fpga+dsp板卡短路,左思右想,不知所措,请大家帮忙

weizhiheng

dsp板卡短路,左思右想,不知所措,请大家帮忙
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本人开发一块dsp板卡,含有两片tms320c6455,一片xilinx的fpga xc5vlx85-ff668.外设有
（1）IO扩展芯片max6957,5v,通过74lvc16t245和fpga相连；（2）uart，rs-422，直接和
fpga联；（3）dds，ad9850，直接和fpga联，输出通过74lvc16t245变成5v。74lvc16t245
是一种采用双电压供电的总线收发器。(4)adc,直接和fpga连接；（5）dac，直接和fpga
相连接。dac有三种电压，3.3，+/-15v.因为调试电源是5v，所以把dac供电的3.3v也断了(
通过拆掉磁珠)，15v不上电。dac的io脚和fpga相连。（6）can，sja1000。通过74lvc16t245
将5v的sja1000和fpga相连。（7）其他外设包括sd卡等，没有焊接。
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芯片的供电：5v转的3.3v全pcb使用一个，dsp和fpga 都用；1.0v的fpga核电单独由5v转来；
fpga的2.5v电源是3.3v转来(这个我有成功的板子开发出来)、fpga的flash的1.8v电源是5v转来；
两片dsp的1.8vddrii的电压、1.2v的核心电压都是各自通过pth5000由5v转化而来。电源考虑了
上电时序。dsp的rocketio供电由各自的1.8v转化而来，也是独立供电。dsp之间通过rocketio互联。
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板子制作完成后，为保证焊接效果，机器贴片焊接。仅此花了好几千。
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调试：第一个晚上，将pcb上缺少的件自己处理了一下，然后上电，测试了dsp fpga都正常。
千兆网、ddrII、逻辑下载、dsp烧写和boot都正常，电流消耗约2.5-2.8 A之间，dsp加载程序
与否产生电流消耗差别，千兆网启动与否产生电流消耗差别。
第二天调试了整整一天，完成了（1）IO扩展芯片max6957,5v,通过74lvc16t245和fpga相连；
（2）uart，rs-422，直接和fpga联；（3）dds，ad9850，直接和fpga联 三个外设的测试。
中间开开关关，程序烧写擦除，不记得进行了多少次。电流消耗一直正常。
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第三天，问题来了。5v上电后，电流正常，短暂时间后(别人上的电，我不在，说不清时间，可
能几十秒)电流突然跳变成10A左右。断电，测试发现：使用万用表二极管档测试（1）5v和地之
间嘟嘟响，数字只有2(这个值的准确单位可能不能称为ohm，所以就只写数字了)，（2）dsp和5v
插座近的哪一个的1.8v和gnd 1.2v和gnd都嘟嘟响，数字都是4-5。
[正常的5v和gnd之间 数字起码要好几百，万用表不会响；1.8v-gnd 显示300-400；1.2v-gnd显示
30-40]。

特别指出:pcb 芯片没有任何烧毁的痕迹,即使最后查出短路的245芯片,也没有烧毁的痕迹!
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为解决问题，排除法，拆电容，拆芯片。
发现：5v的短路拆了某一个0402的电容后由2变成了11；拆到一个74lvc8t245时，发现其5v供电
的vcc和gnd有一片的值是11，这个验证了是这个芯片导致的。去除后5v与gnd测量恢复正常。
拆掉pcb上的74lvc16t245时发现，所有这个芯片和3.3v相连端的vcc-gnd用万用表二极管档测量
都是开路，和5v相连端都是几十到上千。新的芯片的所有vcc和gnd都是开路。也就是说pcb上的
74lvc16t245和5v相连接的vcc和gnd有损坏的现象。
查电源。0-30v/0-30a的开关型直流电源。
电源上电瞬间使用示波器测试，发现：
                    6.5-7v
                  |\
                  | \
                  |  \_______5v__________
                  |   
                  |   
0v_______|上电位置 ，三角形下边长约1s。
使用滑线电阻测量负载变化，电流从0.5a变化到10a，从3a变化到10a，电压波动不大。
在电阻两端并联钽电容330uf多个，模拟pcb板卡的上电系统，测试电流变化时波动不大。
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现在的问题是：
（1）将245损坏的原因归因于电源对不对？是不是初始上电这个尖角导致的？245的极限供电电压是
6.5v。
（2）DSP的1.2v和1.8v怎么回损坏？为什么会发生似乎短路的现象呢？
（3）10A的电流，可能原因是什么？
（4）电容购买时不小心，0402的电容耐压说不清楚，可能是最低的6.3v。这个最多导致5v供电短路，
对1.2 1.8应该不会有影响。我个人的经验，应该是dsp的1.2 和1.8短路。曾经经历过：别人调试我的
板卡通过转接板上电，但是转借板不是管脚一对一关系，烧了dsp板，就是3.3 1.2 1.8都短路。我拆了
所有电容，没有解决问题。

恭请各位大侠、同行、同学、同事、XDJM们发表看法，不吝赐教，非常感谢！！！

weizhiheng

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weizhiheng

自己顶,请大家发表看法,谢谢!

zongkai2003

回复 1# weizhiheng


       FPGA是不是有未使用引脚，被默认连接到地了

dspmimo

我猜会不会是加的电压不是你说的5V（你说不是你加的电，别人会不会搞错电压了），因为你的1.2、1.8都是5V产生的，如果起初加的电压远大于5V，就可能造成连锁反应。
电容耐压不够，最多机会是爆掉，我自己板子上的钽电容就爆过。
短路测试仪可以快速定位哪个区域短路了，不然定位问题所在实在是麻烦。
搞个可以限流限压的电源看来很关键啊

weizhiheng

FPGA是不是有未使用引脚，被默认连接到地了
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在ISE中配置为float了

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我猜会不会是加的电压不是你说的5V（你说不是你加的电，别人会不会搞错电压了），因为你的1.2、1.8都是5V产生的，如果起初加的电压远大于5V，就可能造成连锁反应。

这里我仔细的问过,说没有加错.但是电源的启动开始地方,尖三角的峰值可以达到7V.

我当前已经将焊接的第二块板上电了,调试了昨个晚上和今天下午,未发现问题.就是不知今后会不会发生类似
上面的.电源换了一个,上电很好,缓坡上电.掉电也很好.

调一调,再来发表,谢谢大家关注阿

tiangua

..太长了，没有看明白。

wolfisme

看来是加电压高了的问题。从我的工程经验来看，正常加电不会导致短路发生。
可以考虑的：
一是：如果多人合作的项目，总使用输出额定电压的电源供电调试，不使用可调的电源。最好接上异型头。
二是：通过稳压电源芯片供电，最多烧了电源芯片。
三是：尽可能加上自恢复保险。
四是：总电源输入级使用磁环防止浪涌电压造成破坏。
五是：板子的输入输出插口使用抗人体静电的高速瞬态抑制二极管保护。

weizhiheng

谢谢wolfisme
板子共计做了两块。第二块换了电源，用示波器严格观察电源，5v的启动缓坡上升，工作电流变大时的稳定情况等；检查仔细了，第二块上电到目前还没有问题。

烧毁的一块修正好了，发现dsp烧毁，内核电源盒地通；所有板卡上面直接使用5v的芯片全部烧毁短路。
换过这些烧掉的芯片后，换用铭纬的开关电源，调试至今没有再出问题。

hongyancl

我感觉应该是某一个片子的问题，我的一个班子也这样