Zeigt sich ein Fehler auf einer Busleitung, ist es meist
schwierig, den Fehler einzugrenzen. Das Anlegen der Masseleitung an die defekte
Busleitung ermöglicht den fehlerhaften Baustein zu isolieren.
Busfehlersuche
mit ASA und ICT
In mikroprozessorbasierenden Systemen tauschen Bausteine
wie z.B. RAMs und ROMs Daten über
gemeinsame Bussysteme - Gruppen von
Adress-Daten-, oder Steuerleitungen - aus. Die Bausteine benützen gemeinsam das
Bussystem und der Mikroprozessor verhindert Buskonflikte indem er kontrolliert,
welche Bausteine Daten lesen oder schreiben. Für ein Fehlerdiagnosesystem
basierend auf Analog-Signaturanalyse oder In-Circuit-Funktionstest, erscheinen
diese Bausteine parallelgeschaltet. Wenn nun ein Fehler auf einer Busleitung
erkannt wird, ist es schwierig zu bestimmen, welcher Baustein nun fehlerhaft
ist, ohne diesen aus der Schaltung zu entfernen. In dieser Applikationsschrift
betrachten wir Analogsignaturen, die gleiche Technik ist jedoch sowohl für ASA
als auch für ICT anwendbar.
Vergleich von
Bussignaturen
Bei Anwendung der ASA zur Fehlersuche auf Bussystemen ist
es zweckmäßig, die Signaturen der anderen Busleitungen für den Vergleich
heranzuziehen. So weisen in der Regel die Signaturen aller Busleitungen auf
einem Bussystem eine identische Form auf und können beispielsweise wie im Bild unten aussehen.
Abb.
1 Typ. GUT-Signatur einer Datenltg.
Auch die Leitungen eines Adressbus sehen normalerweise
gleich aus. Wenn nun eine Busleitung signifikant von den anderen Busleitungen
abweicht , so ist dies ein Anzeichen für einen Fehler. Beim Bauteiltest wird
normalerweise die COM-Leitung mit der Boardmasse verbunden. Werden Bauteile und
Anschlusspins kontaktiert, so zeigt das Fehlersuchgerät die Signatur zwischen
dem Schaltungsknoten und Masse.
Bus-Signaturen
Betrachten wird die Schaltung unten
— sieben Datenleitungen zeigen die charakteristische
Bussignatur. (Abb. 1).
Abb. 2 Datenbusfehler auf D3
Die
Signaturen der guten Datenleitungen sind typisch für viele Datenbusstrukturen
und zeigen das Verhalten der Eingangsschutzdioden (Abb. 3).
Abb. 3
Eingangsschutzbeschaltung
Die Signatur an Datenleitung D3
(Abb. 4 )
unterscheidet sich von den Signaturen an den anderen Datenleitungen und läßt
auf einen Defekt an einem der Bausteine
an Datenleitung D3 schließen. Die Signatur zeigt kein Diodenverhalten, sondern
weist einen Durchbruch an einem Eingangskreis eines Busbausteins auf. Diese
Signaturform ist typisch für Bausteine, welche durch Überspannungen an einem
Pin beschädigt wurden. (z.B. durch Blitzschlag).
Abb. 4 Fehlersignatur an
Datenleitung D3
Isolieren des Bausteins
Wenn die COM-Leitung mit der Boardmasse verbunden ist,
erscheinen die Bausteine auf dem Bus (U1, U2, U3 und U4 im Beispiel)
parallelgeschaltet. Es ist daher schwierig zu bestimmen, welcher Baustein nun
den Fehler verursacht. Die Lösung besteht nun darin, daß die COM-Leitung nicht
mit der Boardmasse sondern mit der
fehlerhaften Busleitung verbunden
wird und Pins getestet werden, welche nicht mit den anderen Busbausteinen in
Verbindung stehen. In dem Schaltungsbeispiel beginnt man z.B. zuerst mit dem
Test gegen die Boardmasse. Ist die fehlerhafte Datenleitung D3 gefunden,
verbindet man die COM-Leitung mit D3. Testen Sie nicht die Vcc und
GND-Pins - diese sind identisch an
allen Bausteinen. 
und 
- Leitungen für die Bausteine U1–U4 sind exklusiv für jeden
Baustein (andere Schaltkreise weisen andere exklusive Leitungen wie z.B. 
auf). Testen der 
u. 
-Leitungen sollte
signifikante Unterschiede in den Signaturen zeigen und somit eine rasche
Isolierung des fehlerhaften Bausteins ermöglichen. Weitere Informationen über
die Lokalisierung komplexerer Fehler finden Sie in der Application Note
AP108 – Fortgeschrittene Busfehlersuchtechniken.