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標題: 上篇文章我們提到希望大家一起來分享硬件調試中發現的一些低級錯誤，果然就有我們... [打印本頁]

作者: 一博科技 時間: 2024-7-30 10:36
標題: 上篇文章我們提到希望大家一起來分享硬件調試中發現的一些低級錯誤，果然就有我們...

高速先生成員--周偉

上篇文章我們提到希望大家一起來分享硬件調試中發現的一些低級錯誤，果然就有我們的鐵桿粉絲之一“曬不”發來了他初步整理的案例素材，大家一起來學習一下吧，也謝謝他的分享！

這個項目的主芯片是瑞芯微的RV1126（位號U10），分別拖了一個金士頓的eMMC芯片（位號U40）和鎂光的NAND Flash芯片（位號U41）,在Layout的時候做了兼容設計，也就是通過選焊電阻的方式，讓主芯片來選通其中一個芯片，使用的時候二選一，eMMC和NAND Flash芯片不會一起工作，大致的拓撲圖如下所示。

從Layout設計文件可以看到，幾個芯片都是放在Top面，eMMC和NAND Flash基本是放在同一個中心位置，所以貼片的時候只能選擇貼其中的一個，兩個芯片是沒法同時貼上的，所以需要做兼容設計。兩個分支電阻在垂直空間上重疊放置在Top面和Bottom面，這樣如果只焊接其中一個電阻的時候，確實是可以做選通操作，看起來Layout設計沒什么問題，對應的走線如下圖所示。

設計上沒發現什么問題，然后就制板貼片開始調試。硬件在調試板子時發現，有時候上電，系統會有卡死的情況，同樣的固件在開發板上是OK的，軟件做了幾輪修改都會有類似軟件報錯的情況，顯示出跑到eMMC操作時就卡住了，最后只能懷疑是硬件或者PCB Layout的問題。

但硬件有排除不是自己問題的理由：“最小系統模塊(包含eMMC)的原理是直接復制開發板的，所有的器件貼裝也和開發板一樣，同樣的代碼在之前開發板上沒有問題，而現在新設計的板子有問題，那肯定是PCB Layout出了問題”。

不可否認，硬件的話確實有一定的道理，硬件原理之前是驗證過的，這樣壓力一下子就給到了PCB設計工程師。無奈，PCB工程師只能想辦法自證清白，在沒有專職SI工程師的情況下，PCB設計工程師只能通過再次查板，進行粗略的估算和評估一些影響，檢查的方向如下：

1、阻抗不匹配方向：所有信號走線沒有跨分割平面，走線線寬和阻抗計算也沒有錯誤，同時也不存在較長的走線Stub，所以這一條不會影響。

2、時序方向：因為需要跑200MHz的信號，等長也是比較關鍵的，但因為沒有做仿真，只能按照芯片的手冊要求來做好等長約束，檢查了等長表，每根信號走線長度也是都可以滿足芯片要求，所以時序這塊的影響也是可以初步排除。

3、電源方向：按照經驗簡單算了電源平面載流能力是可以滿足需求的，相應的電源Pin腳也有足夠的濾波電容，硬件測試電壓和電源噪聲都是可以滿足要求，所以電源的影響也可以排除。

同時也和開發版本的設計進行了對比，硬件人員覺得是因為時鐘信號走線和開發板不一致導致的。如下圖是開發板的走線情況。

開發板上eMMC和NAND Flash也是同面同中心放置，原理是一樣的，也是通過兩個電阻做了選通，只是走線上的分支更短，而新改板后的分支相對來說長了很多。所以硬件人員有理由覺得是PCB改版帶來的問題，所有的原理和貼片器件都是一樣，PCB設計改了就出問題了，這個大概率是PCB設計不一樣而帶來的問題。

而PCB設計工程師也有自己的主張：“CLK信號是由RV1126源端發出的，開發板的串聯阻抗匹配電阻放在了終端，靠近eMMC和NAND Flash是不對的，應該把串聯匹配電阻靠近源端，所以本次改版設計的電阻就往源端放了，這樣確實會導致分支變長，但由于是選焊的，如果一次只焊接其中一路的情況下，另一路是沒有導通的，這樣相當于沒有分支的影響，原理上來說信號質量會更好。如果連串聯匹配電阻放在源端也被懷疑有問題的話，那就是懷疑信號完整性的理論有問題了。”PCB設計工程師的話也是說得在理，無可挑剔，由于沒有SI人員支持，于是雙方各執一詞，誰也說服不了誰。

經過幾天的“溝通”，壓力還是在PCB工程師這。就在PCB工程師拿著PCBA研究的時候，無意中發現雖然U41沒有焊接，但是R41卻焊接了器件。這個發現仿佛一道佛光，拯救了“背鍋俠”。在PCB工程師的反饋下，硬件拆除了R41，系統終于可以正常啟動了。

這個時候硬件人員就有疑問了，為什么開發板上的R41沒有拆除可以正常工作，改版后的R41焊上就有問題了呢？大家可以幫忙回答一下哈！

同時也歡迎大家繼續提供類似這種調試過程中的低級錯誤案例素材，謝謝！

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