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[参考译文] ADS8568:具有并行通信的杂散忙信号

Guru**** 2612025 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8568

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/678899/ads8568-spurious-busy-signal-with-parallel-communication

器件型号:ADS8568

大家好!

我有一个配置为硬件模式的 ADS8568定制板。 我使用微控制器生成的 PWM 触发覆盖;所有4个 CONVST 引脚接收相同的信号。

在我的固件中、我检查两个连续的繁忙 下降沿之间的延迟、我注意到有时延迟远低于 PWM 周期。

通过使用示波器分析问题、我注意到存在与任何 CONVST 无关的杂散 BUSY 信号(CONVST 很干净且陡峭、因此不是由该信号上的噪声引起的)。 调试这个问题、我注意到这些"尖峰"的频率与读取频率有关。 例如、读取所有4个通道时、我将每10秒出现一次杂散繁忙。 如果我在繁忙的下降沿之后没有读取任何内容、我将不会得到虚假的繁忙。

为了进行测试、我使用的是慢 CONVST (50Hz)。 如前所述、ADS8568处于 HW 模式、并行接口。

有什么想法吗?

谢谢

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    Massimo、您好!

    您能否获得包含用于 CONVST、BUSY、/CS 和/RD 的示波器的屏幕截图? 最好也有 一个额外的放大屏幕截图、也请上传您的原理图。 谢谢。

    此致

    戴尔

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    您好 Dale、

    下面是几个屏幕截图。

    蓝色波形是一个"软件触发器";固件在检测到一个相对于前一个中断具有短延迟的占线中断时生成一个脉冲。

    黄色波形是 CONVST 信号。 紫色线是 BUSY 信号。

    如您所见、CONVST 升高、ADC 按预期生成 BUSY 信号。 ~200us 后会生成伪波 BUSY 信号、同时 CONVST 仍然为高电平。 (固件检测事件并生成蓝色脉冲)。 ~400us 后会生成另一个神经瘤忙音。 如上一帖子中所述、CONVST 周期为20ms。

    蓝色波形同样是"软件触发器";在杂散忙后生成(此处未显示)。

    紫色波形是 NCS 信号。 所有4个通道均已读取、具有4个16+16位突发。 读数始终在忙中断~2us 后启动。 完整的中断例程大约需要10us 才能完成;只是要指出、在并行访问之后、杂散繁忙并不总是发生(请参阅之前的屏幕截图)。

    这是并行接口主信号。 紫色波形为 nCS 信号(此处显示3个16+16位读取突发)。

    黄色波形是 NRD 信号。 如您所见、NRD 信号持续切换。 我正在使用 Freescale Kinetis 处理器、使用 Flexbus 接口进行并行通信。 使用 Flexbus 时、"时钟"(此处为 NRD 信号)始终运行。 无论如何、实际启用与 ADC 通信的 NCS 信号仅在实际读取期间设置。

    侧注:NWR 始终为高电平(顺便说一下、不在硬件模式下使用)。

    这是 ADC 的原理图。 带有#号标记的组件不会安装在 PCB 上(例如 R191、R24、R25、...)。

    所有信号都直接连接到 uC 引脚。

    希望这足以让我们了解到问题的清晰信息。

    如果您需要更多信息、请告诉我。

    谢谢!

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    您好、Massimo、

    感谢您的信息。

    原理图中的连接和配置只对我来说很好、除了驱动电路、通常 您需要合适的放大器和 RC 滤波器来驱动 ADS8568、正确的驱动电路将在 ADC 采集期间正确地使输入信号趋稳、 因此、您将能够获得数据表中指定的性能、这是另一个主题、请 参阅以下链接中有关"SAR ADC 输入驱动器设计"课程的 TI 高精度实验室在线培训:

    training.ti.com/ti-precision-labs-adcs-intro-to-sar-adc-front-end

    在您的第三个屏幕截图中、  NCS (紫色波形)和 NRD (黄色波形)的时序可能会使您的数据不正确、您 在一个 NCS 低电平脉冲期间有两个 NRD 低电平脉冲。您可以 在总共8 个通道的数据读取期间使 NCS 保持低电平、 或者、您可以为每个通道的数据 读取设置 nCS 为低电平、 而且 nCS 和 nRD 之间也有时序参数要求、请查看数据表中的图2、如下所示。

    您的忙行为是怪异的、CONVST_x 信号的上升沿将启动 ADC 的转换、BUSY 信号随着 CONVST_x 信号的上升沿而变为高电平 、并 保持高电平以指示 ADC 的转换正在进行、 然后、当最后一个通道对完成转换周期时、BUSY 信号将返回低电平。 将 CONVST_x 保持为高电平不会也不应该有更多繁忙信号、我今天在 EVM 板上进行了验证。 您能否检查连接到 ADC 的 CONVST_x 信号是否存在任何干扰信号或尖峰?

