Q: 我正在使用BQ7694003设计13s BMS。我在写入BQ寄存器时遇到了问题。IC在第9个周期未给出ACK。在第9个周期内，SDA线未拉低。之前提过相同的问题:https://e2e.ti.com/support/power-management/f/196/t/323329，但未指出解决方案或原因。我更换了BMS IC，但问题仍未解决。
我已研究了http://www.ti.com/lit/zip/sluc583 和应用注释http://www.ti.com/lit/pdf/slva626上给出的代码，并据此自己编写了代码。
在我的I2C设置中-
主机 MCU -> 主站（始终）
BQ76940 ->从站（始终）
我认为此设置正确，因为BQ不会生成SCL，因此其在任何情况下（tx或rx）都不可能是一个主站。因此，它将始终是从站，而MCU将始终是主站，因为它会生成SCL。我的理解正确吗？
转到I2C软件。为了解释我的软件流程，我将考虑CC_CFG寄存器的示例
BQ_addr = 0x08 or 0000 1000
CC_CFG : addr = 0x0B or 0000 1011
data = 0x19 or 0001 1001
CRC = 0x89 or 1000 1001
CRC 多项式: x8 + x2 + x + 1 = 1 0000 0111
CRC计算依据： BQ_addr(8bit) | CC_CFG(8bit) | DATA(8bit)
0000 1000 | 0000 1011 | 0001 1001
由于CRC多项式的幂是8，因此在上述二进制数后附加了8个零，然后计算出CRC
对于上述情况，我得到作为CRC的0x89。
然后将整个I2C帧发送到BQ。BQ接收到每个字节后都会发送一个ACK。帧格式为
START | SLAVE_ADDR(7)+W(1) | REGISTER_ADDR(8) | DATA(8) | CRC(8) | STOP
（n）->表示位数
SLAVE_ADDR + W = 0001 0000（BQ_ADDR左移1位）
REGISTER_ADDR = 0000 1011
DATA = 0001 1001
CRC = 1000 1001
SLAVE_ADDR是左移1位的BQ地址。该字段的第8位为零，表示主站处于传输模式（MT模式）。因此，主站会将数据写入从站的寄存器。
现在的问题是，在SLAVE_ADDR + W. SLAVE_ADDR + W字节成功发送之后，BQ在第9个周期没有发送ACK，但BQ在第9个周期给出了NACK，且SDA未被拉低。
下述我在BQ IC的不同管脚上观察到的电压读数-
（所有电压均处于WRT接地）
TS1 = 0.0 V （启动后）
TS2 = 20.2 V
TS3 = 36.4 V
CAP1 = 3.28 V
CAP2 = 23.7 V
CAP3 = 40.01 V
REGSRC = 18.4 V
VC5X = 20.4 V [C1,C2,C3,C4,C5]
VC10X = 36.7 V [C6,C7.C8.C10]
BAT = 53.2 V [C11,C12,C13,C15]
PACK+ = 53.3 V
我使用了3个10k NTC热敏电阻，每个热敏电阻都焊接在TS1-gnd、TS2-VC5X和TS3-VC10X之间。我按下启动按钮时，TS1电压升至2.7V。此外，连接电池后会施加启动信号。BQ启动后开始I2C通信。
我还使用了3.3-5v双向逻辑电平转换器来实现5V MCU和3.3v BQ IC之间的安全正确通信。
那么，导致该问题的原因是什么呢？为什么BQ不发送ACK？（PS：我无法使用EVM电路板，因此不要要求在EVM上测试I2C）
A：看来您可能已使用未移位的地址计算了CRC：0000 1000 | 0000 1011 | 0001 1001
如果使用发送到设备的实际字节（0001 0000 | 0000 1011 | 0001 1001）进行计算，则CRC应该为0x7A
Q: 在那种情况下，在发送CRC字节后我是否会获得NACK？为什么即使发送正确，我在SLA + W字节之后也收到NACK?
