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串口問(wèn)題案例分享

2023-07-10 22:03 作者:小魚(yú)教你模數(shù)電 0人讀過(guò) | 我要投稿

最近在調(diào)試一個(gè)新板子的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，板子使用的是一個(gè)國(guó)產(chǎn)的處理器芯片，表現(xiàn)為如果板子232串口的發(fā)送和接收與電腦串口連接時(shí)，板子可以正常進(jìn)入系統(tǒng)。

但是如果板子與電腦只接232串口的發(fā)送信號(hào)，不接232串口的接收信號(hào)或者232串口的發(fā)送和接收信號(hào)都不接，板子不能進(jìn)入系統(tǒng)，只能進(jìn)入到UBOOT，并且log打印還會(huì)有亂碼。

這塊板子的處理器芯片串口部分的電路示意圖是這個(gè)，串口信號(hào)從處理器出來(lái)是1.8V，經(jīng)過(guò)一個(gè)1.8V轉(zhuǎn)3.3V的電平轉(zhuǎn)換芯片變成3.3V的串口信號(hào)，再經(jīng)過(guò)一個(gè)MAX3232芯片，將3.3V串口信號(hào)變成RS232電平的串口信號(hào)，最后經(jīng)過(guò)TVS防護(hù)電路連接到連接器。

發(fā)送信號(hào)是從板子處理器端出來(lái)，在電腦端接收；

接收信號(hào)是從電腦端出來(lái)，板子處理器端接收；

板子處理器芯片在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)會(huì)一直發(fā)送log信息，也就是啟動(dòng)時(shí)串口的發(fā)送信號(hào)會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)一直有數(shù)據(jù)，但是在電腦端只要不按按鍵，接收信號(hào)一般不會(huì)有數(shù)據(jù)。

當(dāng)板子沒(méi)有連接232串口的接收信號(hào)只連接了發(fā)送信號(hào)時(shí)，我們測(cè)量232串口的發(fā)送和接收信號(hào)，?波形是這一個(gè)。

大家可以看到，232串口接收信號(hào)在發(fā)送信號(hào)變化時(shí)，也會(huì)莫名其妙的產(chǎn)生信號(hào)。

我們?cè)倏聪麓?32的接收信號(hào)和3.3V的接收信號(hào)。

大家可以看到由于232接收上莫名其妙的信號(hào) ??導(dǎo)致3.3V的接收上也會(huì)有數(shù)據(jù)。

講到這里也就解釋了為什么不接232串口的接收信號(hào)，板子會(huì)進(jìn)入到UBOOT，因?yàn)楫?dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，在UBOOT界面會(huì)等待兩秒，如果這兩秒時(shí)間內(nèi)你在電腦界面按任意的按鍵，進(jìn)程就會(huì)就會(huì)進(jìn)入到UBOOT而不會(huì)進(jìn)入后面的系統(tǒng)。

但是我們?cè)陔娔X端明明是沒(méi)有按按鍵的，結(jié)合測(cè)量的波形，我猜測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到有按鍵按下是由于232串口上莫名其妙的信號(hào)組成個(gè)了某個(gè)按鍵，從而導(dǎo)致啟動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤的進(jìn)入了UBOOT。

知道了啟動(dòng)進(jìn)入U(xiǎn)BOOT的原因是由于串口接收端上這些莫名其妙的信號(hào)，接下來(lái)我們分析串口接收端上這些莫名其妙的信號(hào)是怎么來(lái)的。

我們?cè)賮?lái)看到板子沒(méi)有連接232串口的接收信號(hào)只連接了發(fā)送信號(hào)時(shí)，232串口接收和發(fā)送的波形。

大家可以看到只有發(fā)送信號(hào)跳變的時(shí)候，接收信號(hào)才會(huì)產(chǎn)生這個(gè)莫名其妙的信號(hào)，并且從這個(gè)波形看這個(gè)莫名其妙信號(hào)很像電容的充放電。

但是整個(gè)串口電路上沒(méi)有放電容啊，經(jīng)過(guò)排查，最后我發(fā)現(xiàn)是因?yàn)榇诘姆雷o(hù)電路部分引入了電容，防護(hù)電路接了三個(gè)TVS管，大家都知道TVS管是有結(jié)電容，查數(shù)據(jù)手冊(cè)才知道這個(gè)TVS管的結(jié)電容在1nF左右。