在某產(chǎn)品測試過程中,,工程師反饋偶爾會出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,,經(jīng)過系統(tǒng)性的分析,,致遠(yuǎn)電子測試團隊推測可能是ADC芯片的SPI通信總線的時序存在偶發(fā)異常,但由于異常出現(xiàn)概率很低,,該如何對SPI通信總線偶發(fā)的時序問題進(jìn)行定位呢,?
一、搭建測試環(huán)境
SPI總線測試點位于主機的主板底部,,時鐘頻率大約為33MHz,,屬高頻信號,所以對探頭的端接方式比較講究,;為了方便測試,,如圖1所示,用短線將測試點引出,,探頭的地線也從前端自繞線引出,,這樣可以提高信號完整性,,減少示波器采樣對時序分析過程的影響。
圖1 探頭端接測試點
二,、長時間監(jiān)測定位異常
ZDS4000的時序分析軟件具備長時間統(tǒng)計功能,,下班后設(shè)置好示波器,對數(shù)據(jù)采集儀的SPI總線時序連續(xù)監(jiān)測一個晚上,,第二天上班的時候,,導(dǎo)出監(jiān)測分析結(jié)果,如圖2所示,,一個晚上總共進(jìn)行了72185次測量,,其中有1347次是測量失敗的,導(dǎo)致異常的原因是SPI的數(shù)據(jù)建立時間不滿足后級芯片的時序要求,。示波器自動保存了這1347份失敗的測試報告,打開第1345份測試報告,,如圖3所示,,顯示了當(dāng)前建立時間為3.75ns(包含時序違規(guī)處截圖),不滿足后級芯片4ns建立時間的要求,,而且歷史出現(xiàn)最差的時序是3.5ns,,最好時序是8.5ns,問題得以定位,。
圖2 時序分析統(tǒng)計結(jié)果
圖3 測量結(jié)果失敗報表
三,、定位問題并做穩(wěn)定性驗證
通過上述測試分析,SPI總線的建立時間偏小,,保持時間偏大,,調(diào)整時鐘信號時序延遲6.5ns左右,就可得到較好時序分析,,即將數(shù)據(jù)信號建立時間和數(shù)據(jù)信號保持時間盡可能接近,。整改之后再次用時序分析軟件對SPI總線進(jìn)行一夜的穩(wěn)定性測量,測量結(jié)果如圖4所示,,進(jìn)行了72842次時序分析,,所有測試都通過,且每一項測量項都PASS,。之前的問題項建立時間,,最小值10.75ns,最大值13.5ns,,非常完美,,這顯示了 SPI總線的時序非常穩(wěn)定性。
圖4 時序分析測量結(jié)果
時序的一致性和穩(wěn)定性分析,,一直以來都是業(yè)界難題,。當(dāng)前ZLG致遠(yuǎn)電子的時序一致性測試方案已經(jīng)免費支持I2C,、SPI、I2S和MIPI-RFFE,。