如一些有特別要求的顯示卡驅(qū)動(dòng)、聲卡驅(qū)動(dòng)、非即插即用設(shè)備的驅(qū)動(dòng)等），而后考慮強(qiáng)行安裝。這樣有利于判斷設(shè)備的好壞；B.如果有操作系統(tǒng)自帶的驅(qū)動(dòng)，則先使用，仍不能正?；虿荒軡M足應(yīng)用需要，則使用設(shè)備自帶的驅(qū)動(dòng)；C.更換設(shè)備，應(yīng)先卸載驅(qū)動(dòng)再更換。卸載驅(qū)動(dòng)，可從設(shè)備管理器中卸載；再?gòu)陌踩Ｊ较滦遁d；進(jìn)而在INF目錄中刪除；最后通過(guò)注冊(cè)表卸載；D.更新驅(qū)動(dòng)時(shí)，如直接升級(jí)有問(wèn)題，須先卸載再更新。軟件調(diào)試的方法和建議3、磁盤狀況方面。檢查磁盤上的分區(qū)是否能訪問(wèn)、介質(zhì)是否有損壞、保存在其上的文件是否完整等。可用的調(diào)整工具：A.DiskMap，方便地找回正確的分區(qū)；B.Fdisk及Fdisk/MDR，檢查分區(qū)是否正確及使主引導(dǎo)記錄恢復(fù)到原始狀態(tài)；C.當(dāng)硬盤容量大于64GB時(shí)，如果要重新分區(qū)或查看分區(qū)，要求使用隨機(jī)附帶的磁盤分區(qū)軟盤中的Fdisk命令。這個(gè)命令可用windowsMe下的Fdisk命令來(lái)代替；D.Format、Scandisk、廠商提供的磁盤檢測(cè)程序，檢查磁盤介質(zhì)是否有壞道；E.文件不完整時(shí)，要求對(duì)不完整的文件先進(jìn)行改名，再用在“操作系統(tǒng)方面”中所述的方法重建。軟件調(diào)試的方法和建議4、應(yīng)用軟件方面。如應(yīng)用軟件是否與操作系統(tǒng)或其它應(yīng)用有兼容性的問(wèn)題、使用與配置是否與說(shuō)明手冊(cè)中所述的相符、應(yīng)用軟件的相關(guān)程序、數(shù)據(jù)等是否完整等；5、BIOS設(shè)置方面。1)在必要時(shí)應(yīng)先恢復(fù)到最優(yōu)狀態(tài)。建議：在維修時(shí)先把BIOS恢復(fù)到最優(yōu)狀態(tài)（一般是出廠時(shí)的狀態(tài)），然后根據(jù)應(yīng)用的需要，逐步設(shè)置到合適值。2)BIOS刷新不一定要刷新到最新版，有時(shí)應(yīng)考慮降低版本。軟件調(diào)試的方法和建議6、重建系統(tǒng)。在硬件配置正確，并得到用戶許可時(shí)，可通過(guò)重建系統(tǒng)的方法來(lái)判斷操作系統(tǒng)之類軟件故障，在用戶不同意的情況下，建議使用自帶的硬盤，來(lái)進(jìn)行重建系統(tǒng)的操作。在這種情況下，最好重建系統(tǒng)后，逐步復(fù)原到用戶原硬盤的狀態(tài)，以便判斷故障點(diǎn)。1)重建系統(tǒng)，須以一鍵恢復(fù)為主，其次是恢復(fù)安裝，最后是完全重新安裝。恢復(fù)安裝的方法：對(duì)于Windows9x系統(tǒng)，直接從光盤安裝，或執(zhí)行tools\sysrec\pcrestor.bat，即可實(shí)現(xiàn)恢復(fù)安裝。在進(jìn)行恢復(fù)安裝時(shí)，可能由于的存在而影響安裝過(guò)程的正常進(jìn)行，這時(shí)，可在Windows目錄下，刪除后，再重新安裝。另一種恢復(fù)安裝，是將根目錄下的System.1st改名為System.dat后覆蓋掉Windows目錄下的同名文件，之后重啟即可。但這種方法，不是真正意義上的重新安裝，而類似于完全重新安裝。