LS1043A SD 卡启动失败的硬件调试

一、 前言

         LS1043A 是一款先进的 4 核 64 位 Arm® Cortex®-v8 A53 @1.6GHz SoC，主要应用于企业路由器、交换机等领域。

         LS1043A 具有强大的性能优势，比如：10GbE、3 路 USB3.0 接口、单源时钟等。

二、 LS1043A  SD 卡启动失败的硬件调试

        ①  测量最小系统的各路供电电压是否正常，经测量最小系统供电正常。

             

                                                                                     ▲ 图 1      LS1043A 最小系统电压测量

        ②  确认是否正确配置成 SD 卡启动模式。

                 

                                                               ▲ 图 2      LS1043A 配置成 SD 卡启动模式

        ③   确认 SD 卡的时钟信号 SD_CLK 是否有波形输出，经用示波器测量 SD_CLK 无波形输出。

             

                                                                            ▲ 图 3      SD 卡座部分原理图

        ④  确认系统时钟 X2 是否有 100MHz 波形输出，经用示波器测量，100MHz 波形输出正常。

              

                                                                                     ▲ 图 4     晶体 100MHz 波形输出

        ⑤   确认系统时钟 Y7 是否有 32.768KHz 波形输出，经测量 32.768KHz 波形输出正常。

                

                                                                                ▲ 图 5    晶体 32.768KHz 波形输出

        ⑥  确认 LS1043A 的开机复位电路是否正确，LS1043A 的复位信号 PORESET_B_18 是由 PMIC（MC34VR500VAES）的 Pin3 脚给出，

              然后经过 0 欧姆电阻 R641 加到与门 U80 的 Pin2 脚输入，再从 Pin4 脚输出复位信号 PORESET_B_18 给到 CPU 的 F10 脚复位。

              

                                                                          ▲ 图 6     LS1043A 开机复位时序图

          

                                                                                            ▲ 图 7     LS1043A 复位电路

        ⑦  经过测量 U80 的 Pin4 脚发现复位信号 PORESET_B_18 一直处在低电平状态，没有恢复为高电平 1.8V，然后断开 R641，

              测量 U33（PMIC） 的 Pin3 脚还是低电平，继续断开电阻 R651 后测量 U33 的 Pin3 为高电平，说明问题出在 R651

              后面的电路，经过对比 NXP 提供的参考设计，发现 R651 后面的电路是不用贴片的。

           

                                                                                     ▲ 图 8    NXP 提供的复位电路参考设计

        ⑧  去掉 R651 后，再测量 U80 的 Pin4 脚 输出的复位信号 PORESET_B_18 正常，电平为 1.8V，

              这时候插入 SD 卡再测量 SD 卡的时钟信号 SD_CLK 有波形输出。

           

                                                                         ▲ 图 9      SD_CLK 输出波形

       ⑨  连接串口，能看到相关的打印信息提示 DDR 初始化失败。

             

                                                                          ▲ 图 10   串口输出的打印信息

     

 ⑩  对比测量开发板 DDR4 的上电时序，没有发现异常。

             

                                                                                          ▲ 图 11     DDR4 上电时序

      ⑪  测量 DDR4 的时钟信号 DDR4_CLK 也有波形输出。

           

                                                             ▲ 图 12     DDR4 的时钟信号 DDR4_CLK 输出波形

     ⑫   经过上面最小系统硬件的分析和测试，基本上硬件上的问题已经排除，因为客户的板子 DDR4 部分更换了厂商和型号与

           开发板不一致，所以 DDR4 部分要软件来配置驱动，经过软件配置后 DDR4 可以正常运行，最终实现从 SD 卡启动开机。

           

                                                                            ▲ 图 13   SD 卡启动完成的打印信息

三、总结

     ① 我们在做 PCBA 硬件调试的时候总是会遇到各种各样的问题，要想精准地找出问题所在，

         就必须要对方案平台进行学习、对它的基本原理要有所了解。

     ② 如需进一步的技术交流讨论，请在 大大通 上关注我，并给我留言。

四、参考文献

     ① 《DES0541_12_SCH_10 》

     ② 《SCH-39019_F 》

     ③ 《LS1043ARM 》