reparación xbox entrenamiento técnico pcba v1.2.2

Reparación XboxEntrenamiento técnico PCBAV1.2.2

22Microsoft ConfidentialMicrosoft Confidential

Seguridad eléctricaSeguridad eléctrica

Los voltajes de alimentación de la fuente son peligrosos si se expone a ellos. Sea cuidadoso durante la reparación porque los disipadores contienen

75Vdc y pudieran estar calientes. Quitarse la pulsera de ESD de la muñeca durante él diagnostico siempre que

se aplique corriente a la consola.


XBOX Desensamble/Ensamble de la XBOX Desensamble/Ensamble de la consolaconsola Demostración

Remueve el Cover – 6 tornillos Remueve el HDD – 1 tornillo

Sea cuidadoso con el ruteo de la fuente 4 Tornillos adicionales sujetan al HDD

Remueve el DVD – 2 tornillos Ponga atención al conductor de la fuente hacia la MB Ten cuidado de no pellizcar los cables del ventilador

Remueve el panel de control frontal - Clips Remueve el ventilador - Clips Remueve la MB – 11 tornillos Remueve el PSU – 2 tornillos Remueve el puerto controlador – 4 tornillos Total # tornillos = 30


XBOX Diagrama de XBOX Diagrama de conexionesconexiones de la consola de la consola


Códigos de diagnostico según los LEDCódigos de diagnostico según los LED

La Xbox tiene una capacidad de diagnóstico que utiliza la secuencia de colores que destellan los LED para indicar diferentes fallas.

En algunos casos, el ciclo diferirá para indicar los problemas diferentes.

Secuencia de los LED Descripción de la falla

Destellando los LED en rojo OS defectuoso en la EEPROM

Destellando los LED en naranja Temperatura sobre el limite superior

75% Verde, 25% Rojo Error en DVD

75% Rojo, 25% Verde Error en HDD

50% Verde, 50% Naranja No se detecta A/V Pack

50% Verde, 50% Rojo Error en Core Digital

50% Rojo, 50% Naranja Error en RAM


Arquitectura del sistemaArquitectura del sistemaPower Supply

System Management Controller

System Memory

RAMTemperatureSensor

System Fan

Front PanelIO

CPU

Controller Interface

PortPower

Management

ControllerPort

North BridgeAnd GPU(NV2A)

Digital Audio

UF

APU

AudioSuite system

ControllerPort

ControllerPort

Core Logic(MCPX)

DVDDrive

External ROM

EthernetPHY

HardDiskDrive

DebugLPC

LPCHeader

Network Interface

NetworkPort

AudioDAC

AMPGraphicsSubsystem

TVEncoder

Audio VideoInterface

Port

ControllerPort

Local

Voltage

Regulators

SystemPSU

System ManagementController

System Clocking

Clock Generator

CPUNorth Bridge

And GPU(NV2A)

TV Encoder

AudioDAC

TemperatureSensor

Core Logic(MCPX)

SystemFan

FreePanelIO

RAM

Controller Interface

PortPower

Management

Controller Port

ControllerPort

ControllerPort

ControllerPort DVD

Drive

HardDiskDrive

ExternalROM

DebugLPC

EthernetPHY

NetworkPort

LPCHeader

AudioSubscription

DigitalAudio

APU

Network Interface

Audio/VisualInterface

Port

Graphics SubsystemAMP

System Memory

System Management Controller

Power Supply


CPUCPU

El CPU de la Xbox es una variante del Intel PIII basado en el Coppermine CPU

Características de CPU: MMX y SSE instruction set enhancements Reloj interno de 733MHz 133MHz del bus frontal 32k L1 Cache 128k Full-speed L2 Cache integrated on-die BGA-2 package


Introducción al subsistema de gráficosIntroducción al subsistema de gráficos Consiste de un alto - direccionador y controlador de memoria con

un avanzado procesador de gráficos y una interfase de video digital al encoder de la televisión.