對(duì)于WindowsXP或Windows2000系統(tǒng)，直接使用其安裝光盤啟動(dòng)，在安裝界面中選擇修復(fù)安裝，選擇R時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)選項(xiàng)：一是快速修復(fù)，對(duì)于簡(jiǎn)單問(wèn)題用此選擇；另一是故障修復(fù)臺(tái)，只要選擇正確的安裝目錄就可啟用故障修復(fù)臺(tái)。故障修復(fù)臺(tái)界面類似于DOS界面。2)為保證系統(tǒng)干凈，在安裝前，執(zhí)行Fdisk/MBR命令（也可用C）。必要時(shí)，在此之后執(zhí)行Format<驅(qū)動(dòng)器盤符>/u[/s]命令。3)一定要使用隨機(jī)版的或正版的操作系統(tǒng)安裝介質(zhì)進(jìn)行安裝。引發(fā)硬件故障的原因1．硬件本身質(zhì)量不佳。粗糙的生產(chǎn)工藝、劣質(zhì)的制作材料、非標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格尺寸等都是引發(fā)故障的隱藏因素。由此常常引發(fā)板卡上元件焊點(diǎn)的虛焊脫焊、插接件之間接觸不良、連接導(dǎo)線短路斷路等故障。2．人為因素影響。操作人員的使用習(xí)慣和應(yīng)用水平也不容小覷，例如帶電插拔設(shè)備、設(shè)備之間錯(cuò)誤的插接方式、不正確的BIOS參數(shù)設(shè)置等均可導(dǎo)致硬件故障。3．使用環(huán)境影響。這里的環(huán)境可以包括溫度、濕度、灰塵、電磁干擾、供電質(zhì)量等方面。每一方面的影響都是嚴(yán)重的，例如過(guò)高的環(huán)境溫度無(wú)疑會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的性能等等。4．其他影響。由于設(shè)備的正常磨損和硬件老化也常常引發(fā)硬件故障。檢修硬件故障的原則1．先軟件后硬件電腦發(fā)生故障后，一定要在排除軟件方面的原因（例如系統(tǒng)注冊(cè)表?yè)p壞、BIOS參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、硬盤主引導(dǎo)扇區(qū)損壞等）后再考慮硬件原因，否則很容易走彎路。2．先外設(shè)后主機(jī)由于外設(shè)原因引發(fā)的故障往往比較容易發(fā)現(xiàn)和排除，可以先根據(jù)系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)信息檢查鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等外部設(shè)備的各種連線和本身工作狀況。在排除外設(shè)方面的原因后，再來(lái)考慮主機(jī)。3．先電源后部件作為電腦主機(jī)的動(dòng)力源泉，電源的作用很關(guān)鍵。電源功率不足、輸出電壓電流不正常等都會(huì)導(dǎo)致各種故障的發(fā)生。因此，應(yīng)該在首先排除電源的問(wèn)題后再考慮其他部件。4．先簡(jiǎn)單后復(fù)雜目前的電腦硬件產(chǎn)品并不像我們想象的那么脆弱、那么容易損壞。因此在遇到硬件故障時(shí)，應(yīng)該從最簡(jiǎn)單的原因開始檢查。如各種線纜的連接情況是否正常、各種插卡是否存在接觸不良的情況等。在進(jìn)行檢修硬件故障的步驟1．