STM32串口ISP的一次非主流调试经历

只看该作者 · 2009-1-3 04:41

STM32串口ISP的一次非主流调试经历
（原创，首发http://www.itmcu.com/ ）

引子
元旦无事，翻出下线时有问题的STM32开发板来逐一检修。大部分都迎刃而解，但最后一块却调到吐血。
尽管最后查出来的故障问也许很弱智，很不典型。整个检修过程的思维也许也有点贻笑方家，但对初学者，可能还是有点参考价值。
且常在网上看到有关ISP下载问题等讨论，也想到有人遇到问题常不加分析，就怀疑到MCU本身的质量问题。觉得还是花点心思写出来和大家分享一下。也许对大家有所启发和帮助。也尽一点增值服务商的义务。
要调试的板子如下：
(http://www.u-easytech.com/chinese/product.asp?id=110)

只看该作者 · 2009-1-3 04:43

检测员的问题记录：
用ULINK- ME 可下载和运行程序，但串口ISP功能不正常，无法下载。
调试过程
串口ISP不行，我第一反应就是：232芯片问题还是电容焊错了（焊成103的）？动手：
1．    拉过万用表，测试232芯片的2脚：+8V多，再测6脚：-8V多。
（和9V是有点距离，照平时经验，芯片应该也算合格，也不至于通信不上啊？）
2．    会不会是线路不通？打到通断档，找两个电阻，一镊子。分别测：
1）从串口延长线PC侧到板子上DB9的2、3脚，到232芯片的13、14脚，都响
2）再测5脚和地，也叫了。
3）测232芯片的11、12到MCU的PA9和PA10，也通的！
3．    难道是短路了？仔细反复测232两侧的所有TXD、RXD线及连接点，没有短路的！
（硬件看来都是好的啊，怎么会这样？怎么办？）
4．    还是再打开串口调试助手来试下，自动发送数据。
1）    先在DB9的2、3脚用镊子短一下，PC能收到正确值。
2）    再在232芯片的13-14脚短了一下，PC能收到正确值。
3）    最后在MCU的PA9和PA10短了一下，还是能收到正确的值。
（这就怪了，看来232的整个回路是正常的啊！）
5．    难道是MCU的串口坏了（不禁又想起网上的流言“STM32很脆弱的”）。幸好，这板子是核心板+底板结构，我们板子又多。逐拿来一套标示完好的，不放心，再用ST的ISP软件download了一下，没有问题。
1）于是，我拔下怀疑故障核心板，换上一块已经经证实没有问题的核心板。
2）满怀信心的上电，download，那该死的提示还是出现！还是不能下载。
3）再来一招：把怀疑故障核心板的核心板换到那没有问题的底板上。download，居然通过了，下载程序，正常！
（神了，底板就是一个232芯片相关的东东，我的1~4步已经可以说是完全排除底板的问题了啊！可是。。。核心板居然也是没有问题的。那问题在那里呢？）
4）不会是接触问题吧？打一下通断。测232芯片的11、12到MCU的PA9和PA10，通的！
6．    问题在那里呢？看来不亮出法宝都不行了。。于是，搬来安捷伦的数字示波器。
1）    先测232的1、5脚，振荡中规中矩，再测2、8脚，电压+-8.6V，纹波小，OK。
2）    再把串口调试助手的自动发送打开，测：232的13、14脚。13有接收到数据波形，记录下来，分析了一下，和发送的数据吻合。14脚没波形。
3）    再测232的11、12脚，PA9、PA10，在PA10在也有正确数据波形。
4）    镊子，短路PA9和PA10，PC有收到正确数据，示波器上也有正常波形。
（怪怪怪，难道是有干扰？）
5）    加长示波器记录时间，并观测调试助手上数据，一分多钟，没有一个错的。
（？？？？）
6）    咦，ISP工具的波特率默认值比助手高多了。。难道？试！再将助手的波特率一路上调到极限。再观察一分钟，还是没有错误数据！
（想起了自己曾在21IC某个讨论STM32  ISP的贴子里写了必杀“三板斧”，技尽已！可故障范围都还没有圈出来！！）
（神啊，救救我吧！！！）

只看该作者 · 2009-1-3 04:44

7．    不可能啊。。。我有点急了！换。。。换。。。换。。。好的核心板已经换过了，那干脆把底板上的232连电容全套交换一下。
1）    烧起铬铁、架起热风枪折腾一番的，把好的换过来了！Down，失败！！！！
2）    再把1~4步的检测，耐起性子再做了一次。都没有问题啊！
3）    拆下的怀疑有问题的，换到好的上面。Down，通过了！！
（残酷的现实再次表明，底板和核心板（MCU）都是没有问题的，可是就是ISP不行！。。。。。。。。。。。。。。。。。。。）
8．    哎呀，都晚上八点了，怎么办？我平时常说：“没有修不好的东西，只是设备和时间问题。”放弃吗？！

