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如何將上電時(shí)序做到極致?

發(fā)布時(shí)間:2020-05-29 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】現(xiàn)在社會快速發(fā)展,我們都很浮躁。大家都基本貼上了急功近利的標(biāo)簽。市場總是變化的,當(dāng)看到一個(gè)方向有利可圖的時(shí)候,大家都會像潮水一樣涌向那邊。于是乎,市場總是逼著研發(fā)快速出產(chǎn)品。
  
現(xiàn)在社會快速發(fā)展,我們都很浮躁。大家都基本貼上了急功近利的標(biāo)簽。市場總是變化的,當(dāng)看到一個(gè)方向有利可圖的時(shí)候,大家都會像潮水一樣涌向那邊。于是乎,市場總是逼著研發(fā)快速出產(chǎn)品。
 
所以現(xiàn)在的產(chǎn)品開發(fā)周期短,成本要求低,客戶體驗(yàn)好,質(zhì)量把控嚴(yán)。這些標(biāo)準(zhǔn)對技術(shù)工程師的要求也越來越高。
 
殊不知,做產(chǎn)品是一門工程學(xué),一個(gè)好的產(chǎn)品也是“十年磨一劍”的。歷數(shù)那些留在人們心中的品牌產(chǎn)品無不是經(jīng)過多少年慢慢磨練出來的。這不故事就是由此來的。
 
給客戶做的一個(gè)產(chǎn)品還有一個(gè)月就要量產(chǎn)了,突然接到通知,產(chǎn)品里的一個(gè)模塊需要切換供應(yīng)商。只有硬著頭皮,頂著一個(gè)月的壓力,解決問題。模塊與我們產(chǎn)品的接口是不能變的,只需做一個(gè)同樣尺寸的模塊,就可以滿足要求。所以自己評估下硬件工作量也不是很大,軟件自己評估了下也可行。
 
參考芯片的datasheet,做好原理圖,發(fā)給原廠FAE , check后做了修改,就開始lay板了。開始還進(jìn)展順利,PCB出來,貼片完成,把新模塊貼到機(jī)器上,交給軟件調(diào)試了。軟件與我們不在一起,機(jī)器寄給他們調(diào)試,一個(gè)多星期后,發(fā)過來個(gè)版本說可以測試。離導(dǎo)入量產(chǎn)只剩下半個(gè)月了,只能抓緊時(shí)間測試,期待盡早發(fā)現(xiàn)問題,不然,等到量產(chǎn)時(shí)候如果有問題自己只有哭了。
 
測試了幾次,問題就來了。發(fā)現(xiàn)偶爾機(jī)器上電,這個(gè)模塊的功能點(diǎn)擊應(yīng)用沒有反應(yīng)。查軟件,發(fā)現(xiàn)在沒有反應(yīng)的時(shí)候,軟件I2C讀取芯片里面的寄存器,卻讀不到數(shù)據(jù)。硬件開始查模塊AVDD3.3V和DV33供電(開始只測試了模塊的22個(gè)PIN腳信號),未發(fā)現(xiàn)異常。測試了復(fù)位信號RESET#,復(fù)位時(shí)間也滿足要求。繼續(xù)測試,每次I2C上也有數(shù)據(jù)發(fā)給模塊,但是異常時(shí)候卻收不到模塊應(yīng)答??嗫嗨妓鳎瑳]有答案。
 
如何將上電時(shí)序做到極致?
 
繼續(xù)測試,發(fā)現(xiàn)模塊不是每次起不來。如果斷電久一點(diǎn),再上電,模塊就起不來,但是如果斷電后馬上上電,模塊就會OK。貌似發(fā)現(xiàn)了攻城的突破口,一絲激動(dòng)。應(yīng)該與上電時(shí)序有關(guān)系。馬上查datasheet,查找芯片的上電時(shí)序。一瓢冷水突然潑過來,芯片有好幾個(gè)引腳供電,但是沒有上電時(shí)序的詳解,打電話問FAE,了解到這個(gè)芯片也是第一次開始量產(chǎn),目前規(guī)格書確實(shí)沒有上電時(shí)序的介紹。天啊,這芯片盡然在我們這開始量產(chǎn),而且還在這么短的時(shí)間,頓時(shí)沒有了信心。懈怠了會,只有繼續(xù),誰讓咱們是做技術(shù)的。做技術(shù)和當(dāng)兵一樣,技術(shù)工程師如果怕問題和當(dāng)兵的怕打仗沒啥區(qū)別,量產(chǎn)前發(fā)現(xiàn)的問題逃避不解決,就如戰(zhàn)場上的逃兵。
 
只有繼續(xù)用示波器對比測試芯片各個(gè)電源引腳斷電后馬上上電與等會再上電看看電源引腳上有無異常。開始懷疑某個(gè)電源必須先上電才行,因?yàn)閿嚯姾蠓啪靡稽c(diǎn)再上電異常,斷電后馬上上電OK。過一段時(shí)間后應(yīng)該是某電源上有電容放電完了,而馬上上電上一次電容上的電荷還沒有放電完畢,立刻再上電相當(dāng)于提前上電了。順著這個(gè)思路繼續(xù)與FAE用示波器測試,果然不出所料。
 
如何將上電時(shí)序做到極致?
 
