自制S3C2440(ARM920T)板,调试手记
到今天，我自制的S3C2440板终于运行起来了。记述一下整个调试过程。
焊接：
由于是BGA289封装，拿到板子后，本打算出钱找厂子焊的，后来问了一下每个引脚要0.5元，这一个芯片下来得140多块，想想比芯片还贵，觉得太不值了。此前，我看过一本关于手机维修方面的书，上面介绍了焊接BGA的方法，既然手工能焊，何必花那份钱，况且热风焊台也有，于是决定自己焊。其实BGA的焊接不算难，根据介绍，先在焊盘上涂上助焊剂，我用的这种助焊剂是贴片专用的，略微有点粘性，借助这点粘性，将2440对准放到焊盘上。由于之前做PCB的时候已经放置了定位标记，对准还算比较轻松(稍微歪一点,只要引脚大部分在对应焊盘内也是可以的)。之后就是开始焊接了。由于没有合适的固定架(之前买的小台钳也不知道放哪儿了:)，我直接把板子搭在烙铁底座放除锡棉的铸铁盒边上，中间架空。把热风焊枪的头去掉，温度调到3-4档，风调到1档，对PCB板进行整体预热，其间还用热风枪在板的背面吹，大概2分钟左右的时间，待整体预热差不多之后，将温度调高到4-5档之间，在2440周围适当的高度(2cm)上，集中预热，预热时摆动热风焊枪，不要一直对着芯片吹。1-2分钟之后预热完毕，进入焊接阶段，这时焊枪可进一步接近芯片，均匀加热，加热一段时间(20秒),芯片焊球熔化，观察芯片与板之间距离减小，芯片球脚变扁或成柱状，芯片四周高度一致，焊盘与焊球即已连接，这时，关闭加热，让热风枪继续吹着芯片自然冷却。
用上述方法共焊接芯片两块，损耗芯片一块，PCB一块，因为是第一次焊接，第一次焊接由于芯片一角高度太低，加热中打算用镊子抬高，一不小心把芯片掀了下来。想必芯片并未损坏，若有植锡板可以修复。第二片焊好后测试内存发现读写数据时，有一位始终为高，其余位正常，经查是第24位，怀疑是焊接问题(这块芯片焊完的时候，发现有个引脚好像还是个圆球，疑是未焊牢)。
测试：
昨晚焊完后，在网上搜索测试例程，没找到特别合适的。自己动手写了个简单的IO测试程序，axd显示加载成功，可是死活运行不了，即便是单步F8，程序也自己飞跑，程序计数器连续增长。当时以为直接加载到0x30000000 SDRAM，采用AXD CLI功能，设置SDRAM控制器，即可运行，但查阅了相关资料，按步骤设置也不行(也有可能是那个24位焊接问题导致程序错误引起的，目前还未试)。花了一晚上的时间，未果。今天来，又看了看2440 datasheet,发现当OM[0:1]=0时，为Nand自动加载，0x0地址为4K内部SRAM，复位后，Nand中的Bootloader被自动加载到这4K SRAM中执行。根据以往经验，程序应该通过Jtag下载到内部RAM执行，于是将RO地址改为0x0，再次下载，程序正常运行了！
之后，测试了SDRAM。利用别人的2440init.s初始化PLL,IO,SDRAM控制器。之后在main中向从0x30000000地址开始的区域循环写入数值，发现第24位总为1，由于手头没有示波器，向内存区交替写0x55555555和0xaaaaaaaa,用万用表测量数据线电压，发现除第24位外其余线都为2.16V左右(3.3V IO电压)。断电后，测量数据线对地电阻，除第24位外，均为18ohm左右，拆下晶振(晶振挡住了芯片的一条边，无法观察)观察，恰是焊接时怀疑未焊牢的引脚(这个引脚在球阵列的最外一排，可以看到),从芯片边上刷了些助焊剂，用热风枪带嘴吹该引脚附近，直至观察到连接形成。之后万用表测试、软件读写测试通过。
小结：
热风枪焊BGA可行，但是风险较大，尤其是管脚多而且近的芯片。但是，BGA焊接原理并不复杂，若能控制温度，相信可以焊接得很完美。计划购入一回流炉。
测试方法很重要，好的测试方法能快速地锁定问题。
