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[参考译文] TMS320C6746:DSP 工作不稳定

Guru**** 2553260 points


请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/processors-group/processors/f/processors-forum/604485/tms320c6746-no-stable-work-of-the-dsp

器件型号:TMS320C6746

您好!

我们希望在我们的设计中获得一些帮助。
我们设计并制造了此板、但我们遇到了一些问题。  
我们制造了20块电路板、并遇到了以下问题:
我们从连接到 DSP 的摄像机获得的图片为黄色色调。 更换摄像头没有帮助、但在电路板上使用正常图片时、我们更换了 DSP -更换图片后接受黄色色调。 我们有5个板出现了此问题。
2.运行一段时间后、3.3V 和 GND 之间出现短路。 在 DSP 更换短路后消失。 我们有3个板存在此问题。
运行一段时间后、JTAG 仿真器无法连接到电路板。 我们在 Code Composer 下一个错误中得到:
在 DSP 更换此问题后解决了。 我们有7个板存在此问题。
4.我们能够使用仿真器连接到电路板但无法刻录闪存的问题- Code Composer 给出错误:SPI 闪存失败”,在调试/流模式下,我们会得到下一个错误:
如果按 OK、您将得到:
我们在4个板上遇到的这个问题。 甚至 DSP/ DDR/闪存更换也没有帮助解决问题。
对于 DSP 的电源、我们使用了推荐的 TI 组件和设计。 原理图如下:

在我们的测试中、我们发现在功率级别存在例外情况、由于噪声和纹波、我们的磁芯为1.3±70mV、而不是 1.3±50mV。 1.2V 也存在同样的问题。
可能导致这些问题的问题有:
1.电源组件放置在相对靠近 DSP 芯片的位置-这可能对正确的 DSP 性能不是很好。
DSP 及其组件的面积非常小。
DSP 部件布局的顶部为:

我们可以在顶部看到 DDR K4T1G164QF-BCE7、然后是 DSP 和电源组件。

电路板同一部件的底部:

该板包含10层。
我们可以提供完整的布局(*。brd)以供审核。
您能不能帮助我们创建可能的故障点、我们将在设计的下一个版本中考虑这些故障点。  
提前感谢您

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    尊敬的 Maxim:

    我们将对此进行研究。 反馈将发布在此处。

    此致、
    Yordan
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    您好、Maxim
    遗憾的是、我们无法在公共 e2e 上提供原理图或布局审查。
    最好尝试浏览 LCDK 电路板原理图/布局和原理图检查清单、以进一步隔离电路板可能出现的问题。


    如果您有当地的 TI 现场支持、您也可以与他们联系、了解他们是否可以为您提供支持、以及推进的最佳方式。
    此致
    Mukul
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    是的、我们已经联系了 TI 现场支持。
    但始终最好有几个观点。

    无论如何、有人可以回答2个问题:

    1. DSP 和主配电器之间的最小建议距离是多少? 在不同的 TI 电路板上、我们看到这个距离很大、在我们的电路板上、这个距离相对较小。

    2. DSP 是否接近2个电路板边缘、如您在开始帖子中所见、会导致 DSP 故障?
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    您的电路板看起来很小,但我认为说这是潜在故障的原因还不够简单。
    我不知道建议的最小距离-我将对此进行仔细检查。

    您还可以查看由逻辑 PD 制作的 SOM 模块作为参考
    www.logicpd.com/.../

    此处提供了一些相关的原理图/BOM/设计文件(SOM 具有处理器、DDR、PMIC 和其他一些时钟发生器件)

    processors.wiki.ti.com/.../OMAPL138_Univ_Kit
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    是的、我使用此 DSP 查看并比较了一些设计、但在我们的设计中没有发现一些关键错误。

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    Shevchenko

    由于您的所有问题都出现在少数电路板上、这是否意味着其他电路板正常工作? 您是否能够在20个电路板中至少在1个电路板上运行所有内容?

