¿Por qué al tocar físicamente un pin específico se eliminan los problemas del circuito?

Tocar un pin no elimina el problema del circuito, simplemente lo oculta. Su circuito todavía tiene un problema, y uno grande: esta señal de bus CAM_DATA [7] en particular tiene una temporización insuficiente en relación con el reloj del bus, probablemente un tiempo de retención insuficiente. Un dedo, o pinzas, o la sonda de alcance tienen un poco de capacitancia, 3pF, 5pF o 10pF. Conectar una sonda (o tocar un pin) aumenta el retardo de propagación de la señal (o alarga el borde de la señal) en esa señal en particular, por lo que se engancha correctamente y los datos generales ya no tienen corrupción intermitente.

En realidad, el hecho de que haya descubierto este tipo de sensibilidad es una buena señal, ya que probablemente signifique que todo el bus tiene un problema grave que debe solucionarse. Bajo cierta variación de voltaje o temperatura o componente, este efecto puede aparecer en alguna otra línea de datos. Debe comprobar que todo el bus no cumple con el tiempo de espera y asegurarse de que la relación entre el reloj y los datos cumpla con las especificaciones con algunos márgenes. Si el tiempo es apretado, podría ser que el bus no tenga una coincidencia de longitud de rastreo, o alguna otra cosa.

Dado que parece que el bus es una entrada para FPGA, el avance del reloj interno solucionará el problema: es probable que el retraso de inserción del reloj no se haya contabilizado en relación con el retraso de la celda de E / S de datos.

ADICIÓN: una vez que se haya arreglado la sincronización del bus, recomendaría una prueba rápida y sucia: cuando su sistema esté ejecutando una prueba relevante, presione firmemente un dedo mojado sobre las trazas del bus y vea qué sucede. Un buen autobús de alta velocidad, con trazados típicos de 50 ohmios y sincronización sólida continuará funcionando, mientras que un autobús marginal se descompondrá y mostrará algunos artefactos de basura. El solo hecho de aplicar una máscara de soldadura sobre un dedo aumenta el retardo de propagación de la señal a lo largo de la línea de transmisión del bus (en 50-100ps), lo que podría causar un problema de integridad de los datos en un bus mal implementado. Por supuesto, la "prueba de dedo mojado" no reemplaza una validación completa de los márgenes del bus por el margen de tiempo del reloj y la comprobación de la inclinación de datos.

Hay una excelente elaboración en la "prueba de dedo mojado".

El efecto es agregar algo de resistencia y capacitancia a tierra (o a + V si también lo tocas). Sobre todo, está desplazando (retrasando) el borde de una señal. A veces se debe a alargar el tiempo de subida de la señal. A veces se debe a la atenuación de la señal, por lo que se tarda más en "subir la pendiente ascendente" hasta el nivel donde se detecta el borde. Si toca + V en lugar de tierra, a veces puede disminuir el tiempo de subida y cambiar el borde de la otra manera. En cualquier caso, para las señales que están cambiando muy cerca del reloj de referencia, este tipo de perturbación aparece en el resultado.

Si pudieras poner el reloj y la señal en cuestión en un alcance y observar lo que sucede cuando tocas el pin, verías fácilmente lo que he descrito.

No tengo una respuesta para lo que está mal, pero tengo un trabajo rápido y sucio si tiene que salir por la puerta. Tome 2 trozos de cable de enganche aislado sólido de calibre pequeño (14-20 ga.) Y gírelo firmemente. Suelde 1 extremo al pasador y el otro a tierra. Tome sus cortadores de alambre y comience a cortar el alambre torcido hasta que la imagen sea estable. Si la imagen nunca se estabiliza, comience con un trozo más largo de cable trenzado. Eso siempre ha funcionado para mí.

Lo que hiciste se llama un condensador de truco con aproximadamente 1 picofarad por pulgada, dependiendo del tamaño del cable. Fueron SOP para sintonizar el amplificador final en equipos de RF para obtener la retroalimentación de la placa a la red de manera correcta. Todavía es útil en cualquier lugar donde necesite una capacitancia muy pequeña, particularmente una variable.

Si aún no se estabiliza, intentaría soldar un cable al pin y el otro a V + y comenzar a recortar nuevamente. Si eso no lo soluciona, tienes un problema realmente extraño.

Cuando tocas un pin, también inyectas de 300 a 600 microvoltios de ~ 60 ciclos de CA en el pin también.