RK3188CPU维修指南解读.docx

资源描述

RK3188CPU维修指南解读.docx

《RK3188CPU维修指南解读.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RK3188CPU维修指南解读.docx（58页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

RK3188CPU维修指南解读.docx

RK3188CPU维修指南解读

RK3188维修指南

版本：

V1.0

作者：

完成日期：

2013-08-12

●目前有比较多的客户反映RK3188机器维修困难，问题集中在客户的维修工程师对机器硬件原理了解不够，对诊断工具应用不熟，以至于没有办法对故障进行正确的判断。

鉴于以上情况，结合维修岗位实际，编写此维修指南。

●本指南偏重于可操作性，以便于客户快速准确的定位故障原因。

不涉及太多原理及标准的描述。

●本指南所涉及的电路有：

电源部分、平台核心部分、显示部分、CODEC部分、WIFI/BT部分、HDMI部分、摄像头以及3G跟GPS部分。

一：

3188系统框图5

二：

电源部分5

1．降压DCDC5

2．PMU电路6

3．RTC电路10

4．复位电路11

三：

平台核心部分12

1．平台核心部分工作条件12

2．功能及系统运行流程13

3．烧录过程中的问题13

4．开机过程中的问题15

四：

显示部分20

1．背光部分20

2．屏供电电路部分21

3．显示效果问题22

五：

音频部分23

1．I2S部分22

2．CODECIC及外围器件部分24

六：

RK903模块部分26

1．RK903模块正常工作的条件26

七：

HDMI部分30

八：

摄像头部分31

九：

3G及GPS电路33

十：

串口软件及串口设置连接33

十一：

附件：

正常的LOG信息说明36

一：

3188系统框图

下图为方案的系统方框图：

RK3188外围包括2个时钟输入，触摸屏，LCD，Flash，1GB/2G的DDR3，音频IC，摄像头，HDMI功能，电源部分主要由充电IC，路径管理和PMU组成，一般外围接口有SD卡，USB，按键，耳机，MIC。

二：

电源部分

下面针对电路单元做说明。

限于RK3188平台，PMU为ACT8846，WIFI+BT模块为RK903/正基的AP6XXX系列，文档对反映比较多问题会做比较详细的描述。

1：

电源部分

Ø电源部分出问题，首先会在整机电流上有直观反应，比如电流大或者没有电流，其次器件温度往往会升高。

在上电之前，应该先目测下PCB上没有短路，开路，虚焊等情况。

ØRK3188平台的电源由PMUACT8846及充电ICMP2625组成。

相关电路如下：

Ø单节电池的充电电路

MP2625是一个2A单节锂电充电IC，带系统路径管理功能，输入电压范围是4V－14V，有输入电流限制，输入电压限制，恒流充电控制。

1.6MHZ的开关频率，充电电流可调整，电池温度检测，充电状态指示等功能。

图中16脚是个电池温度检测脚，如果电池不带NTC功能，R107＝10K电阻要焊上；15脚ISET是个电池充电电流的检测，计算公式如下：

17脚ILIM是输入电流设置，计算公式如下：

9脚是个充电状态指示，充电时为高电平，不充电时为低电平输出。

19脚，是个设置输入电压脚设置公式如下：

双节电池的充电电路：

BQ24133是个2.5A，1.6MHZ同步开关模式，输入电压为4.5V－17V，可为1，2OR3节电池充电，具有动态电源管理，两个集成的N-沟道功率MOSFET，它提供了一个与输入电流的高准确度调节，充电电流和电压的恒定频率同步PWM控制器。

