[参考译文] TCA9548A：TCA9548A、无通道开关、具有 I2C 频率&lt；100KHz

我已执行的其他测试：

1) 1)选择 I2C 主器件波特率100kHz。

2) 2)选择 TCA98548A 通道1

3)将 I2C 主设备波特率更改为10kHz。

4) 与从属设备建立通道1通信。

一切都好。 关于报告的问题、我已经针对不同供应商的芯片进行了测试-没有区别。

此致、
Jo

你好、Jo、

您能否在90kHz 时包含一些您的写入范围截图？ 只需确认通道是否已实际启用、您是否能够在另一侧看到 I2C 通信或保持高电平？

您能否包含您的设置原理图？

最棒的

Chris

您好 Chris、

感谢您的反馈。

我可以提供示波器照片、但只有从初级侧(MCU 和 TCA9548A 之间的总线段)提供90Khz 测试用例、
因为通道侧没有可用的信号-探测 SDA 和 SCL 不显示任何信号。

在初级侧、它对我来说是完美的-无论波特率设置如何、我都可以更改控制寄存器字节。

在阅读数据表时、我感觉控制寄存器确实直接反映了多路复用器的物理状态
通道状态。 但它看起来所有通道都已禁用、就好像器件在上电后会输出、尽管有控制寄存器值
建议使用其他方法。

关于原理图、我无法提供详细的原始文档-请说明是否简化了(方框图样式)原理图
将在当前阶段帮助您的支持团队。

今天、我创建了一个新的测试用例、它在硬件方面与原始设置更加隔离。 测试结果完全正确
同样、问题也会重现。

-将 MCU I2C 主设备连接到 Adafruit TCA9548A 分线板、同一 MCU 板、但未组装 TCA9548A 部件。
- SCL0和 SDA0线(通道0)连接到传感器目标板的一个通道。 对于该测试用例、有7个通道
 我仅使用了1个通道。 每个通道在地址0x2A 和0x2B 上与2个 TI LDC1614器件通信。
-上拉初级侧(MCU 板) 4k7和通道侧(传感器板) 2k2。
-所有逻辑 VDD 3.3VDC。

当使用 I2C 时钟发出 TCA9548A 控制寄存器写入时、连接了全部7个通道的整个传感器板工作正常
100kHz 而不是90Khz。

目的是以100kHz 的频率运行生产单元、因此降低 I2C 速度的测试用例现在不是门限位器。
不过，我担心一些潜在的问题会在周围出现，也许永远不会出现或稍后出现，所以我并不是很严重
深信让它在该阶段用于生产目的。

此致、
Jo

尊敬的 Chris：

明天回到工作岗位、我可以安排一个新的测试用例、在硬件方面甚至与原始设置更加隔离：

让 MCU 主设备与 TI LDC1614 EVM 板通信、其中中间有 TCA9548A。 我在办公室周围安装了此类 EVM 板、
已知处于工作状态。 我将通过3.3VDC 从 MCU 目标板为 EVM 供电。

此类测试应清楚地表明传感器目标板是否是问题的一部分。

此致、
Jo

尊敬的 Chris：

器件数据表第一页显示支持的 I2C 速度为0..400kHz。

更进一步、仅提及2种标准模式(100kHz 和400kHz)。

您能不能确认通道选择在非标准 I2C 时钟速度下是否可靠工作？

此致、
Jo

尊敬的 Chris：

我不是试验电路板的粉丝、因此我已经焊接了一个小型适配器原型板、该板托管 TI LDC1614 EVM 板和 Adafruit
TCA9548A 板并连接到目标 MCU 板。 这是照片左侧的电路板、通常插入到中
大得多的传感器板(未显示)：

因此、通过这种设置、具有13个 LDC1614器件的传感器板将从公式中取出、从而进一步减小
硬件依赖性。 所有4个上拉电阻器2k2。  

测试结果：相同问题。 与 LDC1614的通信以大约91Khz 的时钟速度开始工作。 以及低于该值的时间
I probe 具有示波器次级 SCL 和 SDA 线路、我看到的所有内容都是非常干净的3.3VDC 电平。

您是否仍然希望我在初级侧90Khz 测试模式上提供 SLC 和 SDA 波形？

我个人认为 TDA9548A 芯片(至少是 Adafruit 板上的型号)的设计简单、最低频率为100kHz
以确保正常工作。 如果这不是真的、请告诉我。

感谢您的支持、谢谢。

此致、
Jo

你好、Jo、

我将通读所有这些信息、并在明天返回给您。

最棒的

Chris

你好、Jo、

我将在实验中测试这个、我能够找到合适的器件。 同时、您能否发送一份失败 I2C 通信的示波器截图。 此器件没有最低 I2C 速度。 该器件基于内部状态机工作、仅在检测到下一个时钟脉冲时使状态机递增。 因此、只要时钟脉冲正确对线、您就可以使用所需的任何速度。

