PCBA板級(jí)測試中的信號(hào)波形測試項(xiàng)目

硬件測試顧名思義就是對(duì)于硬件產(chǎn)品的測試，一個(gè)好的產(chǎn)品想要正常流通到市場上進(jìn)行售賣，那售賣前是必須要進(jìn)行想要的產(chǎn)品測試的，不然就是產(chǎn)品最終順利流通到市場，也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，比如說常?？吹降钠嚹骋恍吞?hào)或者某一批次的產(chǎn)品質(zhì)量存在問題，產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致大量召回的新聞。

所以硬件測試是對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)過程中的重要把關(guān)，保證最終產(chǎn)品上市是一個(gè)相對(duì)完美的狀態(tài)。

那這個(gè)硬件測試到底是測試個(gè)什么東西呢？接下來會(huì)分幾期來詳細(xì)分析一下硬件測試的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。

前面《硬件那些事之硬件測試（五）》 有補(bǔ)充介紹了PCBA板級(jí)測試中的電氣性能測試項(xiàng)目中的負(fù)載測試，饋電測試，主芯片復(fù)位電平等的測試 。接下來會(huì)繼續(xù)介紹PCBA板級(jí)測試中的信號(hào)波形測試項(xiàng)目。

信號(hào)波形的測試是根據(jù)電路板中有包含設(shè)計(jì)的關(guān)鍵信號(hào)的測試，比如說主板中有I2C信號(hào)，那就需要測一下I2C的信號(hào)波形質(zhì)量，或者有其他的信號(hào)也是一樣。

波形測試一般會(huì)使用示波器進(jìn)行量測觀察，主要需要測試觀察波形幅度，邊沿和毛刺，時(shí)間時(shí)序等等，通過測試波形的參數(shù)可以看出幅度，邊沿時(shí)間等，來驗(yàn)證是不是滿足器件接口電平的要求，會(huì)不會(huì)存在信號(hào)毛刺，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降等。

• 信號(hào)波形測試

I2C波形

I2C協(xié)議是一種常見的信號(hào)協(xié)議，通常只需要兩線式串行雙向總線，用于連接微控制器和外部設(shè)備，所以需要的引腳數(shù)僅僅需要兩條（CLK和DATA），對(duì)于I2C波形的測試需要根據(jù)I2C的基本特征著手，它的工作過程中整個(gè)流程通常會(huì)是這樣的。

1，Master（主設(shè)備）發(fā)送起始信號(hào)

2，Master發(fā)送7bit address地址加1bit Write信號(hào)

3，找到符合地址的Slaver(從設(shè)備)響應(yīng)ACK

4，然后就可以正式發(fā)送數(shù)據(jù)了，Master發(fā)送8bit數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)幀大小為8位）

5，Slaver響應(yīng)ACK

6，最后Master發(fā)送停止信號(hào)（若Master僅發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)）

***起始信號(hào)：***SCL處于高電平，SDA從高電平向低電平轉(zhuǎn)換。

***停止信號(hào)：***SCL處于高電平，SDA由低電平向高電平轉(zhuǎn)換（與起始信號(hào)相反）。

***幀地址：***每個(gè)從屬設(shè)備有唯一的7位或10位地址，用于主從設(shè)備之間的地址識(shí)別。一般地址的位長是7或10位，7位用的更廣泛。

***讀/寫位：***1bit，一般會(huì)伴隨著地址幀發(fā)送。如果主機(jī)是向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)（寫）則為低電平，請求數(shù)據(jù)（讀）則為高電平。

***ACK/NACK：***響應(yīng)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)有被正常發(fā)送且接受到。I2C的數(shù)據(jù)和地址傳輸都帶有響應(yīng)（先響應(yīng)地址，后響應(yīng)數(shù)據(jù)）。響應(yīng)包括“應(yīng)答（ACK）”和“非應(yīng)答（NACK）”兩種信號(hào)。ACK時(shí)DATA為低電平，NACK時(shí)DATA為高電平。

***數(shù)據(jù)有效：***數(shù)據(jù)的傳輸有分有效和無效，只有在SCL為高電平時(shí)，SDA的數(shù)據(jù)才有效，此時(shí)SDA高電平表示數(shù)據(jù)“1”，低電平表示數(shù)據(jù)“0”.當(dāng)SCL為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)無效，此時(shí)通常需要對(duì)SDA進(jìn)行電平切換。

以下是對(duì)于I2C信號(hào)質(zhì)量，信號(hào)時(shí)序要求的測試內(nèi)容，在實(shí)際的測試中會(huì)量取相應(yīng)的I2C波形，來觀察實(shí)際量測到的波形是否符合預(yù)期，是否存在較大干擾，時(shí)間方面，電壓方面都需要進(jìn)行觀察檢驗(yàn)，如下表。