29-iFix團隊10月26號現場培訓課程分享(三)

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智能電視機主板系統其實就是Android系統,Android系統是一種基於Linux的自由及開放源代碼操作系統,中文一般稱之為"安卓" 。

一塊主板分別由硬件和軟件組成,軟硬件也是相輔相成的。硬件是軟件的載體,如果沒有硬件,軟件就沒有存在的可能,軟件是硬件的延伸,如果沒有軟件,硬件的存在也沒有意義。

要想主板軟件能發揮正常,主板的各個部分就得正常,就跟人的身體和大腦一個道理,這就是所謂身體是革命的本錢,所以保護好我們的身體尤其重要。健康的身體如果沒有精神世界做依託,人生就沒有意義。所以硬件要正常,軟件也要活躍。

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從上圖可以看出,主板啟動的第一階段,首先需要CPU自身準備好,而CPU自身準備好,則需要幾個條件:

1、供電:待機供電,內核供電,數字電路供電;

2、復位:復位電路的作用是把CPU恢復到起始狀態;電路圖標Reset、Reset#、ORESET#等;

3、時鐘:時鐘電路也叫時鐘振盪電路。整個CPU工作都需按照時間順序。時鐘電路一般由晶振、CPU內置晶震控制芯片和電容組成。

4、Flash選擇:因為同一個芯片方案,可以選用多種Flash結構,比如NOR+NAND、NOR+EMMC、單NAND、單EMMC,為了能準確的識別Flash在當前芯片方案應用結構,就有了Flash選擇電路,Flash選擇一般由高低電平組合來完成。

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CPU自身準備好後,就會向Flash芯片讀取BootLoader程序,也就是我們說的引導程序,把BootLoader程序讀取到CPU自身內部緩存裡,並把系統控制權也移交給BootLoader。

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從上圖可以看出,整個智能電視機主板軟件基本由引導程序(BootLoader)、內核程序(Linux Kernel)、主程序(System program)組成。

BootLoader:BootLoader我們通常稱之為引導程序,就是在操作系統內核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序,可以初始化硬件設備、建立內存空間映射圖,從而將系統的軟硬件環境帶到一個合適狀態,以便為最終調用操作系統內核準備好正確的環境。

Linux Kernel:系統的內核,系統最核心的部分,是基於硬件的第一層軟件擴充,提供安卓系統最基本的功能,也是安卓系統工作的基礎,所以運行主程序之前必須運行內核程序。

System program:安卓系統使用的是Linux的內核,所以自然可以在上面擴展出Linux操作系統的系統工具,在Android體系中,除了Kernel外,上面的工具鏈、系統應用等都是自己的。

在維修中,實際上內核程序和主程序是打包在一起的,廠家提供的U盤升級包,就是內核程序和主程序一起升級的,所以我們看到廠家提供的維修升級軟件只有兩種,引導程序和主程序。

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從上圖可以看出,CPU通過Flash通訊總線,讀取Flash相應內容並加載到DDR中,然後CPU從DDR內存中取指令到CPU指令緩存並執行。

CPU自身緩存是位於CPU與內存之間的臨時存儲器,它的容量比較小,但交換速度比較快。CPU第一次從Flash讀取BootLoader到CPU自身緩存後,BootLoader會把整個系統軟件部署到DDR內,之後CPU自身緩存內的數據都是從DDR讀取的。

當CPU要讀取一個數據時,首先從CPU自身緩存中查找,如果找到就立即讀取並送給CPU處理;如果沒有找到,就從內存中讀取再送給CPU處理,同時把這個數據調入CPU自身緩存中,下次讀取就可以直接從CPU自身緩存中進行,基本無需等待。總的來說,CPU讀取數據的順序是先自身緩存後DDR。

從上述描述可以看出,CPU運行速度跟自身緩存容量大小相關,緩存容量大的CPU運行速度就快,當然價格也就昂貴,例如MSD6A828,MSD6A938,MSD6A838,MT5520等。

在智能電視機中,DDR有用到2片,3片,4片,6片不等,維修過程中,必須瞭解DDR 在電路中的分工。由於主程序和引導程序位於不同的偏移地址,只有瞭解引導程序和主程序偏移地址在哪,再配合打印信息,才能快速的找到故障點。不同的芯片廠家,設計習慣都不大一樣。

MTK芯片廠家引導偏移地址在主芯片底部的DDR,主程序偏移地址在芯片左側的DDR。

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Mstar芯片廠家引導偏移地址在主芯片左側的DDR,主程序偏移地址在頂部的DDR。

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RTD芯片廠家引導偏移地址在頂部的DDR,主程序偏移地址在芯片左側的DDR。

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