找出一个断开的电阻的硬件调试问题思维过程

            现在做的是硬件岗的工作，前几日的一个方案，硬件电路板的调试，觉得其中的思维过程比较有意义，所以写下来分享总结。

         从PCB厂家回来的新板，按照模块进行焊接，调试完好一个模块后，再进行下一个模块的焊接调试，这是所有硬件调试遵循的基本思路，我亦如此。

 

        第一个模块是电源部分，也就是DC-DC的变换电路，焊接完毕后，万用表检查无短路现象，开始通电，然后检测各路输出电压都正常，OK，轻松过关。

        第一个模块总结：这其中涉及开关电源IC，我觉得测试不够严谨，至少还有2个指标需要测试：（1）带负载的能力，要让电源带上能达到它的额定功率的负载，进行一段时间的测试，观察现象，得出结果；（2）纹波系数的测定，因为其中有开关电源IC，所以需要用示波器观察一下，得出结论。以上2点未做的原因是原来就已经在大批量生产的产品方案，所以就没做，但是，我想如果是个全新的产品方案，这2点是不不可少的。

 

        第二个模块是DSP与sensor的部分，sensor是0.65间距的BGA封装的，DSP是QFP48封装的，当我把这个模块的器件都焊接完毕后，目视检查一遍后，再万用表测试电源无短路情况，就开始上电了，DSP出来后是通过USB接口连接电脑的，可以烧录程序，正常运行了的话就可以看到图像。上电后，烧录程序正常，但是图像翻滚很厉害，效果很差，一开始，不知道从何查起，怀疑sensor没焊接好，后来重新焊接了2次，问题依旧后来仔细对比一块好的模块板与这个调试板的关键引脚的波形和电压等，锁定问题了，是PCB设计过程中有2根参考电压线没有互联，然后飞线解决了。

        第二个模块总结：在这个模块出现问题的时候，我的第一反应是sensor部分没焊接好，估计那里出问题的几率比较高，换了2次，还是不行，通过示波器比对关键引脚才找到问题。从这里我觉得值得总结的是：可以从直觉出发试着探索一下问题，但是只能相信仪器实际测试结果。还有就是，出现问题的地方往往是你意想不到的地方。

 

        第三个模块是Winbond的ARM处理器系统负责图像压缩编码和网络发送，把这个模块的器件焊接完毕后，再次目视检查一遍并检测各路电源无短路的情况，就上电了，系统起先由于程序版本的不对，没有跑起来，由于不知道是程序版本的不对，一直怀疑是硬件问题，折腾了一会儿后，问同事才知道是程序版本不对，换了个版本的程序后，串口出现打印信息了，说明已经运行起来了。但是一直连不上网络，并且串口终端不停地打印网络部分的报错信息，具体就是这行一直不停地打印：“ntpc.c:
can not resolve ntpserver(time.nist.gov)'s ip”，同事提示说是网络部分的时钟校准出错，我也觉得是网络部分的问题，但还不敢确定是不是如打印信息所描述的问题，感觉无从下手，就试着更换自己认为会出问题的地方，就这样这个问题已经折腾了2、3天了，还是没有结果，我自己也明白，像这种采取碰运气的方式，问题很难找到，工厂已经催促了几次要试产了，感觉压力越来越大，晚上下班回去都在担心思考这个事，还是静下心来，采用仪器测试比对各个关键引脚的波形和电压，后来发现网络芯片（IP101）的时钟输出管脚的频率好像和正常的板不一样，起先不太相信示波器测量会不会有误，后来多次测试还是一样的，示波器应该不会错，就这样发现时钟频率正常频率是50MHz，而我的这个板只有25MHz，奇怪！还是稳定的25MHz，正常板是稳定的50MHz，然后查看网络芯片的datasheet，通览文档相关信息，发现管脚输出是50MHz是RMII模式，25MHz是MII模式，因此，得出结论：有可能是我的模式设置不对，而后再找模式设置是在哪里进行的，


这是文档中找到的关键信息，大至意思我知道了：就是说这个管脚是内部下拉，然后在上电后，会通过和PIN44的I/O高低电平状态来决定这个网络芯片的工作模式，我测试过PIN44管脚一直为高电平是没问题的，然后由于这个PIN1脚（COL）是内部下拉一直处于低电平状态，设计的时候都通过一个上拉电阻来把它设置成RMII模式，而我现在很有可能是MII模式（25MHz），那就只有一种情况就是这个上拉电阻坏了，导致在启动的时候，PIN1脚处于低电平状态，因此就成了MII模式，所以我才会测到25MHz，通过万用表一测，果然，这个电阻是坏的，已经断开了，接下来就很简单了，不用说了吧，这样这个问题解决了，网络联通了，模块正常工作了！心情也如释重负！

        第三个模块总结：最纠结的问题是网络部分问题的查找，出现问题的时候，我们只能看到问题呈现的部分表象，这种信息很多时候是经过了很多次转弯才呈现的，就像这个问题，出现的打印信息是“时钟校准”，结果是：网络连不上，根源是：模式设置电阻坏了，导致问题转了好几个弯， 才呈现到我们面前，我们首先接触到的自然是这种表象，这个对谁都一样，关键是看你怎么处理。通过解决这个问题，我还是总结了一个经验：当出现问题的时候，首先不要盲目地、主观地行动，应该静下心来，从问题的表象入手分析，通过仪器工具测试得到实际结果，进一步分析问题的根源在哪里，这也就是“顺藤摸瓜”，从上面的分析思维过程，可以看到解决一个问题的基本方法：仔细观察现象，借助仪器工具分析现象产生的原因，由表及里、顺藤摸瓜（如从datasheet中获取信息的能力），确定问题根源并解决。

对于这个方案，后面就是些简单的功能调试，至此硬件方案调试结束。