最棒的

Chris

您好 Chris、

很好的支持、尝试复制我的测试结果。

我的问题是、就目前而言、我没有看到 I2C 通信在任何时候发生故障、否则我会怎么做
以任何时钟速度读回之前写入的控制寄存器？ 这意味着必须有来自 I2C 器件的 ACK (或 NACK)。

此致、

Jo

你好、Jo、

您说的

这意味着、在91kHz 下、您的控制器器件(以前称为主器件)无法正确发送 I2C 数据？ 还是数据仍然能够发送、但 TCA9548A 无法正确解码信号以更改内部控制寄存器。

最棒的

Chris

尊敬的 Chris：

这正是我不理解的- MCU 板(I2C 主设备)能够通过寻址与 TCA9548A 模块通信
并成功更新了控制寄存器。 在任何时间以任何时钟速度运行-在10kHz 至400kHz 之间进行测试、无问题。

只有多路复用器引擎对时钟很挑剔、低于91Khz 时、它根本不会切换任何内容。 (就像器件仍处于复位状态一样、
这意味着所有通道看起来都与初级侧断开连接)。

此致、
Jo

为了更加精确、我打算使用器件通道0 -这是与 LDC1614EVM 的通道连接、正如我在上一个测试设置中所说的那样。
我尚未测试其余 通道。 但是、在将"1"写入控制寄存器(并成功回读)后、我必须假设是这样
通道0应该是选定的通道-这里没有其他逻辑选择、因此我省略了使用最后的测试设置来测试所有通道。

在实际应用中(组装有13个 LDC1614器件的传感器板)、只要时钟速度>= 91Khz、7个通道就能完美工作。

此致、
Jo

尊敬的 Chris：

也许值得一提的是我之前没有提到过的另一个技术细节：

Adafruit 模块的复位引脚上拉至 VCC、 在我的上一个测试设置中、我没有尝试
微控制器将其拉低一小段时间、以实现干净的复位。

但是、我使用生产 MCU 控制器板执行了该操作、TCA9548A 的复位引脚被拉取
10k 电阻器、还连接到 MCU 引脚以进行复位。

我可以告诉大家、报告的测试用例没有差异、是否在上电后再次复位 TCA9548A。

一般而言、我的测试结果没有随机性-使用100kHz 时钟、所有测试设置(生产和生产)
简化的设置)运行了几个小时、没有单一的干扰或挂起、我已经尝试过几次了
都是稳定的。 (生产传感器板始终通过七个多路复用器通道快速切换
100kHz 时钟-未观察到任何问题)。

使用90Khz 时钟时、多路复用器切换通道完全不起作用-始终可重复。

此致、
Jo

你好、Jo、

我将芯片焊接到分线板上、明天我将能够在实验室中对其进行测试。 如果您无法提供任何示波器截图、您至少可以告诉我您将向芯片发送哪些代码、以便我复制您的测试设置。

最棒的

Chris

你好、Jo、

我今天在实验室中测试了芯片、并使其能够在低至10kHz 的频率下工作。 我想此时我需要看到一些示波器截图、以便能够为您提供帮助。

您能否以90kHz 的频率发送写操作的示波器截图？ 然后、如果您有4通道示波器、您可以发送随机 I2C 写入的示波器快照、通过两个探针探测 SDA 和 SCL 通道。 然后在另外两个探针上探测 SD0和 SC0通道。 我想看看当您降低速度时、您的驱动器会发生什么情况。

最棒的

Chris

您好 Chris、

非常感谢您的测试、很抱歉耽误您的回复。 准备好后、我将按照第二个已组装 PCB 的要求继续进行测试、
另一个已经在产品原型测试中、因此需要一段时间-我将告诉您。

此致、
Jo

您好 Chris、

在准备示波器探测时、还有一些想法/问题：SD0和 SC0在我的测试中是高电平(3.3VDD)、此时主时钟为90Khz、即使 TCA9548控制寄存器读回后显示为"1"。 在此时钟速度下、我在无限循环中进行写入/读取以进行测试：

-主机将"1"写入控制寄存器   =>确定
-主器件从控制寄存器读回"1"=>确定
-主器件尝试读取 LDC1614器件的配置寄存器、连接到 SD0和 SC0 =>如果 f clk <91Khz、这里的循环停止、否则正常  
－等待10ms
-再次循环。

我担心在 SD0和 SCO (对于 f clk <91Khz)上、除了始终显示高电平之外、我不能显示任何活动-或者您是否希望我使用100kHz 主时钟开始测试、然后动态降低测试速度？