此芯片需要3.3V和1.8V 2種電源。LDO2_EN,DCVDD1和DBVDD1我們用模塊引腳的3.3V直接供電,而LDO_IN我們用3.3V在模塊上通過LDO轉(zhuǎn)換過來的。LDO2_EN通過100K上拉電阻連接到3.3V。繼續(xù)測試發(fā)現(xiàn)在LDO2_EN有貓膩。芯片異常的時(shí)候,LDO2_EN有0.9V電壓,而芯片正常時(shí)候,LDO2_EN有3.3V電壓,估計(jì)0.9V電壓偏低無法使能LDO2,所以芯片不能正常工作。示波器繼續(xù)抓取波形:
 
如何將上電時(shí)序做到極致?
 
繼續(xù)抓取Power on 與 Power off波形如圖4:
 
如何將上電時(shí)序做到極致?
 
原因慢慢露出水面,可能LDO_IN要比LDO2_EN先上電,因?yàn)槊看螖嚯姾罅⒓瓷想姡藭r(shí)LDO_IN discharging time 小于5 秒,LDO_IN電壓還有近400mv,此時(shí)芯片上電每次都正常。為了驗(yàn)證,繼續(xù)做通斷電實(shí)驗(yàn),示波器再抓取波形:
 
如何將上電時(shí)序做到極致?
 
為了驗(yàn)證,從模塊外另外找到一個(gè)比模塊3.3V先上電的1.8V電源,飛線到LDO_IN,做通斷電實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)每次OK。不管什么時(shí)候上電芯片都正常工作。奮戰(zhàn)到這一步,大家都欣喜不已。抓緊再驗(yàn)證了2臺機(jī)器,通斷電實(shí)驗(yàn),也是每次OK。到此刻,大家才確定算找到了原因,下一步就是找到最優(yōu)化的解決方案,最小化的改動(dòng)PCB板,最低成本的解決問題,最短時(shí)間的導(dǎo)入。
 
討論后,決定在板上增加2個(gè)三極管控制,用LDO_IN 的1.8V使能3.3V后得到LDO2_EN的3.3V,這樣保證LDO_IN_1.8有電壓后,才會有LDO2_EN的3.3V。其它地方?jīng)]有做改動(dòng)。改PCB板后,立即回來焊接了10PCS,裝了10臺機(jī)器,做通斷電實(shí)驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)此問題了。終于在量產(chǎn)前解決了這個(gè)硬件的BUG。
 
如何將上電時(shí)序做到極致?
 
晚上的加班測試,分析,直到最后有了初步定論后大家都身心疲憊,看看時(shí)間已經(jīng)是凌晨3點(diǎn)多。晚餐為了節(jié)省時(shí)間,大家點(diǎn)的外賣麥當(dāng)勞?;氐郊遥词?,看看窗外,黎明的曙光已經(jīng)照射進(jìn)來。不管怎么問題總算解決了,可以安心的睡覺了,也許下一個(gè)滅火的戰(zhàn)斗還在等待這我,但是我們還是要及時(shí)總結(jié),避免這樣的問題再次發(fā)生。
 
總結(jié)一下,在我們設(shè)計(jì)的時(shí)候,每一個(gè)細(xì)節(jié)還是要確認(rèn)好,上電時(shí)序是最基本的要求,一定要按照datasheet來設(shè)計(jì)。順便說一下,后來FAE聯(lián)系了芯片原廠,芯片也確實(shí)有這樣要求,只是在datasheet上沒有體現(xiàn)。雖然沒有體現(xiàn),但是作為工程師做設(shè)計(jì),這些基本的考慮是我們必須要主動(dòng)確認(rèn)好的。一個(gè)小小的疏漏,導(dǎo)致你可能奮戰(zhàn)一個(gè)通宵。如果在量產(chǎn)后再發(fā)現(xiàn),后果會更嚴(yán)重。
 
以此為教訓(xùn),分享出來給大家,希望大家以后在做設(shè)計(jì)的時(shí)候都注意。同時(shí)我們還必須注意夯實(shí)自己的基礎(chǔ),即使時(shí)間再緊張,基礎(chǔ)不能丟,很多時(shí)候出問題都是因?yàn)榛A(chǔ)不扎實(shí)引起的。
(來源:面包板博客,作者:面包板博主:smile_miao)
 
 
  
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