Распространенные проблемы и стратегии устранения неполадок при разработке встраиваемых систем на базе процессоров Forlinx серии Allwinner

Компания Forlinx Embedded сотрудничает с Allwinner Technology с 2019 года. В настоящее время Forlinx Embedded выпустила 7 однокристальных систем (SoM) на базе процессоров Allwinner: FETT507-C , FETA40i-C , FETT3-C , FET113i-S , FET527N-C , FET536-C и FET153-S . Эти встраиваемые системы управления отличаются стабильным и надежным промышленным качеством и высокой экономической эффективностью, завоевав широкое признание на рынке. Благодаря многолетнему тесному и глубокому сотрудничеству, компания Forlinx Embedded недавно вошла в первую группу сертифицированных партнеров экосистемы Allwinner Technology.

Компания Forlinx Embedded обобщила общие проблемы и методы устранения неполадок, возникших в процессе разработки продуктов серии Allwinner, посредством долгосрочной технической поддержки.

1. Общие идеи по устранению неполадок

Для устранения неисправностей главного контроллера серии Allwinner выполните следующие общие действия при возникновении любых ненормальных функций:

• (1) При обращении к функциям несущей платы, разработанной Forlinx Embedded: убедитесь в согласованности используемых микросхем и их принципов работы. Если функциональные микросхемы отличаются, необходимо перенести драйверы микросхем;
• (2) Если основные микросхемы целостны, но функциональная проверка не удалась, последовательно проверьте питание, сброс и состояние часов функциональных микросхем;
• (3) Проведите перекрестное тестирование, чтобы определить, заключается ли проблема в SoM или в несущей плате;
• (4) Проверьте, совпадают ли уровни контактов и есть ли выходной сигнал данных;
• (5) Исследуйте проблемы сварки и проверьте, нет ли холодных паяных соединений, паяных мостиков, пропущенных паяных соединений или неправильно пропаянных соединений в резисторах и конденсаторах;
• (6) Измерьте, является ли состояние ожидания сигнала нормальным;
• (7) Убедитесь, что мультиплексирование контактов выполнено правильно.

2. Распространенные проблемы и решения для конкретных модулей

(1) Проблема с запуском

1. Помимо питания и сброса, проверьте, в порядке ли сигнал FEL. Удалите параллельный конденсатор, чтобы проверить, влияет ли он на загрузку.
2. Используйте осциллограф для измерения формы сигнала источника питания SoM, чтобы выявить провалы, вызывающие ненормальную загрузку.

(2) Проблема с шиной I2C

1. Поскольку I2C является выходом OD, сначала проверьте, есть ли подтягивающий резистор;
2. Подтвердить наличие конфликтов в адресах устройств, смонтированных на одной группе шин I2C;
3. Измерьте форму сигнала, чтобы увидеть, находится ли состояние ожидания на высоком уровне и является ли форма сигнала нормальной во время передачи данных;
4. Если сигнал нарастает медленно, уменьшите сопротивление подтягивающего резистора. Если низкий уровень слишком высокий, увеличьте сопротивление подтягивающего резистора.
5. Используйте инструмент I2C для проверки наличия устройств, подключенных к шине:

i2cdetect -l // Определить количество групп I2C в системе

i2cdetect -r -y 2 // Обнаружение устройств, подключенных ко второй группе шин I2C

(3) Проблема коммуникации SPI

1. Не допускайте перекрестного соединения MISO и MOSI интерфейса SPI;
2. Подтвердите, подключен ли сигнал выбора микросхемы;
3. Подтвердите, что режимы двух устройств связи совпадают;
4. Проверьте, нормальны ли часы и выходные данные.

(4) Проблема с интерфейсом USB

Положительные и отрицательные сигналы USB не могут быть перепутаны. Поэтому проверьте правильность подключения USB-сигнала.

(5) Проблема с интерфейсом SDIO

1. Сигнал SDIO не может быть преобразован с помощью микросхемы преобразования уровня;
2. Если скорость не соответствует требованиям, в дополнение к уровню выводов проверьте, подвергалась ли шина SDIO обработке равной длины;
3. Для шины SDIO сначала проверьте, нормален ли выход тактового сигнала.

(6) Проблема с дисплеем LVDS

1. Проверьте, соответствует ли режим вывода экрана дисплея LVDS экрану (VESA и JEIDA);
2. Убедитесь, что резисторы сопротивлением 100 Ом каждого дифференциального сигнала экрана LVDS запаяны;
3. Проверьте, нормальны ли часы и выходные данные.

(7) Проблема с сетью Ethernet

1. Подтвердите, является ли интерфейс связи между чипом PHY и концом MAC согласованным и была ли выполнена обработка равной длины;
2. Проверьте, подтянута ли шина MDIO и является ли форма сигнала нормальной;
3. Подтвердить соответствие прецизионных резисторов требованиям;
4. Проверьте, соответствует ли время сброса требованиям чипа;
5. Измерьте, совершает ли кварцевый генератор колебания;
6. Если скорость не соответствует требованиям, проверьте исправность источников питания всех путей и опорного заземления;
7. Проверьте правильность расположения средних отводов сетевого трансформатора;
8. Проверить, нет ли конфликтов в адресах разных PHY-чипов на одной шине и соответствуют ли они программному обеспечению;
9. Проверьте, были ли линии данных MDI подвергнуты обработке на одинаковую длину и соответствует ли импеданс требованиям;
10. Проверьте, превышает ли расстояние между линией часов и другими линиями утроенную ширину линии;
11. Используйте осциллограф для измерения наличия пилообразных волн на выходе DCDC микросхемы.

(8) Проблема с UART

1. Сигналы приемопередатчика последовательного порта необходимо соединить крест-накрест;
2. Проверьте правильность конфигурации инструмента последовательного порта, например, скорость передачи данных;
3. Измерьте, являются ли выходные данные нормальными.

(9) Проблема RS485

1. Если на шине RS485 имеется несколько устройств, проверьте, имеются ли на обоих концах устройств согласующие резисторы сопротивлением 120 Ом;
2. Если устройства RS485 не могут обмениваться данными, попробуйте подключить опорные заземления устройств RS485, чтобы уменьшить синфазные помехи;
3. Поскольку RS485 использует полудуплексный режим передачи данных, некоторым микросхемам RS485 требуются сигналы управления приёмопередатчиком. Убедитесь, что драйвер микросхемы добавлен.

(10) Проблема со звуком

1. Если исходные аудиосигналы HPOUTL и HPOUTR выводятся напрямую, подключите конденсатор к земле для контактов HPCOMFB и HPCOM;
2. Если система не может обнаружить аудиочип, проверьте, нормально ли работает шина I2C;
3. Если микросхему можно нормально установить, но звук отсутствует, сначала проверьте, нормально ли выводится сигнал данных I2S, а затем проверьте, нормально ли выводится звук.

(11) Проблема с CAN-шиной

1. Если на шине CAN имеется несколько устройств, проверьте, имеются ли на обоих концах устройств согласующие резисторы сопротивлением 120 Ом;
2. Если CAN-устройства не могут обмениваться данными, попробуйте подключить опорные заземления CAN-устройств, чтобы уменьшить синфазные помехи.

3. Заключение

Благодаря системному подходу к устранению неполадок и модульным решениям вы сможете эффективно решать распространённые проблемы разработки, такие как проблемы с интерфейсной связью, целостностью сигналов и логикой конфигурации. Надеемся, что практический опыт, изложенный в этой статье, поможет вам найти чёткие решения и быстро реализовать проекты.