Есть плата (собственной разработки) с AM1808 на борту.
При подключении программатора процессор всегда останавливается на адресах 0xFFFF000C (Exception Vector - Pre-fetch abort), иногда на 0xFFFF0010 (Exception Vector - Data abort) (boot-пинами выбран режим Emulation Debug). Попытки просмотра памяти или загрузки программы в таком состоянии приводят к тому, что вылетает ошибка и всё отваливается. Для работы необходимо сделать сброс от кнопки на плате, процессор перейдёт на адрес 0xFFFF0000 (Exception Vector - Reset), далее можно более-менее нормально работать.

Предположительно есть проблемы с разводкой платы или питанием процессора. Хочу спросить совета по поводу схемы питания. Сама схема представлена на рисунке 1, для питания процессора используется источник питания TPS650061.
На рисунке 2 показан вид питающего напряжения после дросселя L9. Не слишком ли велик уровень шумов? Или это нормально при использовании импульсных преобразователей?
На рисунке 3 - осциллограмма напряжения на ножке SW (pin 7) (до дросселя L9), на рисунке 4 - тоже, только при включении режима одиночной последовательности на осциллографе. Тут возникает вопрос, нормально ли это, что скважность ШИМ всё время прыгает? Говорит ли это о том, что источник питания TPS650061 работает в каком-то непонятном (неоптимальном) режиме? Если да, то может ли это повлечь проблемную работу процессора?
Пробовал увеличивать ёмкость конденсатора C136 до 30 мкФ, думал, поможет фильтрануть питание - не помогло. Попробовал задать дополнительную нагрузку для импульсника (где-то +150 мА к тому, что кушает процессор), может быть ему нагрузки маловато, поэтому и не вошёл в нормальный режим работы, но тоже что-то не помогает, вид ШИМ остался таким же.

Если переключить boot-пины процессора в режим загрузки SPI1 Flash, то при включении питания можем наблюдать осциллограмму приведённую на рисунке 5, где жёлтый - Chip Select, зелёный - Clock. Читает 8 байт и дохнет. Попробовал залить на флэшку начальный кусок прошивки, всё осталось так же (8 байт читает и дохнет). Прошивку генерил со следующими опциями:

Что можно сказать по этому поводу? Почему после прочтения 8 байт загрузка прекратилась? Пока не попробовал, но может надо для него генерить прошивку без опции -boot?


Рисунок 1 - Схема питания AM1808.
Рисунок 2 - Осциллограмма напряжения после дросселя L9 (1.3V/1A).
Рисунок 3 - Осциллограмма напряжения до дросселя L9 (ножка SW источника питания).
Рисунок 4 - Осциллограмма напряжения до дросселя L9 (ножка SW источника питания) при включении режима осциллографа "Single Sequence".
Рисунок 5 - SPI1 CS (жёлтый) и SPI1 CLK (зелёный) при включении питания процессора.

Смотрю, на всех схемах TI для данного источника питания резисторы в обратной связи (R72, R69 на схеме выше) имеют порядок сотни кОм, на нашей плате стоят резисторы с порядком десятки кОм. Может ли это влиять (как сильно?) на "лохматость" выходного напряжения?

1) По питанию это, похоже, на возбуждение в цепи ОС. Это не хорошо. ШИМ должен быть стабильным при стабильном потреблении и стабильном (относительно) входном питании. Надо правильно рассчитать емкости/индуктивности. Также, проверьте, на сколько корректно генерируется POR, сколько держится после прихода всех питаний в норму. Не забудьте, что POR происходит только тогда, когда TRST в нуле! То есть, при отключенном эмуляторе, если он (TRST) подтянут к нулю. Иначе происходит WARM RESET.

1б) Сопротивления резисторов в ОС в первую очередь именно на это и влияют, так как, совместно с емкостью внутри микрухи, образуют фильтр.

2) По SPI - он считывает начало AIS-файла... Вероятно, у вас он как-то не так сгенерирован, не тот endianess, или еще что-то не то, что он не видит, что в флешку зашит AIS. Вы бы там данные промониторили, что он там считал конкретно.

Похоже просто осциллограф не поймал синхронизацию.

А на 2-ом рисунке видимо еще и точка земли для щупа выбрана скверно.
Факт, что земля шумит неимоверно.
Скорее всего проблема трассировки поскольку на хорошей плате куда в землю не ткнись такого шума не будет как бы плохо ШИМ не работал.
Шум должен быть раза в три меньше.