軟件排障還原BIOS參數(shù)至缺省設(shè)置（開機(jī)后按[Del]鍵進(jìn)入BIOS設(shè)置窗口→選中“LoadOptimizedDefaults”項(xiàng)→回車后按[Y]鍵確認(rèn)→保存設(shè)置退出）；恢復(fù)注冊(cè)表（開機(jī)后按[F8]鍵→在啟動(dòng)菜單中選擇“Commandpromptonly”方式啟動(dòng)至純DOS模式下→鍵入“scanreg/restore”命令→選擇一個(gè)機(jī)器正常使用時(shí)的注冊(cè)表備份文件進(jìn)行恢復(fù)）；排除硬件資源沖突（右擊[我的電腦]→[屬性]→在[設(shè)備管理器]標(biāo)簽下找到并雙擊標(biāo)有黃色感嘆號(hào)的設(shè)備名稱→在[資源]標(biāo)簽下取消“使用自動(dòng)的設(shè)置”選項(xiàng)并單擊[更改設(shè)置]按鈕→找到并分配一段不存在沖突的資源）。檢修硬件故障的步驟2．用診斷軟件測(cè)試使用專門檢查、診斷硬件故障的工具軟件來(lái)幫助查找故障的原因，如NortonTools（諾頓工具箱）等。診斷軟件不但能夠檢查整機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)部件（如CPU、內(nèi)存、主板,硬盤等）的運(yùn)行狀況，還能檢查整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)工作能力。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題會(huì)給出詳盡的報(bào)告信息，便于我們尋找故障原因和排除故障。3．直接觀察即通過(guò)看、聽、摸、嗅等方式檢查比較明顯的故障。例如根據(jù)BIOS報(bào)警聲或Debug卡判斷故障發(fā)生的部位；觀察電源內(nèi)是否有火花、異常聲音；檢查各種插頭是否松動(dòng)、線纜是否破損、斷線或碰線；電路板上的元件是否發(fā)燙、燒焦、斷裂、脫焊虛焊；各種風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常等。有的故障現(xiàn)象時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，可用橡皮榔頭輕敲有關(guān)元件，觀察故障現(xiàn)象的變化情況，以確定故障位置。檢修硬件故障的步驟4．插拔替換初步確定發(fā)生故障的位置后，可將被懷疑的部件或線纜重新插拔，以排除松動(dòng)或接觸不良的原因。例如將板卡拆下后用橡皮擦擦拭金手指，然后重新插好；將各種線纜重新插拔等。如果經(jīng)過(guò)插拔后不能排除故障，可使用相同功能型號(hào)的板卡替換有故障的板卡，以確定板卡本身已經(jīng)損壞或是主板的插槽存在問(wèn)題。然后根據(jù)情況更換板卡。5．系統(tǒng)最小化最嚴(yán)重的故障是機(jī)器開機(jī)后無(wú)任何顯示和報(bào)警信息，應(yīng)用上述方法已無(wú)法判斷故障產(chǎn)生的原因。這時(shí)我們可以采取最小系統(tǒng)法進(jìn)行診斷，即只安裝CPU、內(nèi)存、顯卡、主板。如果不能正常工作，則在這四個(gè)關(guān)鍵部件中采用替換法查找存在故障的部件。如果能正常工作，再接硬盤……以此類推，直到找出引發(fā)故障的罪魁禍?zhǔn)?。硬件檢修方法1、觀察法觀察，是維修判斷過(guò)程中第一要法，它貫穿于整個(gè)維修過(guò)程中。觀察不僅要認(rèn)真，而且要全面。要觀察的內(nèi)容包括：a、周圍的環(huán)境；b、硬件環(huán)境。