密切监视电池温度，电荷只在预设的温度窗口。

它还提供电池检测，预处理，充电终止和充电状态监控。

BQ24133提供电源路径选择的栅极驱动ACDRV/CMSRC输入NMOS对ACFET（Q2）和RBFET（Q3），和BATDRV的电池PMOS器件（Q4）。

当适配器的输入是合格的，系统直接从适配器取电。

否则，系统供电从电池取电。

bq24133有动态电源管理（DPM），以降低充电电流，当输入功率达到限制，以避免过度加载适配器。

一个高度精确的电流检测放大器，能够实现从适配器输入电流的精确测量，监控整个系统的功耗。

10脚TS功能是电池温度检测，如果电池内部有电阻，则电路如上图所示，若是电池内部无电阻则TS脚要接一个10K1％的电阻对地。

12脚为3.3V的参考电压输出，这个电压给ISET、ACSET和TS管脚提供电压或是给各种状态口提供上拉电压。

13脚ISET为快速充电和电流设置点，从VREF取电用两个电阻分压，计算公式如下：

Ichg=Viset/20xRsr,当电流达到10％的快速充电，充电终止；当ISET脚电压低于40mV关闭。

当ISET脚高于120mV开启。

17脚ACSET为输入电流设置点，从VREF取电用两个电阻分压，计算公式如下：

Idpm=Vacset/20XRac。

18脚为输入电压设置点，输入电压用两个电阻分压取的，这个电压高于1.6V指示高压，低于0.5V指示低压，这两种条件下，ACFET/RBFET将通过控制NMOS关闭充电，也可以通过STAT脚指示错误报告。

15/16脚为充电电流传感电阻采样脚，C65，C19为滤波电容，通过这两个脚采到流过R41电流的变化，计算出充电电流的实际大小。

如下图：

9脚为充电状态指示。

发现电池不充电时，可以检查上面几个点的电压是否正常。

2：

PMU电路

PMU电路，包含开机，供电功能。

其中DCDC2路2.8A，两路1.5A，LDO有9路，5路低燥放，三路低输入LDO，一路给系统自己用。

PMU电路图如下：

PMU开机方式有两种：

一是直接给PMUIC第32脚（pwrhold）供高电平，PMU会上电并维持工作状态，直至I2C调整。

二是给IC31脚（nPBIN）串一个51K电阻后从高到低的跳变，当IC31脚检测到变换后，PMU会上电并维持工作状态8S，如果IC31脚在这段时间内一直为低，8S后PMU会掉电；若IC32脚在8S内变高，则PMU会一直输出电压。

31脚的另外一个功能是复位功能，当这个脚直接接地8S后，PMU的各路电压关掉，并重新给各路再上电重启系统。

为了满足PMU上电要求，做了下面的开机电路：

说明

1.当插入USB或者DC中的一个时，PWR_EN为高，PMU按第一种方式上电，并且会一直维持PMU上电状态。

2.电池状态下，按下POWER键，PMU上电正常，系统启动，PWR_HOLD口输出高，拉高PWR_EN，PMU上电。

3.PMU上电后提供一组10个脉冲的高低电平给RK3188，使RK3188晶振正常启动并开始工作。

如下电路：

PMU各输出电源的电压：

VCC18_RTC1.8V此电压只要有电池，会一直存在；

PMU上电后，相关电源默认输出和上电时序如下：

以上PMU默认输出电压是PMU出厂时remark好的，跟RK3188系统没有关系，只要满足上述开机条件，PMU都会有上述输出。

如果遇到没有电压输出或者输出不对的情况，建议采用下面的流程：

1.目测焊接情况，看是否有短路，开路，虚焊等情况。

2.上电，看电流大小：

正常升级模式，在4.5V的输入电压下，PCBA的电流在140mA左右，如果大电流，要查下是否有短路或电压偏高情况发生。

建议在不供电的情况下，用万用表测量电源阻抗，确认对地是否短路，或者上电测量输出电压是否正常（注意时间不能太长）；

3.如果上电没有电压输出，在确保Vsys有电的情况下，建议插入USB或者DC，判断开机PWR_EN是否为高，如果为高，在断电的情况下，用万用表二极管档判断PMU第一脚是否焊接良好。

4.如果上电后，只有部分电源才有输出，且没有输出的电源没有短路情况，通常是虚焊问题。

5．如是各路都上电正常，系统起不来，用万用表测量RESET信号是否正常拉高。

3：

RTC电路

ACT8846电路没有集成RTC电路，此电路选用外接32.768KHz晶体产生时钟，振荡电路及波形如下：

正常工作的振荡电路是一个32.768K的正弦波，用万用表交流档测试能测到0.1V左右的电压。

此32K的正弦波给系统的WIFI/BT模组，GPS，3G等模组和定时开关机用，RK3188通过I2C读写RTC相关信息。

4：

复位电路

1.采用ACT8846的电路复位电路采用如下图所示：

当PMU上电后，此复位IC产生一个从低到高的复位信号用来复位RK3188，使RK3188正常工作，或有发现PMU各路电压正常，但系统不能运行，要查下RESET是否为高电平。