El encoder de la televisión incluye escala digital y un encoder lógico así como convertidores digitales a analógicos para producir señales de televisión NTSC/PAL/SECAM y señales compuestas YPrPb HDTV

La funcionalidad del north bridge (NV2X) esta integrada con el procesador de gráficos para implementar la Arquitectura de Memoria Unificada (UMA)

El North Bridge consiste de un controlador de memoria, una interfase P6 del bus frontal, una interfase LDT, y una unidad arbitraria para dirigir transacciones para el CPU, GPU, LDT y buses de memoria.

La interfase LDT es usada como puente entre el chip core logic conteniendo la el ancho de banda bajo de las funciones lógicas del bus ATA, USB, XROM y el APU.


NV2A North Bridge y GPUNV2A North Bridge y GPU El NV2A es un integrado controlador de memoria y una unidad controladora de gráficos Contiene

Cuatro controladores de memoria independientes para el sistema de memoria unificada 6 interfases frontales hacia el CPU. Bus de interfase LDT para el core logic Unidad procesadora de gráficos Unidad de manejo de memoria y transferencia de datos en el bus interno.

MemoryController

MemoryController

MemoryController

MemoryController

Arbitration Unit

P6Interface

LDTInterface

GraphicsProcessing

Unit Sca

lar

Col

or S

pace

C

onve

rter

Dig

ital

Inte

rfac

e

ClockGen

Control and Configuration Logic


Media Communications Processor - MCPXMedia Communications Processor - MCPX

Contiene todas las funciones del core logic : Procesador de audio y controlador de interfase Controlador de disco duro Controlador de DVD Controlador USB Funciones de apoyo al sistema – Gen de reloj, RTC, Bus SM

Conecta a el GPU a través del bus LDT que provee 800MB/s de transferencia

El bus LDT consiste de dos links, uno sirviendo de transferencia del NV2A al MCPX, y el otro sirviendo de transferencia del MCPX al NV2A.


MemoriaMemoria

Xbox utiliza una arquitectura de memoria (UMA Unified Memory Architecture) para consolidar la RAM y la RAM de video en un solo cubo de memoria.

Un avanzado controlador de memoria y el bus de transferencia hace el puente entre el bus del CPU, el bus del GPU y el bus LDT Previendo un acceso de alta velocidad hacia la memoria unificada.

El sistema usa DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory). La DDR SDRAM transfiere palabras de datos sosteniendo 400MHz, usando los 200MHz del reloj de la memoria.


Ciclo de buteo Power-onCiclo de buteo Power-on

3VSB PowersSMC & Clock Gen

Power SwitchDepressed

SMC sendsPOWON to PSU

All suppliesup?

Fans spin upmomentarily

System shutsdown

POWOK enablesclock gen

SMC releasesMCPX reset line

XPOSTKernel performs

HW check

All HW OK?HW Errormessage

Kernel sendspassword to HDD

HDDUnlocked?

HDD Errormessage

Kernel checks formedia

DVD inserted?Load DashboardApp from HDD

Power-On BootCycle

Yes

No

Yes

No

No

No

Yes

Run DVD App

Can drivemount DVD?

Universal ErrorMessage (UEM)

displayed

Yes

No

Kernel checks tosee if OS Clock

Set

OS clock set?Dash loaded andclock set screen

displayed

Yes

No

Yes


Diagrama de bloques del sistemaDiagrama de bloques del sistema


Diagrama del System ResetDiagrama del System Reset

1msecmin specfor MCPX(PIC codemustguaranteethis)

1msecdelay inMCPX

1msec delay inNV2A DuringThis time, theNV2A will fetchThe first datafrom theExternal ROM(PLL settings,slew rates,Skew timings,Drive strengths,etc.)