9．    无计可施了！走吧！边走，边口里念念有词：
10．     “232是好的，底板PCB又没有断和短，核心板与底板接解良好，该核心板又是被证实是好的，也就是MCU也是好的，ST的官方下载程序，一直在用，并且刚在另一块板上也正常下载了的，也就是说：电脑和软件也是好的。。。。。”
11．    “都是好的，那怎么又不能ISP？肯定有坏的。要有坏的话，既然不是232，又不是ZET6，那还会有什么？”

1万 · 2009-1-3 10:33

只看该作者 · 2009-1-3 12:10

更正：核心板没问题，不是写保护位。
请各位bypass此贴

-826 · 2009-1-3 16:17

STM32F的ISP确实不太厚道。我用相同的原理图布了两块不同走线的板，一块可以ISP，另一块不可以ISP。走线没有连接上的问题。也用楼主的方法试过。怀疑它的ISP对布线很敏感。
期待楼主的解决方法。

只看该作者 · 2009-1-3 16:41

我在使用过程中也发现很多貌似芯片的问题，最后都发现是用法不对，或其他环节的问题。

1万 · 2009-1-3 17:11

不然就是复位电路或模拟供电的问题？

只看该作者 · 2009-1-3 20:48

传说中的。。。。。。

只看该作者 · 2009-1-3 23:29

我放到这坛子上的时候手都是抖的生怕被众高手拍砖
我再写一些
明晚结贴
---------
最后结果表明不是香主说的问题
（毕竟天天用ISP的 boot跳线肯定会先查）
应该类似6楼的说法
但是最后的解决方法很简单

只看该作者 · 2009-1-3 23:30

11．    “都是好的，那怎么又不能ISP？肯定有坏的。要有坏的话，既然不是232，又不是ZET6，那还会有什么？”
12．    “如果非要在这些里选一个坏的，我会赌那一个是坏的呢？232，ZET6，PCB？”“对！PCB有可能哟！以前碰到这样莫明其妙的问题的嘛！最后不是发现，原来是PCB走线间上有微短路啊！”
13．    我又兴冲冲的折返回实验台。微短路怎么对付啊？那些细丝丝，可能躲在丝印下，也可能在元件下，也可能就在你眼前，但如果你企图用放大镜找出来，那绝对不可能！幸好，重庆的PCB板工艺水平，已经使我练就对付绝招。（看来深圳PCB板也有微短路的时候，下次得好好检查才能入库了。我暗想）
14．    废话少说，搬出茂迪数控电源，设到5V，1A输出。对照着PROTEL的PCB，把和通讯相关的两两挨着的线加上电源，挨过烧了一下。最后还把核心板拔下，加到12V，把底板的TXD、RXD挨着的线重点关照了一下。
——准备好了，Down!  Next->，还是失败了！
（看来，不是微短路的问题啊！）
（对啊，怎么可能是微短路，如果有微短路，串口调试助手怎么可能正确收到数据呢？看来我是急病乱抓药了！）

只看该作者 · 2009-1-3 23:30

（正确收到数据？对啊，如果我让MCU运行个通讯程序，用串口助手来收发控制，那不就可以100%证明MCU？刚好，我们不是有一个时钟程序，是通过和串口调试助手交互数据的吗？）
15．    慎重起见，还是用公司正版的MDK+ULINK 2 来下载一下例程。
对了！！！通讯居然是完全正常的！可以通过助手收到MCU来的时钟数据，也可通用助手把新设定的时间发到MCU中。
。。。。。。。。。。。。。。。。
想不抓狂都不行了！抓狂！
。。。。。。。。。。。。。。。。。
16．    “可以通讯，但不能ISP。ISP软件好像又没有问题吧！”“我还是再来证实一下，免得刚头晕晕没搞清楚”
1）    先把标记为“OK”的板子连接好，next->，下载正常！
2）    把这疑惑不解的板子同样办法连接好，next->，shit ! 还是失败！
17．    “板子通讯程序正常，ISP也正常？”那我再找些板子来验证一下。抱出10多块开发板，逐一下载，都OK！
18．    示波器，示波器再来分析一下！看ISP软件怎么收发的。
1）    先把不正常的板子接好，点”next”。 PA10上抓到了一个波，PA9没有。下载失败。
2）    换上OK的板子，点”next”。 PA10上抓到了一个波，PA9上也抓到了一个波。可居然提示：下载失败！！
3）    去掉示波器探头，OK板下载，正常！
4）    反复若干次，依然如故！
（天啊，想抓个波分析一下都行！）
（唯一可以看出的是，不正常的板子没有MCU到PC的数据波形！可是，第15点时的实验又表明：可以通过助手收到MCU来的时钟数据，也可通用助手把新设定的时间发到MCU中。）
怪哉啊！！！！

只看该作者 · 2009-1-3 23:45

-826 · 2009-1-4 00:36

楼主快点上你最后的解决方法吧！我还想试下我那不能ISP的呢。

1万 · 2009-1-4 09:48

记得以前讨论这个问题时，有人已经总结出一个方案：需要在USART1的TX脚接一个上拉电阻，因为STM32的所有外设管脚复位后默认为高阻输入状态。

找到一个精华帖与此有关：
相关链接:https://bbs.21ic.com/club/bbs/list.asp?Page=&boardid=49&t=3079720&p=2&tp=%D5%E2%B8%F6%C8%B7%CA%B5%D3%D0ST%B5%C4%B8%C9%CF%B5

只看该作者 · 2009-1-4 11:54

这个问题需要耗费时间,真是浪费时间啊。....