此致、
Jo

它可能有助于显示用于控制寄存器写入和以下回读的 SCL/SDA/SC0/SD0。 (理论上、Sx0对于后者应该是有效的。)

不需要延迟。 但是、没有延迟的访问是否可能不会产生停止条件？

可能的话、我必须检查我正在使用的 Atmel AVR I2C 库。

不过、它不是位拆裂、我使用的是 MCU 密钥

lib 轮询停止条件-很有可能它永远挂起、而没有超时延迟

lib 通过设置密钥 I2C 控制寄存器中的相关标志来发出开始和停止条件。 可能在停止条件和下一个启动条件之间存在时序要求

Jo、

不用担心浪费时间、这就是我在这里的目的。

我不记得您是否已经完成了此测试、但是如果您断开 LDC1614与 TCA9548A 的连接并 保持上拉电阻、那么当您不使用延迟时、您是否会在 TCA9548A 的另一侧看到数据。

如果 TCA9548A 能够正确读回已选择的通道、则它只是处于该状态的 PassFET、一端的任何信息都应传播到另一端。 除非通道尚未开启、否则 TCA9548A 无法通过该通道发送数据。 如果您能够正确地读取已选择的通道、我对此表示怀疑。

我认为您在上面所说的更有可能是、当您尝试在没有延迟的情况下发送另一条命令时、您所使用的库永远不会发送停止位、但我仍然希望地址字节至少能够传播。 在发送读取命令时是否通过任何数据。

最棒的

Chris

尊敬的 Chris：

我将尽快执行该附加测试-感谢您的深入调查。

我很少使用 I2C、因此我对该协议的了解非常基本。 我在 I2C 中找到的内容
有关时序限制的规范是、时序至少在遵循规范的情况下取决于总线速度
实例：

100kHz 时的总线空闲时间(停止和下一次启动之间的最小时间)：~4.7us、但在400kHz 时为1us。
在10kHz 时、可能会更长。 我认为我违反了这一限制。

对库进行代码检查后、我确信 I2C 事务可以在许多地方挂起、因为没有
实现超时。 基本而言、库正在启动 启动/停止条件、正在操作 MCU 中的一些标志
I2C 控制寄存器。 之后、库只轮询这些标志、等待将指示的切换
MCU 已接受启动或停止条件。 可能是那里出现了问题、为了进一步调查、
我可能需要检查状态寄存器的每个错误代码。

此致、
Jo

只需显示旧代码的示波器迹线。 (一个停止条件是在 SCL 为高电平时 SDA 上的上升沿。)

将使用逻辑分析仪实现它。

尊敬的 Chris：您好、Clemens。

我想分步执行、并按照我的简化硬件测试设置设置来设置逻辑分析仪、如之前发布的照片所示。
(MCU <=>TCA9548A <=>LDC1614)。

LA 连接至 SCL、SDA、SD0、SD1

对于测试、我没有执行任何 LDC1614访问、只需使用 TCA9548A 控制寄存器写入/读取即可。

奇怪(或可能正常)观察：

之间无延迟的写入/读取(由用 C 语言编写的 I2C API 引起的除外)：SD0、SC0上无活动
写入/读取之间增加了大约25us 的延迟、然后在 SD0、SC0上进行活动：

此致、

Jo

LA 表明访问之间没有停止条件("P")。

显然、当发生以下 μ I²C 事务时、您的 μ I²C 软件(或硬件)会自动忽略停止。 这是 μ I²C 规格允许的、但对 TCA9548A 没有帮助。 您使用的是哪个库？

它是一个旧的爱特梅尔(Microchip) AVR 图书馆、称为 Fleury TWI 图书馆

在我的包装函数下面、直接调用库函数。 我不知道有什么重复
条件、但我将检查库的 Asap。

uint8_t readControlRegister (uint8_t i2cAddr)
｛
uint8_t 结果= 0；
startTwi (i2cAddr、tum_read)；
result=readNackTwi()；
stopTwi()；
返回结果；
｝

空 writeControlRegister (uint8_t i2cAddr、uint8_t val)
｛
startTwi (i2cAddr、tulm_write)；
writeTwi (val)；
stopTwi()；
｝

在写入/读取之间有一个长延迟为25us 的迹线中有一个"P"。  
那么、另一种情况违反了最小总线空闲时间、可能是这样吗？  

您好！

这个问题现已修复-我正在使用的库代码中有一个错误、在发出停止条件时轮询错误的标志。
当然、原始库不会出现这种情况、但我将对其进行仔细检查。

此致、
Jo

非常感谢您的检查。

很高兴听到 Jo 的讲话。 如果您需要其他信息、请告诉我。

最棒的

Chris