低功耗設(shè)備flash可靠性測(cè)試方法
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(一)背景
因?yàn)閒lash價(jià)格變動(dòng),以及設(shè)備存儲(chǔ)空間大小的需求變更,經(jīng)常需要引入新的flash型號(hào),以以往的項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn),新flash引入后,較容易出現(xiàn)異常,具體異??梢姟秐or flash 問(wèn)題記錄列表》。其中問(wèn)題原因有可能是flash本身原因,也有可能是我們?cè)O(shè)備存在干擾,還有可能是我們?cè)O(shè)備主控與flash器件之間存在兼容性問(wèn)題。為避免將該類問(wèn)題流到設(shè)備量產(chǎn)階段,需要對(duì)新引入的flash器件進(jìn)行可靠性測(cè)試。
所謂低功耗設(shè)備,也就是設(shè)備是接電池的,不是直接接常電的設(shè)備。該類設(shè)備的特點(diǎn)就是:電壓容易波動(dòng),經(jīng)常需要開關(guān)機(jī),設(shè)備有時(shí)候還會(huì)處于低電量運(yùn)行。
(二)測(cè)試目的
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將flash器件問(wèn)題暴露在選型階段
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降低新flash器件型號(hào)批量生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)
(三)可能的影響因素
一般flash器件出現(xiàn)異常,可能的影響因素有下面幾種:
A、用戶代碼對(duì)Flash的誤操作不當(dāng)引起程序丟失或被錯(cuò)誤改寫
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這種情況一般出現(xiàn)在需要經(jīng)常對(duì)flash進(jìn)行增刪改操作的情況
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對(duì)于低功耗設(shè)備,或是設(shè)備經(jīng)常需要開關(guān)機(jī)的設(shè)備,出現(xiàn)的概率會(huì)更高
B、電源失效
電源電壓的異??赡軙?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)工作異常的現(xiàn)象,如輸出電壓小于芯片系統(tǒng)工作所需的最小電壓,輸出電壓不干凈,噪音嚴(yán)重等,這些很容易引起芯片內(nèi)部電路的邏輯紊亂,F(xiàn)lash的讀寫信號(hào)處于不穩(wěn)定狀態(tài)??赡墚a(chǎn)生滿足Flash的寫操作,從而給系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的損害。
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這類問(wèn)題在低功耗設(shè)備上比較經(jīng)常出現(xiàn),因?yàn)橛脩艚?jīng)常忘記充電,電池電壓經(jīng)常放電到設(shè)備不能運(yùn)行,這中間就有一個(gè)不穩(wěn)定的過(guò)渡狀態(tài)。
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這類問(wèn)題有個(gè)解決方案,就是電池電壓掉到某個(gè)電壓值,設(shè)備就進(jìn)入低電模式,這可以避免這類問(wèn)題的出現(xiàn)。但這可能會(huì)引入另外一個(gè)問(wèn)題,就是設(shè)備電池電量檢測(cè)不是很準(zhǔn),導(dǎo)致設(shè)備異常進(jìn)入低電模式。在電池容量比較小,同時(shí)設(shè)備功耗波動(dòng)比較大的條件下,電池的容量是比較難測(cè)量準(zhǔn)確的。
C、系統(tǒng)時(shí)鐘不穩(wěn)定
無(wú)論對(duì)于內(nèi)部Flash還是外部Flash,系統(tǒng)時(shí)鐘的不穩(wěn)定,都將導(dǎo)致主控得不到可靠的工作時(shí)序信號(hào),從而在讀寫Flash時(shí)產(chǎn)生不可預(yù)料的后果。
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系統(tǒng)時(shí)鐘的不穩(wěn)定,主要是出現(xiàn)在設(shè)備上電和下電的這個(gè)過(guò)程,如果是板子有干擾,也可能一直存在。
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該問(wèn)題更多的可能需要硬件去處理
D、環(huán)境干擾
環(huán)境干擾的可能原因很多,如生產(chǎn)過(guò)程中的高溫焊接、靜電、使用環(huán)境的溫濕度,強(qiáng)磁場(chǎng)等,都可能影響到Flash或整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
E、磨損平衡
flash 器件存在一個(gè)擦寫數(shù)據(jù)次數(shù)的限制,nor flash 一般的最小擦寫次數(shù)為10萬(wàn)次,正常器件應(yīng)該超過(guò)該次數(shù)。
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這里說(shuō)的是最小擦寫次數(shù),實(shí)際在辦公室環(huán)境測(cè)試,有可能可以擦寫到七八十萬(wàn)次。
(四)測(cè)試方法設(shè)計(jì)
A、擦寫次數(shù)測(cè)試(磨損平衡)
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以文件的形式,將文件系統(tǒng)放到flash上,進(jìn)行文件創(chuàng)建,寫入數(shù)據(jù),校驗(yàn)數(shù)據(jù),擦除數(shù)據(jù)操作
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直接對(duì)flash 的設(shè)備塊進(jìn)行擦寫數(shù)據(jù)校驗(yàn)操作
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讀寫操作至少10萬(wàn)次,每次設(shè)備起來(lái)校驗(yàn)上次寫入數(shù)據(jù)是否正常
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以每次5秒時(shí)間計(jì)算,正常一個(gè)測(cè)試周期時(shí)間至少510000/(6060*24) = 5.79天
B、電源影響測(cè)試
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每操作完成A一次之后,MCU給主控和flash進(jìn)行下電,延時(shí)2S之后重新上電
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測(cè)試過(guò)程中,需要測(cè)試設(shè)備電池一個(gè)完整周期從額定電壓放電至設(shè)備不能啟動(dòng)
C、環(huán)境因素
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對(duì)設(shè)備進(jìn)行高溫低溫環(huán)境測(cè)試
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高溫8小時(shí)(80度)
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低溫8小時(shí)(-30度)
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高低溫循環(huán)16小時(shí)(-30~80度循環(huán))





