Перейти к содержанию

Эрраты микросхемы (errata)

Ни одна сложная микросхема не выходит без ошибок. Производитель находит их уже после выпуска и публикует список — эрраты, или errata. В нём описано, что работает не по даташиту, в каких условиях и как это обойти. Не прочитав эрраты, можно неделями искать «ошибку в своей схеме».

Обновлено Редакция GAW

Эрраты (errata, в единственном числе erratum) — опубликованный производителем список известных ошибок кристалла: где поведение микросхемы расходится с даташитом. Ошибки находят уже после выпуска — у пользователей и при испытаниях, — и вместо переделки кристалла производитель сначала публикует описание и обходной путь.

Как выглядит запись в эрратах — на примере Raspberry Pi, которая включает их прямо в даташиты RP2040 и RP2350:

ПолеПример RP2350-E9
ОбозначениеRP2350-E9
Сутьповышенная утечка на выводах GPIO при включённом входе
Затронутые версиистеппинг A2
Условиявывод — вход, напряжение в неопределённой зоне между VIL и VIH
Проявлениеток около 120 мкА держит вывод около 2,2 В, внутренняя подтяжка вниз не помогает
Обходвнешняя подтяжка вниз 8,2 кОм и меньше или отключение входного буфера
Исправлениестеппинг A3

Степпинги и ревизии. Исправленные ошибки уходят в новые версии кристалла — степпинги. У RP2350 по даташиту это A2, A3 и A4; версию определяют по полю CHIP_ID.REVISION и номеру версии загрузчика. В A3 исправлены аппаратные ошибки, включая E9, а в A4 изменён только загрузчик. Поэтому первое, что делают при странном поведении чипа, — узнают его версию и смотрят, какие эрраты к ней относятся.

Примеры из RP2040. В эрратах RP2040 шестнадцать пунктов, от E1 до E16. Два касаются АЦП: E6 — на выводах АЦП цифровые входы по умолчанию не отключены, и их отключают программно; E11 — дифференциальная нелинейность резко возрастает на кодах 512, 1536, 2560 и 3584. Другие относятся к USB, DMA, сторожевому таймеру и загрузчику.

Как пользоваться эрратами:

  • Читать до проектирования, особенно для нового кристалла: ошибка может потребовать внешних деталей, как подтяжка 8,2 кОм у RP2350-E9.
  • Проверять версию кристалла на плате и в партии деталей — ошибки часто касаются только старых степпингов.
  • Следить за обновлениями: список дополняется, а у многих производителей он выходит отдельным документом рядом с даташитом.

Обзор RP2040 и RP2350 с их ключевыми эрратами — в разделе RP2040 и RP2350. Другие оговорки даташитов — типовые значения и предельно допустимые параметры.

Частые вопросы

Что такое эрраты микросхемы?

Список известных производителю ошибок кристалла — расхождений между поведением чипа и даташитом. Для каждой ошибки указывают, какие версии кристалла она затрагивает, при каких условиях проявляется и как её обойти. Raspberry Pi, например, включает эрраты прямо в даташиты RP2040 и RP2350 отдельным приложением.

Как узнать, какая у меня версия кристалла?

По маркировке или регистру идентификации. У RP2350 по даташиту степпинг читается из поля CHIP_ID.REVISION и версии загрузчика: A2 — первая массовая версия, в A3 исправлены аппаратные ошибки вроде E9, в A4 изменён только загрузчик. Эрраты часто касаются лишь отдельных степпингов.

Что такое ошибка RP2350-E9?

Ошибка степпинга A2: если вывод настроен как вход, а напряжение на нём между порогами нуля и единицы, из него вытекает ток около 120 мкА, удерживающий вывод около 2,2 В. Внутренняя подтяжка вниз с ним не справляется. Обход по даташиту — внешняя подтяжка к земле 8,2 кОм или меньше. В степпинге A3 ошибка исправлена.

Источники

  1. Raspberry Pi. RP2040 Datasheet (build-date 2025-02-20) — приложение с эрратами: RP2040-E1–E16 — каждая с обозначением, кратким описанием и обходным путём; среди них E6 — цифровые входы на выводах АЦП по умолчанию не отключены, E11 — пики дифференциальной нелинейности АЦП на кодах 512, 1536, 2560 и 3584, E9 — загрузчик не может загрузиться прямо в кэш, используемый как ОЗУ
  2. Raspberry Pi. RP2350 Datasheet — прил. C — степпинги A2, A3, A4 и их отличия, определение по CHIP_ID.REVISION и версии загрузчика; прил. D — эрраты; RP2350-E9 у степпинга A2: при включённом входном буфере и напряжении в неопределённой зоне вывод отдаёт ток утечки около 120 мкА и держит около 2,2 В, встроенная подтяжка вниз его не пересиливает; обход — внешняя подтяжка 8,2 кОм и меньше или отключение входа; исправлено в A3; в A4 изменения только в загрузчике

Нашли ошибку?

Смотрите также