時(shí)序一致性測試解決方案

　　在某產(chǎn)品測試過(guò)程中，工程師反饋偶爾會(huì )出現數據異常，經(jīng)過(guò)系統性的分析，致遠電子測試團隊推測可能是ADC芯片的SPI通信總線(xiàn)的時(shí)序存在偶發(fā)異常，但由于異常出現概率很低，該如何對SPI通信總線(xiàn)偶發(fā)的時(shí)序問(wèn)題進(jìn)行定位呢?

　　一、搭建測試環(huán)境

　　SPI總線(xiàn)測試點(diǎn)位于主機的主板底部，時(shí)鐘頻率大約為33MHz，屬高頻信號，所以對探頭的端接方式比較講究;為了方便測試，如圖1所示，用短線(xiàn)將測試點(diǎn)引出，探頭的地線(xiàn)也從前端自繞線(xiàn)引出，這樣可以提高信號完整性，減少示波器采樣對時(shí)序分析過(guò)程的影響。

　　圖1 探頭端接測試點(diǎn)

　　二、長(cháng)時(shí)間監測定位異常

　　ZDS4000的時(shí)序分析軟件具備長(cháng)時(shí)間統計功能，下班后設置好示波器，對數據采集儀的SPI總線(xiàn)時(shí)序連續監測一個(gè)晚上，第二天上班的時(shí)候，導出監測分析結果，如圖2所示，一個(gè)晚上總共進(jìn)行了72185次測量，其中有1347次是測量失敗的，導致異常的原因是SPI的數據建立時(shí)間不滿(mǎn)足后級芯片的時(shí)序要求。示波器自動(dòng)保存了這1347份失敗的測試報告，打開(kāi)第1345份測試報告，如圖3所示，顯示了當前建立時(shí)間為3.75ns(包含時(shí)序違規處截圖)，不滿(mǎn)足后級芯片4ns建立時(shí)間的要求，而且歷史出現最差的時(shí)序是3.5ns，最好時(shí)序是8.5ns，問(wèn)題得以定位。

　　圖2 時(shí)序分析統計結果

　　圖3 測量結果失敗報表

　　三、定位問(wèn)題并做穩定性驗證

　　通過(guò)上述測試分析，SPI總線(xiàn)的建立時(shí)間偏小，保持時(shí)間偏大，調整時(shí)鐘信號時(shí)序延遲6.5ns左右，就可得到較好時(shí)序分析，即將數據信號建立時(shí)間和數據信號保持時(shí)間盡可能接近。整改之后再次用時(shí)序分析軟件對SPI總線(xiàn)進(jìn)行一夜的穩定性測量，測量結果如圖4所示，進(jìn)行了72842次時(shí)序分析，所有測試都通過(guò)，且每一項測量項都PASS。之前的問(wèn)題項建立時(shí)間，最小值10.75ns，最大值13.5ns，非常完美，這顯示了 SPI總線(xiàn)的時(shí)序非常穩定性。

　　圖4 時(shí)序分析測量結果

　　時(shí)序的一致性和穩定性分析，一直以來(lái)都是業(yè)界難題。當前ZLG致遠電子的時(shí)序一致性測試方案已經(jīng)免費支持I2C、SPI、I2S和MIPI-RFFE。