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硬件死机问题分析

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2024-02-27 19:51:16

排查方法1:用示波器测量芯片各电源(VBATLVBAT_RFVDD_VCO/RFVDD_AMSVIO_LDO_OUTVDDIO1)确认电压和纹波是否在要求范围内,规格可以参考Datasheet或者硬件设计指南说明;参考案例如下:

a. VIO_LDO_OUT有外接给外设供电,供电电路有加MOS做开关,当软件控制此MOS导通时VIO_LDO_OUT出现跌落,此电源也同时给内部Flash供电,当跌落超过Flash最低工作电压1.65V时则可能出现死机,同理其它电源也是一样;

b. DCDC1.1V主滤波电容规格要求为2.2uF, 实际贴错成小的电容导致DCDC1.1V纹波大于100Mv,此时有概率会出现死机,如果纹波达到300 mV以上也可能直接开不了机;

c. PCB走线未按GOODIX硬件设计指南要求设计,导致DCDC地回路阻抗太大,此时纹波也会增加,也可能导致概率死机问题;

排查方法2GOODIX芯片默认温度策略为30S调整一次,当芯片升温过快,芯片内部电压未来的及调整,此时温度已经超过当前配置所能承受的范围,就有可能出现死机,建议温升<5度/min,如果存在特殊场景测可以调整校准定时器的时间,将校准周期改小;

排查方法3:软件相关问题通常有HardFaultassert、死循环等,分析可参考:HardFault问题分析

排查方法4:上电时序要求如下图,异常情况通常有如下几种:

a. 芯片IO或其它电源有电流倒灌(如PCUSB转调试串口),当GOODIX芯片主电源3.3V还没有开的时候此时就已经存在一个半高不低的电压,例如1V左右,当3.3V再开启,则上电时序可能无法满足要求,具体原因可参考: 电池从0V开始充电概率出现无法开机问题

b. 主电源3.3V是受其它主控控制,当电源开关在部分场景下会关闭后马上打开(电源波形类似跌落),此时因为掉电不彻底上电时序也无法满足要求,可能出现死机问题;

排查方法5:当ESD进入芯片后可能会影响到RAM或者是寄存器,问题通常表现为死机/重启,Jlink Debug通常和软件HardFaulassert、死循环等问题一样,但区别点在于软件问题相对这个ESD问题要容易复现,如果长时间一直无法复现则有可能是ESD导致;需要注意并不是整机通过了ESD测试就没有这个问题,因为现实环境比实验室环境复杂,通过ESD测试出现此类问题的概率会更低;

排查方法6:排查方法可以参考“排查方法1”排查各路电源是否在规格内,IC上电的电流及IO阻抗是否异常;

排查方法7:用示波器检查32M晶振是否起振,如果32M不起振,则确认与晶振连接的两个PIN是否有电压,一般为0.6V左右,如果电压正常则重点看晶振的封装有没有弄错、晶振有没有假焊、晶振是否有损坏/不良;

a. 32M没有问题且板上有32.768K的晶振则确认32.768K是否有起振,这个晶体上电后默认是不起振状态,起振是由固件控制,如果有起振说明固件已经跑起来了,不起振则先确认这个晶振两个脚直流电平是否正常(GR551X_RTC_OUT正常为0.5V左右,RTC_IN正常为0.3V左右,如果晶振无法起振,则这个电平会周期性关闭和开启,GR5526/GR5525/533X_RTC_OUT正常为0.3V左右,RTC_IN正常为0.3V左右,如果不起振则一直是0.3V左右,如果在示波器测试时出现如下逐渐停振波形,说明晶振是有起振的,只是加上表笔后增加了负载电容导致停振。

b. 如果板上没有32.768K的晶振测试RTC_OUTRTC_IN两个脚与上面一样有0.3-6V左右直流电平,则说明软件配的是外部晶振,需要修改固件将CFG_LPCLK_INTERNAL_EN置为1改为内部低速时钟;

排查方法8:排查方法与“排查方法3”一样,相关问题通常有HardFaulassert、死循环等,这类固定开不了机的问题相对概率出现通常更容易Debug;另一类是客退死机不良分析,如果不开机并且排查各电源及上电时序都正常,则可以用GProgrammer工具把Flash全部读出来保存好,同步可以读一台OK的机器用Compare工具做对比,确认Flash内容是否正常/或者直接将读出来的内容烧录到一台正常的机器做确认;

排查方法9:排查方法可以参考“排查方法4”;


如果是个别机器有问题以上方法都没有确认到问题,这个时候可以考虑芯片做交叉验证,将好的板子芯片与有问题的板子芯片做对换做确认;

附:分析问题时如何从硬件上判断软件是否有跑到用户固件(bootloader/APP,如下图,芯片上电后进入用户固件正常都会对DCDC_1.1V进行调整,如果有看到台阶变化说明用户固件已经加载了;



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