2002年春天，我的公司著手開發(fā)新一代稅控收款機(fiscal cash register)大約一年的時間；所謂的稅控收款機需要經(jīng)過營運所在地的政府主管機關認證，并且符合相關的制造規(guī)格以及運作模式規(guī)范 。通常主管機關會核發(fā)給收款機供貨商一張期限三年的銷售許可證 ， 在期間內(nèi) ， 供貨商不能對硬件或韌體進行任何修改，有任何改變都需要重新認證 ， 這不僅花時間也會產(chǎn)生額外成本，所以我們需要確保我們的設計沒有潛在問題 。
在某個長周末的前一天，每個人都很開心地期待放假；不過大約中午的時候，生產(chǎn)部門通知我們有一款收款機的主板在測試中出現(xiàn)問題，有超過一半的板子連初步基本測試都無法通過，也就是組裝后的第一道測試程序 。
過去這種測試失敗案例通常是零件安裝的問題，例如在組裝過程中沒有裝好或是損壞；但是這次一切看來都很OK，我們的一個同事檢查了電路板上的零件，都沒有看到問題 。于是我們的第二個想法是，測試機臺可能壞了；而我們注意到，有的時候同一塊電路板再試一次就會通過測試 。在連結示波器并進行多次嘗試后，我們發(fā)現(xiàn)問題的根源在于一顆可程序化邏輯芯片(GAL16V8)，它不能總是把關鍵訊號傳播至其他芯片 。
乍看之下問題似乎很明顯──那顆通用邏輯數(shù)組(GAL)組件在焊接前沒有進行編程，或者是包含了錯誤的內(nèi)容，因此無法正確運作 。但是當我們把一些GAL組件拔下來檢查，發(fā)現(xiàn)它們的內(nèi)容都是正確的，也都通過了測試向量程序，但是在電路板上就無法運作…是零件本身的問題？因為我們在其他不同型號的收款機上也用同樣的零件，所以我們決定去檢查其他的電路板，但只發(fā)現(xiàn)其中有一款出現(xiàn)相同的癥頭 。
于是我們準備了一個特別版本的故障電路板──配備GAL組件插槽，然后收集不同版本的GAL芯片開始測試；在幾分鐘之后，我們發(fā)現(xiàn)只有一個最新版的GAL組件會導致問題──這幾乎是不可能的，一顆被妥善編程的GAL組件 ， 在編程器中以特別準備的測試向量進行測試，有一半的時間卻無法順利運作？
分析了組件運作中的電路板配置，我們注意到該GAL組件只會在扮演地址譯碼器的功能時出問題；當GAL組件在電路板上的功能是多任務器與譯碼器時 ， 問題就不存在 。這個發(fā)現(xiàn)解釋了為何只有兩種采用了新款GAL組件的電路板有問題 ， 但我們還是要找出電路板有時候無法通過測試的原因所在 。
我們將電路板與測試機臺連結，在重復測試中觀察GAL組件的電源；事實證明，只有在重新開始測試前將GAL上的電源降到1V以下時(較舊版本的GAL組件是2V)，電路板才能通過測試 。這意味著收款機在這樣的條件下無法運作，也就是如果有人很快關閉收款機又很快打開，這種情況就可能會發(fā)生 。在一個快速的開關機周期中，GAL組件的電壓不會降到1V之下，收款機就會掛點 。
為了可靠地在生產(chǎn)測試中模擬這個問題，我們準備了一個特別的測試電路，并將我們對GAL行為的觀察告知制造廠；在此同時，我們還得準備好一個補救措施 ， 把GAL組件「修理好」，不會再出現(xiàn)相同的故障 。經(jīng)過多次嘗試之后，我們發(fā)現(xiàn)只要(在通電后)改變GAL組件的輸入狀態(tài)，就足以讓它恢復正常運作 。我們小修改了電路板；該GAL組件有一個閑置的接腳 ， 我們將之與微控制器的重設訊號鏈接 。生產(chǎn)部門現(xiàn)在應該可以繼續(xù)進行組裝了 。
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