1msecdelay inNV2A

POWERON (from SMC)

5V (from Power Supply)

3.3V (from Power Supply)

12V (from Power Supply)

POWOK (from Power Supply)

SYSRESET# (from SMC)

PCI_RESET# (from MCPX)

CPU_RST# (from NV2A)

Clock Gen outputs (andCPU_CLKOUT from NV2A)


Convenciones del esquemáticoConvenciones del esquemático

El esquemático de la tarjeta principal de la Xbox usa el standard de Intel para componentes integrados referencia/localización designados: Este método integrado se compone de referencias (i.e. R1, U1,

etc.) con la localización de los cuadrantes de cada componente en la MB.

El formato de designación es como el siguiente:

R3B1

Referencia

MB Localización del cuadrante

R3B1 es Res 1 de nResistencias en el cuadrante 3B


Layout de los cuadrantes de la PCBLayout de los cuadrantes de la PCB

Designación de los cuadrantes cerca del perímetro de la MB


Convenciones del esquemático Convenciones del esquemático (continuación)(continuación)

Los conectores de paginas identifican la asociacion de paginas para cada línea de señal

Los puntos de prueba están anotados como PROBE_POINT

Los componentes que no están en la versión de la MB están anotados como EMPTY

Designaciones de la fuente de alimentación: V_2P5 = 2.5V supply


Lado de Top de la MB – Memoria y ConectoresLado de Top de la MB – Memoria y Conectores

Memoria 4 Localidades de cada lado

2 Localidades faltantes en cada lado

LAN AVIP

IDE

LPC Empty

PowerSupply

Game 3&4 Game 1&2

Front Panel

Case Fan

NV2A Fan

MB S/N Label


Componentes críticos de la MB – Lado de TopComponentes críticos de la MB – Lado de Top

CPUNV2A

MCPX

Ke

rne

lS

MC

TV Encoder

Clock Gen

32.768 KHzCrystal

Audio CODEC

LAN

EEPROM

27 MHzCrystal

Audio Amp

CPU Clock Buffer

1.5V Sw RegU8E1

Thermal SensorU6F1

1.25V Sw RegU4G1

Fan Dif AmpU3B1

FET 1.5V Sw Reg

Q7F1

2.5V Lin RegU5G1

1.5V Lin RegU3B2

FET (2) 1.25VSw RegQ4G1

ControllerOC Protect

Audio 9v Reg

FET V_CPUCORESw RegQ1F1

Audio Pop

Backup-CapC7G10


Componentes críticos de la MB – Lado de BottomComponentes críticos de la MB – Lado de Bottom

Memoria

CPU VRegDC-DC Cvrtr

Not stuffed

AVIP OCProtect

ControllerOC Protect

FET Q2U1V_CPUCORE

Dual RectU8U1

LED Drive

Fan DriverQ3N1

Audio Vreg& Bias


System Management ControllerSystem Management Controller

El System Management Controller (SMC) es un microcontrolador de severa importancia en el sistema

El SMC esta siempre alimentado por un voltaje de salida de la fuente de alimentación (3VSB)

El SMC se comunica con el CPU mediante el System Management Bus (SMBus)

Las obligaciones del SMC incluyen las siguientes actividades:

Controlas la fuente de alimentación RESET Monitorear la temperatura y el

ventilador Monitorear las IO del panel frontal Monitorear el AVIP Mode Controlar el DVD

DVD EJECT

TRAY STATE O

TRAY STATE 1

TRAY STATE 2

ACTIVITY

POWOK

POWON

3VSB

VSS

V MODE O

SMCRESET

XTAL OUT

XTAL IN

V MODE 1

V MODE 2

AVIP

DVD CONTROLINTERFACE

FANPWM

CPU INTERFACE

SYS RESET

SMI

SCL

SDA

POWSW

EJTSW

LED 1

LED 2

FRONT PANELIO SUBASSY

FAN CONTROL

POWERSUPPLY

RESET &CLOCK OSC


Pines del SMCPines del SMC


Monitoreo de temperatura SMCMonitoreo de temperatura SMC

El SMC monitorea la temperatura del CPU y la temperatura del aire interno en una ubicación del chasis

La temperatura sensada es implementada para el uso de un IC dedicado a sensar la temperatura, la referencia en la MB es U6F1

Este IC mide la temperatura del dado del CPU conectando al diodo sensor de temperatura y también puede medir su propia temperatura utilizando un diodo sensor de temperatura interna

SM Bus Interface ADC

InternalTemperature

Sensor

MUX

CPU TemperatureSense Junction

SCK

SDA


ControladorControlador del del ventiladorventilador SMC SMC

El SMC monitorea la temperatura y controla la velocidad del ventilador en acuerdo con las mediciones de temperatura.