包括接插頭、座和槽等；c、軟件環(huán)境；d、用戶操作的習(xí)慣、過(guò)程硬件檢修方法2、最小系統(tǒng)法最小系統(tǒng)是指，從維修判斷的角度能使電腦開機(jī)或運(yùn)行的最基本的硬件和軟件環(huán)境。最小系統(tǒng)有兩種形式：硬件最小系統(tǒng)：由電源、主板和CPU組成。在這個(gè)系統(tǒng)中，沒(méi)有任何信號(hào)線的連接，只有電源到主板的電源連接。在判斷過(guò)程中是通過(guò)聲音來(lái)判斷這一核心組成部分是否可正常工作；軟件最小系統(tǒng)：由電源、主板、CPU、內(nèi)存、顯示卡/顯示器、鍵盤和硬盤組成。這個(gè)最小系統(tǒng)主要用來(lái)判斷系統(tǒng)是否可完成正常的啟動(dòng)與運(yùn)行。硬件檢修方法對(duì)于軟件最小環(huán)境，就“軟件”有以下幾點(diǎn)要說(shuō)明：a、硬盤中的軟件環(huán)境，保留著原先的軟件環(huán)境，只是在分析判斷時(shí)，根據(jù)需要進(jìn)行隔離如卸載、屏蔽等）。保留原有的軟件環(huán)境，主要是用來(lái)分析判斷應(yīng)用軟件方面的問(wèn)題b、硬盤中的軟件環(huán)境，只有一個(gè)基本的操作系統(tǒng)環(huán)境（可能是卸載掉所有應(yīng)用，或是重新安裝一個(gè)干凈的操作系統(tǒng)），然后根據(jù)分析判斷的需要，加載需要的應(yīng)用。需要使用一個(gè)干凈的操作系統(tǒng)環(huán)境，是要判斷系統(tǒng)問(wèn)題、軟件沖突或軟、硬件間的沖突問(wèn)題。c、在軟件最小系統(tǒng)下，可根據(jù)需要添加或更改適當(dāng)?shù)挠布?。如：在判斷啟?dòng)故障時(shí)，由于硬盤不能啟動(dòng)，想檢查一下能否從其它驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)。這時(shí)，可在軟件最小系統(tǒng)下加入一個(gè)軟驅(qū)或干脆用軟驅(qū)替換硬盤來(lái)檢查。又如：在判斷音視頻方面的故障時(shí)，應(yīng)需要在軟件最小系統(tǒng)中加入聲卡；在判斷網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題時(shí)，就應(yīng)在軟件最小系統(tǒng)中加入網(wǎng)卡等。最小系統(tǒng)法，主要是要先判斷在最基本的軟、硬件環(huán)境中，系統(tǒng)是否可正常工作。如果不能正常工作，即可判定最基本的軟、硬件部件有故障，從而起到故障隔離的作用。硬件檢修方法3、逐步添加/去除法逐步添加法，以最小系統(tǒng)為基礎(chǔ)，每次只向系統(tǒng)添加一個(gè)部件/設(shè)備或軟件，來(lái)檢查故障現(xiàn)象是否消失或發(fā)生變化，以此來(lái)判斷并定位故障部位。逐步去除法，正好與逐步添加法的操作相反。逐步添加/去除法一般要與替換法配合，才能較為準(zhǔn)確地定位故障部位。4、隔離法是將可能防礙故障判斷的硬件或軟件屏蔽起來(lái)的一種判斷方法。它也可用來(lái)將懷疑相互沖突的硬件、軟件隔離開以判斷故障是否發(fā)生變化的一種方法。軟硬件屏蔽，對(duì)于軟件來(lái)說(shuō)，即是停止其運(yùn)行，或者是卸載；對(duì)于硬件來(lái)說(shuō)，是在設(shè)備管理器中，禁用、卸載其驅(qū)動(dòng)，或干脆將硬件從系統(tǒng)中去除。硬件檢修方法5、替換法替換法是用好的部件去代替可能有故障的部件，以判斷故障現(xiàn)象是否消失的一種維修方法。好的部件可以是同型號(hào)的，也可能是不同型號(hào)的。