Posibles causas del ciclón IV muerto en una placa personalizada

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Diseñé y soldé mi primera placa fpga usando el ciclón IV en el paquete de 144 eqfp. En primer lugar, cometí los siguientes errores:

  1. Estoy usando 3.3V VCCIO para todos los bancos IO. He leído mal el manual y pines TMS y TDI conectados en el VCC de 3.3 V en lugar de VCCA de 2.5 V. Después de darme cuenta de esto, lo corregí, pero podría ser demasiado tarde. haría esto será suficiente, para freír el JTAG?
  2. Después de soldar el chip en su lugar, no me di cuenta a tiempo allí Hay alrededor de dos a cinco puentes de soldadura entre los pines. Algunos Cortocircuité mi 3.3V VCC. Después de darme cuenta de esto, volví a trabajar el chip Triple comprobado para cualquier puente. No hay ninguno.
  3. Debido a los problemas mencionados anteriormente, tuve que soldar y Desoldar el chip dos veces. Estaba usando la estación de aire caliente. lo intenté Controlar la temperatura lo mejor que pude (con termocoupple justo encima del chip) pero lo hice a mano. Podria estar dañado por el calor?

Cuando conecto la placa al blaster USB, el quartus dice que no pudo iniciar la cadena JTAG porque no se encontraron dispositivos. Intenté depurar el jtag usando un osciloscopio, pero como esta es la primera vez que trato de hacerlo, no sé qué buscar exactamente. Me di cuenta de lo siguiente:

  1. Al usar el depurador JTAG y configurar cuántos pulsos de reloj enviar, La señal del reloj parecía bastante rara. Si envié menos de 8 pulsos, el El alcance mostró bastante buena onda cuadrada. Pero al ajustar el reloj a Enviar más pulsos, la señal se volvió extraña. Hubo pocos bonitos pulsos como antes y luego hubo explosiones aleatorias de pulsos alrededor de 6 veces la frecuencia de los originales. Al principio pensé que Solo eran ruido, pero eran perfectamente uniformes. Casi parecía El programador trataría de comunicarse en diferentes frecuencias. yo no sé si este es el comportamiento normal de JTAG o no.
  2. El pin TDO se mantuvo alto todo el tiempo. Lo que asumo es una señal de interfaz jtag rota en fpga.
  3. Otros pines estaban mostrando algunos datos, pero no sé lo suficiente sobre El protocolo a decir, si era correcto.

Cada VCCIO está conectado a la 3.3V, cada VCCA a 2.5V y cada VCORE está conectado a la 1.2V. ¿El problema es que el VCCIO del banco donde reside JTAG es 3.3v?

Lo siento si olvidé algo o sueno demasiado estúpido. Este es mi primer proyecto de fpga, por favor sea amable. :-) ¡Gracias de antemano por todas sus respuestas!

    
pregunta Arnost

1 respuesta

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  1. 3.3V en un banco de 2.5V IO probablemente no hará ningún daño. La hoja de datos le dirá, pero la mayoría de las partes de Altera, al menos desde la serie III (Stratix / Cyclone / Arria), son tolerantes a 3.3V en bancos de 2.5V siempre que el timbre esté controlado (normalmente, 3.6V es el abs max). La hoja de datos confirmará o considerará esto (ha leído las secciones de E / S y alimentación de la hoja de datos, ¿no?).

  2. Si ha provocado un cortocircuito en los pines, puede haber dañado, especialmente si algunos rieles de alimentación están cortocircuitados pero otros no. A los FPGA normalmente les gustan sus rieles de potencia secuenciados en un orden específico.

    Si el FPGA no está programado, es probable que el cortocircuito entre los pines IO entre sí no cause ningún daño, ya que se predeterminan en las entradas. Sin embargo, si corta el pin de E / S a VDD y no aplica ningún voltaje a VCCIO, esto podría dañar los búferes de IO ya que los alejará de las especificaciones, posiblemente freirá los diodos de protección y posiblemente otras cosas, quién sabe. .

  3. Ha soldado / desoldado el FPGA varias veces y, en cada caso, es probable que no siga las especificaciones especificadas de subida / bajada de la rampa térmica (la medición de la parte superior del chip le informa poco sobre la temperatura del troquel). El uso de una pistola de calor también hace que la parte superior del chip se caliente mucho más rápido que la parte inferior, lo que a su vez puede provocar daños térmicos.

    Por una vez, soldar un prototipo, no seguirlos no causará ningún daño (puede, pero probablemente no). Sin embargo, poner el chip a través de múltiples ciclos térmicos usando una pistola de calor puede causar daños (personalmente he matado a algunos ICs reelaborándolos varias veces).

Además, si no se conecta la almohadilla térmica, pueden producirse fallos de funcionamiento fácilmente. No sé específicamente sobre el Cyclone IV, pero me he encontrado con varios circuitos integrados que no funcionan correctamente sin una conexión de pad.

También es posible que haya puentes adicionales o juntas frías que no haya visto. El retrabajo varias veces se producirá (el uso de un flujo reducido, a menos que haya agregado más) hará que la soldadura fluya con menos fuerza, lo que aumenta el número de juntas frías.     

respondido por el Tom Carpenter

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