El SMC compara las lecturas de temperatura (promedio) por tres setpoints

Dos setpoints son usados para histéresis y le dirá al SMC que incremente o decremento la velocidad del ventilador

El tercer setpoint es para la sobre temperatura

En una condición de sobre temperatura, el SMC inmediatamente pone a restablecer todo el sistema, prende el ventilador a su máxima velocidad, destellan los LED’s en naranja para indicar sobretemperatura, espera hasta que el sitema regresa a un rango de operacion seguro, y entonces se apaga

La velocidad del ventilador es realizada por la modulación de un pulso


SMC Fan PWM WaveformsSMC Fan PWM Waveforms

Fan PWM Normal Temp U7B2.13Fan PWM Hot Temp U7B2.13


Control del panel frontal I/O SMCControl del panel frontal I/O SMC

El SMC es responsable de manejar los LED indicadores del panel frontal

El indicador esta implementado como un LED bicolor rojo/verde, el cual es capaz de estar iluminando en ROJO, VERDE, o NARANJA (rojo/verde)


Puerto de interface Audio/Video SMCPuerto de interface Audio/Video SMC El SMC monitorea las entradas AVIP MODE y notificara al CPU

(mediante SMI) siempre que un nuevo AV Pack es detectado El SMC no reconocerá como un cambio la transición hacia el

estado NO PACK, solo reconocerá cambios entre diferentes configuraciones

Control de bandeja del DVD SMCControl de bandeja del DVD SMC El SMC es responsable de monitorear el estado de la bandeja del DVD El SMC debe ser capas de sacar la bandeja del DVD (independiente

del CPU) El SMC debe monitorear en cualquier momento un nuevo CD o DVD

localizado en el drive En cualquier tiempo el SMC detecta que la bandeja del DVD ha sido

abierta o cerrada, esto será notificado al CPU (mediante SMI)


Arquitectura del sistema de relojesArquitectura del sistema de relojes27 Mhz Crystal

11

10

8

12

13

14

17

1 2

6356

47

47

34

37

25MHz

9

U7C1U2D1

U4B1

U7B1

U7B2

U6B1

U6E1

U3C1

U6N1U6B2U6D1U6R1

Buffered byU3R1

Note: FOUT4 runsEven when ClockSynth Is disabled

24.5MHz


DVD-ROMDVD-ROM

El DVD drive no esta diseñado para ser capaz de leer CD-Regrabables (CD-R) La línea de control de la bandeja abierta o cerrada es manejada por el SMC en

acuerdo con el usuario mediante el switch EJECT, y el estado maquina del SMC El DVD Drive interconecta al CPU atraves de una interfase AT-Attachment (ATA)

compartida con el HDD. El DVD esta configurado como un dispositivo esclavo, el HDD esta configurado como

el maestro La interfase ATA opera en el modo UDMA-33 El drive opera en Velocidad Angular Constante (CAV) en ambos formatos CD y DVD La operación de CAV produce velocidades en el rango de 2-4.8x para 12cm DVD, y

6.4 to 16x para 12cm CD El software controla velocidades de 1000, 2000 y 3000 RPM’s El drive contiene un actuador manual de la bandeja, accesible mediante un orificio en

el panel frontal, para reactivar el mecanismo de la bandeja en caso que el drive falle La bandeja automáticamente se cierra cuando la empujas manualmente


DVD-ROM DVD-ROM (continuación)(continuación) La alimentación de 12VDC y la interfase de control/status están

implementadas en un conector secundario multi-pin La interfase incluye las siguientes señales (Nota: la dirección de las

señales están con respecto a el drive)


