全志T113 使用 USB 烧录卡在0%问题
一、 问题现象 (Issue Description)
- 硬件表现:同一个固件在 A 板卡可以正常烧录,但在 B 板卡烧录失败。
- 软件日志:B 板卡的 U-Boot 前期引导正常,SPI NAND 正常识别,并成功进入全志 FEL(USB烧录)模式。日志卡死在
set address 0x8 ok阶段。 - 故障定性:PC 端已成功分配 USB 低速枚举地址,但在准备切入高速传输并下发大吞吐量固件数据时,USB 通信瞬间断联死锁。
二、 测量与排查过程 (Troubleshooting Process)
- 初步测量异常:使用万用表测量 T113 芯片的
AVCC引脚(内部 LDO 输出的 1.8V 模拟供电),发现电压异常,显示为 2.0V。 - 示波器误判排查:初始使用示波器测量发现 250mV 纹波,后核实为示波器通道与物理探头衰减倍率(X1/X10)未对齐。
- 锁定真实波形:修正探头倍率为 X1 后,测得
AVCC引脚存在高达772mV的剧烈纹波(最高 2.4V,最低 1.6V)。
三、 根本原因分析 (Root Cause Analysis)
- LDO 严重自激振荡:
AVCC是内部 1.8V 模拟电压输出引脚,需要外部挂载推荐值为 2.2uF 的退耦/旁路电容来维持控制环路的相位裕度。B 板卡实际使用了 0.1uF 的电容,导致容值过小、极点偏移,引发内部 LDO 严重的自激振荡。 - 万用表读数偏差:示波器抓取的振荡波峰为 2.4V,波谷为 1.6V。高频振荡波形的平均值正好是 2.0V,导致万用表直流档测出了“完美”的 2.0V 错误假象。
- USB PHY 挂死逻辑:剧烈振荡的供电直接导致 USB 2.0 PHY 内部的 PLL(锁相环)时钟抖动过大。低速枚举时勉强通过,一旦启动高速数据传输,内部状态机直接因时钟错乱和电压越界而锁死卡停。
四、 最终解决方案 (Solution)
- 硬件整改:将
AVCC引脚外挂的 0.1uF 电容拆除,替换为原厂推荐的2.2uF MLCC 陶瓷电容。 - 结果验证:更换电容后,LDO 输出恢复为平滑的 1.8V 直流电,USB 高速通信恢复正常,B 板卡成功完成固件烧录。
五、 延伸硬件设计规范 (Hardware Design Guidelines)
- 模拟电源外围:针对此类内部输出的模拟参考电压或供电(如 AVCC、VRA1/VRA2),必须严格遵照 Datasheet 推荐的电容容值(如 VRA 可视音质需求选 470nF 或 10uF),不可随意减小容值。
- 地线平面设计:严禁使用 0R 电阻人为割裂模拟地(AGND)与数字地(DGND)。应保持一整块完整纯净的参考地平面,通过元器件的分区布局来隔离干扰,防止引入高频寄生电感加剧自激振荡。