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；
- j3 d! r% d9 s2 Y5 I% @8 {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；
$ B3 \5 e: ~; a1 W. I4：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，；
1 M  ?2 H* [( @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，
5 L  b& c6 t4 [1 s' n$ _8 Q7：出错时，主控串口有打印信息，如最下；
* [7 P! [+ x9 `- N0 W! U8：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。
) y) y4 G! ]$ i' y. `10：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。
% x; W# y0 M( G: G12：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。
, K, H% R6 @9 _" Z* V  S* D; y
7 c' O" Y2 _7 @1 Thttps://www.eda365.com/thread-150215-1-1.html
1 b0 \. D% j; Chttps://www.eda365.com/thread-117688-1-1.html
7 d( l% `: l0 X
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2017-8-7 16:16 上传

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load bios 0x30500000...
read sector:128 fail, try to backup sector:1986
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read backup sector:1986 fail
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: U! }* f1 b, Y......................................................................................分隔线..........................................................................................................................
2 ]/ y) R! \0 U4 N1 b  w
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8 g, s0 k/ ^, O1 U. z7 S8 L问题应当已经定位，是主控的操作不符合SD2.0协议

7 K. Y: l2 B: z' u% a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；
6 H, J4 e1 A2 K/ \1 a1 y( f8 ?$ O

& k: |. _2 Y! |* B; ^, w

• SD2.0协议第18页
  
  
• [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
  % ]* F( m  g- Y
• [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 *
  . k) a9 e% T5 ~

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
8 J" q1 X' c2 b* Z+ }* J" G
0 r% @* C* I  o6 B" s& G4 e
# u, q0 m- H% p) h- C$ \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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5 C: I7 f# U- _" {


2 J3 m: y  `. P. A! ?- \
+ Q+ q5 z" ^4 K% h. z' {
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：
/ A: f& q* b3 K: P4 X  }& Y  ASD卡有没有接触不良的可能性？
5 s: W5 @; n- zSD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
有几个问题：
4 p) I0 p5 I6 `. ^. s/ t# r4 H" O. pSD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
6 G: |- H+ x2 T6 m  S6 I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

8 R9 s6 [+ b% ~' d7 H5 wLZ你这个问题有最终结论了么？
. c6 d5 ?0 S6 X& v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？
( u, q1 {" @) F- |2 o  b/ x& N  l