Diagrama de los estados de la bandeja Diagrama de los estados de la bandeja del DVDdel DVD


Hard Disk DriveHard Disk Drive

2 Tipos usados durante la manufactura Seagate Western Digital

Capacidad de 8GB Configurado como CS (Cable Select) en el puerto IDE Los pines de alimentación del conector son los

siguientes:


Network InterfaceNetwork Interface

10Mbps (IEEE 802.3) y 100Mbps (IEEE 802.3u) con Auto Negociación

Voltaje de alimentación de 3.3V e interfase Detección automática de polaridad y corrección del canal RX Operación Full-Duplex Media Independent Interface (MII) para el fácil acceso a 10/100

Media Access Controllers (MACs) Conector:

Dos LED’s, uno en cada lado, estan integrados en el cuerpo del conector

El LED verde, visible a la izquierda del conector, es iluminado cuando es establecida una conexión de red, y parpadeara cuando hay actividad en la línea

El LED amarillo, visible a la derecha del conector, es iluminado si la comunicación es establecida a 100Mbps y no se iluminara si se conecta a 10Mbps


Audio/Video Interface Port - AVIPAudio/Video Interface Port - AVIP Todas las señales de audio y video estan en un solo conector AV de 24

pines referido en la parte inferior como conector AVIP El AVIP da las cuatro salidas de video, la señal de estado para el SCART,

salidas de audio stereo, salidas de audio digital SP-DIF, y las entradas del VMODE

Un AV pack es conectado a el AVIP para frenar las señales de salida para la interconexión a la TV y/o al sistema de audio

Para afirmar los estados de las entradas de control, un AV pack identifica que tipo de señal de televisión podria ser generada, y si la salida de audio es stereo o mono

Los 24 pines estan organizados en 2 hileras de 12 conductores como se muestra en la figura de la parte inferior

AVIP Connector


AVIP AVIP (continuación)(continuación)


AVIP – Modo de selección de entradasAVIP – Modo de selección de entradas El AVIP apoya varias configuraciones de rendimiento La entrada MODE a el AVIP provee la identificación del tipo de señal

esperada por el AV Pack El modo de salida es identificado por cables entre el modo de selección de

pines (MODE1, MODE2, y MODE3) y pines GND en el conector AVIP como se muestra en la tabla siguiente

El estado de estas entradas son continuamente monitoreadas por el SMC y comunicadas al OS de la Xbox


AVIP - Video OutputsAVIP - Video Outputs

Las salidas de video análogo están manejadas por un encoder de televisión, el cual es manejado por la interfase de video digital del GPU

El encoder de televisión convierte el video digital al compuesto NTSC/PAL, s-Video, RGB, HDTV

El encoder de TV tiene salidas DAC. Estas cuatro salidas están multiplexadas entre los tres principales modos de operación SDTV – Standard Definition TV SCART – European Standard TV HDTV – High Definition TV

En el modo SDTV, los DACs tienen salidas CVBS, Y, y C para soportar salidas compuestas y s-Video

En el modo SCART, los DACs tienen salidas CVBS, y RGB señales compuestas

En el modo HDTV, los DACs tienen salidas Y, Pr, y señales Pb


Salida de video AVIP – SDTVSalida de video AVIP – SDTV El modo SDTV incluye dos salidas de video: compuesto (CVBS) y s-Video (Y/C). Las CVBS, Y, y

C son señales de salidas simultaneas o pines individuales del conector AVIP, cada una es capaz de manejar una línea de transmisión

El DAC D del encoder de la TV es dedicado para la salida CVBS, y entonces es acompañado por un filtro que esta implementado directamente en la MB

El NTSC, PAL, o SCART AV Packs solamente soportan salidas de video compuestas, estas pueden ser implementadas por un simple cable