替換的順序一般為：a、根據(jù)故障的現(xiàn)象或故障類別，來(lái)考慮需要進(jìn)行替換的部件或設(shè)備；b、按先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的順序進(jìn)行替換。如：先內(nèi)存、CPU，后主板，又如要判斷打印故障時(shí)，可先考慮打印驅(qū)動(dòng)是否有問(wèn)題，再考慮打印電纜是否有故障，最后考慮打印機(jī)或并口是否有故障等；c、最先考查與懷疑有故障的部件相連接的連接線、信號(hào)線等，之后是替換懷疑有故障的部件，再后是替換供電部件，最后是與之相關(guān)的其它部件。d、從部件的故障率高低來(lái)考慮最先替換的部件。故障率高的部件先進(jìn)行替換。硬件檢修方法6、比較法比較法與替換法類似，即用好的部件與懷疑有故障的部件進(jìn)行外觀、配置、運(yùn)行現(xiàn)象等方面的比較，也可在兩臺(tái)電腦間進(jìn)行比較，以判斷故障電腦在環(huán)境設(shè)置，硬件配置方面的不同，從而找出故障部位。7、升降溫法可在用戶同意的情況下，設(shè)法降低電腦的通風(fēng)能力，靠電腦自身的發(fā)熱來(lái)升溫；降溫的方法有：1）一般選擇環(huán)境溫度較低的時(shí)段，如一清早或較晚的時(shí)間；2）使電腦停機(jī)12~24小時(shí)以上等方法實(shí)現(xiàn)；3）用電風(fēng)扇對(duì)著故障機(jī)吹，以加快降溫速度。8、敲打法敲打法一般用在懷疑電腦中的某部件有接觸不良的故障時(shí)，通過(guò)振動(dòng)、適當(dāng)?shù)呐で?，甚或用橡膠錘敲打部件或設(shè)備的特定部件來(lái)使故障復(fù)現(xiàn)，從而判斷故障部件的一種維修方法。硬件檢修方法9、對(duì)電腦產(chǎn)品進(jìn)行清潔有些電腦故障，往往是由于機(jī)器內(nèi)灰塵較多引起的，這就要求我們?cè)诰S修過(guò)程中，注意觀察故障機(jī)內(nèi)、外部是否有較多的灰塵，如果是，應(yīng)該先進(jìn)行除塵，再進(jìn)行后續(xù)的判斷維修。在進(jìn)行除塵操作中，以下幾個(gè)方面要特別注意：a、注意風(fēng)道的清潔b、注意風(fēng)扇的清潔風(fēng)扇的清潔過(guò)程中，最好在清除其灰塵后，能在風(fēng)扇軸處，點(diǎn)一點(diǎn)兒鐘表油，加強(qiáng)潤(rùn)滑。c、注意接插頭、座、槽、板卡金手指部分的清潔金手指的清潔，可以用橡皮擦拭金手指部分，或用酒精棉擦拭也可以。插頭、座、槽的金屬引腳上的氧化現(xiàn)象的去除：一是用酒精擦拭，一是用金屬片（如小一字改錐）在金屬引腳上輕輕刮擦。d、注意大規(guī)模集成電路、元器件等引腳處的清潔清潔時(shí)，應(yīng)用小毛刷或吸塵器等除掉灰塵，同時(shí)要觀察引腳有無(wú)虛焊和潮濕的現(xiàn)象，元器件是否有變形、變色或漏液現(xiàn)象。e、注意使用的清潔工具清潔用的工具，首先是防靜電的。如清潔用的小毛刷，應(yīng)使用天然材料制成的毛刷，禁用塑料毛刷。其次是如使用金屬工具進(jìn)行清潔時(shí)，必須切斷電源，且對(duì)金屬工具進(jìn)行泄放靜電的處理。用于清潔的工具包括：小毛刷、皮老虎、吸塵器、抹布、酒精（不可用來(lái)擦拭機(jī)箱、顯示器等的塑料外殼）。f、對(duì)于比較潮濕的情況，應(yīng)想辦法使其干燥后再使用?？捎玫墓ぞ呷珉婏L(fēng)扇、電吹風(fēng)等，也可讓其自然風(fēng)干。系統(tǒng)報(bào)警提示含義1短系統(tǒng)啟動(dòng)正常