Данные мониторил, пишет читает флэшку правильно (моя программа, загрузчик, думаю, должен также).
Если не ошибаюсь (немного давно было), F28346 постоянно опрашивал загрузочную флэшку, при загрузке FPGA Altera в режиме AS (может не верное сравнение), ПЛИС будет всё время пробовать считать прошивку, поэтому решил, что здесь загрузка должна происходить подобным образом - опрос флэшки идёт постоянно, поправте если не так.
Под AIS имеется ввиду Key value 0x10AA или 0x08AA, если так, то должно быть правильно.



Не смог поймать, сигнал какой-то непредсказуемый (что-то там есть несинхронное), только для одиночной последовательности можно разобрать, что там за сигнал.

Вообще, вроде, там magic word = 0x41504954 http://www.ti.com/lit/an/sprab41e/sprab41e.pdf


Про питание - на ШИМе осцилл должен синхронизироваться по любому, если в ОС все ОК.

Данные шумы, как понимаю, и являются результатом неправильной работы импульсного источника питания и "неправильного ШИМа".

Еще, нередко, они бывают из-за того БП, который питает вашу плату, например, средний ATX шумит как сволочь, и, чтобы понять что там к чему, желательно использовать активный дифференциальный щуп.

Но! Получить устойчивую синхронизацию на ШИМе вы должны! Если там все ОК.

Счас посмотрю, я пользовался spnu118l - ARM Assembly Language Tools v5.1 и описанием на Toot Table, его и положил на флэшку (только начало).


Спасибо, согласен, осталось найти причину, пока надеюсь она окажется в резаках ОС.

AISGen это, вроде, отдельный тул специально для омапов (и их кастрированных отпрысков тоже)

А зачем тогда написан spnu118l - ARM Assembly Language Tools v5.1 User's Guide (Rev. L)?. И зачем в папках с CCS лежит armhex.exe? Буду разбираться, что-то мне показалось, что тут всё аналогично остальным процессорам от TI.

Так ARM-ов у TI много, и у каждого свои прибамбасы... Когда писался armhex с буттаблей, этих омапов еще в помине не было... У AM3517, к примеру, еще один формат, простой до полного тупизма, и не буттабле, и не AIS. В общем, каждый индус пишет что-то свое сам

Шум земли не дает синхронизироваться.

Не думаете же вы что на осциллографе действительно то, что есть на самом деле, с овершутингами больше вольта и проч.
Если так было, то горел бы ваш проц синим пламенем уже давно.

Это Вы по третьей картинке определили, где уровень триггера низковато выставлен? Тогда более корректные снимки:
1) Осциллограмма с выхода импульсного источника питания.
2) То же, но про включённой кнопке Single Sequence.

Должно быть так, что около середины все стабильно, а к краям может подразмазываться. А имеющаяся картина очень похожа на возбуждение в ОС, приводящая к "пакетам" ШИМ, или чему-то подобному.

Т.е. с загрузкой возможно проблема отсутствует, если я разберусь и положу на загрузочную флэшку правильную прошивку, то всё должно будет стартануть? Меня пока смущает то, что после прочтения первых 8-ми байт (пусть и неправильных) всё останавливается, у других устройств был постоянный опрос загрузочного устройства, или это особенности данных процессоров?


Понял, проблема с загрузкой решается прочтением нужной документации (пока её не читал, думал всё прокатит по аналогии с другими процами от TI).

Наводится на проводе от крокодила до щупа небось, решение - правильный щуп, на крайняк намотать лишний провод на щуп, картинки сильно изменятся.

Я как раз пока не встречал таких "других устройств", кроме ПЛИС, и кроме случаев, когда внешний вачдог резет дает по поводу незагрузки. Обычно ROM боотлоадер "пробегает" всю цепочку того, с чего разрешена загрузка (ну или, если нет цепочек загрузки, то заданное устройство), и если ничего не нашел, зависает.

Схема питания состоит из источника питания 27 В (CPX400D), данные 27 В приходят на плату и импульсником LM2676 преобразуются в 5 В. Полученные 5 В используются уже TPS650061 для получения питающих напряжений процессора. Кто из них даёт больше всего шума, похоже при включении нагрузки CPX400D уже сам начинает шуметь, размах шума на 27 В наблюдаю примерно такой же как и на 1.3В - 400 мВ.

