第38章 第一次系统联调(2/2)
他们首先怀疑是信号完整性问题。总线布线过长,杜邦线引入的寄生电感和电容可能导致信号边沿退化。他们缩短了走线,在总线两端加上了终端匹配电阻,情况稍有改善,但通信依然不稳定。
接着检查代码时序。FpGA内部的时钟是由外部晶振提供的,是否存在时钟偏移?他们调整了代码中的建立时间和保持时间约束,重新综合布局布线。
再次测试,示波器上的波形清晰了一些,但偶尔还是会出现帧错误。舵机偶尔会抽搐一下,但远未达到预期的平滑运动。
“是不是仲裁出了问题?多个节点同时发送?”小张提出疑问。
他们修改了测试脚本,让传感器节点和执行器节点错开发送时间。这次,通信成功率提高了,但实时性又无法保证。
问题似乎陷入了僵局。连续几天,他们都卡在这个环节。实验室里的气氛再次变得压抑。
陈北玄没有急躁,他让大家停下来,把所有可能的问题点都列在白板上,一个一个排除。他意识到,可能不仅仅是某一个单一问题,而是多个微小缺陷叠加起来的效果。
他决定采用最笨拙但最有效的方法——分段调试。先确保点对点通信(主控与传感器)的绝对稳定,再加入执行器节点。
他们调整了FpGA内部逻辑分析仪(他们用逻辑资源模拟的)的触发条件,捕获每一次通信失败的瞬间,分析数据帧的结构和错误状态寄存器的值。
终于,在一个深夜,他们发现了一个极其隐蔽的问题:在主控节点的接收状态机中,有一个状态在特定条件下,会遗漏对某个标志位的清零,导致下一次接收时出现错位。这个bug在仿真中由于测试用例覆盖不全,没有被发现。
修改代码,重新下载。
再次启动系统。
这一次,示波器上的差分信号波形清晰、稳定,数据帧间隔均匀。传感器板上的指示灯规律闪烁,表示数据在持续发送。
最关键的是,那个小小的舵机,开始随着主控节点发出的指令,平稳而精确地左右摆动起来!它忠实地复现着模拟的瞄准指令!
“成功了!联调成功了!”小李指着那平稳运转的舵机,激动地大喊。
小张也长舒一口气,瘫坐在椅子上,脸上露出了如释重负的笑容。
陈北玄看着那协调运作的微型系统,心中涌起一股巨大的成就感。这不仅仅是一次技术上的成功,更是一个体系上的突破。它证明了,他们有能力设计核心的通信协议,有能力用FpGA实现复杂的控制逻辑,有能力将不同的电子模块整合成一个有机的整体。
这个由杂乱的飞线和简陋电路板搭建起来的平台,仿佛就是未来“麒麟”战车那强大电子神经系统的雏形。第一次系统联调的成功,标志着719厂研发中心,已经初步具备了独立开发复杂车辆电子系统的能力。一条充满光明的道路,就在他们的脚下,清晰地延伸开来。