Forum: FPGA, VHDL & Co. Lattice FPGA: Problem nach erneutem Flashen der gleichen Binärdatei gelöst


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von Enrique P. (flote21)


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Hallo!

Ich wundere mich über das im Titel dieses Threads beschriebene Problem.
Ich verwende ein crosslink-nx von Lattice, um Videoschnittstellen
anzupassen. Und während der Serienproduktion des PCBAs funktionieren 10% 
der Einheiten nicht wie erwartet.
Im Normalbetrieb sollte der FPGA ein RGB-Display ansteuern, das ein 
klares Balken-Testmuster des pic1 anzeigt.

Die ausgegebenen PCBAs zeigen jedoch das folgende Verhalten des pic2

Das Problem scheint stark temperaturabhängig zu sein, denn nach einigen 
Minuten Betrieb funktioniert es einwandfrei und zeigt das im ersten Bild 
gezeigte klare Farbtestmuster an. Das Problem tritt jedoch immer bei 
niedrigen Temperaturen auf (typischerweise unter 0 Grad).

Nachdem ich die korrekten Formen aller RGB-Schnittstellensignale 
überprüft und gemessen habe, habe ich beschlossen, den SPI-Speicher des 
FPGAs neu zu flashen, und das hat alle Probleme in allen problematischen 
PCBAs gelöst.

Hat jemand eine Idee, was passieren könnte? Ich wäre für jeden Hinweis 
oder Tipp dankbar, um dieses Thema weiter zu erforschen.

Vielen Dank im Voraus.

Grüße.

von Pat A. (patamat)


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Enrique P. schrieb:
> Das Problem scheint stark temperaturabhängig zu sein

Das könnte auf ein Timingproblem hindeuten, verursacht durch z.B. 
falsche oder fehlende Constraints, falscher Speedgrade eingestellt etc.

> den SPI-Speicher des FPGAs neu zu flashen, und das hat alle Probleme in allen 
problematischen PCBAs gelöst.

Und das neu geflashte Bitfile ist exakt identisch mit dem vorherigen?
Falls es neuer Synthesedurchlauf ist, siehe oben.

Dass der Bitstream im SPI-Flash durch Speicherverlust korrumpiert sein 
könnte, ist auszuschließen, da in einem solchen Fall beim Laden des 
Bitstreams die CRC-Prüfung fehlschlägt und damit die Konfiguration des 
FPGAs verhindert wird. In so einem Fall macht das FPGA genau gar nichts 
;-)

von Lu (oszi45)


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Falls es ein Wärmeproblem sein sollte, hilft Fön, Trichter und 
Kältespray bei der Suche. Es gibt jedoch auch wunderliche Zeit- und 
Speicherprobleme auf dieser Welt.

von Morty S. (Gast)


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> Hat jemand eine Idee, was passieren könnte? Ich wäre für jeden Hinweis
> oder Tipp dankbar, um dieses Thema weiter zu erforschen.

Studiere Digitaltechnik, diesbezüglich scheinen dir ja einige Grundlagen 
zu fehlen..

An den Bildern kann man erkennen, das die Farbgenerierung über einen 
counter o.ä. der die aktuelle Position in x-Richtung ermittelt, 
realisiert ist.

In Fehlerfall scheint der Zähler invers zu laufen (von Dunkelblau nach 
Hellrot statt von Hellrot nach Dunkelblau wie pic1). Auch scheint dieser 
counter im Fehlerfall nicht korrekt ge-resetet zu werden, weshalb die 
Zeilenden untereinander "ausfransen".

Mit den dürftigen Informationen kann man jetzt nicht tiefer analysieren 
warum das so ist, mglw. liegt das Problem eher an einem externen 
Baustein der Signal an den FPGA zuliefert (Taktgeber, Resetgenerator, 
rückgeführter H/V-Sync).

Bei jedem Flashen sollte nicht nur die veränderliche Logik neu 
programmiert werdeb, sondern es wird auch ein interner Reset generiert 
und losgelassen, auch die PINS werden in einen bestimmten Zustand 
während der konfigzration gehalten und interne PLL's starten ihren 
Regelkreis neu. Möglicherweise passt da beim ersten konfigurzeren etwas 
nicht, die Startphase ist zu kurz o.ä..

http://padley.rice.edu/cms/OH_GE21/UG470_7Series_Config.pdf

Bei manchen FPGA's kann man einstellen, wie ein "Konfiguration OK" 
Signal erzeugt wird, und ob man im Fehlerfall automatisch einen erneuten 
Versuch startet. Power-On-Ramping der Powersupplies ist auch so ein 
Überprüfungskanditat.

von Rick D. (rickdangerus)


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Enrique P. schrieb:
> Das Problem tritt jedoch immer bei
> niedrigen Temperaturen auf (typischerweise unter 0 Grad).

> ...und das hat alle Probleme in allen problematischen
> PCBAs gelöst.
Auch nachdem diese Platinen wieder auf niedrige Temperaturen gebracht 
wurden?
Nicht, das die vom Flashen noch 'warm' waren.

Pat A. schrieb:
> Das könnte auf ein Timingproblem hindeuten, verursacht durch z.B.
> falsche oder fehlende Constraints, falscher Speedgrade eingestellt etc.
In die Richtung würde ich auch suchen.

von Enrique P. (flote21)


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Hallo Leute! Danke für eure Antworten. Endlich ist das Problem gelöst. 
Es wurde eine falsche FPGA-Version in der Produktion verwendet.
Vielen Dank für eure Unterstützung.

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