我的EMMC啟動不正常，問題到底在哪里？

公眾號 | 高速先生，作者 | 周偉

上篇文章我們提到希望大家一起來分享硬件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的一些低級錯誤，果然就有我們的鐵桿粉絲之一“曬不”發(fā)來了他初步整理的案例素材，大家一起來學(xué)習(xí)一下吧，也謝謝他的分享！

這個項目的主芯片是瑞芯微的RV1126（位號U10），分別拖了一個金士頓的eMMC芯片（位號U40）和鎂光的NAND Flash芯片（位號U41）,在Layout的時候做了兼容設(shè)計，也就是通過選焊電阻的方式，讓主芯片來選通其中一個芯片，使用的時候二選一，eMMC和NAND Flash芯片不會一起工作，大致的拓撲圖如下所示：

從Layout設(shè)計文件可以看到，幾個芯片都是放在Top面，eMMC和NAND Flash基本是放在同一個中心位置，所以貼片的時候只能選擇貼其中的一個，兩個芯片是沒法同時貼上的，所以需要做兼容設(shè)計。兩個分支電阻在垂直空間上重疊放置在Top面和Bottom面，這樣如果只焊接其中一個電阻的時候，確實是可以做選通操作，看起來Layout設(shè)計沒什么問題，對應(yīng)的走線如下圖所示：

設(shè)計上沒發(fā)現(xiàn)什么問題，然后就制板貼片開始調(diào)試。硬件在調(diào)試板子時發(fā)現(xiàn)，有時候上電，系統(tǒng)會有卡死的情況，同樣的固件在開發(fā)板上是OK的，軟件做了幾輪修改都會有類似軟件報錯的情況，顯示出跑到eMMC操作時就卡住了，最后只能懷疑是硬件或者PCB Layout的問題。

但硬件有排除不是自己問題的理由：“最小系統(tǒng)模塊(包含eMMC)的原理是直接復(fù)制開發(fā)板的，所有的器件貼裝也和開發(fā)板一樣，同樣的代碼在之前開發(fā)板上沒有問題，而現(xiàn)在新設(shè)計的板子有問題，那肯定是PCB Layout出了問題”。

不可否認，硬件的話確實有一定的道理，硬件原理之前是驗證過的，這樣壓力一下子就給到了PCB設(shè)計工程師。無奈，PCB工程師只能想辦法自證清白，在沒有專職SI工程師的情況下，PCB設(shè)計工程師只能通過再次查板，進行粗略的估算和評估一些影響，檢查的方向如下：

1、阻抗不匹配方向：所有信號走線沒有跨分割平面，走線線寬和阻抗計算也沒有錯誤，同時也不存在較長的走線Stub，所以這一條不會影響。

2、時序方向：因為需要跑200MHz的信號，等長也是比較關(guān)鍵的，但因為沒有做仿真，只能按照芯片的手冊要求來做好等長約束，檢查了等長表，每根信號走線長度也是都可以滿足芯片要求，所以時序這塊的影響也是可以初步排除。

3、電源方向：按照經(jīng)驗簡單算了電源平面載流能力是可以滿足需求的，相應(yīng)的電源Pin腳也有足夠的濾波電容，硬件測試電壓和電源噪聲都是可以滿足要求，所以電源的影響也可以排除。

同時也和開發(fā)版本的設(shè)計進行了對比，硬件人員覺得是因為時鐘信號走線和開發(fā)板不一致導(dǎo)致的。如下圖是開發(fā)板的走線情況。

開發(fā)板上eMMC和NAND Flash也是同面同中心放置，原理是一樣的，也是通過兩個電阻做了選通，只是走線上的分支更短，而新改板后的分支相對來說長了很多。所以硬件人員有理由覺得是PCB改版帶來的問題，所有的原理和貼片器件都是一樣，PCB設(shè)計改了就出問題了，這個大概率是PCB設(shè)計不一樣而帶來的問題。

而PCB設(shè)計工程師也有自己的主張：“CLK信號是由RV1126源端發(fā)出的，開發(fā)板的串聯(lián)阻抗匹配電阻放在了終端，靠近eMMC和NAND Flash是不對的，應(yīng)該把串聯(lián)匹配電阻靠近源端，所以本次改版設(shè)計的電阻就往源端放了，這樣確實會導(dǎo)致分支變長，但由于是選焊的，如果一次只焊接其中一路的情況下，另一路是沒有導(dǎo)通的，這樣相當(dāng)于沒有分支的影響，原理上來說信號質(zhì)量會更好。如果連串聯(lián)匹配電阻放在源端也被懷疑有問題的話，那就是懷疑信號完整性的理論有問題了。”PCB設(shè)計工程師的話也是說得在理，無可挑剔，由于沒有SI人員支持，于是雙方各執(zhí)一詞，誰也說服不了誰。

經(jīng)過幾天的“溝通”，壓力還是在PCB工程師這。就在PCB工程師拿著PCBA研究的時候，無意中發(fā)現(xiàn)雖然U41沒有焊接，但是R41卻焊接了器件。這個發(fā)現(xiàn)仿佛一道佛光，拯救了“背鍋俠”。在PCB工程師的反饋下，硬件拆除了R41，系統(tǒng)終于可以正常啟動了。

這個時候硬件人員就有疑問了，為什么開發(fā)板上的R41沒有拆除可以正常工作，改版后的R41焊上就有問題了呢？大家可以幫忙回答一下哈！

（同時也歡迎大家繼續(xù)提供類似這種調(diào)試過程中的典型錯誤案例素材，謝謝?。?/p>

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Q、本期提問

為什么開發(fā)板上的R41沒有拆除可以正常工作，改版后的R41焊上卻有問題呢？

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