    谢谢。

    此致

    戴尔

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    您好 Dale、

    感谢您的详细回答。

    关于驱动器放大器、您可以从远程信息处理中看到、模拟通道的输入会路由到条带。 具有所有必要放大器和滤波器的定制板将连接到这些板。 我刚才省略了这个原理图部分、因为它与问题无关。

    关于 NCS 与 NRD 时序、我将再次更仔细地查看数据表。

    关于主要问题、嗯、是的、繁忙的行为相当有趣...
    在 CONVST 信号上搜索杂散尖峰是我做的第一件事、但我没有找到任何。 它位于 PCB 迹线上、长2cm;很难获得如此强的噪声来产生尖峰。 请注意、当 CONVST 很低时、也可能会发生杂散忙(没有共享波形、但我很确定有时会发生)。

    -编辑-

    我再次检查了尖峰。 再说一次、未找到任何内容。 根据数据表、这些尖峰的长度必须至少为20ns;我们所说的是相当"长"的尖峰。 (不是我见过较短的、无论如何...)

    但是、我注意到、杂散忙实际上仅在 CONVST 为高电平时生成。 因此、请记住我之前关于低 CONVST 上杂散忙碌的说法。 权变措施可能是生成一个非常短的 CONVST;糟糕的是、现在我无法执行此操作。

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    您好、Massimo、

    CONVST_x 信号的上升沿将立即启动 ADC 的转换、在 CONVST_x 上不需要更长的时间、而且 CONVST_x 高电平也不会产生这些繁忙的输出信号、我昨天在 EVM 板上进行了验证、 因此、我认为 CONVST_x 信号上的干扰信号或尖峰会导致忙时出现这种行为。  

    以下是我 对下一步的建议:

    1. 首先修复 NCS 和 NRD 的时序问题。

    2.将采集板放置在干净的环境中进行测试,不需要带放大器的输入板来检查 ADC 的忙信号。  

     

    致、谢谢

    戴尔

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    使用"接口信号"、您是否会重新参考并行接口 nCS、NRD?

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    您好、Massimo、

    干扰信号可能来自您的系统或系统工作环境、我不太确定您的 NCS/NRD 错误时序与繁忙信号行为之间的关系、但我建议您首先解决计时问题。 谢谢。

    此致

    戴尔

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    您好 Dale、

    我修改了 UC 访问 ADC 的方式。 现在、当 nCS 为低电平时、我读取单个通道。

    P 紫色波形:nCS。 黄色波形:NRD。

    NRD 仍在持续运行。

    疯狂的忙碌,可怕的,仍然在那里…… 我仍然无法注意到 CONVST 信号中存在任何尖峰。 下面是杂散忙事件的放大图

    蓝线:通常的"触发器"、表示虚假繁忙事件。 紫色线:BUSY 信号。 黄线:CONVST 信号。

    BUSY 在 CONVST 上升沿之后切换至高电平~20ns。 此外、需要一个针对 CONVST 的20ns 低电平状态来触发一个测量(来自数据表);我必须能够使用这个示波器配置来看到这样一个尖峰...

    进一步测试。 如前所述、杂散占线仅在 CONVST 为高电平时发生、因此我能够通过增加产生 CONVST 的 PWM 占空比来增加发生的次数。 这样、我就可以在不使用"触发器"的情况下进一步放大并捕捉事件。

    这是正常行为;CONVST (黄色)变为高电平、~20ns 后忙(紫色)。

    这是假占线(紫色)。 如您所见、CONVST 信号上没有噪声(黄色)。 嗯、这是一个非常小的步骤、但这是由探针导致的(所有信号都"跟随"紫色信号)。

    重要说明:这发生在多个电路板上。 因此问题不是由 ADC 故障引起的。

    !!!!非常重要的说明!!! 在测试多个板上的行为时,我注意到,当我实际连接一个“模拟板”(带有驱动电路的模拟板,RC,....)时,问题消失了。 系统。 从我的第二篇文章的原理图中可以看到、有4条板可用于多种电路板。 我在没有这些电路板的情况下测试系统时发现了这种行为(实际上我对 ADC 值不感兴趣)。 仅连接其中一个板(任何一个)、杂散占线消失。

    此附加电路板和 ADC 之间的唯一交互是具有模拟数据的2个通道。

    所以... 近况如何?