A: 要真正排除错误，您需要使用示波器捕获波形。您应该在电平转换器的BQ76940侧捕获波形。
Q: 问题解决了！
经过数周的调试排错，我终于实现了BMS与MCU的通信。因此，我将发布检查清单、待办事项、预防措施和调试步骤
我的设置是：
MCU: Arduino Promini（5v版本）
BMS: BQ7694003（3.3v版本）
电池组：13-15秒可配置
硬件调试
1. 从原理图开始，请确保遵循与BQ相关的数据表和参考设计。我发现TIDR773和TIDA00792非常有用。TIDR使用P-ch MOSFET进行平衡，而TIDA00792使用N-ch MOSFET进行平衡。您可根据自己的偏好进行选择。这两种设计的其他方面在概念上都很相似。
2. 如需要，确保将电容器靠近ic管脚放置。使负载电路远离敏感的数字电路，以最大限度地减少耦合到数字电路中的噪声。
3. 完整的接地用PCB层将大大降低噪声。
4. 尽管BQ被设计为处理随机的电池连接，但为安全起见，请先让电池接地，然后再插入电池1，插入电池2，再插入电池3，依此类推，直到插入最后一个电池。
5. 保持I2C轨迹短，并确保两者之间没有太多的电容耦合。这种耦合会导致I2C通信过程中的位识别错误
6. 使用开尔文连接进行R_sense连接。这会产生更好的CC结果。https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/optimize-high-current-sensing-accuracy.html
7. 切勿忘记I2C的上拉电阻！否则整个通信将出现故障。通常来讲，上拉使用4.7k-10k电阻。这是有关I2C通信基础知识的优秀指南。
8. 如果你和我一样，BMS和MCU之间存在逻辑电平差异，请使用逻辑电平转换器。就我而言，尽管5v MCU能够从3.3v BMS读取，但它错误地读取了一些寄存器。因此，为避免这种情况，请使用逻辑电平转换器。https://learn.sparkfun.com/tutorials/bi-directional-logic-level-converter-hookup-guide/all .就我而言，BMS HIGH（最大值）和MCU HIGH（最小值）仅相差0.1v。因此，我只能依靠运气来正确识别I2C信号。
9. 现在最重要的是，请检查数据表并验证以下管脚上的标称电压读数。
TS0, TS1, TS2
CAP1, CAP2, CAP3
V5X, VC10X, BAT
REGSRC
REGOUT
CAP1 - GND = 3.3V
CAP2 - VC5X = 3.3V
CAP3 - VC10X = 3.3V
REGOUT = 3.3V
如果所有这些管脚上的电压读数均正确，则您可不必担心！您的硬件没有问题。
10. 也要连接NC管脚！另外，如果未使用热敏电阻，则通过10k电阻器将相应的TSx管脚下拉至GND。
11. TS1管脚上需要启动信号以唤醒BQ76940IC。不要指望IC自行唤醒：)
12. 将BQ的ALERT管脚连接到MCU的中断管脚。这将帮助您快速识别和清除故障
软件 调试
1. 确保所有的管脚声明和ISR均已设置并正常工作。逐个调试整个代码。请勿一次调试1000行代码。
2. 如要测试I2C通信，请首先运行I2C扫描器代码以找到BQ IC。这需要立即完成两件事——您可以验证BQ IC的I2C地址，此外，如果设备响应，则可以确保设备仍在运行！
3. 在MCU识别出BQ后，请测试I2C读写功能。（可选）读取BQ设备的所有寄存器并记录下来。
对于所有Arduino狂热粉丝，请使用Wire（）库。读取顺序是-
/* READS 1 BYTE */
byte registerRead(byte regAddress)
{
Wire.beginTransmission(bqI2CAddress);
Wire.write(regAddress);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(bqI2CAddress, 1);
return (Wire.read());
}
/* READS 2 BYTES */
int registerDoubleRead(byte regAddress)
{
Wire.beginTransmission(bqI2CAddress);
Wire.write(regAddress);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(bqI2CAddress, 2);
byte reg1 = Wire.read();
byte reg2 = Wire.read();
int combined = (int)reg1 << 8;
combined |= reg2;
return (combined);
}
4. 查找数据表以查找您的BQ IC是否启用了CRC。如果未启用CRC，则可以使用常规I2C通信协议直接写入BQ寄存器。如果启用了CRC，则必须计算CRC并将其发送给BQ，否则它将不接受对其寄存器的任何写入请求。
再次，德州仪器在I2Chttp://www.ti.com/lit/an/slva704/slva704.pdf上有一个超级有用且简单的指南
/* Write without CRC */
void registerWrite(byte regAddress, byte regData)
{
Wire.beginTransmission(bqI2CAddress);
Wire.write(regAddress);
Wire.write(regData);
Wire.write(0x7A);
Wire.endTransmission();
}
/*Write with CRC*/
void registerWriteCRC(unsigned char regAddress, unsigned char regData)
{
uint8_t values[3] = { (bqI2CAddress << 1), regAddress, regData };
uint8_t crc = calc_crc(values, 3);
Wire.beginTransmission(bqI2CAddress);
Wire.write(regAddress);
Wire.write(regData);
Wire.write(crc);
Wire.endTransmission();
}
unsigned char calc_crc(unsigned char *ptr, unsigned char len)
{
unsigned char key = 7;
unsigned char i;
unsigned char crc = 0;
while (len-- != 0)
{
for (i = 0x80; i != 0; i /= 2)
{
if ((crc & 0x80) != 0)
{
crc *= 2;
crc ^= key;
}
else
crc *= 2;
if ((*ptr & i) != 0)
crc ^= key;
}
ptr++;
}
return (crc);
}
对于BQ769x0，CRC多项式为x^8 + x^2 + x + 1。答案是7。https://www.digikey.com/eewiki/display/microcontroller/CRC+Basics
随时了解CRC计算的步骤。另外，使用CRC时的传输序列和CRC计算有些不同，因此请确保查看数据表以了解更多详细信息。
通过发送的字节计算CRC
5. 确保将接收的字节转换为实际值（伏特、安培等）。查找数据表中的公式。正如我之前提到的，你得像喜欢摇滚乐一样！编写软件将涉及很多
位触发和“撞头”情况。您必须让自己适应HEX、DEC和BIN的世界
6. 要检查写入功能是否起作用，只需将一个值写入寄存器并回读该寄存器。如果您的MCU读取的值与您先前写入的值相同，则写入功能起作用，读取功能也起作用！
7. 设置时，请确保清除XREADY位。这样做可以在BQ Ic遇到某些问题（例如过多的系统瞬态）时可帮您识别事件。
