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[参考译文] ADS114S06:数据表中缺少启动时序

Guru**** 2964790 points
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/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1645159/ads114s06-startup-timing-missing-from-datasheet

部件号: ADS114S06

我们有 4 块相同的电路板(相同设计,相同配置,相同的 FPGA 逻辑构建)。  大大简化了问题 — 在 2 块板上、ADC 正确启动、我们能够与它进行通信、而在另 2 块板上、ADC 无法进行通信。

我们相信我们已经将问题追溯到图 83 的时序图及其与 td (RSSC) 的关系。

基本上、器件复位后、数据表提到我们必须等待 td (RSSC)、然后才能发送第一条串行接口命令。  数据表并未规定 ADC 在复位后将在 td (RSSC) 后准备就绪、这符合我们的最初预期。  复位后、等待 1.25ms 时、两个不工作的 ADC 尚未就绪。  因此、我们认为需要 td (RSSC) 延迟加上一些额外的延迟。 这里有一些问题:

首先、td (RSSC) 至少列出 4096 个 tclk 周期。  这是否意味着可以保证 4096 个 tclk 周期足够?

其次、图 83(和 9.4.1.1)提到了 2.2ms 的延迟。  此延迟由 2 个部分组成:1)“内部振荡器启动“和 2)“内部配置“。  不过、没有说明这些与复位引脚及其时序的关系。  我们认为、复位后、不需要遵守第一个器件(启动内部振荡器)、因为内部振荡器不会复位。  但第二部分 (“内部配置“)确实需要进行。  我们不认为 td (RSSC) 是一个足够长的等待时间来让它发生。  所以,从这几个问题:

  1. “内部振荡器启动“使用了多少 2.2ms?
  2. “Internal Configuration“使用了多少 2.2ms?
  3. “内部配置“是否会在重置后发生(如我们所怀疑的那样)?

谢谢!

- Bill

 

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    哦、还有一个问题:

    图 83 还提到、5MHz 在该窗口期间轮询 RDY 时、SPI CLK 必须小于最大值的一半(因此<SPI)。  这是为什么?  如果我们不满足这一要求会发生什么情况?

    - Bill

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    嗨、Bill Argabright

    POR 和复位是两个不同的东西、因此将一个与另一个进行比较没有太大的价值。 例如、内部振荡器在复位期间不会关闭、因此复位后没有振荡器启动时间

    我想您提到了这一点、但请注意、td (RSSC) 是最短时间、而不是最长时间。 这意味着在复位后您能够与器件通信之前需要至少 4096 个 SCLK、但可能需要更多时间(请注意,不存在上限)。  

    您是否看到器件在复位后从未就绪的行为、或者不同器件只需要不同的时长? 如何确定器件何时准备就绪、您只是发送命令并等待响应?

    关于 POR 期间的 SCLK 问题:与许多规格一样、这只是器件的设计方式。 违反此规格意味着在此期间您可能无法从 ADC 获得正确的响应。 因此、器件可能已准备就绪、但您可能没有意识到、或者您可能会得到误报。

    -布莱恩

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    你好、Bryan!

    因此 4096 个时钟周期是不够的、并且没有最大值、我认为这是个问题。  td (RSSC) 是 复位后开始与器件通信所需的时间。  这 不是 器件就绪(RDY 位/STATUS 寄存器位 6 变为低电平)之前所需的时间。

    我们看到的问题是(在 4 个电路板中的 2 个电路板上)即使在复位后等待~5000 个 fclk 周期(比所需的 4096 大 25%)、RDY 位(状态寄存器位 6)仍然没有就绪。  并且由于我们在重试之间(可能错误地)将复位置为有效、因此我们始终无法看到 ADC 准备就绪。  我们在这里简单地等待更长时间 — 3ms 即可解决问题。  但没有最大时间(不能保证 4096 个 fclk 周期)。

    因此、我尝试了解复位与 ADC 就绪(RDY 位/状态位 6 变为低电平)之间的预期时序是多少。

    我们的首选解决方法是、在重置后:

    • 等待~5000 个 fclk 周期
    • 开始轮询以设置 RDY 位(状态寄存器位 6)
    • 在_____秒后超时(或重试)并发出错误。

    在轮询 RDY 时、我们应该等待多长时间、然后才放弃并发出错误消息?

