硬件信号质量SI测试规范(6)

2019-04-09 11:50

3) 最低高电平和最高低电平;

合格标准: 满足第5节信号质量测试通用标准表1所列要求;

4) 毛刺;

合格标准: 满足第5节信号质量测试通用标准表2所列要求;

5) 时钟频率精度。

定义:

在规定的时间间隔内相对频偏的最大幅度。频率精度包括初始频率失调和任何老化和环境下的影响。

合格标准: 根据需求规格要求来确定。一般要求±50ppm。

6.2.4 注意事项

时钟信号的边沿单调性要求非常严格,一般情况下高速时钟多为点到点驱动,少数也

有1:N驱动的情况。

时钟是单向信号,测试点必须选择在终端。对于1:N的情况必须对每一个终端负载

进行测试,观察是否有反射和回勾产生。原则上要保证时钟信号上升沿和下降沿的单调性,如果出现回勾现象,一定要在满负载和最高最低输入电压等极限情况下做更详尽的测试,保证回勾不能落在电平不稳定区域。

时钟的串扰主要是测试时钟信号受外界电压干扰,或不同频率信号叠加在时钟信号

上,造成数据采样错误或单板功能不能正常实现。测试的时候应该在帧同步信号的触发下,测试整个周期内的波形。

6.3 复位信号质量测试

6.3.1 简述

单板复位电路设计是嵌入式控制系统中普遍采用的抗干扰措施,用于保证系统或电路在受到干扰的情况下,能够自动进行复位,从软、硬件错误中恢复正常的运行。目前实现WDT复位电路的形式有很多,如某些CPU或其它器件内部也有自带的WDT复位电路,另外,还有纯软件的WDT,使用专用复位芯片的WDT。

因复位电路是保证系统从崩溃中恢复的最后手段。故对复位信号的质量测试显得格外重要。对复位的触发信号,计数器的溢出信号以及复位信号均需进行测试。

6.3.2 测试方法

1) 测试单板复位信号的复位脉宽时,对低电平复位有效的信号,取下降沿触发,示波器

时间刻度取100ms左右;对于上电复位信号,取最后上电的电源信号作参考,与复位信号一起测试;

2) 测试“/MR”信号时,分两种情况:在按键复位时,须观察“/MR”信号是否出现较

长时间的负脉冲,这时取时间刻度为100ns,下降沿触发;在计数器溢出时,须观察“/MR”信号是否满足输入低电平及低电平脉宽的要求,这时取时间刻度为4us左右,下降沿触发。垂直刻度一般取1V。

3) 测试WDI信号时,取时间刻度为1s,注意观察“WDI”的脉宽是否满足计数器清零要

求。

4) 测试“/WDO”信号时,测试时可通过使计数器溢出或3.3V拉偏进行测试,时间宽度

也相应取窄一些。

6.3.3 测试项目与合格标准

1) 测试单板上所有芯片的复位信号质量,包括信号脉宽、电压幅度、过冲、毛刺等;

测试方法: 后台复位(下复位命令)测试

合格标准: 1) 复位信号脉宽。复位信号的复位脉宽应满足芯片要求,一般要求复

位脉宽应>200ms;

2) 复位信号电压幅度、过冲、毛刺等。满足第5节信号质量测试通用

标准表1、表2 要求。

2) 测量复位芯片输入电压(使用复位芯片实现的复位电路);

测试点:

芯片的复位输入管脚。

测试方法: 纪录2个值:

1)复位信号的脉冲宽度和电平幅度。示波器的时间刻度设为ms级。

2)测量复位信号上升沿(指低电平有效的复位信号)的质量。示波器的时间刻度设为ns级。在某些情况下复位信号的上升沿可能产出回沟、振铃、毛刺,不是ns级不一定看得出来。

合格标准: 复位芯片输入电压须满足复位芯片电压要求,以免出现复位芯片的低电

压自动复位,应无毛刺,幅值须达到 3.3V±5%要求;

3) 测量“/MR”信号(使用复位芯片实现的复位电路);

测试方法: 1) 手动按键复位;

2) 模拟WDT计数器溢出;

合格标准: 1) “/MR”信号宽度:低电平脉宽 > 500ns;

2) “/MR”信号质量:低电平<0.6V,其它满足第5节信号质量测试通用标准表1、表2 要求。

4) 测量WDI及/WDO信号质量(使用复位芯片实现的复位电路);

合格标准: 1) “WDI”信号:

?

信号宽度:输入脉宽 > 100ns(这个管脚上的脉冲上升沿或者 下降沿都会使内部的看门狗定时器计数清零);

?

信号质量:低电平<0.6V,高电平 > 2.31V。其它满足第5节信号质量测试通用标准表1、表2 要求;

? 周期 < 1s(WDT的溢出周期典型值1.6s,最小值1s)。

2) “WDO”信号:满足第5节信号质量测试通用标准表1、表2 要求;

6.3.4 注意事项

1) 手动复位时的复位脉宽因人为因素较为明显,可以不测,主要关注其复位电平是否

满足复位逻辑电平要求。

2) 测试复位信号质量,对手动复位、后台复位、热插拔及上电各种情况均应用示波器

观察复位信号质量。

3) 某些单板其WDI信号脉宽很窄,当选用时间刻度在1s时,可能看不到喂狗信号,注

意调整时间刻度。

6.3.5 测试示例

针对以下电路,测试复位电路的重要信号。

图6

测试项目 测试目的 常见复位电路

复位信号质量测试 测试单板所有复位信号以及与复位电路相关的信号,重点检查复位信号电平值是否足够,复位脉冲宽度是否有足够裕度,复位电路相关信号是否满足其电平及脉宽要求。 测试条件 测试仪器 测试过程 单板上电正常运行 示波器,电压探头 ADM706R的输入输出信号质量测试: 1) 看门狗复位时ADM706的“/MR”引脚信号质量; 2) 按键复位时“/MR”引脚信号质量; 3) 计数器溢出时复位信号质量; 4) “WDI”信号质量; 5) 计数器溢出“/WDO”信号与“/MR”信号质量; 6) 上电复位信号质量测试; 7) ADM706R 输出的/RST的信号质量,复位信号经逻辑驱动处理后分别送给本板的其他芯片,可同时在芯片侧进行测试; 应达到的要求、指标和预期结果 相关测试用例、其它说明和注意事项 实测结果 记录如下波形并分析是否合格: 上电复位:/MR与复位信号 计数器溢出:/MR与复位信号 正常情况:WDI与WDO信号 按键复位:XX芯片的复位信号 复位信号电平必须满足芯片复位信号的电平值要求; 复位脉冲宽度必须远大于芯片手册对复位脉冲宽度的要求; /MR信号质量应满足手册要求。 看门狗溢出可以用短接CPU数据、地址总线的方式模拟。 按键复位时:/MR与复位信号 后台复位:/MR与复位信号 计数器溢出:WDI与WDO信号 后台复位:XX芯片的复位信号


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