Доброго времени суток!

Мой первый опыт работы с микроконтроллерами ARM пока оказывается неудачным.
Спаяли мне плату нового устройства: включаю - по 5 вольтам идет потребление больше 900мА. Проц не запускается. Короткого замыкания в плате - нету.

Питание организовано следующим образом: стоит импульсный преобразователь 5В->3.3В, а далее LDO в 1.2В. Импульсник работает хорошо (выходное напряжение правда шумноватое, но у меня на питании проца стоит фильтр). Но как только включаешь всю схему: 3.3В превращается в 1.5В. На 1.2В - практически нуль.

Ниже приведена схема включения микроконтроллера на питание и управляющие сигналы (схему включения - взял из схемы на Evalution Board.).

Нажмите для просмотра прикрепленного файла



Выходы портов вряд ли могут быть причиной серьезного потребления - они ведь при включении устанавливаются как входы с pull-up.
Самое интересное, что немного греются катушки L2 и L3. Но перевод LDO (питание 1.2В) в неактивный режим - не решает проблему.

Выключить часть схемы и проверить, не могу - плата 6 слоев и корпус контроллера - BGA.

Вопрос: может я что-то подключил не так на микроконтроллере?

Заранее огромное спасибо!

Это не есть гуд: так напряжение IO появится раньше CORE, что недопустимо. Смотрите даташит - 44.7.2 Power-Up Sequence.

Конечно неправильно ! Кто ж это первое включение осуществляет от штатного БП и при этом без всяких мер предосторожности ? Включать можно только от лабораторного БП с ограничением тока, иначе первое включение любой платы, как правило, становится и последним ее включением ...

1. Преобразователи питания работают нормально - перед подачей напруги на микроконтроллер - я их проверил. А само устройство - питаю от лабораторного источника питания - я где-то разве сказал, что это не так? Именно он на 5В и у него стояло ограничение на 900 мА.


2.


Как я понимаю - это переводится следующим образом: VDDIOM и VDDIOP - подается ранее или одновременно с VDDCORE.

У меня VDDIOM и VDDIOP - 3,3В. VDDCORE - 1,2В. Т.е. сначала подаем 3.3В, а потом - 1.2В. Все правильно: время запуска моего LDO - 45 мкс. (TPS79912). Кроме того, я предусмотрел замедление еще на несколько сотен микросекунд.
В любом случае - я не гружусь с внешней памяти, я хочу пока попробовать загрузиться с Bootloader-а.

Забавно, а раньше было:



А что при этом происходит - продолжает жрать по 3.3?

Вообще, если схема изначально потребляет "как не в себя", лучше бы не доводить до нагрева компонентов.

И еще один момент: как тактируется процессор?

Хм... хорошо, завтра попробую подать все питания одновременно.

Да, как жрал по 3.3В - так и при отключении 1.2В - жрет.
Я не довожу до сколько-нибудь серьезного нагрева. Просто после включения проверяю участки платы подушечкой безымянного пальца. Некторые как были холодными, так и остались. А некоторые немного потеплели.

Тактирования пока нету - вход сидит на земле через резистор. У меня из-за этой свистопляски даже генератор не может разогнаться - пришлось пока отключить.

Тут есть два момента:
1. Если используете внешний генератор, то не забудьте про согласование уровней (1.2V)
2. На схеме ничего не подключено к 32K. Есть подозрение, что могут последовать проблемы с родным загрузчиком - судя по описанию,
он будет пытаться этот генератор запустить, а у атмеловских программистов традиционно очень кривые руки. Но это только подозрение.

Поменял порядок включения питания на плате. Сначала включается 1,2В, потом - 3.3В.
Ничего не изменилось.

Кстати, по 1.2В - потребление правильное и напряжение весьма стабильное и чистое.

Снял катушки, которые грелись (L2, L3) - ничего не поменялось. Снял катушку L4 - опять ничего.


Что касается кварца на 32К - учту, спасибо.
Деление уровня сигнала тактирования у меня есть.

P.S. подумываю о том, что придется брать MCU и вручную подпаявшись к нему - пытаться запитать. Пугает только - пайка BGA.

То есть потребление по 1.2В нормальное, 3.3В отключено, а плата все равно потребляет без меры? SDRAM на плате установлена? Практика
показывает, что в случае проблем с питанием она обычно умирает первой и защищает собой остальную часть схемы.


А смысл этого эксперимента?

Питание 3.3В MCU я отключить не могу (подведено во внутреннем слое). Могу отключить только выход преобразователя.
Как я делал - отключаю выход 3.3В и вход 1.2В, соединяю их вместе. Т.е. на плате есть только 1.2В (нормальное, работающее). Включаю питание 3.3В на плату - все как и было: большой ток и просадка питания.

SDRAM на плате нету, есть NAND FLASH.