    我怀疑数据表中至少列出了 4096 个 fclk 周期、因为它告诉我们我们必须至少等待该时间。  换言之、它保证在 4096 个 fclk 周期内准备好进行通信 — 也就是说,4096   个 fclk 周期实际上是最大值、因此我们必须至少等待该时间。  您能否仔细检查一下这是否准确?

    - Bill

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    尊敬的 Bill Argabright:

    感谢您澄清情况。 我会注意到、规格提供了器件就绪后必须等待的最短时间、但可以更长。 所以我不知道你是什么意思“实际上最大“在你的最后一篇文章。  

    如果可能、我已在内部联系、以了解我是否可以获得更多信息与您分享。 但我们可能没有表征最长时间、这就是为什么数据表中未包含该时间的原因。 预计这需要几天时间

    -布莱恩

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    我认为最小值 4096 是告诉用户 (ME) 等待多长时间、而不是描述设备本身的工作方式。

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    尊敬的 Bill Argabright:

    当然,我认为这是一个公平的陈述。 它只是不告诉你,你需要完全等待那么长,而是你需要等待至少那么长

    我已内部联系以获得更多信息、但尚未听到任何消息。 如果我了解更多信息、我将在下周跟进  

    -布莱恩

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    太棒了、谢谢!

    为了重申我也需要回答的另一个问题 — 图 83 展示了在 ADC 就绪(RDY 位/状态位 6 变为低电平)之前 2.2ms 等待时间的两部分:

    1. “内部振荡器启动“使用了多少 2.2ms?
    2. “Internal Configuration“使用了多少 2.2ms?
    3. 通过 RESET 引脚复位后是否会发生“Internal Configuration“?

    对于#3、我们认为是这样的、因为在复位后等待 1.25ms(比所需的 td (RSSC) 延迟时间长~25%) 对于我们检查的 4 个器件中的 2 个而言不足够 — 在此时间之后 RDY 位仍为高电平。

    - Bill

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    尊敬的 Bill Argabright:

    「我知道,我知道你想要我。 到目前为止、我还没有听到任何消息、因此我将在星期一 Morning 再次向他们发送 ping

    -布莱恩

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    尊敬的 Bill Argabright:

    还有两个问题:

    1. 我是否可以假设您始终使用内部振荡器、即您未向 ADC 提供外部时钟? 考虑到您提出的问题、这似乎是合理的、但我想确保这一点、因为我知道您无法分享您的原理图
    2. 为了澄清一点、您只讨论使用 RESET 命令或 RESET 引脚复位器件、即我们不讨论上电复位 (POR)? 因此、当系统首次上电时、您需要等待 2.2ms、然后才能开始与器件通信、一切都正常。 然后、在稍后发送复位命令或切换 RESET 引脚、然后在 4096 个时钟之后、RDY 位仍为高电平? 只有在等待 1.5ms 到 3ms 后、您才会一直看到 RDY 转换为低电平? 再次、只是尝试确认、因为至少原始帖子显示 
      简化了问题 — 在 2 块电路板上、ADC 正确启动、我们可以与它进行通信、而在另 2 块电路板上、它没有。
      在我看来、这意味着启动 (POR) 问题、而不是通过命令或引脚重置的问题(两个时序不同)

