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【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师,笔试面试题-53,(知识点:硬件电路问题排查,CPU上电后未运转,供电、时钟,复位,硬件连接)

目录

1、题目

2、解答

1. 供电系统排查 :电压是否正常,短路,过流

2. 时钟系统排查:时钟信号是否存在,晶振电路损坏

3. 复位电路排查:复位信号是否正常

4. 核心元件与连接排查:芯片本身损坏,引脚连接

5. 程序与启动配置排查:程序烧录,程序代码本身

6. 硬件设计与焊接排查 :PCB设计合理,焊接问题

排查步骤建议 :供电,时钟,芯片,复位,核心器件,焊接,程序


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【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师,笔试面试题汇总版,持续更新学习,加油!!!-CSDN博客

【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师,笔试面试题-53,(知识点:硬件电路问题排查,CPU上电后未运转,供电、时钟,复位,硬件连接)

思源电气硬件笔试题

1、题目

CPU小系统上电后没有运转,请简单说明主要从哪些方面进行排查?

2、解答

CPU 小系统上电后未运转,需从硬件连接、供电、核心组件功能、程序加载等维度逐步排查,主要方向如下:

1. 供电系统排查 :电压是否正常,短路,过流

  • 电压是否正常:用万用表测量核心供电(如 CPU 内核电压、I/O 电压)是否符合规格(如 3.3V、1.8V 等),是否存在过压、欠压或电压不稳。
  • 电源纹波与噪声:若供电电压正常但纹波过大(超过芯片手册允许范围),可能导致 CPU 无法启动,需检查电源模块、滤波电容是否失效。
  • 供电时序:部分 CPU 要求特定供电顺序(如先内核后外设),若时序错误可能触发保护,需用示波器确认上电顺序是否符合手册。
  • 短路或过流:检查是否存在电源与地(GND)短路、负载过重导致电源保护(如电源指示灯熄灭、发烫),可断开外设逐步排查。

2. 时钟系统排查:时钟信号是否存在,晶振电路损坏

  • 时钟信号是否存在:用示波器测量 CPU 的晶振(Xtal)或外部时钟输入引脚,确认是否有稳定的时钟波形(频率、幅值符合规格)。
  • 晶振及外围电路:检查晶振是否损坏、负载电容(匹配电容)是否焊接正确(容值错误可能导致时钟起振失败),晶振与芯片间布线是否过长或受干扰。
  • 内部时钟使能:若使用 CPU 内部 RC 振荡器,需确认配置是否正确(如熔丝位、寄存器设置),部分芯片默认禁用内部时钟。

3. 复位电路排查:复位信号是否正常

  • 复位信号是否正常:测量复位引脚(RESET)电平是否符合要求(如高电平复位的芯片,复位期间应为高,稳定后为低),是否存在持续复位(如复位电路电容漏电导致复位信号未释放)。
  • 复位电路元件:检查复位按钮、复位芯片(如 MAX811)、RC 复位电路(电阻、电容)是否损坏或参数错误(如电容失效导致复位时间过短)。

4. 核心元件与连接排查:芯片本身损坏,引脚连接

  • CPU 本身是否损坏:检查芯片是否过热、引脚是否虚焊(尤其 BGA 封装的焊球)、是否因静电或过压损坏(可尝试替换同型号芯片测试)。
  • 关键引脚连接:确认 CPU 的电源引脚(VCC)、地引脚(GND)是否正确焊接,无虚焊、错焊;地址 / 数据总线、控制引脚(如 ALE、PSEN)是否存在短路或断路。
  • 外设冲突:断开所有外部外设(如内存、传感器、接口芯片),仅保留 CPU 最小系统(电源、时钟、复位),排除外设故障导致的系统卡死。

5. 程序与启动配置排查:程序烧录,程序代码本身

  • 程序是否正确加载:若 CPU 依赖外部程序(如 Flash、ROM),检查程序是否烧录成功、烧录地址是否正确(是否与 CPU 启动地址匹配)。
  • 启动模式配置:确认 CPU 启动模式引脚(如 BOOT 引脚)设置是否正确(如从 Flash 启动还是 RAM 启动),引脚电平是否符合手册要求(高低电平是否接反)。
  • 程序本身问题:若程序存在死循环、初始化错误(如配置了错误的时钟或外设),可能导致上电后无明显动作,可尝试烧录一个简单的测试程序(如点亮 LED)验证。

6. 硬件设计与焊接排查 :PCB设计合理,焊接问题

  • PCB 设计问题:检查 CPU 周边布线是否存在严重干扰(如时钟线与信号线并行、电源与地线布局不合理)、是否有接地不良(如 GND 平面分割导致地电位不一致)。
  • 焊接质量:检查引脚是否有虚焊、桥接(尤其是密脚芯片如 QFP、BGA),可通过放大镜或红外热像仪辅助判断。

排查步骤建议 :供电,时钟,芯片,复位,核心器件,焊接,程序

  1. 先确认供电、时钟、复位三大核心条件是否满足(“三要素” 优先);
  2. 排除硬件连接问题后,检查程序加载与启动配置;
  3. 逐步断开外设,定位是否为外设导致的系统阻塞;
  4. 若上述均正常,替换 CPU 或核心芯片验证是否器件损坏。

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