調(diào)試不僅僅是要發(fā)現(xiàn)問題而且還要讓問題得到解決和消除。發(fā)現(xiàn)異常僅僅是起手第一步，之后是分析異常的本質(zhì)。然而，人往往有慣性的思維希望依賴過去的經(jīng)驗(yàn)快速地解決問題。然而絕大部分時(shí)候過去的經(jīng)驗(yàn)并不一定能很完美的解決一個(gè)現(xiàn)有的特定環(huán)境下的問題。只有掌握現(xiàn)象背后的原理，才能舉一反三。

 

一個(gè)很簡單的例子，在給高速數(shù)字芯片加去耦電容的時(shí)候，很多人都知道需要加“一個(gè)大電容和一個(gè)小電容”，問起原因有些人會說濾除電源系統(tǒng)上的噪聲。實(shí)際上即使直接采用電池供電（電源非常穩(wěn)定，沒有開關(guān)噪聲）的系統(tǒng)當(dāng)中，高速數(shù)字芯片附近仍然需要去耦電容，這些電容的存在是為了提高電源對芯片的瞬態(tài)輸出能力。

當(dāng)數(shù)字芯片的內(nèi)部時(shí)鐘邊沿觸發(fā)邏輯翻轉(zhuǎn)是需要在瞬間從電源吸取比較大的電流，這時(shí)需要電容來提供一個(gè)“本地”的瞬態(tài)電源，以克服電源到芯片之間導(dǎo)線上的寄生電感和電阻的影響。如果盲目的認(rèn)為電容總是用來濾除噪聲的，就會出現(xiàn)確實(shí)使用了兩個(gè)電容，但是卻用了比較長的導(dǎo)線布置在了遠(yuǎn)離芯片的地方之類的錯(cuò)誤。

 

在遇到調(diào)試問題的時(shí)候要睜大雙眼，同時(shí)也要掃除心理的惰性和對已有經(jīng)驗(yàn)的依賴，從客觀的角度分析問題。扎實(shí)的理論根基可以助人消除迷惘，同時(shí)利用從每一次的調(diào)試的機(jī)會也可以學(xué)到很多新的經(jīng)驗(yàn)和隱藏在背后的知識。

 

電路沒有正常工作，一般就要開始采取各種行動來探究它罷工 的原因。當(dāng)我打開示波器，萬用表，頻譜儀，信號發(fā)生器，可調(diào)電源；花費(fèi)半個(gè)小時(shí)拆解了機(jī)殼，卸下螺絲，焊上測試用飛線之后，有時(shí)候會發(fā)現(xiàn)輸入是正常的，電源是正常的，配置也是正常的，就是輸出不正常……

 

好像我能量到的其他地方都挺正常，但是信號進(jìn)入芯片/模塊之后，就再也沒有好好出來；我摸摸芯片，它默默的不做聲，可能會有點(diǎn)發(fā)熱，但是也只是比環(huán)境溫度高一點(diǎn)點(diǎn)。于是我開始想是不是這個(gè)芯片壞了，你用一個(gè)新的芯片替換它，但是電路仍然故我，保持罷工。
 

這時(shí)候有一種無名的怒火從我心中升起，我測量每一個(gè)測試點(diǎn)，看著各種電壓/電流/頻率/功率，但僅僅是盲目的測量，希望看到什么線索。但是所謂線索即所謂異常的現(xiàn)象，都是相對于正常的現(xiàn)象來說的，而心中焦躁憤怒的情緒往往使人無法集中注意力思考看到的現(xiàn)象和期望之中的區(qū)別。

 

情況更糟的時(shí)候，你會認(rèn)定是某個(gè)器件壞了，仿佛這就不是自己設(shè)計(jì)或者設(shè)備生產(chǎn)時(shí)的問題，而是元器件供應(yīng)商的責(zé)任。但是事實(shí)上，經(jīng)過出廠測試的商用芯片真正出現(xiàn)質(zhì)量問題的可能性并不是那么大，當(dāng)我反復(fù)測試芯片/模塊本身性能之后往往得到的就是“它工作正常”這個(gè)結(jié)論。

 

“世界上沒有不可思議之事，世界上只會發(fā)生可能發(fā)生之事。”

 

當(dāng)每個(gè)器件都工作正常，但是系統(tǒng)整體發(fā)生問題的時(shí)候，那只能說明在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候出現(xiàn)了問題。這種問題往往是因?yàn)閷φ麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行考慮周全和深入理解，或者是對元器件的工作原理和性能的了解還不充分。這個(gè)時(shí)候就更需要冷靜的心態(tài)，暫時(shí)放下抱怨和急躁才能找到那關(guān)鍵的一點(diǎn)靈光一現(xiàn)。

 

在很多時(shí)候，拿到剛剛完成貼裝寄回手上的新電路板，做的第一件事情往往是接通電路，看看有沒有預(yù)期的表現(xiàn)。在我剛剛接觸電路設(shè)計(jì)工作不久的時(shí)候，我在此時(shí)往往期待的是一個(gè)非常明確的表現(xiàn)，恨不得屏幕上立即顯示正確的結(jié)果；但是往往是一堆亂碼，甚至是什么都沒有。

 

在電路沒有被實(shí)際生產(chǎn)出來之前，我總是很希望自己的設(shè)計(jì)是天衣無縫，面面俱到的 ，所以對新設(shè)計(jì)的期待很高。總是所有跳過的調(diào)試階段直接觀察最終的輸出。好像最終輸出正常就表示電路沒有絲毫問題，而沒有正常的輸出往往會讓人覺得很失望。
 

實(shí)際上難以發(fā)現(xiàn)和處理的問題往往隱藏在完全正常的最終表現(xiàn)之后。當(dāng)我們看到一個(gè)符合預(yù)期的最終結(jié)果的時(shí)候，清晰的思路往往會被驕傲和慶幸占據(jù)而不再去關(guān)注不易發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)問題，抱著僥幸的心態(tài)說沒有什么問題了。實(shí)際上這種心態(tài)是內(nèi)心深處對自己設(shè)計(jì)的不自信，以及對解決未知問題的惶恐，急于試圖遮蔽自己的雙眼，對問題視而不見。

 

在最終輸出正常的情況下，即使發(fā)現(xiàn)了電路細(xì)節(jié)上有不符合自己預(yù)期的地方，我有時(shí)候仍然會想到要把錯(cuò)誤歸結(jié)到儀器使用的問題，焊接問題，未知的干擾源（比如電網(wǎng)干擾）甚至是宇宙射線的影響；生怕深入挖掘這個(gè)問題的時(shí)候會發(fā)現(xiàn)更多的問題使當(dāng)前的“正常”化為烏有。

 

有時(shí)候最終輸出結(jié)果是錯(cuò)誤百出的，完全不符合預(yù)期的；在這種時(shí)候反而給我們很多線索，只要抓住這些線索，分析產(chǎn)生現(xiàn)有輸出的原因，反倒很容易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的根源并且加以解決。