单片机某一个IO口输入功能不正常如何做失效分析
本帖最后由 andy93762 于 2024-9-24 13:19 编辑目前在用的是华大HC32F005芯片，其中有一个IO口作为输入口，管脚已经10K电阻上拉，但是会经常时不时检测到低电平。
初步判断是单片机的这个IO口有损伤，目前客户需要做失效分析，是如何产生的？以后要如何避免这个问题？
这些问题 最基本吧原理图发一下坛友才好为你分析嘛
软件和硬件都可能有问题
外接端口;静电防护这块有没有? 突发脉冲检测还是按键
发现32位单片机，IO口很容易坏 如果你确认是单片机io口损坏，需要单片机供应商去做FA分析，如果你量小，人家不做，就要付费做。 lb0857 发表于 2024-9-24 10:33
这些问题 最基本吧原理图发一下坛友才好为你分析嘛
软件和硬件都可能有问题
外接端口;静电防护这块有没有 ...
(引用自2楼)
图片已经发上去了，这个现象可以用好的单片机模拟出来么？客户现在需要失效分析，避免再次出现这个问题 如果P4外接引线很长;或者是工业环境使用
这样的硬件电路岂不是照抄开发板上面的{:lol:}{:lol:}{:lol:}{:lol:} 对芯片做DPA解剖分析，观察这个IO口对应的硅片位置是否有电过应力（EOS）烧毁，从烧毁形貌也许能获得一些失效信息，过电压、过电流、过功率、静电等，然后再从电路中找原因 附近有电磁阀或者电磁线圈吗？不一定是Io口问题 Firman 发表于 2024-9-24 10:35
发现32位单片机，IO口很容易坏
(引用自3楼)
主要还是现在的设计者都不舍得用IO缓冲器芯片，有些出板线都超半米远，还是用单片机的IO直接怼 最好先排除代码bug可能性 mkliop 发表于 2024-9-24 10:50
附近有电磁阀或者电磁线圈吗？不一定是Io口问题
(引用自8楼)
板子上面是有继电器的，但是有继电器也不应该坏单片机端口把？ dz20062008 发表于 2024-9-24 12:48
最好先排除代码bug可能性
(引用自10楼)
代码没问题，我换了好的单片机就正常了 xylx1219 发表于 2024-9-24 10:45
对芯片做DPA解剖分析，观察这个IO口对应的硅片位置是否有电过应力（EOS）烧毁，从烧毁形貌也许能获得一些失 ...
(引用自7楼)
这个需要找专业第三方的芯片分析公司才可以做把 lb0857 发表于 2024-9-24 10:44
如果P4外接引线很长;或者是工业环境使用
这样的硬件电路岂不是照抄开发板上面的{:lol ...
(引用自6楼)
据我了解，客户实际上没有用到这个端口，因为这个端口是检测外部信号的，从而导致误触发 andy93762 发表于 2024-9-24 13:22
据我了解，客户实际上没有用到这个端口，因为这个端口是检测外部信号的，从而导致误触发 ...
(引用自14楼)
民用还是工业使用产品
工业使用还是规规矩矩光耦隔离吧
modbus 发表于 2024-9-24 11:54
主要还是现在的设计者都不舍得用IO缓冲器芯片，有些出板线都超半米远，还是用单片机的IO直接怼 ...
(引用自9楼)
请教，IO缓冲器芯片有哪些？第一次听说 lb0857 发表于 2024-9-24 13:23
民用还是工业使用产品
工业使用还是规规矩矩光耦隔离吧
(引用自15楼)
这个也可以说属于民用把，这个客户说都没有用到这个端口，所以很纳闷为啥会坏 引出去信号 一般要加TVS 管 引线比较长的话会加个三极管 做隔离。 Firman 发表于 2024-9-24 13:35
请教，IO缓冲器芯片有哪些？第一次听说
(引用自16楼)
估计就是40106之内施密特芯片吧 Firman 发表于 2024-9-24 13:35
请教，IO缓冲器芯片有哪些？第一次听说
(引用自16楼)
8T245 16T245, 帮你缓冲，还帮你抬高电平到5V，你可以等信号送到以后再降到3.3V，也可以直接用。现在基本上纯电动车的UVW 三相驱动信号都是用这玩意儿做缓冲了。 客户想要的分析结果是啥？
标准流程就是找原厂做FA，大概率是ESD或者EOS，但是原厂能做的就是到这一步就结束了。后面怎么跟客户解释需要自己想办法。包括硬件改善，软件规避等等，看看能不能让客户接受。
一般个位数失效件都不会有很大问题。 多大的客户啊，还要做这样的分析。小客户就别理他了，自己都不知道自己提的是什么要求 andy93762 发表于 2024-9-24 13:21
这个需要找专业第三方的芯片分析公司才可以做把
(引用自13楼)
可以不用做了，IO口串电阻到连接器了，解剖芯片大概率就是EOS烧毁。后面主要是看这个连接器接到哪里去了，有没有引入过电压的可能 cddyy 发表于 2024-9-24 16:21
客户想要的分析结果是啥？
标准流程就是找原厂做FA，大概率是ESD或者EOS，但是原厂能做的就是到这一步就结 ...
