7.7 MPF-AT和MPG属系驱动器的修理

与早期使用MB9000处理器的驱动器相比,MPF-AT和MPG属系驱动器的修理具有一系列特点,包括存在驻留微处理器代码、大量互不兼容的固件版本、工厂编码错误(特别是2000年生产的型号),当然还有盘体结构和服务数据结构的差异(甚至不同日期生产的同一型号也不同)。所有这些使故障诊断和电路板代换变得困难。不过,查找故障时仍然可以使用和以前属系相同的方法。

7.7.1 硬件修理

1.结构图

Fujitsu驱动器的电路示意图都非常相似,全部型号都基于HIMALAYA集成芯片,属系间的差别在于不同的缓存容量、数据存储密度等。MPG3 xxxAT属系驱动器的结构如图7-22所示。

图7-22 MPG3xxx AT属系驱动器结构

2.初始化

给驱动器加电,驱动器开始执行自主初始化,步骤如下。

第1步 接通电源。

第2步 进行自检1。

a.测试数据总线和MPU地址。

b.通过内部数据总线对微电路寄存器进行读/写测试。

c.进行内部RAM读/写测试。

第3步 主轴电机启动。

第4步 进行自检2,即对缓存RAM进行读/写测试。

第5步 稳定主轴电机转速。

第6步 释放磁头。

第7步 读服务数据。

第8步 开始重校准。

第9步 将状态设置为就绪模式(等待ATA命令)。

3.微电路故障

MPF-AT和MPG属系驱动器Flash ROM芯片故障发生的频率与以前的属系相比降低了很多,不过其Flash ROM仍然会发生数据损坏或擦除的现象。这时,电路板看上去“没有生命迹象”或者驱动器动作古怪。对这种故障的诊断需要读出Flash ROM的内容并与参考数据相比较。如果驱动器可以运转并且进入就绪状态,就可以使用PC3000程序中的对ROM工作命令读出Flash ROM。如果驱动器不能进入就绪状态,那么只有在内核模式下才能读取ROM内容,或者将ROM芯片拆下,使用ROM编程器读取。

当将Flash ROM的内容与正常数据相比较时,谨记ROM的最后512字节为HDA适配数据。不同型号的驱动器适配数据是不同的。

VCM(音圈马达)和SPM(主轴马达)控制器(MPF-AT属系中为HA13626芯片,MPG属系中为HA13627芯片)故障也是比较常见的。此芯片的生产商日立(HITACHI)公司没有公布它们的说明书。HA13626芯片是很可靠的芯片,如果没有明显的过热迹象,基本上可以判定它是正常的。HA13627芯片用于MPG属系,经常会出现表面起鳞剥落或局部过热的问题。出现这种故障时驱动器可以正常起转、进入就绪状态,也能够工作,但是正常运转一段时间后主轴马达就会停转(与Quantum驱动器的TDA5247芯片故障相似)。

集成芯片(MPF-AT属系中为CL-SH8669, MPG属系中为CL-SH8671)包括ARM7TDMI微处理器、CL-SH3515读/写通道控制芯片(此芯片在MPF-AH属系中单独使用)和CL-SH7661接口控制器。此部分是MPF-AT和(特别是)MPG属系驱动器的弱点,90%的故障是由它引起的。当集成芯片温度升高后(特别是在夏天),写周期故障就会变得很明显,通常这时驱动器的固件模块会损坏。通过连接到ROM和RAM芯片的数据总线的活跃性可间以接判断微电路的操作性能。如果它们都不工作,应该检查是否有电源电压和时钟信息,或者是否有稳定的“RESET”信号。完整的集成芯片检查需要使用PC-3000AT程序在循环模式下进行至少3次的完全写测试。如果驱动器因故障挂起(不能报告就绪),固件模块被擦除,那么就可以判断是集成芯片有故障。有时将此芯片拆下进行清洁后重新焊回就可以修复故障。

7.7.2 软件修复

1.驱动器修复法则

MPF-AT和MPG属系的驱动器与以前属系最根本的区别是存在着大量不兼容的固件版本和服务数据版本,而且即使使用相似的ROM版本,其结尾处也有512字节的适配数据(为特定的驱动器型号调整固件),这将导致相似的ROM版本间也不兼容,以及读取操作变慢甚至发出敲盘声。因此,在用电路板代换法诊断驱动器时,应该重写ROM固件数据。