三：

平台核心部分

这里的平台核心部分是指RK3188+DDR3+FLASH

1：

核心部分要能正常工作，硬件上必须满足下面的条件：

·RK3188供电正常，包括电压值及纹波正常。

具体供电指VDD_LOG,VDD_ARM,VCC_DDR，VCC_IO,VDD_10,VCC_18。

·RK3188时钟电路正常，正常工作下由24Mhz晶体振荡电路提供时钟，用万用表测量AB8脚有个0.45V左右的平均电压值。

波形如下：

·RK3188复位信号正常；

·RK3188跟DDR3的布线要严格按照DDR3的标准要求来布线，建义参考我司提供的各种DDR3模板；

·FLASH，DDR3供电正常；

2：

功能及系统运行流程介绍

·RK3188的硬件核心内部包含四个ARMA9核,四个GPU,小容量RAM，BOOTROM，总线，接口控制器。

·FLASH是可以掉电存储的器件，平台运行的软件及使用者用到的数据都存储在FLASH；

·DDR3只能在有电的情况下存储数据。

在烧录软件的时候，数据流向：

USB——3188总线——DDR——3188总线——FLASH;

正常启动时，RK3188会将部分代码（比如kernel）调入DDR，供内核读写。

其他代码保存在FLASH中，在需要使用时，再导入DDR中供内核读写。

除非DDR容量不够，FLASH的数据会通过DMA直接接入内核。

3：

烧录过程中的问题

A：

插入USB，电脑不出盘，系统也不能正常启动，建议按以下流程判断：

1.判断供电，晶体振荡电路，RESET电路是否正常，

2.判断USB连接是否正常，首先确定USB座焊接是否正常，其次可以通过万用表测试USB线上阻抗。

3.测量OTG_DET电压（正常在2.8V左右）是否正常----如果确认正常，短路FLASHCLE一段时间是否出盘。

如果不出盘，应该是主控焊接不良或被损坏。

B：

插入USB，电脑出现盘符，但不显示RK30Device标志或者升级工具界面不提示发现设备，检查电脑的USB驱动是否安装正常。

1：

按RECOVER键，或短路FLASH数据线或CLE片选线，然后重新上电。

如果还不能正常识别；

2：

确定下图所示管脚电压是否正常。

3：

如果电压正常，通常是内核工作不正常，最好检查一下电源，晶体及复位时间。

C：

升级工具界面出现正常提示，请确保Loader的版本是否正常，如无问题，点执行选项后出现以下界面，

这个通常是DDR跟RK3188通信失败，

首先要检测下DDR及USB部分的VCC_18及VDD_10供电是否正常。

其次查看VREF_MCU及VREF_DDR是否正常（不是所有的DDR颗粒都需要这两组参考电压才能烧录，但这个值也是DDR工作的必要条件）。

如果正常，通常是DDR或者主控焊接不良，如果确认主控，DDR焊接良好，且都是好器件，需要查DDR跟主控间的连线（通过万用表二极管档量线上阻抗）。

4：

查看我司提供的RK3188的DDR3支持列表，看所焊接的DDR3型号是否我司已调试过。

升级工具界面出现正常提示，但点执行后出现以下界面

这个通常是DDR或者FLASH跟RK3188通信失败，出现这个问题后可以用串口快速判断是FLASH还是DDR这边的问题，下图是FLASHD7直接跟VCCIO短路后串口出现的提示信息。