    -布莱恩

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    1. 是的、我始终在使用内部振荡器
    2. 完整的上电序列如下所示:
      • 通电
      •  配置 FPGA 时、ADC IN 保持在复位状态(FPGA 输出为高阻抗、ADC 复位引脚上有一个下拉电阻)
      • 上电~1.5s 后、FPGA 会进行配置并尝试与 ADC 通信(这远长于所说的 2.2ms)
      • FPGA 释放复位、等待~1.25ms、读取 RDY 位的状态寄存器
      • 如果 ADC 未就绪(RDY 位仍为高电平)、它会再次复位 ADC、并再次尝试上述步骤。
      • 尝试执行上述 2 个步骤 3 次、如果 ADC 仍然不是 RDY、则会失败。

    这肯定不是 POR 复位问题、因为我们正在等待一个有效周期(1.5 秒)。  因此、图 83 中的 POR 步骤必须在“常规“复位(即来自 RESET 引脚或 RESET 命令)之后发生、这可能只是在 “内部配置“期间寄存器设置回其默认值。

    否则、我不知道如何解释这样一个事实:(在 4 块电路板中的 2 块上)即使在等待 1.5s POR 后、ADC 也未就绪(即 RDY 位仍为高电平)、然后在复位后~5000 个 fclk 周期(比所需周期多出 25%)。

    - Bill

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    尊敬的 Bill Argabright:

    感谢您提供此信息

    您能否尝试在上电(而不是低电平)期间将 RESET 引脚保持在高电平、看看这是否会改变行为?

    此外、一旦您能够从器件(即其就绪)读取数据、就可以尝试切换 RESET 引脚、以查看 RDY 引脚是否在 4096 个 SCLK 后下降至低电平。 换句话说、请尝试将 RESET 引脚与 POR 去耦、并查看是否所有器件在只是切换复位时都以大约 4096 个 CLK 的速率进行响应

    -布莱恩

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    目前、方向是默认将 ADC 保持在复位状态、直到 FPGA 就绪。  这样、FPGA 就控制一切。

    此外、一旦您能够从器件中读取(即器件就绪)、就可以尝试切换 RESET 引脚、查看 RDY 引脚是否在 4096 个 SCLK 后下降至低电平。 换句话说、请尝试将 RESET 引脚与 POR 去耦、并查看当您只是切换 RESET
    时是否所有器件都以大约 4096 个 CLK 的速率进行响应

    由于电路板已发货、我将在一段时间内无法对此进行测试。  不过、如果这确实有效、则意味着在 RESET 和 POR 之间建立连接。  类似地、POR 功能会保持关闭、直到 RESET 引脚在上电后首次变为高电平。

    您是否可以通过某种方法确认这实际上是在芯片设计中进行的(并应在数据表中添加注释)?

    这将为我们回答这个问题、我们将满怀信心地等待图 83 中提到的 2.2ms、这样就足够了。

    - Bill

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    尊敬的 Bill Argabright:

    我将与我们的团队联系以获取他们的反馈、因为您目前无法尝试

    -布莱恩

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    尊敬的 Bill Argabright:

    我离开办公室了一段时间、实际上直到昨天、我仍在等待我们内部团队的反馈、感谢您的耐心

    在器件上电时保持 RESET 为低电平基本上不允许内部 POR 例程启动。 因此、当您最终释放复位时、仍需要等待 POR 所需的 2.2ms。 此时间可以更短、因为内部发生的事情之一是内部振荡器正在进行初始化、使得其频率在此期间可以变化。 2.2ms 是您需要等待的最长时间、但理论上它可能更短

    如果您在上电周期内将 RESET 保持为高电平、然后在等待 2.2ms 后切换 RESET、则只需等待 4096 个 tCLK 周期、复位在该点之后生效

    -布莱恩

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    这就是我想的情况。  我强烈建议更新数据表、以便在您的最后一条消息中说明有关复位、上电和 2.2ms 等待期之间关系的注释。

    谢谢!

    - Bill

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    尊敬的 Bill Argabright:

    是的、数据表的编写人员已经知晓、在下一个修订期间、此信息会进行更新

    但我不知道什么时候会这样

    -布莱恩