原创 板卡调试遇到的三个问题以及解决过程详解
今天，收到了从焊板厂打样回来的板卡，首先进行了硬件调试，关于硬件调试的步骤，可以参考我之前的博文
按照如上顺序进行测试后没问题后，接着就是烧写程序进行接口测试了。
按照步骤烧写程序后，依次上电测试各个接口是否可以正常通信。
四块打样的板卡，存在如下的问题：
1、有一块板卡串口无数据输出，无法查看设备的启动信息；
2、可以打印调试信息的三块板卡报文显示网口识别不到；
3、可以打印调试信息的三块板卡报文显示GPS接口天线无连接；
问题解决：
串口无数据输出，我首先想到的是不是串口芯片虚焊了？拿放大镜看了下，又拿万用表测了下通断，然后又上电测了下引脚的供电和电平情况。引脚没虚焊，管脚供电正常，只是上电后正常情况下，由于会输出打印信息，3232芯片的TXD引脚正常情况下会有高低电平的波动才对，但是这个没有。
于是我进一步怀疑是芯片坏了，我麻溜的的换了一个芯片，上电测试电平，还是老样子，那应该不是芯片的问题了，这时，我又怀疑是不是那个BGA封装的CPU引出的RXD和TXD两个引脚没焊接好导致的。但是因为是在内层走线的，之前也没有预留测试点，所以这个问题就暂且搁置了。
我转而去解决网口识别不到的问题，网口是通过PHY与CPU进行连接的，识别不到网口本质上是没有检测到PHY的存在，所以我就直接去查了PHY的硬件配置，果然发现给PHY配置地址的上下拉电阻漏焊了，我又查看了我交给贴片厂焊接生产的电装明细表，是我对这两个电阻标识了NC，怪不得人家没给焊接，是我整理BOM的时候搞错了，我当时修改原理图的时候，只修改了value这个属性的值，没有修改NO_STUFF这个属性的值，导致导出的BOM还是原来器件的标识。添加上下拉电阻后，网口三块板卡的网口均能正常建立连接并通信。
解决完网口的问题，再回头搞一下串口的问题，解决问题不能钻牛角尖，想了好久还是没思路就不要继续想了，换个问题解决，过会再回来就会有新的思路。因为我们大脑的工作机制是这样的：当你在解决另一个问题的时候，其实你的潜意识一直在思考上一个未解决的问题，只是你没有发觉罢了。当你在解决其他问题的时候，突然出现的奇思妙想就会把上个问题给解决了。
我在一开始解决串口问题的时候，是采用了脚疼医脚，头疼医头的直线思维方式，那么为什么不拐个弯？还有哪些可能会导致串口没有调试信息输出呢？我总结了以下几条
其实很容易通过排除法排除问题，因为已经有三块板卡可以正常打印调试信息。最可能的是这板卡他丫的压根就没启动起来，因为无法查看启动时打印的调试信息，所以我一上来就先入为主的判断设备是正常启动了，但是因为串口的硬件上因为某个问题，所以没有打印出调试信息，然后我就被这个想法带跑偏了。
回到正轨上来，我通过测试相关引脚的电平，得知设备根本没有正常启动，那么我接下来需要解决的就是设备为啥没有正常启动的问题，也就是我脚疼先要医头，头医好了，脚自然而然就好了。设备上电后第一步先检测对应引脚的电平，通过电平判断进入何种启动方式。我看了下下拨码开关的配置没毛病，是不是拨码开关失效了？我又拿来万用表测了下通断，果然有问题，不是拨码开关失效，而是有一个引脚虚焊了。如果不是针对性的仔细去看，你很难看出这个虚焊的，这是我在用万用表的表针顶到引脚上测试时，发现引脚动了一下，所以才发现了问题，加焊下后，上电就一切正常了，串口的调试数据也正常打印了。这个问题我仔细观察了下，是拨码开关的焊盘封装做的有些小，才导致虚焊的，四块板卡就有一块虚焊，25%的概率，已经很高了，一旦进行量产，这就是是个很大的隐患。我抓紧拿出调试记录表记录下来，下次改版时要修改拨码开关的封装大小。
现在四块板卡就剩下一个共同的问题了，GPS天线连接后报文显示无连接，而且无法进行搜星定位。我还是先用了直线思维，无法检测到天线，证明天线没有正常工作，因为我使用的是有源天线的设计，需要板卡给天线供电，我想，是不是压根就没有给天线供电？我用万用表测了供电引脚，电压正常。
因为GPS电路的搭建，直接使用的是厂家的推荐的电路搭建的，然后我联系了模块厂家的售后技术支持，发了我的原理图给他，他说电路没问题，又问了我测试环境，PCB的走线等问题，也都没毛病，这个问题好像又陷入无解的状态了。
我就又去忙了会别的事，回来发现模块厂家的售后技术支持给我留言了：你的模块地和天线地没有共地，所以天线的供电回路是断开的，报文自然就显示天线无连接。
这个留言简直让我茅厕顿开，醍醐灌顶，当头棒喝！我简直不知道用什么词来形容我的激动心情了，我马上把模块地和天地短接了下，再上电，报文显示天线连接OK了，然后把天线扔到了窗户外面，过了大概有半分钟，成功搜到星输出定位信息。
至此，三个问题全部解决。
小结：
1、遇到问题不要总是直线思维，这并不是说直线思维不好，恰恰相反，他是最直接高效的解决问题的办法（在现象与问题一一对应的情况下），他是直接根据现象直接找到问题所在，然后解决。当发现问题不在此处时，要及时变换思路，思考可能引发该现象的所有原因，罗列出来，一一检查排除。
2、不要把问题想复杂，大多数问题并不是什么高深的问题，不要硬件不通就找来原理图分析什么信号，走线，阻抗，电磁兼容，甚至用上什么微积分，拉普拉斯变换，没必要这么复杂，先从最简单的器件虚焊和漏焊以及电源的供电查起。
3、适时适当求助别人，这里的“适时”是指遇到问题先自查，先验证自己可能想到的解决问题的方法，实在没有思路了再去问别人，这样你问的问题才能深入，别人也才能给你更加有针对性的回答，遇到问题上来就问的人，是懒惰的表现。
4、既要把问题解决，又要看到问题背后的量产隐患。比如上面的我遇到的三个问题，一个是我粗心弄错BOM，导致电阻漏焊；因为拨码开关封装不合适，导致容易虚焊；因为没有GPS模块和天线没有共地，所以天线连接异常。这三个问题是要及时记录并在下一板修正的，并不是把问题解决就万事大吉了，而是要看到问题背后的问题。
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