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@21小跑堂
TF卡的PCB走线的处理，需要做等长吗？这次还真是做了个寂寞 近来在项目开发中遇到了一个问题，这在以往的设计开发中还从没有拿出来单独讨论过，就是说没有做过专题性分析，可以说都是“一把”过。而这次设计这问题就突然冒出来了，虽然看起来有点意外，但都在情理之中。那究竟是什么问题呢？这里先来说下测试现象：机器在常温老化过程中易死机，有时上电开机工作个几分钟就死机了，有时工作1-2个小时才会出现。将出问题时的串口信息发给软件工程师分析，得到的回复是因为内存卡（TF卡）在写卡时出现了错误导致了掉帧现象的产生，这时系统认为是卡错误就死机了。说白了这结论就是卡错误导致的机器死机。所以，这次的问题就是与内存卡（TF卡）相关的问题。 既然是TF卡引起的问题，那就针对性的从这部分查起了。先是换另外的高速卡，结果还是会出现这问题，这里就先排除了TF卡本身的问题。再来查下线路中的器件参数是否有问题？结果也没查出问题，各器件参数正常。接下来那就查PCB走线问题了，如下（图一） （图一）PCB TOP层的走线 当老板一看到（图一）中的TF卡数据走线，就很确定及肯定地说，就是这走线的问题。他给出的理由是：1、TF卡的走线要求是越短越好，这里的走线绕得太长了；2、同样的线路，在其它项目上没有出现这死机问题，但在现在的项目上出现了，两者的区别就是这里的走线。 这问题把老板急得一天都在给我做思想输出，从电路设计基础到工程师设计习惯，全方位的给我上了一天的课。虽然有些观点有时作者不是很赞同，但也不能对着干，毕竟他是老板。 个人不赞同的理由是：1、TF卡的走线要求虽然说是越短越好，但在实际板框的布局中还是很难做到的，很多板这走线拉得更远都没事；2、（图一）中的绕线是为了将各数据线做等长处理，为了减小各数据传输的滞后性，理论上应该比不做等长处理的效果要好才对，至少应该也不会变差才对。但终归这第2点我还是没有证据来证明这确实就没有关系，因为绕线后其周围的磁场环境变了，我不能排除这个的影响。 还有一点做等长的理由，如下（图二）给人的感觉是不是看起来上了个档次？ 我们可以去看下那些手机或电脑等高端的板子上是不是都有蛇形走线这些，所以让人一看过去感觉就是有点”高大上“”上档次“的印象。 （图二） 既然认为是PCB走线的问题，那么，我们就来分析下这TF卡的PCB走线所带来的影响到底有多大？ 这里的分析方法是通过对卡的传输数据扫描结果进行比较，来分析PCB中走线的影响。 下面是对本项目更改前（即绕线处理时）、更改后（即取消绕线及优化走线处理）、及其它项目三种情况的扫卡结果的比较： （图三）这是在200M读写速率的结果对比 （图四）这是在100M读写速率的结果对比 从上面两组数据的对比中可以看出，更改后的效果最好，其次是未改时的，最后是其它板的。（评判标准是：看哪一组出现的00多就优于较少的。） 那再来看下这三种情况的走线方式具体如何？ 三种走线方式用的都是如下（图五）的线路： （图五）卡座的线路图，从卡座引脚到主控芯片引脚间有串22欧的电阻 第一种，未改时的PCB走线如（图一）和（图六） （图六）PCB内层的走线 从图中可以看到有些走线从主控芯片到中间电阻间用了3个过孔。 再来看下走线长度，如（图七）和（图八）， （图七）PCB走线的长度数据
（图八）PCB在电阻两端总的走线长度统计 第二种，更改后的PCB走线如（图九）和（图十） （图九） PCB TOP层的走线
（图十） PCB内层的走线，将有用3个过孔的走线改成2个 下面（图十一）和（图十二）是PCB走线长度的统计： （图十一） PCB走线的长度数据
（图十二） PCB在电阻两端总的走线长度统计 第三种，其它板的PCB走线如（图十三）： （图十三） PCB内层走线（高亮部分） 下面（图十四）和（图十五）是PCB走线长度的统计： （图十四） PCB走线的长度数据 （图十五）PCB在电阻两端总的走线长度统计 总结：从上面3种情况的数据来看，第一种虽然做了绕线处理，但线间长度的最大偏差还有267.31mil，这和另两种情况也差不多，所以做等长的想法是好的，但这线绕来绕去这容差也还有这么大，还真是做了个寂寞啊！第一种的走线想法是让所有信号在同一时间跨电阻，所以在中间电阻前端和后端尽量去做等长。第二种和第三种只关注的是中间电阻前/后端的总长。若条件有限的话就按总长的相比来处理就好了。第三种情况为什么会表现得要差点点呢？从数据上来看，主要还是因为这线确实走得太长了，板上空间也有限，跨区域也较多，所以在电磁环境下要差点。这个也可以证明PCB走线长度确实对信号传输有影响，但前面老板肯定是线走长了的原因，但本项目比老板认为是正常的第三种情况的PCB走线要短很多，他这肯定的就有点打脸了。 总得来说，这TF卡PCB走线的处理，可以不用刻意的为了等长而去做处理，我们需要做的就是这些信号线要走在一起，不要太分散了，这样各线之间长度的差距就不会变得很大，线布下来都是在容差范围内的。如果忍不住就是想做等长处理，那么就要严格执行，实际比较下走线的总长度，而不是用眼睛看个差不多就行了，我们做设计那就要时时刻刻保持严谨、细心的态度，以免后续出现不必要的麻烦。不然辛苦付出了，但到头来却做了个寂寞，还得遭人质疑你的能力，那就得不偿失了。 还有这毕竟只是工作中遇到的问题，而不是研究工作，所以严格的等长数据验证，暂时是没有经费来支持的，所以本文中也就没有作记录。 最后，再说明一点，那就是经过多次的测试及比较，可以确定前面测到的机器死机问题，与TF卡的PCB走线没有关系，主要还是DDR部分的原因。 最后，非常感谢您的观阅！
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楼主
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因项目中TF卡错误导致设备故障，引发TF卡的PCB等长走线思考，作者以不同的人物对该问题的看法并加以实验测试，找出问题的根源并发散思考。论证过程和总结完善，值得参考。