[参考译文] AFE031：AFE031 SPI 通信无法与 STM32 进行通信

您好、Midhul、

请允许我在明天和下周初有时间分享我的想法。  我可能会向您提出后续问题。

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

感谢您发送编修。
请抽出所需时间、如果您需要我方面的任何其他信息或说明、请随时联系我们。 我很乐意协助解答任何后续问题。

此致、
米德胡尔

您好、Midhul、

感谢您抽出宝贵时间、我一定会跟进任何问题、想法或调试步骤供您尝试。

此致、

Alec

您好 Alec、

我已经完成了所有 SPI 配置步骤并验证了数据字段、但 IC 仍然没有响应。 我还检查了硬件并确认所有电源均正确。 您对我接下来应该检查什么有什么建议吗？

此致、
米德胡尔

您好、Midhul、

您能否确认系统关断引脚 (SD) 的引脚 8？

此致、

Alec

您好 Alec、

是的、该引脚被设置为低电平。 在寄存器访问期间、DAC 引脚保持低电平。

以下是我使用的 SPI 帧结构：

typedef 联合体
｛
   uint16_t Spi_Data；//完整 16 位帧

  结构
   ｛
    uint16_t Data：8；// LSB（AFE 预期最后数据）
    uint16_t 地址：7;//中间位
    Uint16_t RW：1；// MSB
   }位;

uint8_t LSB[2]；// buf[0]= Spi_Buffer、buf[1]= LSB

} SPI_FRAME;

SPI READ 函数：

uint8_t AFE031_Uint8_t Read_Data (uint8_t reg)
｛
SPI_FRAME TX =｛0｝；
SPI_FRAME Rx =｛0｝；

tx.bits.rw = 1；//读取
tx.bits.Address =寄存器；
tx.bits.Data = 0x00；//虚拟

AFE031_COM Chip_Select ()；

HAL_SPI_TRANSMIT (&hspi1、TX.COM Spi_Buffer、1100)；
HAL_SPI_TRANSMIT (&hspi1、TX.COM Spi_Buffer、1100)；
HAL_SPI_Receive (&hspi1、rx.pci Spi_Buffer、2100)；

AFE031_COM Chip_Deselect ()；

返回 rx.bits.Data；
}

SPI 写函数:-  

void AFE031_uint8_t reg、Write_Data 值）
｛
SPI_FRAME TX =｛0｝；

tx.bits.rw = 0；//写入
tx.bits.Address =寄存器；
tx.bits.Data =值；

AFE031_COM Chip_Select ()；
HAL_SPI_TRANSMIT (&hspi1 Spi_Buffer、TX.SysConfig、2、HAL_MAX_DELAY)；
AFE031_COM Chip_Deselect ()；
}

我相信读取/写入功能和 SPI 模式配置是正确的。 我还测试了所有 SPI 模式、但器件仍然没有响应。 。 MISO 引脚始终保持高电平 。

3.1 配置 AFE031
配置 AFE 器件需要执行两个主要步骤。 首先、确保正确配置 GPIO。 在 AFE 器件上、设置了两个主要 GPIO：DAC 模式选择和系统关断。 这两个引脚都被拉至低电平。 也可将连接的所有其他 GPIO 拉至低电平。

下一步是通过 SPI 配置器件。 在软件示例中、该HAL_afe031Init()函数配置 AFE031AFE03x_Config.c、并在中定义。 以下步骤显示了为正确配置器件、需遵循的函数顺序：

1. 配置 GPIO
   a.设置 AFE 器件上的 SD 和 DAC 引脚。 需要将这两个引脚拉至低电平。
   b.软件示例函数： HAL_afe031_cfgGpio()

2. 配置 SPI
   a.针对 16 位字符配置 SPI 模块。
   b.软件示例函数： HAL_spi_cfg()

3. 在 AFE 器件上执行软复位
   a.0x14对复位寄存器进行写入。
   b.软件示例函数： HAL_afe031_softReset()

4. 启用偏置
   a.写入0x03 enable2 寄存器。
   b.软件示例函数： HAL_afe031_biasEnable()

5. 选择频带
   a.将 1 或 0 写入CA_CBCD CONTROL1 寄存器中的位。 如果写入 1、则 TX 和 RX 滤波器的频率响应将配置为 CENELEC B、C、D。如果写入 0、则将配置 CENELEC A。
   b.软件示例函数： HAL_afe031_bandSelect(1)

6. 清除所有中断
   a.0x00对 control2 寄存器进行写入。
   b.软件示例函数： HAL_afe031_clrAllInt()

7. 配置所有中断
   a.可以通过对 control2 寄存器进行写入来配置中断。 软件示例函数当前仅启用指示热过载的 T_flag。
   b.软件示例函数： HAL_afe031_cfgInt()

