張發(fā)林，從事嵌入式系統(tǒng)軟硬件研發(fā)工作超過(guò)20年，目前在上海未來(lái)伙伴機(jī)器人有限公司擔(dān)任電子總工程師。深入理解從產(chǎn)品需求分析、方案論證設(shè)計(jì)、技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品化、測(cè)試認(rèn)證、批量量產(chǎn)等各環(huán)節(jié)的難點(diǎn)、痛點(diǎn)，解決過(guò)大量研發(fā)、產(chǎn)品化和生產(chǎn)難題，參與或領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)的多款工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、監(jiān)控系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)及機(jī)器人產(chǎn)品等均已投入大規(guī)模量產(chǎn)銷(xiāo)售。

2005年四月份，我們研發(fā)的工業(yè)級(jí)ADSL局端和終端設(shè)備完成功能樣機(jī)貼片和硬件測(cè)試，開(kāi)始和軟件團(tuán)隊(duì)進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。順利開(kāi)機(jī)、初始化完成、網(wǎng)絡(luò)連接正常，一切OK，大家紛紛開(kāi)始憧憬起美妙的黃金周長(zhǎng)假了。

不幸的消息很快從軟件部反饋過(guò)來(lái)，經(jīng)過(guò)初步測(cè)試，發(fā)現(xiàn)ASDL終端設(shè)備上行數(shù)據(jù)速率正常，但是下行數(shù)據(jù)速率遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求，和芯片規(guī)格書(shū)給出的指標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。按照常規(guī)流程，硬件團(tuán)隊(duì)馬上進(jìn)行電路測(cè)試，信號(hào)分析，供電檢查等；軟件團(tuán)隊(duì)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)檢查，特別是寄存器配置和數(shù)據(jù)分析等。大家樂(lè)觀的認(rèn)為，解決這種必現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)該不算難事。

接下來(lái)的幾天，大家做了大量的工作。首先就是對(duì)問(wèn)題進(jìn)行定位，看看是因?yàn)橛布涣歼€是軟件驅(qū)動(dòng)存在問(wèn)題。硬件方面首先對(duì)電路板進(jìn)行完整的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試，驗(yàn)證信號(hào)時(shí)序、邏輯、電平等，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。接著擴(kuò)大硬件測(cè)試樣品數(shù)量，確認(rèn)同一批次的板子測(cè)試結(jié)果和不良現(xiàn)象高度一致，基本排除了因物料差異和貼裝工藝導(dǎo)致的個(gè)體差異；軟件工程師將各種可能導(dǎo)致Bug的問(wèn)題進(jìn)行模擬驗(yàn)證，對(duì)不同版本的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)相關(guān)寄存器進(jìn)行逐一排查，也未發(fā)現(xiàn)任何有價(jià)值的線索。一番折騰下來(lái)，沒(méi)有什么進(jìn)展，而五一長(zhǎng)假開(kāi)始了，沒(méi)有什么好說(shuō)的，取消一切出行計(jì)劃，開(kāi)始加班加點(diǎn)解決問(wèn)題。

各種常規(guī)的方法無(wú)法突破后，我們開(kāi)始進(jìn)行各種交叉測(cè)試：將阿爾卡特和中興等幾家采用相同硬件方案的Flash芯片取下來(lái)，和我們的板子上Flash芯片互換進(jìn)行交叉試驗(yàn)，盡管采用的標(biāo)準(zhǔn)不一樣，但除了啟動(dòng)時(shí)各家Logo不同外，其它功能基本沒(méi)問(wèn)題。別的公司的板子更換Flash前后均正常，而我們的板子更換前后下行速率始終不能達(dá)到指標(biāo)要求。這基本確定了問(wèn)題是出在硬件的設(shè)計(jì)上。

明確了問(wèn)題范圍，我們開(kāi)始對(duì)硬件進(jìn)行新一輪測(cè)試排查，測(cè)試的重點(diǎn)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域，果然通過(guò)頻譜分析儀測(cè)試分析，發(fā)現(xiàn)在600KHz附近有嚴(yán)重的干擾，而這一頻帶正是是下行通道的主力通帶范圍，0到4KHz是音頻通帶，是低通濾波后接電話機(jī)用于語(yǔ)音通信的，25KHz到200KHz是數(shù)據(jù)上行頻帶，200KHz到1.1MHz是數(shù)據(jù)下行通帶。

找到干擾頻點(diǎn)后就繼續(xù)追查干擾源，發(fā)現(xiàn)在距離通信驅(qū)動(dòng)接口芯片比較遠(yuǎn)的的一顆DC-DC芯片的功率電感處存在2倍頻600KHZ的較強(qiáng)干擾，繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn)該電源芯片的振蕩頻率為300KHz，而原來(lái)參考設(shè)計(jì)上的是同一家公司的非常接近的料號(hào)的一顆料，但原來(lái)的芯片振蕩頻率是600KHz，2倍頻后是1.2MHz，已經(jīng)超出了ADSL的1.1MHz的頻帶范圍，但這顆料即將停產(chǎn)，所以后來(lái)電源供應(yīng)商的FAE和我們的工程師溝通時(shí)極力推薦這顆新料，由于新老物料參數(shù)一致而且價(jià)格更低，工程師就選擇了新料，由于料號(hào)幾乎相同，工程師在送樣測(cè)試時(shí)覺(jué)得輸出電壓、紋波系數(shù)和負(fù)載能力等指標(biāo)都和老料一致，因而就選擇了新料。

因?yàn)樵撔酒嚯x通信接口芯片較遠(yuǎn)，干擾源不是通過(guò)線間串?dāng)_過(guò)來(lái)而是通過(guò)空間耦合過(guò)來(lái)的，在時(shí)域范圍內(nèi)極難發(fā)現(xiàn)分析。問(wèn)題定位后，通過(guò)在功率電感上增加屏蔽罩徹底解決了這個(gè)問(wèn)題。但是七天長(zhǎng)假已經(jīng)過(guò)去了六天，而我也落下了腰肌勞損的毛病，直到幾年后采用朋友的偏方才慢慢痊愈。

細(xì)細(xì)反思，至少有幾方面的教訓(xùn)：

一）細(xì)節(jié)真的很重要，任何物料的更換都要慎之又慎，每個(gè)參數(shù)都要搞清楚；

二）基礎(chǔ)知識(shí)真的很重要，如通信類(lèi)的頻帶劃分，調(diào)制方式，時(shí)域和頻域的測(cè)試分析能力等；

三）思路開(kāi)闊、靈活應(yīng)變，需要多維度思考問(wèn)題。