根据待修驱动器的状态,修复驱动器的一些特定的操作可能是必须的。例如,加电时驱动器不启动主轴马达,或者启动后又停止,这种缺陷最可能来自需要修理的电路板故障。如果马达起转,但听到的代替校准声的是单调地撞击限位器的声音,则表明是驱动器伺服系统的错误导致的故障,可能由以下原因造成。

ROM芯片版本与盘体不兼容(详见第7.11节)。

驱动器内头盘组件前置放大器/转接器电路故障。

盘体故障。

伺服域严重损坏或遭冲击后磁盘组移位(电机工作噪声增大、外壳震颤)。

在以上各种原因中,除了第一项以外,其他项都不能通过软件恢复。

如果驱动器通电后主轴电机起转且磁头有动作,但是进入PC-3000AT程序产生ABRT(04h)错误,或者读取磁盘表面时连续出现错误,则说明不能从驱动器读取固件信息。出现这种故障的原因如下。

数据读取/传输通道故障。

伺服模块损坏(详见第7.9节)。

磁盘固件数据版本与ROM固件不兼容(详见第7.11节)。

在这些情况下,应确保电路板功能正常(最好使用替换法验证)、ROM与盘体版本兼容,并从下述第1步开始恢复固件数据。如果驱动器加电时能够初始化、重校准、读取驱动器ID,但测试显示坏扇区,就从以下第2步开始修复。

第1步 恢复服务区。

a.检查固件结构,找出损坏的模块。如果只是部分模块损坏,可使用第7.9节介绍的方法重写损坏的模块。

b.如果有很多模块损坏(包括3Dh模块),应该首先将模块写入RAM,然后再写入磁盘。

c.关闭驱动器电源再打开,使它以新的参数重新初始化。

第2步 清除。

a.清除PL表、TS(CS)缺陷表。

b.清除日志。

c.复位S.M.A.R.T。

第3步 运行伺服测试。测试时执行逐磁道的格式化操作,并测量当前磁道所有伺服域的解码时间,将得到的数值反映在图表上。测试结束,屏幕上会显示缺陷扇区表,按下【Enter】键,所有缺陷扇区将写入PL表,缺陷磁道将写入TS(CS)表。伺服测试不能中断,必须从头进行到底。

第4步 运行表面扫描,按物理参数进行测试。表面测试完成以后,屏幕上会显示缺陷扇区表。按下【Enter】键,所有缺陷扇区将写入PL表,缺陷磁道将写入TS(CS)表。

第5步 归并缺陷磁道至柱面(仅针对MPG-AT/AH属系)。

第6步 根据以上第3步和第4步的测试结果决定是否需要关闭具有大量缺陷的盘面,例如关闭伺服严重损坏的盘面或表面有大量缺陷的盘面。关闭盘面后,必须关闭驱动器电源再打开,重新加载PC3000程序,选择新的驱动器型号,从第2步开始恢复过程。

第7步 执行低级(工厂)格式化,应该成功完成。如果格式化过程中出现错误,就必须重复执行第3步、第4步和第5步。

第8步 选择按LBA格式执行逻辑扫描。可以关闭写测试,打开校验代替读,以加快测试进度(参考第7.5节)。表面扫描结束后,屏幕上会显示发现的全部逻辑LBA缺陷。按下【Enter】键,全部逻辑缺陷将转换成物理参数显示在屏幕上。再次按下【Enter】键,所有缺陷将添加到PL表中,然后重复本步操作。如果逻辑扫描没有发现缺陷,就继续进行以下操作。

第9步 执行低级(工厂)格式化,应该成功完成。

第10步 如有必要,重写驱动器ID内的序列号。

第11步 执行PC-3000AT综合测试,如果出现错误,重复执行第7步和第8步。

第12步 执行PC-3000AT综合测试,确认驱动器完好。

2.测试耗时

Celeron-466计算机上的测试耗时情况见表7-11,耗时随缺陷数量的增加而增加。

表7-11 测试耗时