SD-uboot隔夜10%不开机，1年后90%不开机的问题补充（问题已定位）

meng110928

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楼主大前年画了一个PCB，出现怪异情况。
1：程序全放在TF卡上，隔夜有10%开机困难，多次摁开机键才正常开机；放一两年后充满电90%以上不开机；
2：电路是  PMOS软开机电路+ARM9内核主控+SDRAM+SD卡+SPI外围+ADC按键 等；
3：SD卡单独LDO供电，上电先于主控，纹波可控，当时怀疑此处问题，加胆电容无改善，排除此处问题；
1 q6 O' u0 M1 s; T! d7 T4：走线长度5cm内，等长，过冲振铃不超过0.5V，TF卡串22R电阻+上拉电阻直通主控，；
/ w2 d' C  H; Z/ W; `9 ]5：时序正常，时钟20Mhz，TF端测量，读取时data较CLK延时5ns-9ns，卡的一致性较差，但是符合SD2.0协议14ns以内，信号维持时间符合SD2.0协议；
6：板子是锂电池供电，开机键电路比较经典常用了，摁开机键拉低PMOS，然后3.7V锂电接入各LDO供电，主控用AAT3524复位，开机电路如下图，
+ `# j: {- @: }( N7 Z( b: B3 P/ W. U7：出错时，主控串口有打印信息，如最下；
8：用逻辑分析仪抓了开机时的SD数据，查看软件及抓包见附件。  查看软件  链接：http://pan.baidu.com/s/1jIJwMFG 密码：8awp9：下面两个链接，为关联贴。
! ~0 E5 N  p# M10：设备类似一个儿童学习机，加一个SPI boot，开机再无任何问题。所以其他部分问题应该可以排除，问题就在SD2.0这里。
11：曾经将设备通过USB连接电脑，反复从设备TF卡里拷贝内容到电脑，重复上百次，哈希值未出现变异，无错误出现。
12：以上供参考，这问题悬疑几年了，最近空闲特意测试跟进，顺便发出来看有没有灵机一动的大师，把此问题破解。
13：主控原厂当年不太配合，负责人目前没换，所以这问题不打算再找原厂。
8 ^# n* ^2 S2 L9 L
& n$ ~- I5 ?' ^https://www.eda365.com/thread-150215-1-1.html
https://www.eda365.com/thread-117688-1-1.html
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# W3 P* a+ z/ F: y9 z# Z2 g 抓包数据.rar (4.14 MB, 下载次数: 0)

2017-8-7 16:16 上传

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5 w3 p/ X9 m  k0 b( K& c

% U6 B% a" f2 P# T; [/ W5 dload bios 0x30500000...
read sector:128 fail, try to backup sector:1986
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read backup sector:1986 fail
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3 I: Z- q& t* n, h# F" d  U) v
问题应当已经定位，是主控的操作不符合SD2.0协议

# C$ S7 u2 R# h/ L1 B2 ]对比NG采样数据和OK采样数据发现，在NG机启动过程中，Host 下达 cmd18, 但并未使用 cmd12 去中止, 却又下达另一个 cmd18,    [color=inherit !important]造成当前异常, 可能造成 SD 出现无法预期之错误；

& Q4 @1 }7 D0 L; a5 ]
+ {0 h* K0 s7 v
• SD2.0协议第18页
  9 g! F$ \0 n1 [2 |% [3 p) ]
  
• [color=inherit !important]READ_MULTIPLE_BLOCK(CMD18) 代表读取多个连续的块。块会连续的传输， 直到
  2 J; F) L( B4 [4 R9 y. P1 E2 V6 p
• [color=inherit !important]STOP_TRANSMISSON(CMD12)命令发出。因为连续数据传输，停止命令会有些执行延迟。数据
• [color=inherit !important]传输会在停止命令的结束位发送之后停止。
• CMD12 STOP_TRANSMISSION  Mandatory /* 停止多块传输操作 */
• CMD17 READ_SINGLE_BLOCK  Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,读取单个块 */
• CMD18 READ_MULTIPLE_BLOCK Mandatory /* 使SD卡进入传输状态,读取多个块,直到收到CMD12为止 *
  0 D7 C3 H# q2 o! J5 F% V3 v

  F( [! E8 ~! W8 P
1 Z3 _% L+ C# o  Y


4 l( @4 ^) n1 U4 a, D( y下图抓取的NG采样数据，02紫色为CMD，03红色为CLK，其他data。深色部分为第一个CMD18命令（568ms），右侧为第二第三。第一个CMD18后，TF数据（兰色）吐出，但未使用 cmd12 去中止, 却又下达另一个 cmd18,致使TF异常，所以第二第三CMD18后，TF再无数据吐出，data为直线
' e- u* T/ k3 a+ O0 d& x4 C) U- [

! o8 v: w. P8 O& O* u+ T下图抓取的OK采样数据，02紫色为CMD，03红色为CLK，其他为数据。对应时间轴，495ms出现CMD18开始连续读取数据，TF吐出数据（兰色）；517ms  CMD12>命令CMD18，读正常；539ms   CMD12>命令CMD18 读正常...... 最后正常开机。



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9 n7 u& A+ }* l) E/ M: u. O
  B2 X/ @% v8 L# x% Z( A2 _
补充内容 (2019-8-2 15:34):
我估计是卡放置久了之后，存储的电子流失，修正数据需要一定恢复时间，这个时间内会对主控报fail，导致程序不连续开机失败。

zxk

楼主你好，问一句题外话。你一直怀疑的是你的电路的各种问题，有没有怀疑过是卡的问题。我公司的几款产品也用SD和TF卡。电路上都很正常，用的普通的卡，之前总是出问题。后来换成了工业级的卡。价格贵了很多，普通的2G在几十块。而工业级的2G-4G，价格在300人民币左右。但是换了卡以后就再也不出问题了。

freebigfish

同问，原先我也碰到了SD卡很容易就坏的问题。

大山

有几个问题：
3 Z$ |/ W9 k# l' bSD卡有没有接触不良的可能性？
SD卡上电后的工作电流有没有关注过？
用单片机来使能SD的供电，有没有效果？

meng110928

我已经更新了1楼，有新内容，可能是主控操作违反了SD2.0协议，造成 tf 卡状态异常

zxk

大山 发表于 2017-8-8 09:44
; f" K! |. `! S; C5 ?, W  |有几个问题：
) V) F" H, M3 ^& P. i+ U! VSD卡有没有接触不良的可能性？
SD卡上电后的工作电流有没有关注过？

不是因为我们老板狠，是因为我们是工业设备，在线24小时，一出问题，就有环保局要进行罚款。所以换成了工业级的，但是的确遇到过了SD卡的问题，之前遇到的问题是SD卡在线运行时，偶尔出现问题，但是企业和环保局是接受不了的。通过对硬件、软件多方查找，最后只能怀疑到了SD卡质量的问题上。但是更换后的确没有出现过问题了。

freebigfish

学习了，涨姿势了

newcomsky

mark

wangqianjing

这种问题基本可以排除硬件电路的问题。主要是SD卡驱动部分的问题

qiantan

meng110928 发表于 2017-8-8 12:50
我已经更新了1楼，有新内容，可能是主控操作违反了SD2.0协议，造成 tf 卡状态异常

/ a1 g' V, u* x8 bLZ你这个问题有最终结论了么？
抓取到的现象是可以解释异常现象，但同样的主控程序，为什么有时候发CMD12，有时候不发CMD12呢？

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