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PCBA板級測試中的信號波形測試項目

科技綠洲 ? 來源:山羊硬件Time ? 作者:山羊硬件Time ? 2023-11-06 10:16 ? 次閱讀

硬件測試顧名思義就是對于硬件產(chǎn)品的測試,一個好的產(chǎn)品想要正常流通到市場上進行售賣,那售賣前是必須要進行想要的產(chǎn)品測試的,不然就是產(chǎn)品最終順利流通到市場,也會出現(xiàn)各種各樣的問題,比如說常常看到的汽車某一型號或者某一批次的產(chǎn)品質(zhì)量存在問題,產(chǎn)品設(shè)計不合理而導致大量召回的新聞。

所以硬件測試是對于產(chǎn)品研發(fā)過程中的重要把關(guān),保證最終產(chǎn)品上市是一個相對完美的狀態(tài)。

那這個硬件測試到底是測試個什么東西呢?接下來會分幾期來詳細分析一下硬件測試的相關(guān)知識內(nèi)容。

前面《硬件那些事之硬件測試(五)有補充介紹了PCBA板級測試中的電氣性能測試項目中的負載測試,饋電測試,主芯片復位電平等的測試 。接下來會繼續(xù)介紹PCBA板級測試中的信號波形測試項目。

信號波形的測試是根據(jù)電路板中有包含設(shè)計的關(guān)鍵信號的測試,比如說主板中有I2C信號,那就需要測一下I2C的信號波形質(zhì)量,或者有其他的信號也是一樣。

圖片

波形測試一般會使用示波器進行量測觀察,主要需要測試觀察波形幅度,邊沿和毛刺,時間時序等等,通過測試波形的參數(shù)可以看出幅度,邊沿時間等,來驗證是不是滿足器件接口電平的要求,會不會存在信號毛刺,導致信號質(zhì)量下降等。

  • 信號波形測試

I2C波形

I2C協(xié)議是一種常見的信號協(xié)議,通常只需要兩線式串行雙向總線,用于連接微控制器和外部設(shè)備,所以需要的引腳數(shù)僅僅需要兩條(CLK和DATA),對于I2C波形的測試需要根據(jù)I2C的基本特征著手,它的工作過程中整個流程通常會是這樣的。

1,Master(主設(shè)備)發(fā)送起始信號

2,Master發(fā)送7bit address地址加1bit Write信號

3,找到符合地址的Slaver(從設(shè)備)響應ACK

4,然后就可以正式發(fā)送數(shù)據(jù)了,Master發(fā)送8bit數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)幀大小為8位)

5,Slaver響應ACK

6,最后Master發(fā)送停止信號(若Master僅發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù))

圖片

***起始信號:***SCL處于高電平,SDA從高電平向低電平轉(zhuǎn)換。

***停止信號:***SCL處于高電平,SDA由低電平向高電平轉(zhuǎn)換(與起始信號相反)。

***幀地址:***每個從屬設(shè)備有唯一的7位或10位地址,用于主從設(shè)備之間的地址識別。一般地址的位長是7或10位,7位用的更廣泛。

***讀/寫位:***1bit,一般會伴隨著地址幀發(fā)送。如果主機是向從機發(fā)送數(shù)據(jù)(寫)則為低電平,請求數(shù)據(jù)(讀)則為高電平。

***ACK/NACK:***響應數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)有被正常發(fā)送且接受到。I2C的數(shù)據(jù)和地址傳輸都帶有響應(先響應地址,后響應數(shù)據(jù))。響應包括“應答(ACK)”和“非應答(NACK)”兩種信號。ACK時DATA為低電平,NACK時DATA為高電平。

***數(shù)據(jù)有效:***數(shù)據(jù)的傳輸有分有效和無效,只有在SCL為高電平時,SDA的數(shù)據(jù)才有效,此時SDA高電平表示數(shù)據(jù)“1”,低電平表示數(shù)據(jù)“0”.當SCL為低電平時,數(shù)據(jù)無效,此時通常需要對SDA進行電平切換。

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以下是對于I2C信號質(zhì)量,信號時序要求的測試內(nèi)容,在實際的測試中會量取相應的I2C波形,來觀察實際量測到的波形是否符合預期,是否存在較大干擾,時間方面,電壓方面都需要進行觀察檢驗,如下表。

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