DDR为多倍速率同步动态随机存储器,它的作用是在液晶电视主解码芯片对各种输入信号进行数字处理过程中,有大量的信息需要进行中间存储,这些数据随时都可能被调用,DDR就是这些信息的中转仓库,主解码芯片通过地址线、数据线以及一些控制信号线与DDR建立通讯,进行数据的读出和写入。除此之外,液晶电视主解码芯片的CPU单元,在开机的时候,还需要将FLASH中的程序调入DDR后运行,从这个意义上讲,若DDR工作异常,会致使整机不能正常开机的情况发生。
虽然DDR技术已经发展到DDR4,不过市场上智能电视的DDR应用仍然为DDR1、DDR2、DDR3为主,根据缓存数据容量,目前智能主板已经全部采用DDR3。由于DDR3的信号走线数量较多,速度快,操作复杂,故给测试和分析带来了很大的挑战。从表1中的参数可以看出DDR3有一个优势:读取能力更强,功耗更低,热量更少,运行更稳定。DDR3的运行电压为1.5V,低于DDR2内存芯片的1.8V和DDR1内存芯片的2.5V。
1、正常工作必备条件
(1)基准参考点电压
图1为MT5505芯片方案的一个DDR部分供电简图:从图中可以看出,DDR供电不仅仅供给了主板上的每一片DDR,同时也给主芯片中的DDR部分提供了供电。另外,每片DDR有两个基准参考点,主芯片部分也有一个基准参考点,且基准参考点电压都是从DDR供电通过电阻分压得来,一般为DDR供电的一半,即DDR供电为1.5V,基准电压就应该0.75V。为什么需要这个基准参考点呢?在数字电路中,数据交换往往是以"101010”的方式进行传输,在数据交换时,电压值高于0.75V就会被认为是“1" ,低于0.75V的就会被认为是“0"。假如由于某个原因致使参考电压值发生了变化,通讯数据可能被错误的识别,就会造成DDR部分电路无法正常工作,所以,DDR的供电和基准参考点电压正常与否,是判断DDR正常工作的重要依据。
(2)使能、片选、差分时钟、块控制、地址通讯、数据通讯
DDR除其供电和VREF基准参考电压外,还有其他引脚功能:数据线、地址线、控制线、地线、空脚。其中,数据线、地址线、控制线都是双向通讯的,DDR和主解码芯片之间的通讯以及数据传输就是通过它们建立起来的;而地线、空脚很容易理解,在此不再赘述。地址线传递是在控制信号的配合下,对交换的数据进行准确寻址,以确保传递信息的准确性;数据线主要是对交换的数字信号进行传输;而控制线就是在数据交换的过程中,承担控制功能的一些信号线,一般由行列地址控制信号、时钟信号、数据选通数据屏蔽等信 号组成。从维修角度讲,除检查供电和基准电压外,还必须检查数据、地址线,特别是还要检查这些控制线,它们中的任何一根控制线不正常,都会导致DDR工作异常,甚至造成整机不开机。只要检测这些通讯是否正常,即可基本判断其故障部位。这些通讯信号线是如何识别的呢?地址线在图纸上一般标注为以RAD开头,比如:RA0~RA11是指DDR的12根地址线,数据线的标注一般为RDQ开头,比如:RDQO-RDQ31是指DDR的32根数据线,控制线就比较麻烦点了,比如:RCAS为列地址控制,RRAS为行地址控制,RDOS为数据选通脉冲,RDQM为数据屏蔽,RWE为写使能控制,RCLKE为时钟信号等等。见图2~图5所示。
2、DDR芯片的应用
在智能电视中,DDR有用到2片、3片、4 片、甚至6片,那么维修就必须了解DDR在实际电路中的分工。由于主程序和引导程序位于不同的偏移地址,只有了解引导程序和主程序偏移地址在哪(不同DDR芯片厂家,设计习惯也不一样),再结合打印信息和检测,才能快速地锁定故障点。在Mstar方案里,需分清BISTO、BIST1的位置,对于MSD6A928.MSD6A938还需分清BIST2下面以乐视X50AIR的MSD6A918方案中“BISTO"和"BIST1 "为例说明:若打印信息出现如图6所示"BISTO-FAIL",说明BISTO初始化失败,需要检测主芯片左侧的DDR工作状态、供电、基准电压以及通讯是否正若打印信息出现如图7所示"BIST1-FAIL",说明BIST1初始化失败,那么就需要检测主芯片顶部的DDR工作状态、供电、基准电压以及通讯是否正常。
