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[参考译文] LMK04821:SPI 读取/写入问题

Guru**** 1637200 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK04821
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/1338755/lmk04821-spi-read-write-issue

器件型号:LMK04821

 芯片   正常 以 3.3V 的电压供电。SPI 通信 失败。        FPGA 和 LMK04821之间只有电阻器、 不含 任何 其他 元件。

 LMK04821   由  FPGA 控制、 CSn 不能  拉 高。  将     CSn 上的端接电阻更 改为 1K 并 将   到  LMK04821 的距离缩短为 1cm 并不  能解决  问题。  FPGA 和 LMK04821 共享 公共 接地。 测量结果 显示:

1.  系统在  没有 FPGA 负载的情况下上电时、     FPGA 的引脚状态 为 弱 上拉。 测量      电阻两端的电压时、     LMK04821 侧的电压 为 1.56V、    FPGA 侧的电压  为 2.10V 、因此      CSn 引脚的输入电流 为 540uA。
当  FPGA  加载 且  SPI 接口 保持   默认 状态 而不 发送 数据时、 将 CSn 引脚驱动 为  高 电平 会导致      LMK04821 侧的电压 为 1.62V 、  FPGA 侧的电压  为 3.30V、      CSn 引 脚的输入电流 为 1.68mA。
3、 在  第二个 测试 条件下、          通过  复位 管脚多次尝试复位 LMK04821芯片 、同时 监控       LMK04821 侧的 CSn 信号线。  但是、 没有任何 变化。  根据     关于  CSn 引脚 电流的数据表、 CSn  只能  作为 输入 接口、   最大 电流 为 ±5uA。  不过、  实际 测量值  与  数据表相差   数百 倍、 表明      CSn 处于异常功耗状态。

鉴于  LMK04821 只 需 稳定的 3.3V 电源 以及        RESET 引脚上持续的高电平或低电平 即可 正常 运行           、是否有可能出现上述错误状态、        解决 该 问题的最佳方法是什么?

此外,在正常运行(端接 电阻22欧姆,SDIO 上拉电阻4.7K 到3.3V )时, SCK 高压仅为2V。SDIO 无法保持低电平。

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    您好!

    我明天会回到你的身边。

    此致、

    将会

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    您好、Will

      请尽快回复。 这是一种紧急情况

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    您好!

    您是否能够在多个器件上重现此问题或完成任何 A-B-A 交换测试?   

    此致、

    将会

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    您好、Will

    所有器件的波形都具有相同的行为。 SPI 写入/读取失败。

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    您好、 、这篇问题评论有任何更新吗?  

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    好的、 、您想在此分享一下评论吗? 期待您今天的答复。

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    Ben、您好!

    您的硬件上似乎有问题、从而导致了此问题。 我也对提供的波形感到困惑。

    1.为什么要上拉4.7kΩ? 如果您看一下原理图中包含 MCU (MSP430)的 LMK04832-SEPEVM、电路板上没有组装上拉或下拉电阻器。 此外、提出该问题似乎主要是 LMK04821的总线和 FPGA 之间的电阻设置问题。

    2.为什么 CSn 引脚上会灌入这么多的电流? 只有当器件断电或断开时才会出现这种情况?

    3.示波器捕获中的不同波形代表什么?

    4.您是否遵循了第25页中所述的正确计时要求? 例如、在开始读取/写入之前、CS 引脚是否处于高电平。

    4.我还建议与 FPGA 团队沟通、以了解他们正在发送的数据、并确保线路设置正确(这也将一点与点1联系起来)。

    希望这对您有所帮助!

    祝你好运!

    安德烈亚

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    嗨、Andrea

    1. 数据表中建议使用4.7K 上拉电阻。 作为 3线模式下的 SPI、需要使用 SDIO 作为输出(开漏模式)的上拉电阻器。

      事实上,我们以前试过 SDIO 推挽模式(移除4.7K ),它也不起作用。

    2.我也很困惑是什么原因导致了这个问题。 CS 引脚上拉为4.7K 至3.3V。 我想知道是否有建议的上拉电阻器值。

    我们尝试了一款全新的电路板(切断除了 FPGA&LMK04821之外的所有组件的电源)、它以前从未通电、但也无法正常工作。

    3.很抱歉我以前没有说清楚。 在第一张图片中、

     1 (黄色波形):SPI SCLK   如图所示, SPI SCLK 高电压只有2V。 我们已检查电源、正确。

    另外、当我们移除22欧姆电阻时、FPGA 侧的波形是正确的。 连接到 LMK04821后、会出现问题。

     2 (蓝色波形): SDIO 数据  如图所示, SDIO 不能保持低电平。

    第二幅图片中是数据波形、第三幅图片中是 SCLK 波形。

    4.满足时序要求。 仅当写入/读取操作,CS 保持低电平时。

    如图所示,我们打算写入0x000(adress)、0x80(data ),即000 0000000000000 10000000。

    但 SDIO 无法保持低电平至 GND,、它可能会导致写入错误。

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     SPI SCLK、SDIO 和 CS 引脚的标称高阻抗。 您看到的结果表明、典型操作的电流异常高。 这表明器件已损坏、未完全启动、或 以其他方式进行电气连接、 从而导致大量电流灌入通常为高阻抗输入引脚。

    • 检查电源引脚、并确保实际为所有引脚供电。 有12个输出电压、所有12个输出电压都需要是3.3V。
    • 检查原理图或布局、确认网络上没有意外短路。
    • 检查器件在电路板上的方向。 我至少看到过一次因器件旋转90°而引起的失控效应。
    • 检查复位引脚电压、确保引脚在电源电压的中间范围附近没有振荡。
    • 再次从电路板上移除22Ω 电阻器、并检查 LMK04821侧 SCLK、SDIO 和 CS 引脚的引脚电压。 是否有3.3V 或 GND 以外的偏置电压? 这将会出乎意料。
    • 检查 3线 SPI 是否不会导致可能导致损坏的总线冲突。 如果您尝试执行回读事务(地址的第一位为高电平) 、并且  FPGA 接口在16位数据后仍在主动驱动 SDIO 线路、 您可能会产生总线冲突、其中 FPGA 驱动器将电流推入 SDIO 引脚的开漏级。 您的配置是否使用3线 SPI? 如果不是这样、是否确定在执行任何回读之前在初始化期间在寄存器映射中设置了 SPI_3Wire_DIS=1? 如果无法做到、是否也能确保在 SDIO 引脚上使用来自 FPGA 的开漏信号?
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    您好、Derek

    我想知道点是否表示 pin1。 它会在我们旋转器件90°时正常工作。  但点不表示引脚1和引脚2

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    根据我们在封装和组装数据库中的顶部标记元数据、点是 pin1标记-封装雕刻是相对于引脚1标记点顺时针旋转90°的。 这个点也应该与封装下方的热 DAP 上的倒角对齐、但是我看到它在数据表上被标记为"可选"、所以它可能不存在。

    清除:引脚1应 位于下面圈出的位置。 我旋转了封装图像、以便使左上角的引脚1标记朝向正确方向、从而使其与数据表中引脚排列图中提供的俯视图匹配(位于以下旋转图像的右侧)。

    请再次确认、您完全可以确定、引脚1位置与上面图片中描述的点或倒角 DAP (在器件底面)不对应?

    如果引脚1确实位于器件上的错误位置、我们还需要执行其他重要步骤来确定这是否是真正的器件、如果是、则确定潜在的影响范围。