    在假设某些电路板正常工作的情况下、我们知道您的原理图没有任何主要问题。 这是很好的了解。 如果某些电路板工作正常、布局也是如此。

    沿着 DSP、原理图的左边缘有一些非常细的线。 这可能会使您的电路板商店难以制造、而且由于电路板尺寸小、组件非常靠近边缘、因此它们可能难以可靠地放置组件。

    通过更换组件解决的所有问题都可以轻松地与电路板构建相关、而不是直接与组件本身相关。 为了验证这一点、我会尝试您在另一个电路板上卸下的某些部件、这些部件有问题。 甚至可以移除故障电路板上的某个部件并将其更换到同一电路板上、这意味着使用相同的组件对该电路板进行返工。

    我当然不是电路板设计专家、但让您的电源组件靠近 DSP 应该不会有问题。 如果功率组件产生噪声、那么距离对到达 DSP 的噪声不会有很大影响。 IR 压降将随着距离的缩短而降低、这是很好的做法。 但是、您显示的+/- 70mV 额外噪声与该距离无关、仅与电源组件及其周围的滤波器有关。 尽管这超出了规格范围、但它不会导致这种麻烦。 它确实需要解决或修复、但您遇到的问题必须有其他解释、而不仅仅是电源噪声。

    您是否已确认所有电源/时钟/复位定序都正确完成?

    此致、
    RandyP
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    感谢您的回复!

    [引用 user="RandyP">由于您的所有问题都出现在几块板上,这是否意味着其他板工作正常? 您是否能够在20个电路板中至少在1个电路板上运行所有内容?

    在假设某些电路板正常工作的情况下、我们知道您的原理图没有任何主要问题。 这是很好的了解。 如果某些电路板工作正常、布局也是如此。[/quot]

    是的、我们有几个运行良好的电路板。 我甚至可以说更多-当我们的实验室运行时、几乎所有电路板都能正常工作。 大多数故障发生在客户使用时。

    [引用 user="RandyP"> DSP 上的原理图左侧边缘有一些非常细的线条。 这可能会使您的电路板商店难以制造、而且由于电路板尺寸小、组件距离边缘如此近、他们可能难以可靠地放置组件。[/报价]

    这些线路是用于 DSP 的2个晶体的线路。  

    [引用 user="RandyP">通过更换组件来解决的所有问题都可以轻松地与电路板构建相关,而不是直接与组件本身相关。 为了验证这一点、我会尝试您在另一个电路板上卸下的某些部件、这些部件有问题。 甚至可以移除故障电路板上的某个部件并将其更换到同一电路板上、这意味着使用相同的组件对该电路板进行返工。

    问题在于、主要不能正常工作的组件是 DSP、更换后无法将移除的 DSP 重新组装到其他电路板上。 这是因为我们的组件存在工厂限制。

    [引用 user="RandyP">我当然不是电路板设计专家、但让您的电源组件靠近 DSP 不会是问题。 如果功率组件产生噪声、那么距离对到达 DSP 的噪声不会有很大影响。 IR 压降将随着距离的缩短而降低、这是很好的做法。 但是、您显示的+/- 70mV 额外噪声与该距离无关、仅与电源组件及其周围的滤波器有关。 尽管这超出了规格范围、但它不会导致这种麻烦。 它确实需要解决或修复、但您遇到的问题必须有其他解释、而不仅仅是电源噪声。[/引述]

    是的、我们还认为这不需要如此重要、但无论如何都希望确保这样做。

    [报价 USER="RandyP"]您是否确认所有电源/时钟/复位定序都正确完成了?[/QUERP]

    已检查并确认电源/复位排序。 和时钟定序-我没有看到这个 DSP 需要有一些。 它需要吗? 时钟似乎有点失真、但这是设计的问题吗?

    谢谢你

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    Shevchenko

    [引用 user="Shevchenko Maxim">当所有板在我们的实验室运行时、几乎所有板都能正常工作。 大多数故障发生在客户使用时。[/报价]

    与客户使用情况相比、您在实验室中的测试中观察到的情况、在 DSP 上运行哪些程序/应用程序有很大差异吗? 还是环境是最大的差异、例如振动、温度、外部电气噪声?