1短1短1短系統(tǒng)加電自檢初始化失敗

1短1短2短主板錯(cuò)誤

1短1短3短CMOS或電池失敗

1短1短4短ROM

BIOS校驗(yàn)和錯(cuò)誤

1短2短1短系統(tǒng)時(shí)鐘錯(cuò)誤

1短2短2短DMA初始化失敗

1短2短3短DMA頁(yè)寄存器錯(cuò)誤

1短3短1短RAM刷新錯(cuò)誤

1短3短2短基本內(nèi)存錯(cuò)誤

1短3短3短基本內(nèi)存錯(cuò)誤

1短4短1短基本內(nèi)存地址線錯(cuò)誤

1短4短2短基本內(nèi)存校驗(yàn)錯(cuò)誤

BIOS故障案例１、BIOS設(shè)置錯(cuò)誤，引起內(nèi)存自檢時(shí)出錯(cuò)（校驗(yàn)錯(cuò)誤）

平常我們買到的內(nèi)存一般都不帶校驗(yàn)，校驗(yàn)內(nèi)存會(huì)比不帶校驗(yàn)的內(nèi)存貴30%到50%，有的原裝ECC校驗(yàn)內(nèi)存更貴得驚人。但是有的用戶在BIOS里卻把校驗(yàn)一項(xiàng)設(shè)為Enable，在內(nèi)存自檢時(shí)，會(huì)檢測(cè)不過(guò)去，提示內(nèi)存檢測(cè)錯(cuò)誤，有的人會(huì)以為內(nèi)存校驗(yàn)錯(cuò)就是內(nèi)存有缺陷，其實(shí)報(bào)告內(nèi)存校驗(yàn)錯(cuò)只是因?yàn)槟膬?nèi)存沒(méi)有這項(xiàng)功能而已，解決的方法是在BIOS里將該項(xiàng)設(shè)置改為Disable就可以了。

２、主板電池沒(méi)電

如果電腦每次開機(jī)時(shí)都不能正確找到硬盤，或者開機(jī)后系統(tǒng)時(shí)間不正確，而重新設(shè)置后可以正常使用，那么說(shuō)明是主板電池故障，最大可能是壽命已到或已經(jīng)損壞，需要更換電池。

３、清除BIOS的口令

為了保護(hù)計(jì)算機(jī)的資源和安全，可以為其加上開機(jī)密碼。但是一旦不小心將密碼忘記，就會(huì)致使計(jì)算機(jī)不能進(jìn)入BIOS設(shè)置，或者不能啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。

(1)可先試一下通用口令,如AMI

BIOS

的通用口令是“AMI”，AWORD

BIOS

的通用口令比較多，可能有“AWORD”，“H996”，“Syzx”，“WANTGIRL”，“AwordSW”等等，輸入時(shí)請(qǐng)注意大小寫，不過(guò)很多新的主板都不支持通用口令，或者是有通用口令但大家還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，所以通用口令不是萬(wàn)能的。

(2)

如果您的計(jì)算機(jī)能啟動(dòng)，但不能進(jìn)入BIOS設(shè)置，可以用以下方法，但要注意，如果您看不懂下面的操作，就不要嘗試，老老實(shí)實(shí)用(3)中的方法吧：電腦的BIOS設(shè)置可以通過(guò)70H和71H兩個(gè)端口進(jìn)行訪問(wèn)和更改，最簡(jiǎn)單的方法就是將其全部清除，即變成缺省設(shè)置。但是有個(gè)條件就是計(jì)算機(jī)在己經(jīng)啟動(dòng)的前提下，才能進(jìn)行以下的操作。

如下程序段可以完成對(duì)所有電腦CMOS的清除工作:

C:\>debug

-o

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