При таком раскладе ШИМ должен быть стабильным. Шумы - попробуйте запитать LM2676 от аккумулятора, чтобы избавиться от завязок через сеть. Но ШИМ - должен быть стабилен, так как там все застабилизировано насмерть еще до TPS. Если, конечно, у Вас там в схеме никто не меняет спонтанно ток потребления в разы.

Тут имел ввиду ПЛИС и, если не ошибаюсь (немного давно было), железный загрузчик F28346 непрерывно опрашивал свою загрузочную флэшку (надо будет проверить на досуге).


Хорошо, про ШИМ абсолютно согласен, похожая проблема была с питанием циклона 5, там, правда, период ШИМа был стабилен - плавала скважность, решилась проблема заменой резаков в ОС импульсника (резаки были неправильно подобраны). Тут, вроде как, всё по даташиту только порядок номинала сопротивлений в 10 раз меньше. Попробуем поменять.

Картинка чистая. Проблема явно не в ШИМ-е.
А TC просто точку синхронизации выбрал на удалении в 300 мкс от начала экрана.
Вот и не видит синхронизации.

Сильно сомневаюсь, если вспомнить про косвенные признаки - При подключении программатора процессор всегда останавливается на адресах 0xFFFF000C (Exception Vector - Pre-fetch abort) ...... , которые, чем-то другим, кроме глюков питания, объяснить сложно. При подключении эмулятора (в данном случае - xds510 или xds560 в TI CCS) именно для этого процессора должны (и обязаны!) получить штатный останов где-то внутри кода bootloader-а во внутреннем ПЗУ, а не на аборте. Останов на аборте - это какой-то глючище (при этом у ТС были отдельные случаи и штатного подключения, с остановом в бутлоадере, но, скорее случайные). Все это говорит о каких либо сбоях либо по питанию, либо по резету, либо по клокам. Скорее всего, именно по питанию.

Для других "нормальных" сигналов могу выбирать точку синхронизации и за пределами экрана и всё будет нормально, проблема не в этом, но Ваше предположение завтра проверю и выложу скрины.


Может убрать дроссель и попробовать запитать ядро от 1.3 В внешнего источника питания (CPX400D), вроде как только последовательность подачи питания надо соблюсти - сначала ядро, потом - периферия? С аккумулятором как-то сложно, где его взять-то.

Я бы не стал экспериментировать с отдельным внешним питанием ядра. Ну разве, что в крайнем случае. А аккумулятор (12V, ведь должно хватить) можно взять в любом ближайшем UPS-е, или у админов местных. Это только для очищения картинки на осциллографе от лишних (которых там на самом деле нет), связанных с завязками через сеть, шумов.

Значит смотрю ШИМ и пытаюсь устранити аномалии, потом, если вопросы с шумами будут актуальны, попробую запитать от аккумулятора (хватит ли для LM2676 12 В, может обвеску надо пересчитывать (пока не смотрел на неё доку?)).


Для опровержения сказанного сделал два скрина:
Рисунок 1 - Стабильный и нормальный шим на выходе LM2676 (на моей плате конвертит 27 В в 5В), точка синхронизации очень далеко задвинута.
Рисунок 2 - ШИМ с какими-то аномалиями на выходе TPS650061, точка синхронизации в центре экрана.
Как видите, проблема в ШИМе, а не в синхронизации, пока это и предполагается возможной причиной нестабильной работы процессора (обсуждалось выше).

Заменил номиналы резисторов R69, R72 с 18.7 кОм и 22 кОм на 451 кОм и 524 кОм соответственно, не помогло (ШИМ не изменился). Может проблема в самом источнике? А что можно сказать по поводу ёмкости С133, может попробовать без неё?

Такую фразу в даташите видели -
"An additional circuit in the oscillator block implements spread spectrum clocking, which modulates the main switching
frequency when the device is in PWM mode." ?

Не там копаете.
Лучше проверьте все ли ноги у BGA припаяны.
( если не интересно обсуждение трассировки )

Проверил качество пайки под микроскопом, там, поидее, всё нормально, все ножки должны быть припаяны. По поводу трассировки - в даташите на микросхему никаких рекомендаций не нахожу.



Это посмотрел, всё нормально, осциллограммы прилагаю:
1) Последовательность подачи напряжений питания (жёлтый - 5 В, голубой - 1.3 В, фиолетовый - 1.8 В, зелёный - 3.3 В).
2) То же (с настройкой полосы канала 20 МГц)
3) Жёлтый - сигнал сброса процессора, остальные, что и на первых двух рисунках (программатор отсоединён).

