飛凌干貨分享--攻城獅手把手帶你認識硬件調試方法
ARM測試工程師
2020-12-25 10:07:00
硬件調試
嵌入式測試
本文由飛凌嵌入式測試工程講述，小編消化整理，文筆有限，希望對您有所幫助。不足之處，歡迎大家指正。
嵌入式系統開發過程實際上就是一個調試診斷的過程，而且調試診斷將一直伴隨著一個產品的終身，即使是最成熟的產品也偶爾會出現這樣或那樣的問題，這都需要開發人員去診斷、排查。嵌入式系統由硬件和軟件兩個部分組成，獨立運行的硬件系統為軟件提供了可靠和穩定的平臺，兩者配合來實現實際的應用功能。
硬件系統的調試是嵌入式系統開發過程中的重要環節，基本分為四個流程：目視、上電、下載固件與功能調試、性能和功耗。
1、目視測試：為了保證PCB在生產貼件焊接的過程中不出現問題，目視內容主要包括漏貼器件、焊接連錫、具有方向區別器件的焊接方向，保證實際的PCB板與原設計保持一致。在上述問題正常的前提下，使用萬用表對主要的電源和測試點進行短路測試，保證其不因為器件或其他原因而出現上電短路。
2、上電測試：測試整個PCB板子是否能正常啟動運行。
上電測試時，使用穩壓電源，并設置過流參數為實際工作電流的1.5倍，這個參數是為了避免開發板啟動過程中出現小峰值時，電源誤動作；同時也能保證短路時不會有過大電流經過開發板。上電之后對各路電源電壓值進行測量，包括主供電、外圍器件的供電節點，保證與原設計相同。
在IO測試時，如果遇到某個IO口出現異常，先對開發板進行斷電，之后使用萬用表對該IO口進行二極管檔位的測量：紅色表筆接開發板的GND，黑色表筆接IO口。一般來說，同一個功能下的IO口測量結果是基本一致的（時鐘信號會偏低一些）。如果同組內有單個IO有較大偏差，則可能是這個IO有異常。IO開路則測量值無窮大，靜電損傷多為對地短路為零。
圖五：IO接口保護二極管
3、下載固件和功能調試：在軟件上進行調試對應功能的同時，排查硬件設計問題。有很多的功能需要外圍電路配合CPU對應引腳來一同實現，所以如果遇到電路設計不合理時，會出現功能故障，此時需要結合軟硬件，對整個開發板的全部功能進行調試，以實現按照功能設計正常運行。
4、性能及功耗測試：是在實際使用過程中，對開發板的性能和功耗進行測量、優化，包括系統在不同負載情況下運行時的功耗大小、在不同功能運行時的性能優劣。根據測試結果了解開發板整體狀態，并對其局部電路進行針對性優化，使核心處理器發揮最大效能。
當整個測試流程完成后，將會對開發板有更深入了解，為后續開發板二次開發提供穩定運行的基礎保障。嚴格的調試流程，才能更好確保開發板的穩定運行；穩定的硬件系統，才能更好的完成軟件層各種應用；良好的硬件與軟件設計，才能更大程度的發揮出開發板能力。
以上幾者環環相扣、缺一不可，共同實現嵌入式系統更優的產品品質、更多樣化的功能以及更廣泛的應用范圍。
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