8. 启用 ZC
   a.将 1 写入 enable2 寄存器中的 ZC 位

尽管我遵循了完整的初始化序列、但 AFE031 仍然不通过 SPI 响应、且 MISO 引脚保持高电平。 似乎没有任何硬件问题、所有电源轨都正确。

对于我接下来应该检查的内容、您有什么建议吗？

此致、
米德胡尔

您好、Midhul、

感谢您提供深入的报告和跟进。  如果软件是按照数据表和支持文档中所述编写的、我很担心硬件连接问题。

您所使用的硬件是否基于 TI 的任何参考设计或 Booster Pack？  是否可以查看或交换有关硬件设置的详细信息？  如果您愿意、我可以提供我的电子邮件供您离线连接、因为这是一个开放论坛。   

我的专业知识更多地集中在硬件而非软件上、但我会尽我所能提供支持。  我的办公桌上有一个 AFE031 BOOST-XL EVM、我正在使用示例代码进行设置、因此我至少可以查看软件交互的行为方式。   

我们确实有客户成功使用具有 SPI 控制功能的 AFE03x 器件、因此从生产的角度来看、AFE031 不存在芯片错误或问题。  我们可以共同确定是否存在假设或不明确的通信方法。

此致、

Alec

尊敬的 Alec：

感谢您的回复和合作机会。 我很高兴离线继续讨论。 您能否分享您的电子邮件、以便我发送硬件设置的详细信息？

期待您的答复。

此致、
米德胡尔

您好、Midhul、

我已经通过 e2e 发送了申请/消息。

谢谢你。

此致、

Alec

您好 Alec、

对原理图审阅进行任何更新？

您好、Midhul、

我留出时间明天查看原理图和详细信息 (星期二)。

此致、

Alec

您好、Midhul、

我在几个需要进一步调试和调查的领域提供了指导：

1. SPI 时序可能很难实现。  默认 STM32 行为可能不是所需的行为。  应考虑以下几点：

• tCSh（CS 高电平时间） ：AFE031 在事务之间至少需要 50ns CS 高电平时间
• tCSD（CS 到数据有效） ：CS 变为低电平后、第一个位必须在特定时间内有效
• tSCK（SCK 周期） :最低时钟周期要求
• TSU（建立时间） 和 tH（保持时间） :数据设置和保持要求

您可以：  

• 使用示波器捕获 SPI 波形、并根据 AFE031 数据表时序图进行验证
• 特别注意 CS 到第一个时钟的时序和事务之间的 CS 置为无效
• 如果需要、在 CS 转换和数据传输之间添加显式延迟

2.验证 SPI 模式：

• 位顺序 ：确认 MSB 优先实施
• 字大小 ：AFE031 使用 8 位事务
• 时钟分频器 ：确保 SPI 时钟处于 AFE031 规格范围内（不会太快）
• 硬件与软件 CS 控制 ：STM32 硬件 CS 控制可能无法提供足够的时间

潜在问题 ：当基本模式 (CPOL=0、CPHA=1) 正确时、其他设置可能会影响通信。

您可以在 CS 置位和第一个时钟沿之间添加延迟。  请记住 AFE031 使用 8 位事务并确认 MSB。

3.确认并研究寄存器访问协议:

• 读取：MSB 设置为 1
• 写入：MSB 设置为 0

• // Example for reading AFE031 register
  uint8_t AFE031_ReadRegister(uint8_t reg_addr)
  {
      uint8_t read_addr = reg_addr | 0x80;  // Set MSB for read operation
      uint8_t rx_data = 0;
      
      // Manual CS control
      HAL_GPIO_WritePin(SPI_CS_GPIO_Port, SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_RESET);  // CS low
      
      // Small delay may be needed here (1-5µs)
      delay_us(2);
      
      HAL_SPI_Transmit(&hspi1, &read_addr, 1, HAL_MAX_DELAY);  // Send address
      HAL_SPI_Receive(&hspi1, &rx_data, 1, HAL_MAX_DELAY);     // Read data
      
      // Small delay before CS deassert
      delay_us(1);
      
      HAL_GPIO_WritePin(SPI_CS_GPIO_Port, SPI_CS_Pin, GPIO_PIN_SET);    // CS high
      
      // Ensure minimum CS high time
      delay_us(1);
      
      return rx_data;
  }

4.检查电源和复位：

• 上电序列：选中此项
• 复位时序：在初始化期间复位保持低电平足够的时间
• 初始延迟：上电和通信之间是否有足够的时间？

5.检查硬件:

• 检查 AFE031 实现方案的电压电平是否正确
• 适当的上拉/下拉电阻器
• 适当的电源去耦电容器
• 检查是否需要阻抗匹配电阻器、保持 SPI 布线较短

最好确定 AFE031 是否加电并根据其默认行为运行；您可以绕过内部 DAC 和 SPI 通信、并驱动 PA 或 TX/RX 部分以确认已知良好的运行情况。

此致、

Alec