集成电路SOC的时钟源震荡死机现象的分析与排除

问题描述：

交换芯片+主控CPU，CPU通过SMI控制交换芯片，CPU提供复位信号和25MHz时钟给交换芯片，交换芯片与CPU数据报文交互通过RMII。主控CPU在boot汇编代码执行交换芯片的复位和25MHz时钟初始化。系统上电可以正常启动，并进入APP。当反复热重启系统（同一台板子热重启次数固定），交换芯片死机(主控CPU通过SMI访问交换芯片，没有任何响应)。断电重启，系统恢复正常。

问题分析：

交换芯片还没有准备好，已经开始读取或写交换芯片寄存器；

频繁复位交换芯片；

交换芯片复位时间不够；

复位信号异常；

复位信号和时钟时序问题；

排除：

断开MDIO和MDC的连线，现象仍旧存在；

断开交换芯片和CPU的复位连线，现象消失；单独搭了交换芯片的最小系统，反复热重启，不存在死机现象；

修改boot代码，延长复位时间，现象仍旧存在；发现复位型号存在异常，复位信号不是固定低电平一段时间然后固定高电平，而是持续一段时间低电平之后，一段时间高电平，然后再一段低电平，最后再固定高电平；

检查代码，因为CPU的复位输出管脚上电默认是低电平，所以为了保证时钟输出和复位信号同步，才产生上边描述的信号，修改复位信号，现象仍旧存在。

到了这里，唯一能影响交换芯片工作的似乎就是时钟了。交换芯片支持两种时钟源：外部25MHz直接输入或者25MHz晶振。断开CPU和交换芯片的时钟连线，焊接上交换芯片预留的独立晶振，现象消失；

仔细检查电路，发现交换芯片使用CPU提供的25MHz时钟，但交换芯片的外部晶振引脚1却焊接了一只20pf的电容。修改20pf电容为下拉电阻，现象消失；拆掉20pf电容现象消失；

注：交换芯片资料已经提交当使用外部时钟是，晶振的引脚1需要接地，晶振的引脚2需要悬空。但是我们硬件工程师错误的认为引脚1的电阻仅是预留，并且错误的制作了bom。

总结：

当SOC支持多时钟源时，一定要注意其他时钟源引脚的初始状态。对于影响SOC工作的情况，需要首先着手进行下面的验证：电源是否稳定、电源启动时序、时钟和复位信号。