集成電路SOC的時(shí)鐘源震蕩死機(jī)現(xiàn)象的分析與排除

問題描述：

交換芯片+主控CPU，CPU通過SMI控制交換芯片，CPU提供復(fù)位信號和25MHz時(shí)鐘給交換芯片，交換芯片與CPU數(shù)據(jù)報(bào)文交互通過RMII。主控CPU在boot匯編代碼執(zhí)行交換芯片的復(fù)位和25MHz時(shí)鐘初始化。系統(tǒng)上電可以正常啟動(dòng)，并進(jìn)入APP。當(dāng)反復(fù)熱重啟系統(tǒng)（同一臺板子熱重啟次數(shù)固定），交換芯片死機(jī)(主控CPU通過SMI訪問交換芯片，沒有任何響應(yīng))。斷電重啟，系統(tǒng)恢復(fù)正常。

問題分析：

交換芯片還沒有準(zhǔn)備好，已經(jīng)開始讀取或?qū)懡粨Q芯片寄存器；

頻繁復(fù)位交換芯片；

交換芯片復(fù)位時(shí)間不夠；

復(fù)位信號異常；

復(fù)位信號和時(shí)鐘時(shí)序問題；

排除：

斷開MDIO和MDC的連線，現(xiàn)象仍舊存在；

斷開交換芯片和CPU的復(fù)位連線，現(xiàn)象消失；單獨(dú)搭了交換芯片的最小系統(tǒng)，反復(fù)熱重啟，不存在死機(jī)現(xiàn)象；

修改boot代碼，延長復(fù)位時(shí)間，現(xiàn)象仍舊存在；發(fā)現(xiàn)復(fù)位型號存在異常，復(fù)位信號不是固定低電平一段時(shí)間然后固定高電平，而是持續(xù)一段時(shí)間低電平之后，一段時(shí)間高電平，然后再一段低電平，最后再固定高電平；

檢查代碼，因?yàn)镃PU的復(fù)位輸出管腳上電默認(rèn)是低電平，所以為了保證時(shí)鐘輸出和復(fù)位信號同步，才產(chǎn)生上邊描述的信號，修改復(fù)位信號，現(xiàn)象仍舊存在。

到了這里，唯一能影響交換芯片工作的似乎就是時(shí)鐘了。交換芯片支持兩種時(shí)鐘源：外部25MHz直接輸入或者25MHz晶振。斷開CPU和交換芯片的時(shí)鐘連線，焊接上交換芯片預(yù)留的獨(dú)立晶振，現(xiàn)象消失；

仔細(xì)檢查電路，發(fā)現(xiàn)交換芯片使用CPU提供的25MHz時(shí)鐘，但交換芯片的外部晶振引腳1卻焊接了一只20pf的電容。修改20pf電容為下拉電阻，現(xiàn)象消失；拆掉20pf電容現(xiàn)象消失；

注：交換芯片資料已經(jīng)提交當(dāng)使用外部時(shí)鐘是，晶振的引腳1需要接地，晶振的引腳2需要懸空。但是我們硬件工程師錯(cuò)誤的認(rèn)為引腳1的電阻僅是預(yù)留，并且錯(cuò)誤的制作了bom。

總結(jié)：

當(dāng)SOC支持多時(shí)鐘源時(shí)，一定要注意其他時(shí)鐘源引腳的初始狀態(tài)。對于影響SOC工作的情況，需要首先著手進(jìn)行下面的驗(yàn)證：電源是否穩(wěn)定、電源啟動(dòng)時(shí)序、時(shí)鐘和復(fù)位信號。