一、故障现象
在调试一块主板时,发现上电后板载蜂鸣器长鸣,程序卡死。同时发现,按下复位按键后,板子即可正常进入主程序。
二、原因分析
通过故障现象看,这是芯片没有复位成功,必须手动复位才能进入主程序。
芯片上电不自检复位,有几类比较常见的问题:
1、复位引脚NRST电路问题
STM32的NRST引脚是低电平复位,标准的电路是NRST接一个10kΩ电阻上拉到VCC,0.1uf电容接GND。
a、如果没有接上拉电阻,就会导致NRST悬空上电电平不稳,芯片不复位;
b、电容太大,会导致复位时间过长,MCU会认为一致在复位;
c、NRST一直被拉低,例如复位按键短路、下载器钳位NRST、或者外部电路沾锡等原因导致NRST被拉低。
2、电源问题
a、VCC上电斜率太慢/纹波大:导致内部BOR(掉电复位)检测到电压不达标,不释放复位。这有可能是电源滤波太差,电感或电容太大。也有可能是使用了软启动电源,电压爬升太慢。
b、BOR配置异常:选项字节中BOR阈值设置太高,而实际供电偏低,芯片一直处于复位状态。
c、VDDA异常:VDDA滤波差也会导致内核或ADC不稳,上电启动异常。
3、BOOT引脚错误配置
a、boot0被上拉到3.3V,或悬空被干扰成高电平。
4、程序卡死在启动过程中
a、时钟配置错误,外部晶振不起振,卡死在SystemInit。
b、看门狗没有喂狗:开启了看门狗,但是上电后程序没有及时喂狗,导致反复重启,看起来就是启动异常。
c、中断异常/硬件故障:外部中断引脚一直触发、Flash损坏、程序下载不完整等。
5、调试器影响
a、调试器的调试接口被干扰,芯片进入调试挂起。
那以上这些问题,有一些是只会在程序调试过程中出现的,对于一个已经定版的程序而言,硬件故障较为常见。我首先检查了NRST引脚部分的电平和电路,一切正常。
于是我怀疑是电源原因,因为我这次用了一个新的稳压电源进行供电。要验证这个猜想也很容易:我只要在稳压电源上电稳定后,通过直接插拔主板端供电插头来给主板供电,即可确认是否是该稳压电源上电太慢导致。
结果显而易见:确实是该稳压电源上电太慢导致的故障。
为了百分之百确认这个问题,我又切换了两个其他的稳压电源来进行验证,结果显示就是这个新的稳压电源上电太慢,导致的芯片上电复位失败。
番外:我准备去买个电子负载,测测电源~~~~