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養(yǎng)成使用示波器的好習(xí)慣,調(diào)試神馬都是小case
發(fā)布時(shí)間:2014-06-05 來(lái)源:丁新葉 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】一位工程師從自身經(jīng)歷出發(fā)回答了一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題:為什么要養(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣。本文將為大家詳解,看下文后,對(duì)于用過(guò)示波器的人來(lái)說(shuō),可能會(huì)感受到“確實(shí)是那么回事”。認(rèn)識(shí)本質(zhì)后,大家就會(huì)認(rèn)為示波器是理論聯(lián)系實(shí)際的好幫手,可以幫您直面bug的本質(zhì)。有了示波器的測(cè)試結(jié)果,“有圖有真相”,便于分析問(wèn)題。基于上述種種好處,是不是覺(jué)得養(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣是必須的?
當(dāng)一件正確的事情成為我們習(xí)慣的時(shí)候,對(duì)一個(gè)人的影響是正面且長(zhǎng)期的,意義也很重大。 養(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣對(duì)一個(gè)工程師的影響也是一生的,而當(dāng)習(xí)慣進(jìn)一步上升為理念時(shí),就算刻意去擺脫都不是那么容易。
當(dāng)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),很多人下意識(shí)還是會(huì)拿萬(wàn)用表去東量量,西測(cè)測(cè)。究其原因,萬(wàn)用表人手一個(gè),使用便捷,所以受到廣大工程師的歡迎。在這里我想說(shuō)的是這個(gè)習(xí)慣不大好,詳細(xì)原因且聽(tīng)我慢慢道來(lái)。
萬(wàn)用表的使用場(chǎng)景主要是用于阻值(電阻值,對(duì)地阻抗),通斷(是否滴滴響)等簡(jiǎn)單測(cè)量,這兩個(gè)功能是示波器無(wú)能為力的。電壓值也可以用萬(wàn)用表量。用萬(wàn)用表測(cè)量電壓有效值更準(zhǔn)確,但要觀察電壓具體“長(zhǎng)什么樣”還是得用示波器。
有一個(gè)經(jīng)典的比喻,示波器是電子工程師的眼睛。如果不使用示波器,我們?cè)谘械漠a(chǎn)品就相當(dāng)于一個(gè)黑盒子,難以探知其真實(shí)面目,畢竟一抹黑的路不好走。下面結(jié)合一些經(jīng)歷來(lái)談?wù)劄槭裁匆B(yǎng)成使用示波器的習(xí)慣。
1. 理論聯(lián)系實(shí)際的好幫手
示波器是一名硬件測(cè)試工程師必須熟練掌握的工具,但由于工作性質(zhì)的原因,我們經(jīng)常做的工作是對(duì)照測(cè)試用例或者規(guī)范進(jìn)行一些固定項(xiàng)的重復(fù)測(cè)試,如各類接口,內(nèi)部總線等。久而久之,很多人就不滿足于這種知識(shí)面了。不安于現(xiàn)狀的測(cè)試工程師們接下來(lái)的步驟就是找來(lái)一些資料來(lái)深入學(xué)習(xí)自己所面向的產(chǎn)品,了解工作原理,內(nèi)部構(gòu)造,各模塊電路,信號(hào)流向等。這些知識(shí)有的清晰,有的模棱兩可,有的甚至搞不懂。
當(dāng)你遇到這種情況時(shí),示波器可以成為你非常好的幫手,對(duì)不懂的地方,可以先查查資料,嘗試弄明白原理,然后用示波器量一下波形,時(shí)序等,驗(yàn)證自己的分析結(jié)果。通過(guò)示波器可以直觀地看到波形,會(huì)使人感到很清晰,印象深刻,理論知識(shí)也可以得到更好的理解。