    [引用 USER="Shevchenko Maxim">这些行是 DSP 的2个晶体的行。  [/报价]

    长细线之间出现噪声和串扰的机会会让我感到紧张、尤其是在连接到晶体的高阻抗线路上。 我希望您能通过电路板分析来了解情况、但需要注意的是。 这里的问题往往会导致时钟不稳定、并且比可预测的故障更可能表现出不稳定的行为。

    [引用 user="Shevchenko Maxima">问题在于、无法正常工作的主要组件是 DSP、更换后无法将移除的 DSP 重新组装到其他板上。 这是因为我们的组件存在工厂限制。

    有多种方法可以重新为 DSP 添加焊球。 我已经和其他客户以及我们的 FA 部门听到过这种情况。 您所在地区可能有一个承包商可以这样做、但这可能不值得麻烦或付出代价。 这是缩小问题范围的有用方法。 但是、我可以向您保证、我们的器件在出厂前经过了良好的测试、因此故障 DSP 很少出现。

    [引用 user="Shevchenko Maxim">已检查并确认电源/重置排序。 和时钟定序-我没有看到这个 DSP 需要有一些。 它需要吗? 时钟似乎有点失真、但这是设计的问题吗?[/引述]

    数据表中列出了这些要求。 多个电源有一个特定的顺序、您已经检查过。 对于时钟、在复位和 TRST 被释放之前、它需要在一定时间内保持稳定。 这并不像我们的某些器件那样复杂、所以我的术语可能会比较强、可能会将其称为"排序"、但在释放复位之前、时钟确实必须保持稳定。

    电路板是否确实先在实验室测试下工作、然后再由客户进行测试、有些电路板在测试过程中出现故障? 然后、当您将其带回实验室时、它们是否会继续未通过您的原始测试? 以上就是我阅读您评论的方式。 您是否有任何关于电路板返回后的状况的观察结果? 或者如何在客户的现场使用它们?

    此致、
    RandyP

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    [引用 user="RandyP">与客户使用情况相比、您在实验室中的测试中观察到的情况、在 DSP 上运行哪些程序/应用程序有很大差异吗? 还是环境是最大的差异、例如振动、温度、外部电气噪声?[/引述]

    在实验室中、我们运行的程序与客户所在的相同。 我不知道环境的巨大差异。 唯一的区别是、客户需要再使用一个电路板来连接到 DSP。 我将对此进行解释:

    由于主板上没有 JTAG 的位置、我们额外制作了两个电路板-放置 DSP JTAG 的调试适配器和 DSP 连接器-当产品处于其封装中时连接到主板的电路板。 因此、DSP 可以通过2种方式进行连接:

    主板通过柔性电缆连接到 JTAG 连接器所在的调试适配器板。

    主板通过柔性电缆连接到调试连接器板、使用小型 HDMI 电缆连接到 JTAG 连接器所在的调试适配器板。

    在实验中、我们主要使用可能性1、以及可能性2的客户。 但是、我们在实验中进行了几次可能性为2的测试、结果正常。 但是、与客户一样、使用密度很高、这种情况并非如此。

    当我们发现 DSP 和 JTAG 接头之间的距离不超过6英寸时、这两个附加电路板也会出现一些错误。 在第1种可能情况下、DSP 和 JTAG 之间的距离约为6英寸、但在第2种情况下大于2英寸。 在下一版本的调试适配器和调试连接器上、我们将按照 TI 的建议添加缓冲器。  

    这种错误是否会导致如此多的 DSP 故障?

    [引用 user="RandyP">有多种方法可以重新启动 DSP。 我已经和其他客户以及我们的 FA 部门听到过这种情况。 您所在地区可能有一个承包商可以这样做、但这可能不值得麻烦或付出代价。 这是缩小问题范围的有用方法。 但我可以向您保证、我们的器件在出厂前经过了良好的测试、因此故障 DSP 很少出现。

    您是否在其他地方听说过与此 DSP 相同的问题? 我在互联网上找到了一些问题所在的主题、但除了 TI Wiki 上硬件检查链接之外、没有其他解决方案。

    [引用 user="RandyP">数据表中列出了相关要求。 多个电源有一个特定的顺序、您已经检查过。 对于时钟、在复位和 TRST 被释放之前、它需要在一定时间内保持稳定。 这并不像我们的某些器件那样复杂、因此我的术语可能会比较强、可能会将其称为"排序"、但在释放复位之前、时钟必须保持稳定。[/QUERP]

    我现在测试了这个、它可以根据需要工作。

    [引用 user="RandyP">电路板是否确实先在实验室测试下工作、然后再到客户处进行测试、并在测试过程中出现故障? 然后、当您将其带回实验室时、它们是否会继续未通过您的原始测试? 以上就是我阅读您评论的方式。 您是否有任何关于电路板返回后的状况的观察结果? 或者关于如何在客户的站点使用它们?[/quot]

    许多时间返回实验室的电路板看起来很奇怪、在某些电路板上没有摄像头、因为客户没有很好地将电路板插入到封装中。 在实验室、所有的都很软、客户似乎很难使用电路板。

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    您好!