锁定故障范围后,需要检测DDR相关必备的工作条件:
(1)供电:一般检测DDR芯片旁的贴片滤波电容处即可。
(2)基准参考电压:DDR芯片旁边有两个分压电阻(有的在正面,有的在背面),仔细观察基本都可以轻松地找到并进行检测。
(3)通讯信号:图8方框中的点都需要进行检测,这些点有的可以直接检测通讯排阻,但需检测靠近DDR芯片的一端有的可以直接检测DDR芯片旁边通讯的过孔,但需检测最靠近DDR根部的点。在检测时,采用数字万用表的二极管挡,红笔接地,黑笔检测每个点。
在对DDR芯片检测点的测量过程中,如果发现测量值比参考值高或低,那么可判断该电路有故障,即:测量值偏高,常见为通讯过孔不良,测量值偏低;常见为芯片短路。当然,最佳的测量方法不是这样,因DDR芯片的实际走线,有的没有测试点。所以,有时即便已经确定了故障部位,但就是检测不到故障点,因此盲目更换DDR芯片,费时费力不说,还可能扩大故障范围。所以,上述的检测方法只能用于粗测,最佳的方法还得拆下DDR来精确地进行测量。下面为大家提供一个DDR3印制板的检测点,当然,这也会涉及到DDR的焊接问题。
从图9可看到DDR的每一个点,也就是说在测量时,所有的供电端测量值、两个基准参考点电压测量值、A0~A15这16条地址线测量值、DQ0~DQ15这16条数据线测量值都必须基本相同,不能有较大的偏差值,唯有ZQ这个检测点,因外接240Ω电阻,用数字万用表二极管挡测其值为200多。这种测量判断方法是可以应用到所有智能机主板上的。
提示:Mstar芯片方案的BIST0和BIST1,对应MTK方案4片DDR中的A通道和B通道。另外,RTD芯片方案的DDR判断会更简单一些,以RTD2995为例,DDR分布在主芯片的顶部和左侧,常见故障现象为:开机无打印,几秒后显示图10所示的打印信息。在RTD芯片方案中,由于开机是没有初始化DDR这一步的,出现上述打印信息,有可能是引导程序自身发生故障,也有可能是顶部的DDR芯片问题。如果发现引导烧录不成功,那么就需要检查主芯片顶部的DDR芯片工作情况,检修方法跟Mstar方案-样;如果是主芯片左侧的DDR出故障,是不会影响开机的,故障现象会是卡在LOGO,此时可采用编程器RT809H的控制台命令对DDR进行检测,快速锁定故障部位。
3、DDR芯片故障现象及检修
常见的故障现象如下:(1)图像出现雨点状、线状干扰;(2)图像出现局部或大面积马赛克、花屏现象;(3)图像出现乱码或不同区域出现两幅或多幅相同图像,显示错乱;(4)图像出现花屏,并伴随机器有刺耳尖叫;(5)图像出现花屏,并伴随机器有卡死死机现象遥控按键均失灵;(6)整机开机慢,自动关机。检修方法:当出现上述现象时,首先对DDR以及解码主芯片进行补焊(此电路为高发热区域,虚焊情况较多),不过,补焊时要特别注意有些主解码芯片背面的中间部位是接地的,也是需要加焊的。补焊完后若还不行的,需对DDR供电及基准电压进行检测(这两个电压的准确值一般要求较高,即电压不能偏离过多,纹波不能太大),若这两个电压都正常,接下来就得检测DDR和主解码芯片之间的通讯是否正常。
一般来讲,DDR和主解码芯片的通讯线之间都是由排阻串接,那么就需检查排阻是否虚焊,是否变质。若这些也都正常,就需要检查DDR信号引脚的对地阻值,因为有很多印制PCB板存在过孔不通而引起DDR工作异常情况的(DDR和解码主芯片为BGA封装比较难处理,只有焊下检测)。
通常,若印制PCB板过孔不通引起的数据线切断,一般表现为图像局部花屏或干扰,但是可以看清整幅画面,且字符显示也是正常的,也不会引起不开机的;若地址线的过孔不通,往往会伴随大面积的花屏或干扰,一般很难看清整幅画面,也是不会引起不开机的;而控制线和供电、参考基准电压有故障,一般来说会导致严重花屏,甚至死机、不开机现象的。
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