Bring-up و اشکالزدایی طراحی FPGA

توسعه جزئیات دستورالعمل bring up یک طراحی، برای اطمینان از نظامند بودن کار bring up طراحی و جامع بودن محدوده آزمایشات، دارای اهمیت است. از مستندات دستورالعمل می توان مجدد برای مستند کردن آزمایشات تولید بعدی استفاده کرد.

معمولا دستورالعمل توسط تیم های طراحی FPGA و PCB توسعه می یابد.

تست های قبل از روشن کردن برد

دو نوع بررسی قبل از روشن کردن برد وجود دارد: بازرسی بصری و اتصال کوتاه ها.

آزمایشات بصری برد بر جنبه های مکانیکی تمرکز دارد: اطمینان از اینکه همه المانهای الکترونیکی لحیم شده اند، هیچ پل لحیم نشده و اتصالات بد لحیم شده وجود ندارد، همه پایه های زمین و تغدیه وصل شده اند.

مدارهای اتصال کوتاه: بررسی مدارات اتصال کوتاه شده در همه مسیرهایی که از تغذیه می آیند و از همه رگولاتورهای ولتاژ خارج می شود. اکتفا به این موارد برای بررسی اتصالات تغذیه کافی نیست.

 تست های بعد از روشن کردن برد

بررسی های بعد از روشن کردن برد به صورت زیر طبقه بندی می شود:

سطوح ولتاژ، توالی تغدیه، توان مصرفی، کلاک ها، ریست ها، سطوح گرما، شکست های مکانیکی.

سطوح ولتاژ: بررسی کنید ولتاژهای مسیرهای ورودی تغذیه در محدوده قابل قبولی هستند.

تغییرات ولتاژ (پالس ولتاژ کوچک[1] یا افت ناگهانی) در هنگام تغییر شرایط کار را بازبینی کنید. برای مثال، FPGA پیکربندی شده یا قطعات Ethernet خارجی که به تغذیه داخلی متصل شده اند.

توالی منبع تغذیه: بررسی کنید تغذیه، همه‌ی مسیرهای تغدیه‌ی مورد انتظار را تامین می کند.

مطمئن شوید توان مصرفی در مسیرهای منبع تغذیه در محدوده مورد انتظار است. راههای مختلفی برای تجهیز برد به منظور اندازه گیری توان مصرفی وجود دارد.

از اسیلوسکوپ برای مشاهده کیفیت کلاک ها استفاده کنید. نویز کلاک ها می تواند به دلیل مشکلات متناوب طراحی باشد که عیب یابی آن مشکل است.

بررسی کنید توالی ریست صحیح می باشد. انتشار ریست با ترتیب نادرست سبب بوجود آمدن شرایط مختلف رقابتی می شود که عیب یابی آن مشکل است.

بررسی یکپارچگی سیگنال: محدوده وسیعی برای بررسی های مربوط به صحت سیگنال وجود دارد. از اسیلوسکوپ برای مشاهده کیفیت سیگنالهای مختلف و سیگنالهایی که نیاز به پایانه دارند مثل واسط‌های حافظه، استفاده کنید.

دمای المانهای الکترونیکی که توان مصرفی زیادی دارند مانند FPGA ها، پروسسورها، رگولاتورهای ولتاژ را بررسی کنید. از دستهایتان استفاده نکنید. سنسورهای دقیق و ارزان از راه دور برای این کار وجود دارد.

شکست‌های مکانیکی: آثار عملکردی برد را بعد از اعمال فشار خفیف مکانیکی بررسی کنید. این آزمایش برای تعیین میزان فشاری که باید وارد کنید دشوار است و بستگی به پروژه دارد. برد هایی که در محیطهای خشن مانند هواپیماهای نظامی هستند، در معرض سطوح مختلف تنشهای مکانیکی بیشتری نسبت به بردهایی که برای تجهیزات آزمایشی و اندازه گیری بکار می روند، قرار می گیرند. اگر حرکت برد ساده باشد یا در تماس با المانهای الکترونیکی باشد، بررسی دما سبب شکست برد می شود که این یک مشکل مکانیکی را نشان می‌دهد.