只看该作者 · 2009-1-4 15:46

如果是那个传说中的0x00数据的问题的话，应该有波形的。
还好偶的工具站在前人的经验上，少走不少弯路。

还是用自己做的ISP工具好，可以给出很详细的出错信息，一看就能知道应该去哪里找错误

只看该作者 · 2009-1-5 01:19

19．忽然，脑中**闪过！冥冥中好像模糊记得21IC上香水城或是那位高人讲过，ISP软件有新版要用新版的！看了一下自己的版本：1.0。上ST.com，一番点击，找到了个1.2版的。下载下来，安装好，试，居然顺利next了，不敢相信自己眼睛，赶紧选了个GUI的例程，下载下去，OK了！！

真有点想不明白啊。我们一直用1.0版的，生产测试了那么多同样的板子，却偏偏只有这一块ISP不起！却能用1.2的下载！奇啊！
九点多了。。改天再来抓包分析一下这两个版本有什么不同。

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只看该作者 · 2009-1-5 01:29

也许是大家太热情了
所以老天还要再继续折磨我一下
今天（4号）下午，负责检测的同事说，那个板子他用1.2版本测试了。的早上的时候试了两次都是好。下午使用起来，发现有时候行，有时候又不行。再后来就又完全不行了.

今天晚上又整到11点，都还是和前面说的18条结果一样！！！

只看该作者 · 2009-1-5 02:30

但愿能找到问题的所在。。。
我今晚

1．    先下载5楼“pheavecn”的免费stm32f ISP下载软件(下简称“MCU ISP软件”---建议“pheavecn”给他起一个中文名号，英文记不住啊！)。试了，还是不能下载。监测PA10可以看到连续发下去的数据（0x7f）波形，可是PA9脚，没有返回波形。
2．    通过示波器分析了ST下载软件V1.0、V1.2及MCU ISP软件的异同。
1）    V1.0的，点next时只发了一个起始信号（0X7f）
2）    V1.2的，发了一串起始信号，（大概数了是11个数据，没具体分析，但看起来是一串不一样的数）
3）    MCU ISP 软件是在计时的时间里，连续发0X7f。（Pheavecn兄，不知是不是40个啊？我没数。）
（论坛传图太麻烦，等我调好了写个手记，生成PDF的，就附上波形图）
3．    在可以下载的板子上测试返回信号（PA9脚）
1）    用ST的软件：无论V1.0 还是V1.2，发现只要示波器的探头置于PA9到232间的线路任一位置探测信号，示波器上只捕获得到一个下降沿，然后下载失败。只要移开探头，重新复位，就能正常下载。
2）    用MCU ISP软件，随便在A9到232间的线路任一位置探测信号，均不会影响下载，ISP成功，并且监测到正常的一连串返回信号。
（很奇怪的！想不到ST的软件为什么会这样，MCU ISP的是要强悍些！）

（忽然想到一个细节！！！当我不用示波器监测PA9时，MCU ISP软件一般一点下载就开始正常工作。但是，当我用示波器监测时，好像计数器都开始计了好几个数了，下载才连机工作。Pheavecn兄，你的软件是不是就像当年国产的VCD一样，都是智能超强纠错的？！）

4．    仔细看了香主在15楼推荐的那个贴子，觉得有一定的道理，并作了试验：在核心板插头的PA9引线脚上，上拉了一个10K的电阻。结果，还是下载失败。

STM32串口ISP的一次非主流调试经历

写得有点罗嗦 不过还是随心好了 不想改了

接2

先给条裤子，翘首以盼结尾篇

呵呵，要看看写保护位的设置。

RE

少怀疑stm32f芯片的问题。

是不是BOOT跳线没有接好？

难道是。。。。。。

呵呵，谢谢大家支持

接3

接4

我猜是stm32复位时的高阻状态导致的。

RE

STM32的所有外设管脚复位后默认为高阻输入状态

感觉ISP不如LPC2XXX的好用....

不正常的板子没有MCU到PC的数据波形？

原来的结局

本来以为这样是个完美结局

看来要写成调试手记了

社区建设奖章

甘甜之泉水

经常做客

技术奇才奖章

荣誉元老奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

精英会员奖章

奔腾之江水

希望之星奖章

写得有点罗嗦不过还是随心好了不想改了