El AV Packs refuerza el s-Video, y entonces requiere salidas Y y C en conjunto a la salida CVBS Las salidas Y y C para s-Video utilizan las mismas salidas del DAC como también dos de las

señales de HDTV, y entonces, los filtros de estas salidas están implementados en el AV Pack de la PCBA, y están en cascada con los filtros de HDTV implementados en la MB


Puertos de los controlesPuertos de los controles

Los puertos de los controles proveen alimentación de DC, un bus de comunicación digital bi-direccional, y una señal de video sincronizada para apoyar a los perifericos que utilizan CRT

El conector mecanico que es usado para el control es un diseño para la Xbox, pero es basado en la especificaciones electricas del conector USB del tipo A especificado en el Universal Serial Bus Specification, Version 1.1. Un quinto conductor es aderido a la salida de la señal de video sync

La protección de sobrecorriente es proveen los termistores RT2V1, RT3V1, RT3G1, RT3V2


Controller Port MB ConnectorController Port MB Connector

Este conector radica en la MB y apoya la conexión física para los puertos controladores en el panel frontal

Hay dos conectores físicos: J1G1 para los puertos 1 y 2 J4G1 para los puertos 3 y 4

Ambos conectores tienen los mismos pines de salida como se muestran a continuación


Conector del panel frontal de la MBConector del panel frontal de la MB

Este conector soporta el panel frontal que contiene el switch de encendido, switch eject del DVD y los LED’s

La referencia del conector en la MB es J2G2


Power Supply Unit (PSU)Power Supply Unit (PSU)

La fuente de alimentación esta formada por tres bloques funcionales: Una Power Supply Unit (PSU) provee las conversiones de la linea de

entrada de AC para regularla a voltajes de DC La regulación local en la MB convierte las salidas de la PSU para los

voltajes críticos de alimentación requeridos por el CPU, GPU, y las memorias DDR. Otros reguladores proveen alimentación análoga para las secciones de audio y video

Un súper-cap provee alimentación para mantener el tiempo real del reloj y el contenido de la NVRAM cuando la linea de alimentación es desconectada

El apagado de la PSU es controlada por el System Management Controller

La PSU debe mandar un voltaje pequeño a el SMC todo el tiempo, esta salida es referida como 3VSB en el diagrama a bloques

La PSU esta activada todo el tiempo, siempre y cuando la fuente este conectada a AC, la fuente provee alimentación al SMC y al RTC/NVRAM


Conector de la fuente de alimentaciónConector de la fuente de alimentación


Diagrama de bloques de la fuente de alimentaciónDiagrama de bloques de la fuente de alimentaciónLinear Regulator

Vout = 9v

Linear RegulatorVout =2.5v

Linear RegulatorVout = 1.5v

Local SwitchMode Reg

Vout = 1.25v


Vout = 1.75v


Vout = 1. 5v

To Analog AudioU5B1.2

To DDR MemoryDB6F1

To AGTL TerminationDB3B1

To DDR VttDB3F1

To CPU VcoreDB3E1

To System

To NV2A/MCPX VcoreDB8E1

SystemManagement

Controller

Super CapAnd charge

circuitTo RTCDB6F2

RTC/NVRAMBackup

Super CapC7G9

SystemPSU

Notes:1. 3VSB Standby voltage is always present,

even when system is off.2. 3VSB powers the SMC and the RTC

backup cap.3. System PSU provides standard supply

voltages and on-board regulators supply others needed.

4. SMC sends the POWON signal to the PSU and receives acknowledgement back from PSU (POWOK) when all PSU supply’s are settled.

Measure at Power Connector on MB

11

12

67

5

2

1


Control del ventiladorControl del ventilador

El ventilador esta conectado mediante un conector de tres pines dando el pulso modulado de 12VDC

El control de velocidad del ventilador es por medio del bucle que controla el voltaje aplicado mediante el pulso modulado

El conector es un conector de tres pines, pero el pin 1 y 3 son idénticos, permitiendo conectarlo de cualquier forma sin que tenga impacto en el funcionamiento del ventilador

reparación xbox entrenamiento técnico pcba v1.2.2

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