(引用自21楼)
比如你说是ESD导致管脚坏的，你可以用什么仪器模拟出一样的现象么？如果能模拟出一样的现象，客户也可以接受。
如果不能模拟的话，估计要开盖查哪个位置坏的，要查根源，后面要怎么改进。 xylx1219 发表于 2024-9-24 16:47
可以不用做了，IO口串电阻到连接器了，解剖芯片大概率就是EOS烧毁。后面主要是看这个连接器接到哪里去了 ...
(引用自23楼)
客户说这个接口都没有用到，据我了解，客户确实也用不到这个接口。所以就很奇怪为啥好好的会坏。主要这个管脚坏了会引起继电器动作，所以就很头疼。 honami520 发表于 2024-9-24 16:37
多大的客户啊，还要做这样的分析。小客户就别理他了，自己都不知道自己提的是什么要求 ...
(引用自22楼)
算比较重要的客户，没办法{:cry:}8D报告都不知道要怎么写了。 cddyy 发表于 2024-9-24 16:21
客户想要的分析结果是啥？
标准流程就是找原厂做FA，大概率是ESD或者EOS，但是原厂能做的就是到这一步就结 ...
(引用自21楼)
目前有四个出现问题，都是这个管脚问题，所以感觉有点麻烦，客户也有顾虑。 andy93762 发表于 2024-9-24 16:51
客户说这个接口都没有用到，据我了解，客户确实也用不到这个接口。所以就很奇怪为啥好好的会坏。主要这个 ...
(引用自25楼)
这个连接器什么都没插？悬空？
如果是的话，那就要看组装或使用的环节，连接器信号针有没有可能被触碰到。IO口防护能力很弱的 没有静电处理的电路，你的生产线静电泄放做的不好，生产现场员工手摸一下，就有可能导致端口失效。
ESD没做好，烧芯片端口或者芯片本体的 很多。
可以找个实验室做一下静电测试，看耐到多少，失效现象是否一致。 Firman 发表于 2024-9-24 13:35
请教，IO缓冲器芯片有哪些？第一次听说
(引用自16楼)
就是74HC245、74HC14之类的逻辑或驱动芯片 实在没有条件，可以先拿打火机里面的电子对着这个io口打打看…… 外接出的IO口，啥保护都没有，也不隔离，太危险 不一定是单片机问题，之前做一个项目，设备有N多电磁阀另有一个变频器一个2.2KW的电机，其中有个功能是开门亮灯，通过检测一个常闭开关是否打开来判定门是否打开，刚开始的时候也是经常误触发，当时分析是设备工作时电机的震动或者是电磁阀动作，后来改成了连续检测N次，每次间隔50ms，均为高电平才认为门打开，然后问题就解决了。说白了就是一个简单的按键软件滤波。 kitten 发表于 2024-9-24 23:26
不一定是单片机问题，之前做一个项目，设备有N多电磁阀另有一个变频器一个2.2KW的电机，其中有个功能是开门 ...
(引用自33楼)
碰到很多ADC口读到值为0的，重烧软件也不行，换Mcu就解决，所以我以为这是I0口坏了。 你这个上拉10.2K，算是很弱的上拉了，并不足够，高低准位有误动作不出奇，如果输入脚内部阻抗不够大，或在多电磁干扰环境更容易误动作。
解决方法：
1. 打开输入脚内部上拉，或
2. 减少10K上拉电阻阻值。 smallwood 发表于 2024-9-25 01:19
你这个上拉10.2K，算是很弱的上拉了，并不足够，高低准位有误动作不出奇，如果输入脚内部阻抗不够大，或在 ...
(引用自35楼)
一般内部上拉更是大于10K zhangjinzj 发表于 2024-9-24 17:04
没有静电处理的电路，你的生产线静电泄放做的不好，生产现场员工手摸一下，就有可能导致端口失效。
ESD没做 ...
(引用自29楼)
这个也有可能静电防护没做好。
但是我们后来改了程序，把这个接口作为输出口来用，都是很正常的。
应该是输入功能坏了，输出功能还是好的。 zx_85 发表于 2024-9-24 22:37
实在没有条件，可以先拿打火机里面的电子对着这个io口打打看……
(引用自31楼)
这个方法好，我到时候测试下{:handshake:} kitten 发表于 2024-9-24 23:26
不一定是单片机问题，之前做一个项目，设备有N多电磁阀另有一个变频器一个2.2KW的电机，其中有个功能是开门 ...
(引用自33楼)
你这个可能工作环境杂波干扰多，需要多次软件滤波，但是我这个多长滤波也没用，换了一个新的单片机都正常了 虚焊浮空？ io就串一个200r电阻与弱上拉，基本等于没有任何esd防护措施，常见做法插座哪里并tvs到地
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