    谢谢

    Massimo

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    您好、Massimo、
    您能在下面清楚说明一下吗?
    1."需要一个针对 CONVST 的20ns 低电平状态来触发一个测量(来自数据表)"
    2."... 是具有模拟数据的2个通道。"
    我认为没有任何 ADC 连接来触发信号、如果我对您的电路的理解不正确、请纠正我的问题。 谢谢。

    此致
    戴尔
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    您好 Dale、

    不确定我是否完全理解了您的问题... 我将尝试回答。

    1."需要一个针对 CONVST 的20ns 低电平状态来触发一个测量(来自数据表)"

    数据表第17页:CONVST_x 低电平时间、最小20ns。

    2."... 是具有模拟数据的2个通道。"

    如前所述、有4个具有放大级、RC 和实际输入模拟信号的"模拟电路板"。 这些电路板可以通过上述条带安装或不安装到主板(带有 ADC 和处理器的主板)。 ADC 从这些电路板接收放大/滤波的模拟信号、而仅从电路板接收这些信号。 因此,从电路板1接收 CH_A0和 CH_A1,从电路板2 CH_B0和 CH_B1,... 就是这样。 所有其它 ADC 引脚(电源、CONVST、RD、数据...) 路由到主板中。 更具体地说、CONVST 和 RD 连接到 uC。

    我想没有任何 ADC 连接来触发信号

    如果使用"触发信号"、则意味着 CONVST、正如所说的那样、它连接到处理器。 它与"模拟板"无关。

    谢谢

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    您好、Massimo、

    您在第一张图表中提到"蓝色波形是"软件触发器、黄色波形是 CONVST 信号"、因此我的理解是、您的软件触发器是由您的微 控制器创建的、 我认为它不应该 连接 到 ADC、您也不 应该这样做、 我只是想确认一下。 我还想停止这个触发信号、使用一个简单的 NRD 信号而不是时钟来简化测试。

    在没有模拟板的情况下、我们还可以执行其他测试来检查忙信号:

    在输入端安装前端电容器(C150、C151...C157)。

    2.通过 TP42、TP43..TP49或 J6~9的引脚3/4将输入接地。

    3.测量 AGND 和 DGND 之间的电压差,确保小于+/-300mV。

    谢谢。

    此致

    戴尔

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    您好 Dale、

    您是对的、微控制器正在生成"软件触发器"、该信号不会进入 ADC、而只会进入 GPIO。 它用于检测杂散忙何时发生。 它是在虚假的繁忙之后产生的、因此我强烈怀疑它可能是问题的根源。

    关于模拟板测试:

    在输入端安装前端电容器(C150、C151...C157)。

    尝试一下。 此外、我还必须检查这是否实际上是在模拟板上完成的。

    2.通过 TP42、TP43..TP49或 J6~9的引脚3/4将输入接地。

    已通过在输入和模拟接地之间连接跳线来完成。 仍然在被虚假的忙。

    3.测量 AGND 和 DGND 之间的电压差,确保小于+/-300mV。

    将进行检查。

    我将在周一向您提供最新信息。

    感谢您的支持、祝您周末愉快。

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    您好、Massimo、
    是否有任何更新? 谢谢。

    此致
    戴尔
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    您好 Dale、

    本期延迟。 昨天下午晚些时候、我进行了所要求的检查。 不幸运地解决了问题、太糟糕了...

    因此、开放式问题是:

    在输入端安装前端电容器(C150、C151...C157)。

    我们已经安装了3.3nF 电容器。 仍然会出现伪波 BUSY 信号(频率相同)。

    3.测量 AGND 和 DGND 之间的电压差,确保小于+/-300mV。

    它仅为1-2mV、因此肯定小于300mV。

    我们还尝试在+5V、-5V 电源上添加一个负载、以便它们实际上有一些驱动器。 仍然不幸运。

    为了便于进一步参考、我附加了模拟电路板原理图。 您可能会注意到一些问题。

    如前所述、只需将单个电路板连接到4个条带中的任何一个即可消除杂散忙碌。 (这就是我们降低问题的"严重程度"的原因;至少在正常运行时、模拟板将始终保持连接)。

    感谢您的支持

    Massimo

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    您好、Massimo、

    感谢您的更新、我将详细介绍并尽快回复您。

    此致

    戴尔