    是否有人对我们的问题有新的想法?

    除了标准电路板测试外、我可以对电路板执行哪些测试来确定问题出在哪里?

    谢谢你

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    Shevchenko

    排除时钟噪声或电源噪声的一种方法是禁用板载时钟和/或电源、并为这些电源轨连接工作台电源。  如果这解决了具有问题的电路板、这就证明了电源和/或时钟实现是原因。  请告诉我们该测试的结果。

    Tom

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    我们移除了电源组件并为 DSP 电压插入了外部电源。 在电路板上、我们仍然可以看到电源输出端的问题纹波。

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    Shevchenko

    这似乎表明您的去耦实施不充分。  您是否使用具有低 ESL 的小型电容器?  您是否有足够数量的建议值?   具有短而宽布线的电容器是否会导致 低 PCB 电感?  您应该能够修改您的电路板以将电源噪声降低到所需的水平。  请注意、工作台电源的导线需要尽可能短以最大限度地减小电感、并且可能需要在这些导线的连接点处添加一个大电容。

    您未指明使用工作台耗材是否影响报告的系统问题(黄色 色调的图片)。  是否有任何影响?

    Tom

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    我们使用了数量、推荐值和电容器类型、正如我们在其中一个评估板上看到的、我们还使用了 TI 的去耦建议进行了检查。 布线尽可能短。

    我们没有尝试用黄色色调的图片向电路板提供工作台电源

    谢谢你

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    Shevchenko

    本练习的重点是确定黄色色调问题的影响因素。  请对其中一个电路板进行返工以使用工作台电源运行、以查看这是否解决了报告的问题。

    Tom

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    好的、我会尝试
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    大家好!

    随着这个问题回到 e2e 论坛、最好在这里继续讨论。

    自上次更新以来、我们在不同的组件组装位置制造了5块新电路板。
    我们还使用推荐的缓冲器配置制造了新的调试适配器板。

    1、所有5块板的相机图片都很好、没有黄色色调。
    2、所有5块电路板在开始时都通过 JTAG 成功连接到 DSP、工作正常。
    3.一段时间后,其中一个电路板停止工作。 在检查发现 DSP 一直将 TCK 引脚保持在"1"之后。 另一个电路板无法通过 JTAG 进行连接并且 DSP 发现 TMS 引脚保持在"1"后的短时间内。 IO 的保护二极管似乎已损坏。
    我们发现、它们存在信号在 DSP 电源之前进入 DSP IO 的可能性。 因此、我们更改了 DSP 调试过程、以确保信号位于电源之后。 但是、通过这种方式、在10到20个周期的连接结束后、3个其他电路板也以相同的方式损坏。

    因此、我们看到主要问题是 DSP 和调试器之间的连接。

    哪些测试可以帮助我们解决此问题?

    谢谢你。
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    Shevchenko

    我会查看您的"具有推荐缓冲器配置的调试适配器板"。 如果该电路板在为 DSP 加电之前驱动 DSP 上的 JTAG 信号、则这可能是故障点。 在更改调试过程之前、可能会损坏电路板。

    但这实际上不可能说明。 我们不知道您的电路板+适配器设计、更改或调试过程以对其进行评论。 或者您使用的是哪个 JTAG Pod。

    此致、
    RandyP
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    Shevchenko

    Randy 已经指出了器件损坏的可能原因。  您可以更改调试板上的电路、以防止其在通电之前驱动 DSP 上的引脚。  仿真器和调试器会定期监控 TVD (目标电压检测) 引脚、并且在目标器件通电之前不会驱动 ANTANT 引脚。

    Tom

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    您好!

    是的、我们考虑了这种可能性。 因此、最近我们更改了调试适配器板缓冲器、JTAG 和其他将信号驱动到 DSP 的组件-从主板获取3.3V 电压、而不是从外部源获取。 现在、它看起来很有帮助。 4块板看上去工作正常、没有损坏。 但需要进行更多验证。 我们将损坏的电路板发送给 DSP 返工、并对其进行测试、然后找出问题所在。

    谢谢你