Последние два рисунка - опять включение питания только в более нормальном масштабе, с даташитом сравнил (slva483), очень похоже на правду.

Ещё посмотрел, что почти все резисторы в нашей схеме отличаются от тех, что всеме TI (slva483), может быть где-то тут ещё что-то влияет на такой вид выходного ШИМ?

Попробовал напрямую подать питание на TPS650061 минуя LM2676 - ШИМ по-прежнему кривой.

А что скажете, если всё же дроссель убрать и 1.3 В подлать от внешнего источника, но внешние 1.3В (по схеме приведённой выше) запускают линейники, т.е. какая-то последовательность подачи питания должна будет сохраниться? Или тут надо обеспечить определённую скорость нарастания 1.3 В иначе могут быть проблемы?

Да, всё как Вы говорите. Не зная куда дальше копать по поводу ШИМа, решил разобраться с загрузкой и посмотреть стартанёт ли процессор с нормальной прошивкой в загрузочной флэшке. Почитал доку по загрузке, только на AM1808, а не на OMAP. Оказалось, нужный бинарник генерится с AISgen нажатием двух кнопок. Попробовал запустисть стандартный UART загрузчик от TI, но он не заработал. Решил быстро прикрутьть свою загрузку по TFTP, и после совпадения записанного и прочитанного на/с флэшки файлов, попробовал передернуть питание платы. Процессор стартует! В начале был какой-то глюк (прошивка считывалась и по окончании чтения процессор не отпускал CS, похоже что-то висло, а может это я с ещё неправильной прошивкой смотрел), правда, счас его повторить не могу. Каждый раз по сбросу питания процессор загружает прошивку с spi-флэшки и начинает моргать диодами. Вылета программы пока не наблюдал.
Остаётся вопрос, как быть с шимом? Он-то точно "неправильный"!

Возможно, пригодится: Understanding Switching Regulator Output Artifacts Expedites Power Supply Design.

Спасибо, посмотрю, но на первый взгляд мой случай это какя-то ж. - ШИМ какой-то "неправильный", осцилл по нему вообще не синхронизируется (как понимаю, период там прыгает постоянно).

А может тупо заменить экземпляры микросхем? вдруг брак какой?

Об этом думал (есть ещё пару штук на складе), но больше склоняюсь к тому, что мы где-то накосячили.

Основная проблема - в подключении эмулятора (писал ранее).
Но вот сейчас и SPI ROM Bootloader стал прошивку грузить, и она после запуска не слетает (буду ещё наблюдать).
Может основная проблема всё же не ШИМ (он нестабильный, тут я согласен, но основная причина не он???), может нужно опять копать в сторону JTAG?

если землю калбасит, то и интерфейсам будет сильно нехорошо....

С землёй вроде решили, что это наводка на щуп осцилла. После "хитрого" старта всё работает, еслибы всё было глобально плохо, то никакие ресеты не помогли бы.

Нашёл апгрейды для своих щупов, собрал щуп как на рисунке 1, картина с чистотой питания поменялась.
Рисунок 2 - питание 1.3 В (1.3V/1A по схеме), если использовать обычный щуп.
Рисунок 3 - питание 1.3 В со щупом как на рисунке 1.
Т.е. вижу, что питание чистое не смотря на кривой ШИМ. Рассматривать ли далее нестабильность ШИМа, как возможную причину глюков при подключения процессора?

Загруженная с флэшки прошивка работает стабильно, и сам ROM загрузчик так же (всякий раз при включении питания стартует прошивку, зависания не наблюдаю).

Думаю логичным продолжением теперь будет исследовать ШИМ новым щупом Вдруг и он станет стабильным... Потому что та каша что была могла и синхронизацию сбивать....

и еще может глупость скажу. Но если там ШИМ как бы сигма-дельта, то его период имеет право дрожать. Ну то есть если 1 мало, а 2 много, то 1.5 формируется чередованием 1 и 2. Плюс во время загрузки и конфигурации проц меняет потреблением и шим должен отрабатывать вроде как...

Вот такие советы порой вызывают желание написать много плохих буков.


Частота ШИМа фиксирована, следовательно и период не должен дрожать. За мало/много отвечает скважность.

Попытался выбить всю правду о проблеме с подключением JTAG с техподдержки TI, но пока не признаются