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Festplattenelektronik (PCB) testen

Eine PCB Festplattenelektronik ist ein eigenständiges Gerät. Im Vergleich zu einer Festplatteneinheit HDA kann ein PCB ohne weitere Zwischenelemente funktionieren und Kommunikationen über mehrere Schnittstellen führen. Seine Aufgabe ist es, die Steuerung von Festplatten (HDA) Elektromechanik und Datentransfer zwischen Festplatten (HDA) und Endgeräten wie Computer. Ein PCB hat Prozessor, einen RAM Speicher und ein Betriebssystem in seinem ROM Speicher. Beim Starten der PCB Elektronik wird ein Teil des Microcodes in den Arbeitspeicher geladen. Danach läuft ein Initialisierungsvorgang, was mit einem Bootvorgang des Computers vergleichbar ist. Nach einem kurzen Selbsttest gibt das PCB einen Befehl zum Starten des Motors der HDA Festplatte und entparken von Leseköpfen. Danach wird die Festplatten Elektromechanik getestet. Nach dem Start läuft eine weitere Serie von internen HDA Tests. Nachdem die Tests abgeschlossen sind, wird der zweite Teil des Betriebssystems (Microcode) von der Festplatte in den PCB Arbeitsspeicher geladen. Anschließend wird dem Hauptrechner seine Bereitschaft zum Datenaustausch signalisiert.

Ab Werk wird eine PCB mit bestimmter Software ausgeliefert dies ermöglicht eine PCB vollständig zu testen. Ein interner Testvorgang startet jedes Mal sobald das PCB mit Strom versorgt wird. Ein PCB kann ohne Festplatte getestet werden. Sollte es um ein fremdes PCB gehen z.B. bei einer möglichen Reparatur der Festplatte sollte die Festplattenelektronik (PCB) zuerst getestet werden um Inkompatibilität auszuschliessen.

Test über ATA/S-ATA Schnittstelle

Die Start Processe und Fehlerlogs können über Standard ATA/S-ATA Schnittstelle mit Hilfe von ATA Kommandos überwacht werden. Eine funktionierende Festplattenelektronik antwortet auf die meisten ATA Kommandos ohne die HDA Teil. How to connect an IDE disk.

Beim Umtausch einer PCB Festplattenelektronik um auszuschliessen, dass das PCB oder die HDA durch Umbau beschädigt wird sollte es über eine von oben aufgelisteten Schnittstellen getestet werden. Eine falsche Firmware kann unwiderruflichen Schaden verursachen. Meistens besteht die Fimware zusammen mit einem Microcode aus 512Kb oder 256KB Datenbank welche über die ATA/SATA oder COM Schnittstelle gelesen werden kann. Sollten sich die Revisionen Abweichungen haben wird empfohlen die original Firmware auf die neue PCB überspielen bevor sie an die fremde HDA angesetzt wird.

Test über COM Port Schnittstelle

Die zweite Möglichkeit eine PCB Festplattenelektronik zu testen ist eine Verbindung über das Terminal. Einige Hersteller wie z.B. Seagate bieten sogar bessere Unterstützung und Test-möglichkeiten über Terminal. Seagate Terminal Tutorial.

Für die Terminal Verbindung wird ein RS232 - TTL Wandler benötigt. Die normale RS232 Schnittstelle arbeitet für ihre Pegel mit +/-12V ein TTL Pegel jedoch liegt bei +3,3 oder +5V. Wenn PC keine RS232 Schnittstelle hat kann es ein USB - RS232/TTL Wandler benutz werden. Meistens wird ein Logikanalyzer benutzt, welcher einen USB - RS232/TTL Wandler an Board (FTD232R) hat. Für die Verbindung kann auch ein Nokia-Datenkabel genommen werden oder ein Siemens-Datenkabel (IP40). In dem Kabel ist auch ein RS232-TTL-Wandler eingebaut. Hier die Details:
- Der Wandler bezieht seinen Betriebsstrom NICHT aus der seriellen Schnittstelle sondern normalerweise vom Handy. Daher musste eine externe 3-Volt-Stromquelle her. In meinem Fall wird ein Universalnetzteil benutzt, das rote Kabel an Plus angeschlossen und das schwarze an Minus des geöffneten Datenkabelendes.
- Das orange Kabel wird an RX angeschlossen.
- Das weiße Kabel wird an TX angeschlossen.
- Die Erdung erfolgt über das Festplattengehäuse realisiert.
Terminal Konfiguration für Seagate Festplatten ab Barracuda 7200.11
Baud  38400
Data Bits  8
Stop Bits  1
Parity  none
Flow Control none
Seagate Firmewarebug selbst beheben.

Test über Technische Schnittstelle

Unter Umständen können Intgerne Tests über spezielle vom Hersteller vorgesehene Schnittstellen durchgeführt werden. Es ist hilfreich wenn z.B die ATA Brücke beschädigt ist. Über die Schnittstellen können mehrere Tests und Firmware Lesevorgang durchgeführt werden. Die Spezifikationen können in Hersteller Dokumentationen gefunden werden..

Umbau Spezifikationen nach Hersteller:

ESD-Schutz

Das Arbeiten mit elektrostatisch gefährdeten Bauelementen verlangt besondere Vorsichtsmaßnahmen. Die notwendigen Schritte gegen statische Entladungen und elektrische Felder sind in der DIN EN 61340-5-1 ausführlich angegeben. Alle Werkzeuge, welche mit elektrostatisch gefährdeten Bauteilen in Verbindung kommen, sollten generell leitfähig sein. Zum Beispiel können Kunststoffgriffe an Werkzeugen zu elektrostatischen Potentialunterschieden führen, welche empfindliche Bauteile schädigen können. Auch Werkzeuge aus Metall können vereinzelt bereits problematisch sein. Natürlich muss der Mensch in das ESD-Konzept mit einbezogen werden, da er auch Träger und Überträger von Aufladungen ist. Zum Schutz gegen elektrostatische Aufladungen am Arbeitsplatz gibt es sogenannte ESD-Armbänder. Diese Armbänder verbinden den Arbeitenden mit dem Potential des Arbeitsplatzes. Durch ein Verbindungskabel an die ESD-Erdungsbox oder den ESD-Erdungsstecker wird das ESD-Armband angeschlossen.

Zweifelsfrei ist eine sichere Beförderung der elektrostatisch gefährdeten Bauelemente neben der Verarbeitung erforderlich. Verpackungen für ESD-empfindliche Bauelemente müssen unbedingt aus elektrisch leitfähigen Stoffen wie beispielsweise elektrostatisch dissipativen Kunststoffen bestehen. Einige elektronische Bauteile werden schon durch den Transport in einer Plastiktüte beschädigt. Häufig sind die empfindsamen Anschlüsse der Bauteile zur Beförderung mit einer Kurzschlussbrücke verbunden.

Die Tipps aus den internet Fohren müssen mit Vorsicht angenommen werden. Auch wenn es einen Erfolgreichen Fall beschriebn wird, kann es nicht an jeder Datenverlust anpassen.