原创 调试总结

调试就是系统出现了问题，找到问题并改正的过程。硬件调试等于黑箱调试，因为看不到系统里那一地方出现了问题和为什么出现了问题，需要用一定的方法和经验去排查它，找出错误所在地方。如何快速定位问题，下面给出一家之言。

要定位问题，先分析问题可能产生的环节，即从硬件系统的实现过程来分析可能产生的问题。如图1所示，硬件系统的实现可分成8个步骤。

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图1：硬件系统的实现过程

1．系统设计

系统设计师根据需求报告设计出概要设计和详细设计，并把系统分成软件部分和硬件部分。

2．原理图设计

硬件工程师根据设计要求，画出原理图。可能出现些致命错误，比如：上下拉电阻搞反了，管脚连错了等等，在进行下一步流程前要仔细检查。

3．PCB设计

硬件工程根据原理图画出PCB，主要考虑关键信号的信号完整性和电磁兼容性。高频接口部分最容易出现问题。

4．PCB制作

目前PCB板在出厂前已进行了检验，都能保证质量，所以PCB制作出现问题的可能性就不考虑了。

5. 焊接

如果是第一板，不建议一次焊上，可分块焊接、分块调试吧。可按先电源，后芯片，芯片的焊接顺序可按数据流的方向依次焊接调试。焊接时注意：虚焊，焊短路，焊锡滴滴在PCB板或芯片管脚上，器件焊错（比如电容焊成电阻，焊的电阻大小不一致，焊的位置不对）。特别是焊短路，每焊一个芯片应用万用表检查是否短路，芯片上电后是否发烫。

6. 验证各芯片是否正确工作

首先保证芯片能工作，要从电源、时钟和复位来看：确保芯片的电源稳定和电压符合要求；芯片如外接晶振，要确保时钟输入正确；复位信号要确保存在、存在时间长短，及系统多个复位信号的先后顺序。其次要保证芯片正确工作，这里所说的正常工作是指按照指定的方式工作，大部分芯片都有几种工作模式，需要设置芯片的工作参数和外围配置电路。大部分前期调试失败，主要是没有按datasheet的要求设置参数，事后，一般会发现是阅读datasheet不仔细，或者是没有完整阅读手册（或没有阅读到关键部分）。

7. 验证各种总线/接口是否正确互联

在系统中，芯片、板卡、设备之间，是能过各种总线来连接的。芯片间总线有：SPI、I2C、UART三种串行总线，和并行总线；板卡间总线有：ISA，PCI，PCIE；设备间总线有：USB，IE1394，RS232，CAN。常用的显示接口有VGA、DVI 和HDMI。在调试过程中，要确保系统上的各种总线/接口正确互联，首先按照总线协议，要确保物理特性满足，特别是电压电平要求，再确保能正确工作，特别是时序方面和多个实体互联的总线不要冲突。该过程也是软硬联调的部分，出现问题可能性极高，它占了绝大部分的调试时间。

8. 软件编程

软件编程中，主要实现整个系统的灵魂，一般是在一些可编程的芯片里实现，如单片机、ARM和FPGA等。