2002年春天，我的公司动手开拓新一代税控收款机(fiscal cash register)大约一年的韶光；所谓的税控收款机须要经由营运所在地确当局主管机关认证，并且符合干系的制造规格以及运作模式规范。常日主管机关会核发给收款机供货商一张期限三年的发卖容许证，在期间内，供货商不能对硬件或韧体进行任何修正，有任何改变都须要重新认证，这不仅花韶光也会产生额外本钱，以是我们须要确保我们的设计没有潜在问题。
在某个长周末的前一天，每个人都很愉快地期待放假；不过大约中午的时候，生产部门关照我们有一款收款机的主板在测试中涌现问题，有超过一半的板子连初步基本测试都无法通过，也便是组装后的第一道测试程序。
过去这种测试失落败案例常日是零件安装的问题，例如在组装过程中没有装好或是破坏；但是这次统统看来都很OK，我们的一个同事检讨了电路板上的零件，都没有看到问题。于是我们的第二个想法是，测试机台可能坏了；而我们把稳到，有的时候同一块电路板再试一次就会通过测试。在贯串衔接示波器并进行多次考试测验后，我们创造问题的根源在于一颗可程序化逻辑芯片(GAL16V8)，它不能总是把关键讯号传播至其他芯片。
乍看之下问题彷佛很明显──那颗通用逻辑数组(GAL)组件在焊接前没有进行编程，或者是包含了缺点的内容，因此无法精确运作。但是当我们把一些GAL组件拔下来检讨，创造它们的内容都是精确的，也都通过了测试向量程序，但是在电路板上就无法运作…是零件本身的问题？由于我们在其他不同型号的收款机上也用同样的零件，以是我们决定去检讨其他的电路板，但只创造个中有一款涌现相同的症头。
于是我们准备了一个特殊版本的故障电路板──配备GAL组件插槽，然后网络不同版本的GAL芯片开始测试；在几分钟之后，我们创造只有一个最新版的GAL组件会导致问题──这险些是不可能的，一颗被妥善编程的GAL组件，在编程器中以特殊准备的测试向量进行测试，有一半的韶光却无法顺利运作？
剖析了组件运作中的电路板配置，我们把稳到该GAL组件只会在扮演地址译码器的功能时出问题；当GAL组件在电路板上的功能是多任务器与译码器时，问题就不存在。这个创造阐明了为何只有两种采取了新款GAL组件的电路板有问题，但我们还是要找出电路板有时候无法通过测试的缘故原由所在。
我们将电路板与测试机台贯串衔接，在重复测试中不雅观察GAL组件的电源；事实证明，只有在重新开始测试前将GAL上的电源降到1V以下时(较旧版本的GAL组件是2V)，电路板才能通过测试。这意味着收款机在这样的条件下无法运作，也便是如果有人很快关闭收款机又很快打开，这种情形就可能会发生。在一个快速的开关机周期中，GAL组件的电压不会降到1V之下，收款机就会挂点。
为了可靠地在生产测试中仿照这个问题，我们准备了一个特殊的测试电路，并将我们对GAL行为的不雅观察奉告制造厂；在此同时，我们还得准备好一个补救方法，把GAL组件「修理好」，不会再涌现相同的故障。经由多次考试测验之后，我们创造只要(在通电后)改变GAL组件的输入状态，就足以让它规复正常运作。我们小修正了电路板；该GAL组件有一个闲置的接脚，我们将之与微掌握器的重设讯号链接。生产部门现在该当可以连续进行组装了。
几个星期之后，我们收到了GAL组件制造商对付该组件涌现奇怪行为的可能缘故原由；最新版本的GAL组件内部构造有过优化，再加上一些其他更动，改变了其内部电路的重设阈值，这可能是让我们的电路板发生问题之缘由。我们从这件事学到的教训是：单一零组件的改进，不一定会让全体系统设计也随着改进。
在另一篇文章中，我会再跟读者们分享我们碰着的另一个收款机电路板问题，敬请期待！
