一个MCU项目问题的硬件软件分析资料下载

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前言

最近设计的一个产品，产品有三个按键，下面讲解的问题跟按键有关。经过前期研发阶段的调试，测试，产品终于进入了试产阶段。不料试产就出现了几十个不良的，而且都是同一个问题，一直检测到某个按键被按下了。刚开始以为是结构问题，让结构工程师去分析。但是结果工程师检查完后，果断说不是他们结构的问题，因为他们已经把结构上的按键拆下来了，已经没有东西接触到电路板上的按键了，但还是检测到有某个按键按下。

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硬件分析

只能让我们硬件工程师来检查了。我们先是用手按按键，看按键有没有触感，发现触感正常，再用万用表短路档测按键两端，发现按下按键后，按键两端是导通的，通过这两步初步判断不是按键来料问题，为了排除是个例问题，我们又拆了好几台测量，没有发现有按键来料不良的。接下来，我们给机器开机，用万用表测量按键两个脚，其中一个脚是高电平，有上拉电阻上拉到3.3V，接到MCU的IO口上，另一个脚是低电平，接到GND上的，然后用手按下按键，万用表测到了高电平变成了低电平，说明按键是有作用的。为了排除按键和MCU的IO口之间的走线有断裂，或者是MCU管脚虚焊的可能，我们又做了另外一个测试，就是用万用表直接测按键连接的那个MCU的IO口管脚，结果一样，按键按下去，电平由高变成低，证明了硬件上的按键功能已经起了作用。

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软件分析

这个时候，要软件工程师出马了。软件工程师用在线仿真的方法测试了一下，发现机器开机后，软件初始化完后，软件一直检测到那个按键的电平是低电平，不管有没有按键按下去，所以不良的机器总是检测到某个按键被按下去。我们问软件工程师，是不是软件初始化时，那个用作按键功能的IO口是不是没有被设置成输入模式，而是设置成输出模式了，并且设成了低电平。他检查了又检查，确定是设置成了输入模式，如果没有设置成输入模式，为什么同一个软件，其他的机器没有问，就只有这几十个有问题，想想都很奇怪。我想到了一个方法，就是让软件工程师在软件初始化的时候，先把那个IO口设置成输出模式，然后再设置成输入模式，测试一有没有效果。软件工程师按我说的方法改了一下软件，让那个IO口在初始化的时候，先是设置成输出模式，然后再设置成输入模式，结果一测试，机器变好了，再也没有检测到有按键按下，按按键能正常工作。于是，我做了一个实验，把一台好的机器和一台不良的机器对调了一下MCU，结果两台机器都变好了。接着又做了一个实验，给不良的机器换上一个新的MCU，下载程序后，一测试又是好的。说实话，这种事情以前都没有见过呢，第一次遇上，算是长见识了。

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探讨解决方法

我们多方经过讨论，决定从软件上去优化。如果从硬件上去解决的话，生产成本有点高，现在是试产就有几十台，用更换MCU的方法就已经很很麻烦了，时候到了量产阶段，出现上百上千台不良，这个方法就不可取了。但是从软件去优化，即使是MCU本身的问题，也可以覆盖掉。还有一个重要的工作，就是赶紧让MCU原厂的人分析这些MCU，看是不是MCU本身的问题，找出原因，最终从根本上解决问题。