協議處理器啟動失敗 是什麼燒壞了你的處理器

2021-10-12 17:04:30 字數 1979 閱讀 6708

arm研發的路漫長而有趣,眾人皆知的開發優勢和面對問題時的一籌莫展,讓人對arm又愛又恨,而你與arm又有怎樣的情節呢?

目前在工業控制系統中大量應用了嵌入式arm,如工業過程控制、電力系統、石油化工、數控工具機等,arm嵌入式系統的發展促進了工業控制自動化程度的提高。

am335x 微處理器為基於arm cortex-a8 處理器,在影象、圖形處理、外設以及 ethercat 和 profibus等工業介面選項方面得到了增強。800mhz主頻的cortex -a8核心能遠強於arm9,可提供快速的資料處理和流暢的介面切換。

圖1 am335x功能框圖

隨著cortex-a8處理器的廣泛應用,客戶群體迅速增加,客戶遇到的問題卻也是千奇百怪。今天我們這裡一起來了解下有客戶出現的cortex-a8處理器莫名燒壞現象是怎麼回事?

為了發現原因,解決問題,致遠電子研發工程師對燒壞的模組做了大量分析,發現燒壞模組都是電源域燒壞,那又是什麼原因導致電源域燒壞呢?

研發人員分析會不會是模組的某些io口過壓或者倒灌電流導致燒壞io口,情況嚴重進而燒壞cpu呢?有了分析方向,下一步馬上查閱資料,做實驗證實。

圖 2 ti官網m335x資料手冊中規定的io電壓範圍

圖 3 freescale i.mx28系列晶元規定的io電壓範圍

為了進一步證實兩者的不同,研發人員對模組進行了對比實驗,經過了多次測試發現,freescale arm9晶元cpu的io耐壓值最高為5v,而ti的cortex-a8平台m335x系列晶元cpu的io耐壓值僅為3.6v!相信這也是cortex-a8平台的cpu燒壞的乙個重要原因。

那麼我們在使用am335x系列的晶元時又該注意哪些問題呢?

1. io使用注意事項:

gpio作為輸入時,要確保最高電壓不可超過3.3v,最低電壓不可低於-0.2v。gpio作為輸出時,由於io的驅動能力有限,單個io最大輸出4ma的電流,所有io最大不超過50ma,建議驅動led、光耦、繼電器等功率器件時要外加三極體或mos管。驅動led、光耦等小功率器件時也可以設計成灌電流輸出模式。

使用cortex-a8 io時建議新增100r限流電阻,特別是預留的gpio。

2. 電源設計注意事項:

核心板的3.3v電源上電後才使能底板的3.3v電源輸出,避免核心板上電時底板的3.3v通過io影響核心板的上電時序,造成核心板無法啟動或損壞。

圖 4 cpu上電時序說明

建議底板電源3.3v使用帶有使能端的電源,將使能端連線在核心板的pwr_ok上(pwr_ok連線在核心板3.3v電源上)或使用gpio做使能控制。且應新增下拉電阻,使該電源上電處於失能狀態,避免上電時io口狀態不確定導致系統故障。

3. 啟動設定注意事項

emu0 ~ emu4為啟動配置引腳,可作為普通gpio使用,但上電時這兩個引腳應當處於懸空或高阻狀態,錯誤的配置將造成系統無法啟動。因此建議設計時不要用作輸入腳。

m335x和a335x核心板的lcd_data[0..15]是am335x處理器的啟動項選擇引腳,如果這些引腳不使用做lcd資料線的時候,應當注意上電時的狀態不能影響處理器的啟動且只能用作輸出引腳。

gpmc_d[7..0]資料匯流排已經在內部被nand flash使用,外部需要用到gpmc匯流排時需嚴格遵守gpmc通訊協議,防止影響系統啟動。

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