判断到是FLASH还是DDR问题后，如果是DDR的问题，需重复问题C的步骤，如果是FLASH的问题，查FLASH是否有短路情况或者FLASH坏掉。

E：

升级过程中出现IDBLOCK失败提示

出现这个错误需要检查FLASH的供电，连接是否正常及USB部分的VCC_18及VDD_10是否对。

F：

升级过程中出现下面的提示，或者提示校验失败或写入数据失败，且很容易重现。

这种情况请关注核心部分的电源电压及纹波情况，如果正常，通常是DDR颗粒有问题，需要找出有问题的DDR颗粒并换掉。

3：

开机过程中说明

主要针对开机死机等系统性问题。

维修这个部分的问题，建议使用串口看LOG，以便于快速找出问题点。

如对串口信息不是很清楚，可以对比好，坏机的LOG，也可以请研发人员协助。

A：

开机黑屏

1：

首先确保供电正常。

2：

如果正常则插入USB线，看是否有盘出现，

3：

如果出现“RK31USB”的标志，建议重新升级；

4：

如果不出盘，尝试按RECOVER键或者短路FLASH，看是否能重新升级，不能升级则按“烧录固件过程中可能会出现的问题”模块的方法处理。

5：

如果升级后还是不能开机，同时升级界面出现下面的提示，请检查RECOVER键的连接。

如果RECOVER连接正常，建议更换下FLASH，DDR，RK3188。

6：

如果升级后还不开机，且跟电脑不连接，按下面流程处理：

·首先测量一下电源是否有问题，如果有问题，查电源。

·如果电压在正常范围内，则用万用表测量下AVDD_COM,VDD_LOG在开机过程中，电平是否有变化，如果测试没有变化，表明电源有问题。

·如果是AVDD_COM没有变化，可以先用串口看一下I2C1的通信是否异常，如果没有异常，建议更换下图中的电感L3。

·如果是VDD_LOG值没有变化，请重复“电源部分，降压DCDC电路”模块的方法。

·如果AVDD_COM,VDD_LOG电源在开机过程中，电压值有变化，则请测试下电源纹波，要求AVDD_ARM,VDD_LOG纹波在70mV内,VCC_DDR纹波在90mV内。

·如果纹波测试正确，建议用串口抓信息，从串口信息分析原因。

通常的原因有DDR通信出错，内核死掉，外围设备打开异常导致死机等，具体可以查看我司提供的RK31XX升级失败原因分析。

B：

开机慢

这类问题与开机进不了主界面，开机进到主界面后死机等问题，处理方式类似，通常是电源不好，DDR颗粒有问题，焊接有异常（如连锡，虚焊），晶体振荡频率偏掉等，可以按上面A部分的处理流程处理，建议用串口抓LOG，以便于查找原因。

下面提供一些串口异常信息的例子

·DDR数据位对地短路的LOG

·DDR地址线出错的LOG

·下面是DDR颗粒不良的两个例子，例1显示地址为0000009C的单元有问题，例2显示00000004的单元有问题。

例1

例2

C：

开机能进入主界面，但找不到USB盘符。

首先检查OTG_DET及OTG_ID信号是否正常，正常的OTG_DET是2.8V左右，OTG_ID是1.8V。

如果正常，建议查电源纹波，重点查VDD_ARM,VDD_LOG,VDD_10。

四：

显示部分

这里讨论的是系统能正常启动时，显示有问题的情况，不含系统不正常导致的黑屏，花屏等情况。

Rk3188的系统一般所带的屏尺寸较大，接口多为MIPI或是LVDS的高清屏，下面就这两种屏进行分析。

1：

背光部分

一般有屏不亮，亮度不能调，最暗时屏黑掉等问题。

电路如下：

背光电路是一个恒流升压电路。

1：

上图U28第4脚为使能脚，通常为3.3V，不为高则U28不会工作，导致屏不会亮。

2：

LCDC_BL是调亮度的PMW波，不同的占空比对应不同亮度，可以在调亮度的时候量该处的电压，电压值要有变化才是正常的，LCDC_BL网络连接异常会导致不能调亮度，此IO口坏掉会导致黑屏或者屏只有最亮状态。

