【現象描述】

某設計，CPU以菊花鏈的方式接兩片Flash存儲器， CPU的引導程序存儲在Flash 存儲器中，兩片Flash 存儲器互為冗余備份。

上電測試發現，多塊電路板從最接近CPU的那片Flash存儲器加載程序時出現異常，導致電路板無法啟動。

在案例3.8中提到，在一驅多的設計出現故障時，驗證時鐘信號邊沿的單調性是重要的調試方向。但波形測試發現，Flash存儲器時鐘信號邊沿單調，沒有出現明顯信號質量問題。在數據信號上，也沒有明顯的信號質量問題。

【討論】

在故障分析時，工程師將帶有測試波形的照片發給筆者，筆者注意到照片上示波器的帶寬是50MHz，按照測試精度3%計算，該款示波器適合測量的最高頻率約為25MHz，即可以準確測得的最小時間寬度為40ns，而兩片Flash芯片之間由于信號反射所造成的邊沿不單調持續時間遠遠小于40ns，所以該款示波器無法驗證時鐘信號邊沿單調性。在采用更高頻帶寬度示波器的測試后，驗證了距離CPU最近的Flash芯片的時鐘信號存在邊沿不單調的問題。

【擴展】

這個案例中，板上有兩片型號完全相同的Flash存儲器，問題只發生在最接近CPU的那片Flash存儲器，因此不用考慮無關的調試方向，如電源噪聲、復位電路、上電順序、芯片本身故障等。本案例中的情況，兩塊存儲器是一樣的原理圖信號連接、 一樣的電源，唯一的差異就是PCB布局和PCB布線，因此最值得懷疑的就是信號質量，但在本案例最初的測試中，在信號質量上卻沒有獲得有價值的線索。

相信不少工程師遇到過這樣的情況，通過測試，首先排除了可能性最大的調試方向，然后陷入迷茫。

針對調試，需明確兩點：

① 通過測試，逐一排除可能性，當其他可能性都排除了，剩下的那個就是故障根本原因。

② 通過測試，排除故障可能性時要特別注意，一旦測試方法錯誤，導致錯誤地排除了某個可能性，將會產生方向性的錯誤，之后的所有調試工作可能都將變成南轅北轍。

從筆者負責過的電路故障調試經歷看，錯誤的測試方法導致調試走錯方向的不在少數。

打開測試儀器，無論測試方法正確與否，都可以得到一個測試結果。而測試又是一把雙刃劍，正確的測試可以幫助找到真實的故障原因，錯誤的測試會對故障調試產生嚴重的誤導。所以，對于一個硬件研發部門而言，要組建一個高速電路實驗室，僅僅在硬件上投入是不夠的，在軟件上，還應通過部門內部的培訓、傳幫帶使工程師掌握正確的測試方法。

筆者一直用以下這段話來警醒自己，此處與大家共勉：

“一個問題的調試，背后有5個可能性，只有一個能通往真相。

排除了4個，最后一個很可能是最難驗證的，此時無須驗證，它就是真相。

真正困難的是，在排除前4個的過程中，若做出了錯誤的排除，則滿盤皆輸，問題無解?！?/p>

多年前，筆者曾經負責了一塊電路板的研發。第一版調試時，工廠生產的5塊電路板，有4塊出現了相同的問題，在列出調試方向并逐一進行驗證后，排除了所有與設計、生產有關的可能性，最后唯一剩下的可能性就是芯片故障，盡管通過接口I-V曲線測試等方法無法確定芯片是否存在損傷，盡管芯片廠家認為該故障不像芯片問題，但當筆者確認了所列調試方向的完備性，以及測試方法的正確性后，就可以堅定地相信故障原因在芯片內部，所以以此為依據要求芯片廠家必須對芯片做失效分析，最終確定了芯片內部的故障。

以上案例來自電路設計領域知名專家-王老師《高速電路設計進階》著作內容其一案例！