養(yǎng)成使用示波器的好習(xí)慣,調(diào)試神馬都是小case
發(fā)布時間:2014-06-05 來源:丁新葉 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】一位工程師從自身經(jīng)歷出發(fā)回答了一個經(jīng)典問題:為什么要養(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣。本文將為大家詳解,看下文后,對于用過示波器的人來說,可能會感受到“確實是那么回事”。認(rèn)識本質(zhì)后,大家就會認(rèn)為示波器是理論聯(lián)系實際的好幫手,可以幫您直面bug的本質(zhì)。有了示波器的測試結(jié)果,“有圖有真相”,便于分析問題。基于上述種種好處,是不是覺得養(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣是必須的?
當(dāng)一件正確的事情成為我們習(xí)慣的時候,對一個人的影響是正面且長期的,意義也很重大。 養(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣對一個工程師的影響也是一生的,而當(dāng)習(xí)慣進(jìn)一步上升為理念時,就算刻意去擺脫都不是那么容易。
當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問題時,很多人下意識還是會拿萬用表去東量量,西測測。究其原因,萬用表人手一個,使用便捷,所以受到廣大工程師的歡迎。在這里我想說的是這個習(xí)慣不大好,詳細(xì)原因且聽我慢慢道來。
萬用表的使用場景主要是用于阻值(電阻值,對地阻抗),通斷(是否滴滴響)等簡單測量,這兩個功能是示波器無能為力的。電壓值也可以用萬用表量。用萬用表測量電壓有效值更準(zhǔn)確,但要觀察電壓具體“長什么樣”還是得用示波器。
有一個經(jīng)典的比喻,示波器是電子工程師的眼睛。如果不使用示波器,我們在研的產(chǎn)品就相當(dāng)于一個黑盒子,難以探知其真實面目,畢竟一抹黑的路不好走。下面結(jié)合一些經(jīng)歷來談?wù)劄槭裁匆B(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣。
1. 理論聯(lián)系實際的好幫手
示波器是一名硬件測試工程師必須熟練掌握的工具,但由于工作性質(zhì)的原因,我們經(jīng)常做的工作是對照測試用例或者規(guī)范進(jìn)行一些固定項的重復(fù)測試,如各類接口,內(nèi)部總線等。久而久之,很多人就不滿足于這種知識面了。不安于現(xiàn)狀的測試工程師們接下來的步驟就是找來一些資料來深入學(xué)習(xí)自己所面向的產(chǎn)品,了解工作原理,內(nèi)部構(gòu)造,各模塊電路,信號流向等。這些知識有的清晰,有的模棱兩可,有的甚至搞不懂。
當(dāng)你遇到這種情況時,示波器可以成為你非常好的幫手,對不懂的地方,可以先查查資料,嘗試弄明白原理,然后用示波器量一下波形,時序等,驗證自己的分析結(jié)果。通過示波器可以直觀地看到波形,會使人感到很清晰,印象深刻,理論知識也可以得到更好的理解。
把一個電子產(chǎn)品上的信號都量測之后,加上學(xué)習(xí)一些文檔,那樣對自己所面對的產(chǎn)品理解就會透徹了。
2. 直面bug的本質(zhì)
當(dāng)我們在解決bug的時候,有的問題可能根據(jù)經(jīng)驗就解決了,而沒有去徹底把本質(zhì)搞明白。這樣就會有隱患,而且下次設(shè)計電路的時候可能掉進(jìn)同樣的一個陷阱。
比如I2C上拉電阻配置不正確導(dǎo)致通信出現(xiàn)概率性失敗,信號線上電容過大導(dǎo)致波形失真等,也許我們改改電阻值、電容值就把問題解決了,但是這樣還不夠,如果通過示波器看到波形的本質(zhì),然后再去調(diào)試。這樣解決的問題,以后就不會再犯了,也會保證避免出現(xiàn)一些當(dāng)時認(rèn)為已經(jīng)解決,但是在批量時依然會概率性的出問題。
一些EMC問題是由內(nèi)部高頻信號的諧波引起,通過示波器調(diào)試,可以在保證信號完整性的基礎(chǔ)上有效降低輻射信號的能量,如串接更合適的匹配電阻,增加對地電容等手段去解決。而保證信號完整性,最直接的手段就是使用示波器測試,以免矯枉過正,出現(xiàn)隱患。
3. 有圖有真相
有些bug出現(xiàn)的時候,需要多方來一起解決。這樣的多方郵件溝通就需要圖像作為重要依據(jù)了。之前遇到一個bug:Host端向device端加載文件時出現(xiàn)概率性失敗的情況。這里涉及三方的硬件,軟件,還要涉及Host芯片及Device芯片廠家的臺灣原廠。各方經(jīng)過各自的檢查,加上各自之前出貨的經(jīng)驗,均認(rèn)為自己沒有問題。使用示波器反復(fù)量測波形,時序,在開始也沒能定位問題。因在啟動時,時鐘信號線上會出現(xiàn)一部分1V雜波信號,然后通過實驗手段判定就是Host端發(fā)出,以此作為證據(jù)要求Host端的臺灣原廠修改,理由是不管此信號是否對通信造成影響,至少先解決這個問題再考慮。在更新過兩次代碼后,1V雜波信號消失,老化拷機(jī),并未出現(xiàn)問題。
出于自我保護(hù)本能以及各方知識的局限,一般各自都會認(rèn)為自己這方?jīng)]有問題,通過示波器量測波形,找到證據(jù),督促修改,會使得問題容易得到解決。
最后,需要特別注意的是示波器的操作一定要正確,錯誤的操作及細(xì)節(jié)的不注意,就有可能把示波器這一神器變成雙刃劍,帶來不必要的麻煩,需要特別注意。在實際工作中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)不同的人測試會得到不同的測試結(jié)果,這里就需要平時多多累積一些經(jīng)驗了。歸根結(jié)底,還是一個要多使用的問題,當(dāng)然文檔也要多看。
希望廣大工程師們能多使用示波器,同時也需要各廠家的慷慨解囊,提供更多的示波器,為員工創(chuàng)造條件,從而不會讓員工因資源有限而養(yǎng)成使用萬用表的習(xí)慣。
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