把一個(gè)電子產(chǎn)品上的信號(hào)都量測(cè)之后,加上學(xué)習(xí)一些文檔,那樣對(duì)自己所面對(duì)的產(chǎn)品理解就會(huì)透徹了。
2. 直面bug的本質(zhì)
當(dāng)我們?cè)诮鉀Qbug的時(shí)候,有的問(wèn)題可能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)就解決了,而沒(méi)有去徹底把本質(zhì)搞明白。這樣就會(huì)有隱患,而且下次設(shè)計(jì)電路的時(shí)候可能掉進(jìn)同樣的一個(gè)陷阱。
比如I2C上拉電阻配置不正確導(dǎo)致通信出現(xiàn)概率性失敗,信號(hào)線上電容過(guò)大導(dǎo)致波形失真等,也許我們改改電阻值、電容值就把問(wèn)題解決了,但是這樣還不夠,如果通過(guò)示波器看到波形的本質(zhì),然后再去調(diào)試。這樣解決的問(wèn)題,以后就不會(huì)再犯了,也會(huì)保證避免出現(xiàn)一些當(dāng)時(shí)認(rèn)為已經(jīng)解決,但是在批量時(shí)依然會(huì)概率性的出問(wèn)題。
一些EMC問(wèn)題是由內(nèi)部高頻信號(hào)的諧波引起,通過(guò)示波器調(diào)試,可以在保證信號(hào)完整性的基礎(chǔ)上有效降低輻射信號(hào)的能量,如串接更合適的匹配電阻,增加對(duì)地電容等手段去解決。而保證信號(hào)完整性,最直接的手段就是使用示波器測(cè)試,以免矯枉過(guò)正,出現(xiàn)隱患。
3. 有圖有真相
有些bug出現(xiàn)的時(shí)候,需要多方來(lái)一起解決。這樣的多方郵件溝通就需要圖像作為重要依據(jù)了。之前遇到一個(gè)bug:Host端向device端加載文件時(shí)出現(xiàn)概率性失敗的情況。這里涉及三方的硬件,軟件,還要涉及Host芯片及Device芯片廠家的臺(tái)灣原廠。各方經(jīng)過(guò)各自的檢查,加上各自之前出貨的經(jīng)驗(yàn),均認(rèn)為自己沒(méi)有問(wèn)題。使用示波器反復(fù)量測(cè)波形,時(shí)序,在開(kāi)始也沒(méi)能定位問(wèn)題。因在啟動(dòng)時(shí),時(shí)鐘信號(hào)線上會(huì)出現(xiàn)一部分1V雜波信號(hào),然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段判定就是Host端發(fā)出,以此作為證據(jù)要求Host端的臺(tái)灣原廠修改,理由是不管此信號(hào)是否對(duì)通信造成影響,至少先解決這個(gè)問(wèn)題再考慮。在更新過(guò)兩次代碼后,1V雜波信號(hào)消失,老化拷機(jī),并未出現(xiàn)問(wèn)題。
出于自我保護(hù)本能以及各方知識(shí)的局限,一般各自都會(huì)認(rèn)為自己這方?jīng)]有問(wèn)題,通過(guò)示波器量測(cè)波形,找到證據(jù),督促修改,會(huì)使得問(wèn)題容易得到解決。
最后,需要特別注意的是示波器的操作一定要正確,錯(cuò)誤的操作及細(xì)節(jié)的不注意,就有可能把示波器這一神器變成雙刃劍,帶來(lái)不必要的麻煩,需要特別注意。在實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的人測(cè)試會(huì)得到不同的測(cè)試結(jié)果,這里就需要平時(shí)多多累積一些經(jīng)驗(yàn)了。歸根結(jié)底,還是一個(gè)要多使用的問(wèn)題,當(dāng)然文檔也要多看。
希望廣大工程師們能多使用示波器,同時(shí)也需要各廠家的慷慨解囊,提供更多的示波器,為員工創(chuàng)造條件,從而不會(huì)讓員工因資源有限而養(yǎng)成使用萬(wàn)用表的習(xí)慣。
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