3：

U28的第3脚为反馈脚，是固定电压，所以流过R117，R119的电流会影响FB的值，从而调节亮度。

R150，R159，R108，R117，R119错贴会引起黑屏或者亮度不够问题，R150，R159不贴会导致亮度不能调节。

C224异常会导致背光闪的问题，引起背光闪的原因还有VCCIO纹波大，L9品质异常或者贴错。

另外，L9有问题还会导致VSYS电源噪声大，从而引起音频信噪比问题。

2：

屏供电电路部分

电路如下：

由于多数屏的IO口在待机都会消耗一定的电流，因此对屏的IO口供电进行控制，睡眠时关断。

1.发现屏的背光亮，但是屏不显示，要查看VCC_LCD是否有电，LCD_EN是否拉地。

3：

显示效果问题

·显示效果问题一般由电源及数据线连接问题引起，所以在上电之前，判断屏座，LCD相关元件的焊接，及屏的排线连接是否正常。

·RGB信号线连接有问题或者线上串的电阻有问题，会导致显示有麻点或者掉颜色或者花屏的问题，如果CLK,DE或者行，场同步信号连接有问题会导致显示白屏。

可以在掉电的情况下，通过万用表二极管档去测量信号线的连接性。

·VDD10纹波过大会引起屏幕显示水纹波，上图中的L14不良或者不良，漏贴会导致纹波大。

·LVDS接口的屏，除了关注RGB信号外，还要关心LVDS转换芯片，要关注电源，焊接，及32脚的信号是否正常，U18的32脚工作时为高。

如果此信号为低，会导致LVDS没有输出，屏的背光亮（可看LCD的背面），但显示黑画面。

如果LVDS信号出问题，会导致显示花屏或者屏不显示，遇到这个问题要先查信号线的连接是否良好，如果良好建议换LVDSIC。

MIPI的屏同上。

·如果出现点击某些图标，图标出现一些色块，或者是切换界面时，LCD会显现一些色块，图像静止时又正常。

有可能是RK3188的GPU被损坏，建议更换主控；

五：

音频部分

I2C接口主要初始化CODEC，可以通过串口或者测量CODEC的外围偏置电压来判断I2C通讯是否正常；此文档着重讨论I2S接口部分。

1：

I2S部分

电路如下：

I2S信号由I2S_MCLK,I2S_BCLK,I2S_LRCLK,I2S_ADCDAT和I2S_DACDAT组成，I2S_MCLK是主控提供给CODECIC的时钟源（一般的CODECIC也可以自己产生，但RK3188平台由主控提供），I2S_BCLK是数据传输的位时钟，I2S_LRCLK是左右声道同步信号，I2S_DACDAT是主控传到CODEC的音频数字信号，ADCDAT是CODEC传到主控的音频数字信号。

由I2S信号的构成可以知道，如果没有I2S_MCLK，CODEC不会正常工作，但可以正常配置I2C.如果没有I2S_BCLK，数据传输会出问题，如果I2S_LRCLK出现问题——恒高或恒低，则只能听或者录一个声道的声音，如果I2S_SDO出问题，则机器不会有声音，如果I2S_SDI有问题，将没有办法录音。

下面是正常的I2S信号波形。

I2S_MCLK：

机器正常工作时，都应该有如下波形，用万用表测试电压有1.61V.

I2S_BCLK：

分两种状态

没有播放时，有如下波形，用万用表测量有1.60V

播放时波形如下，有1.61V电压。

对比图片可以看到播放时的波形跟不播放时频率不一样。

I2S_LRCLK波形如下，用万用表测试有1.61V电压。

I2S_SDI跟I2S_SDO，不同播放内容的波形差异大，这里不提供波形。

播放1K信号时,I2S_SDO0上会有0.8V左右电压。

如果碰到断音，音质差，有噪声的问题，需要先查看模拟部分（比如CODEC部分供电是否正常），如果模拟部分对，请查看I2S线上串的电阻是否正常，如果正常，需要观察信号的完整性及时序，如果有问题，可以尝试更换主控。

2：

CODECIC及外围器件部分

·CODEC外围有供电，MIC,耳机及喇叭电路。

·CODEC供电有VCC_18，VCCA_33，VCC_IO三组：

VCCIO为IO电压，VCCA33为模拟电压，VCC_18为CODEC内部CORE电压。

·如果CODEC无声，可以通过串口LOG，查看通讯是否正常，如果看到I2C通信出错的LOG（要跟软件确认打开），表示I2C连接出问题或者焊接有问题。

如果I2C没有问题，请确认I2S连接是否正常。

·如果数字通讯无问题，则可能是耳机，MIC等模拟电路引起，查下焊接，连接及元器件问题。

六：

RK903模块部分

1：

RK903模块包含WIFI和蓝牙，其中WIFI通过SDIO跟主控通信，蓝牙通过UART跟主控传输数据，PCM接口传输语音（语音很少采用）。

电路如下：

RK903模块正常工作的条件：

1：

供电电路正常，包含VSYS，VCC18以及模块第26脚输出的1.5V电压，1.5V电压只在模块工作或者初始化是有，模块关闭或者初始化不成功时，不会有。

2：

IO控制电路必须正常，如复位信号，睡眠唤醒信号，使能信号。

3：

晶体连接正常，包含26M晶体及RTC_CLK。

RTC_CLK提供初始化及睡眠时钟。

26M晶体只在模块工作或者初始化时会有，关掉模块时不会振荡，只打开WIFI但不连接IP，该晶体会间歇振荡。

RTC_CLK应该一直有，如果没有RTC_CLK，初始化不会成功，会导致WIFI，BT都不能正常工作。

如果睡眠后关掉RTC_CLK，则模块不会唤醒。

4：

WIFI需要通过SDIO接口去打开，蓝牙需要串口去打开。

主控会通过CMD命令去打开WIFI（同时WIFICLK会送出一个200K——300K的CLK），WIFI收到CMD命令后会出初始化，初始化成功后会送出25M的频率去通信。

5：

打开WIFI失败，会有入下串口信息，这表明主控跟模块通信不成功。

6：