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哪些因素会使处理器烧坏？

ARM研发的路漫长而有趣，众人皆知的开发优势和面对问题时的一筹莫展，让人对ARM又爱又恨，而你与ARM又有怎样的情节呢？

回帖（3）

李富贵

2019-10-21 15:46:08
目前在工业控制系统中大量应用了嵌入式ARM，如工业过程控制、电力系统、石油化工、数控机床等，ARM嵌入式系统的发展促进了工业控制自动化程度的提高。

AM335x 微处理器为基于ARM Cortex-A8 处理器，在图像、图形处理、外设以及 EtherCAT 和 PROFIBUS等工业接口选项方面得到了增强。800MHz主频的Cortex -A8内核能远强于ARM9，可提供快速的数据处理和流畅的界面切换。



图 1 AM335x功能框图


凭借其6路UART、2路CAN-Bus，2路USB OTG、可支持2路以太网接口等强大的通讯功能，以及工业级性能保证，已广泛应用于便携式导航系统、工业自动化、人机界面等多个行业。

随着Cortex-A8处理器的广泛应用，客户群体迅速增加，客户遇到的问题却也是千奇百怪。今天我们这里一起来了解下有客户出现的Cortex-A8处理器莫名烧坏现象是怎么回事？

为了发现原因，解决问题，致远电子研发工程师对烧坏的模块做了大量分析，发现烧坏模块都是电源域烧坏，那又是什么原因导致电源域烧坏呢？

研发人员分析会不会是模块的某些IO口过压或者倒灌电流导致烧坏IO口，情况严重进而烧坏CPU呢？有了分析方向，下一步马上查阅资料，做实验证实。




图  2 TI官网M335x数据手册中规定的IO电压范围



图  3 Freescale i.MX28系列芯片规定的IO电压范围


    为了进一步证实两者的不同，研发人员对模块进行了对比实验，经过了多次测试发现，Freescale ARM9芯片CPU的IO耐压值最高为5V，而TI的Cortex-A8平台M335x系列芯片CPU的IO耐压值仅为3.6V！相信这也是Cortex-A8平台的CPU烧坏的一个重要原因。

  
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秦伙茂

2019-10-21 15:46:14
目前在工业控制系统中大量应用了嵌入式ARM，如工业过程控制、电力系统、石油化工、数控机床等，ARM嵌入式系统的发展促进了工业控制自动化程度的提高。

AM335x 微处理器为基于ARM Cortex-A8 处理器，在图像、图形处理、外设以及 EtherCAT 和 PROFIBUS等工业接口选项方面得到了增强。800MHz主频的Cortex -A8内核能远强于ARM9，可提供快速的数据处理和流畅的界面切换。



图 1 AM335x功能框图


凭借其6路UART、2路CAN-Bus，2路USB OTG、可支持2路以太网接口等强大的通讯功能，以及工业级性能保证，已广泛应用于便携式导航系统、工业自动化、人机界面等多个行业。

随着Cortex-A8处理器的广泛应用，客户群体迅速增加，客户遇到的问题却也是千奇百怪。今天我们这里一起来了解下有客户出现的Cortex-A8处理器莫名烧坏现象是怎么回事？

为了发现原因，解决问题，致远电子研发工程师对烧坏的模块做了大量分析，发现烧坏模块都是电源域烧坏，那又是什么原因导致电源域烧坏呢？

研发人员分析会不会是模块的某些IO口过压或者倒灌电流导致烧坏IO口，情况严重进而烧坏CPU呢？有了分析方向，下一步马上查阅资料，做实验证实。




图  2 TI官网M335x数据手册中规定的IO电压范围



图  3 Freescale i.MX28系列芯片规定的IO电压范围


    为了进一步证实两者的不同，研发人员对模块进行了对比实验，经过了多次测试发现，Freescale ARM9芯片CPU的IO耐压值最高为5V，而TI的Cortex-A8平台M335x系列芯片CPU的IO耐压值仅为3.6V！相信这也是Cortex-A8平台的CPU烧坏的一个重要原因。

  
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高文军

2019-10-21 15:46:24
   那么我们在使用AM335x系列的芯片时又该注意哪些问题呢？

IO使用注意事项：

GPIO作为输入时，要确保最高电压不可超过3.3V，最低电压不可低于-0.2V。GPIO作为输出时，由于IO的驱动能力有限，单个IO最大输出4mA的电流，所有IO最大不超过50mA，建议驱动LED、光耦、继电器等功率器件时要外加三极管或MOS管。驱动LED、光耦等小功率器件时也可以设计成灌电流输出模式。

使用Cortex-A8 IO时建议添加100R限流电阻，特别是预留的GPIO。

电源设计注意事项：

核心板的3.3V电源上电后才使能底板的3.3V电源输出，避免核心板上电时底板的3.3V通过IO影响核心板的上电时序，造成核心板无法启动或损坏。



图  4 CPU上电时序说明


建议底板电源3.3V使用带有使能端的电源，将使能端连接在核心板的PWR_OK上（PWR_OK连接在核心板3.3V电源上）或使用GPIO做使能控制。且应添加下拉电阻，使该电源上电处于失能状态，避免上电时IO口状态不确定导致系统故障。

启动设置注意事项

EMU0 ~ EMU4为启动配置引脚，可作为普通GPIO使用，但上电时这两个引脚应当处于悬空或高阻状态，错误的配置将造成系统无法启动。因此建议设计时不要用作输入脚。

M335x和A335x核心板的lcd_data[0..15]是AM335x处理器的启动项选择引脚，如果这些引脚不使用做lcd数据线的时候，应当注意上电时的状态不能影响处理器的启动且只能用作输出引脚。

GPMC_D[7..0]数据总线已经在内部被NAND Flash使用，外部需要用到GPMC总线时需严格遵守GPMC通信协议，防止影响系统启动。

以上三点是系统应用中容易出错的地方，重点给大家介绍下，希望在今后的设计中能为大家提供参考依据。
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