Конечно, у меня еще есть элементы на плате, но греется больше всех - именно MCU. И поэтому есть сильное подозрение, что либо я что-то неправильно включил, либо где-то КЗ.
Вот и понять - что я неправильно включил, какой вход микроконтроллера сжирает такой ток - и есть смысл моего эксперимента. Просто плата у меня: 6 слоев и чего-то перерезать не получается....

Правильность включения устанавливается проверкой схемы и платы, эксперименты ставить необходимости нет. Монтаж посмотрите на предмет поворота/смещения корпуса, плату на предмет правильной интерпретации top и bottom view (и такое бывает). Если все эти проверки не позволят найти проблему и нет явного КЗ, то остается попробовать поменять процессор.

Судя по симптомам - банальное замыкание какого-то выхода на землю, питание или двух между собой под BGA корпусом. А ограничивать ток надо было не до 900mA, а до 90, а то и меньше. Можете по разводке попробовать предположить, где это могло случиться.
Например, те же XOUT. TDO?
У вас земли разными символами нарисованы. Они разные?

Выход на земле такой ток не даст. А КЗ, как утверждается, нет.

Значит, есть. Плохо искали.


Пока он совсем не сдох от перегрева.

Не факт. Я бы скорее заподозрил (в порядке уменьшения вероятности):
1. Ошибка в схемотехнике или ПП
2. Ошибка монтажа, но не замыкание
3. Замыкание на плате
Процессор, как было замечено, ощутимо греется, что совсем не похоже на КЗ на плате.


Это если и случится, то очень не скоро.

Может быть, генерит LDO?
Хотя нет, все-таки по питанию 3.3V что-то не так.
А 3.5 Ohm - это КЗ или не КЗ? Тем более, что работает ограничитель тока. А если б не работал?

1. Земли все одинаковые. Просто из-за масштабирования картинки - получилось, что некоторые закрашенные а некоторые - нет.

2. КЗ между 3.3В и землей - нет. Сопротивление в обе стороны не менее 500 Ом. Другие цепи на замыкание не проверял. Обязательно проверю.

3. LDO рабочий. Я с него включал 1.2В на плату - все ОК.

4. Ситуевина непонятная: мне спаяли 5 плат из которых я две включил - у обоих одинаковым образом жрется ток. Вероятность того, что у обоих замыкания - не такая уж и большая.

Вариант с неправильной установкой какого-либо элемента - весьма вероятный. Тоже пока на этот счет не смотрел. Хотя там в основном конденсаторы и резисторы.

Самое первое, что я подумал - это ошибка в схеме. Собственно за этим я и привел часть схемы.
Плата со схемой совпадает по нетлистам. Поэтому вероятность разводки совсем мала.

Как уже писал aaarrr, повторю - точно не повернут процессор на 90, 180, 270 градусов?

Вы показали только малую часть схемы.


Получается, в выключенном состоянии сопротивление 500 Ohm, а во включенном падает до 3.5 Ohm. Можно поставить по цепям питания маленькие резисторы, и смотреть, что творится после них. Где-то вместо дросселей можно. Ом по 10.
Электролитические конденсаторы, неправильно запаянные (наоборот + с -), могут давать такой эффект.

Проверил установку микроконтроллера и других микросхем: все правильно стоит. Все компоненты в PCAD-е тоже сделаны правильно.
По замыканиям - пока до конца не проверил, но пока ни одного замыкания не было.

Привожу остатки схемы с At91.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Справа там стоит NAND Flash. Уходящие вверх и вправо цепи - идут на другую микруху. По даташиту у нее (до настройки) - все пины - как входы.

Электролитов в плате нету - обошелся одной керамикой (уж больно места мало).
Резисторы по питанию - пока не ставил.

Другие платы включать не пробовали? Одинаковость симптомов указывает на системную ошибку.

А что за девайс такой интересный, совсем без ОЗУ? Секретная USB-флешка?

Пробовал. Везде все одно и то же.

Самое интересное: использую ARM и еще одну микросхему. У обоих есть стандартная схема включения, приведенная в ref.design (больше собственно ничего нет). Вроде все правильно повторил - но почему-то не работает.

Устройство вы угадали. Это что-то типа ключа для ПО. Мне надо сделать USB2.0 с Flash и поддержать еще некоторые функции.

Тогда остается сдувать процессор и/или исследовать пустую плату на предмет возможных неожиданностей. Точно не "отзеркалили" ничего? Просто иных идей даже как-то в голову не приходит. На схеме косяков не видно.

Проблема решена.
Дело было не в микроконтроллере. Дело оказалось в генераторе SG-8002CE. Отпаял его - все стало нормально. Запаял обратно - все ок, все работает. Судя по всему - было КЗ по выходу.

Спасибо за помощь!

На всех пяти платах? Лихо же вам их смонтировали.

При перемонтаже кварцевых генераторов выяснилась одна деталь: первый вывод генератора маркирован маленьким светлым колечком (сверху корпуса, на металле). Но почему-то в другом углу стояла точка белой краской. Поэтому запаяли наоборот. Самое интересное - это у всей партии так.