[参考译文] PCA9544A：为 BQ28Z610从器件配置 I2C 地址

您好 Kat、

"对于 I2C 通道0、硬件可选位为：A2=0、A1=0、A0=0。

对于 I2C 通道1、硬件可选位为：A2=0、A1=0、A0=1。

对于 I2C 通道2、硬件可选位为：A2=0、A1=1、A0=0。"

从您在这里所说的内容来看、似乎您正在更改 I2C 器件的实际物理地址。 通常(可能占应用程序的99%)、您不会在器件上电后更改硬件可选位。 通常、它们硬连接到上拉或下拉电阻器。 要启用通道、您需要向 I2C 地址写入数据(您可以从静态位以及在上电之前设置的硬件选择位中了解这一点。 然后、您将在此处写入命令字节以启用通道。

示例：

1) 1)发送 PCA9544A 地址[ACK]
2) 2)发送命令字节以开启通道0 [0x04h][ACK]
3) 3)[停止条件]
4) 4)在通道0上与 BQ 器件通信
5) 5)重复步骤1-4、但步骤2执行通道1而不是0

-Bobby

您好 Kat、

7位 I2C 地址没有上部(最高有效字节)超过十进制数7。 因此、从器件地址0xE6是不可能的。 假设您为多路复用器的可选引脚接地、则从器件地址应为0x70h。 在您的示例中、多路复用器的 A2-A0引脚为011、因此地址为0x73h。

"检测到 I2C 多路复用器从地址0xE6后、发出 I2C 写入0x04以选择通道0。"

您能否将 I2C 写入的 SDA 和 SCL (在相同的示波器窗口重叠中)的范围发送到 I2C 多路复用器、然后在通道0 (或您启用的任何内容)进行探测、同时 SDA/SCL 尝试与 BQ 器件通信？

"在写入0x04之前、我们是否应该向 I2C 多路复用器写入任何命令？ "

它应该是从器件地址(写入位)、后跟命令字节0x04h。

-Bobby

您好、Bobby、

我们尝试使用0x73、但我们没有从 I2C 多路复用器获得任何响应。 我们的理解是从地址格式是  

我们将 A2：A0设置为011、并且自从我们写入 I2C 多路复用器后、我们为 Write 位添加了0。 因此、我们的 LSB 为0110。 每当我们尝试与0xE6通信并发送0x04以选择 ch0时、我们就能够在 Ch0的 I2C IN 引脚和 I2C OUT 引脚上看到信号。 因此、我们假设我们使用正确的 I2C 从器件地址。

此外、尽管我们能够验证是否能够向 CH0发送信号、但我们无法读取正确的电量监测计数据。 在 CH0处写入和读取 I2C 从设备时、我们是否需要遵循任何 I2C 多路复用器协议？ 例如、 在不使用 I2C MUX 的情况下读取电量监测计的 Chem ID 时、我们的协议包括：

I2C 写入0xAA (电量监测计 I2C 从器件地址与写入位)：0x3E2100

2. I2C 写入0xAA (电量监测计 I2C 从机地址和写入位)：0x3E0600

3.从0xAB 进行 I2C 读取(具有读取位的电量监测计 I2C 从器件地址)：0x3E

由于我们使用的是 I2C MUX、我们是否应该在发出命令之前附加0xAA？ 在向 CH0处的电量监测计发送数据之前、我们应该遵循哪些协议或应操作哪些 I2C 多路复用器寄存器？

谢谢、

Kat

您好 Kat、

您应该提供从'0xAB'读取的 I2C 的示波器截图。 这样、我们就能够判断 I2C 事务是否正确(上拉电阻是否正常、信号完整性如何？ 受关注的方面是否正常？ 是否有任何意外的非单调行为？ 信号中的振荡？ 下冲会损坏器件？ 过冲会损坏器件？ I2C 上拉电压是否会失去稳压功能？ 有很多示波器快照可以显示逻辑分析仪未显示的内容。)、或者如果电池电量监测计需要额外的步骤才能正确读取。

我想、当您需要读取3个字节时、您只会读取一个字节的数据。 本质上、您的 I2C 主设备不会向从设备 ACK 以通知它读取更多字节。

您可能还需要重新发送命令字节、以将电池电量监测计的指针重置为正确的地址、因为我假设它使用自动递增功能。 我可以为该主题指派一名电池电量监测计应用工程师、以帮助解决此问题、因为我专门从事 I2C MUX 器件而不是 BQ 器件。

"由于我们使用的是 I2C 多路复用器、我们是否应该在发出命令之前附加0xAA？ 在向 CH0处的电量监测计发送数据之前、我们应该遵循的协议或我们应该操作的任何 I2C MUX 寄存器？"

否、如果通道已启用、则完成 I2C MUX 的任务。 现在、您只需找到与电量监测计进行通信的正确方法。

-Bobby

您好、Bobby 和 Batt、

我认为这里可能会有一些困惑。 如前所述、当我们直接将电量监测计用作 I2C 从设备而不使用 I2C 多路复用器时、我们与电量监测计进行通信没有任何问题。 我们的主要关注点很简单、通过 i2c 多路复用器写入和读取从器件地址时、协议格式是什么？

我们知道我们需要使用 I2C 多路复用器地址、在我们的情况下、它是0xE6、因为我们之前建议使用0x73、但很显然、使用建议的地址不会在通道0上提供任何信号。 我们已将0x04写入地址0xE6以启用通道0。 I2C 多路复用器数据表中没有明确说明的问题是、我们如何与 I2C 从器件地址进行通信？

发送的消息 单个传输中？

如果我在 这里听起来有点兴奋、但这是我们用于此项目的第二块 TI 芯片、我和我的团队对文档记录感到沮丧、并在 TI 使用的2个 IC 的支持下进行了误通信、我深表歉意。

您好 Kat、

"我们知道我们需要使用 I2C 多路复用器地址、在我们的情况下、它是0xE6、因为我们之前建议使用0x73、但很显然、使用建议的地址不会在通道0上提供任何信号。 我们已将0x04写入地址0xE6以启用通道0。 I2C 多路复用器数据表中没有明确说明的问题是、我们如何与 I2C 从器件地址进行通信？"

从技术角度而言、正确的方法是使用0x73h 作为从地址、因为 I2C 从地址不会超过0x7Fh 以进行7位寻址。 您的主器件/代码似乎忽略了 I2C 从器件地址格式、而是需要字节来读取和写入从器件(这不是标准配置)。

写入 PCA9544A 的正确方法如图7所示：

其中 I2C 事务从(1)个起始条件开始、 接下来、您(2)发送从器件地址[ I2C 标准规定从器件地址遵循起始条件、长度为7位、其中字节的上部限制为111、作为7位寻址的最大值、地址后面的位为读取/写入 同样、这是针对7位地址从器件执行 I2C 标准规定的 I2C 事务的正确方法]。 (3)如果从器件识别其地址并且事务有效、那么在发送读/写位后、您将收到一个 ACK。 下一个字节用于配置从器件、(4)发送启用器件通道所需的从器件字节、 请记住、这是一个真正的多路复用器、这意味着您一次只能选择一个通道、而不能像 I2C 开关那样选择多个通道。 (5)如果从器件识别出发送的字节、则它将 ACK。 (6) 在从器件 ACK 之后、启动停止条件、此时 I2C 多路复用器将启用括号"4"中选择的通道。

请参阅表1了解通道部分、其中位2是使能位、低位是通道选择位(如多路复用器)：

"我们应该发送 单个传输中？"

事务1：[开始条件] I2C MUX 地址[ACK]->控制寄存器[ACK]上的通道选择-->(停止)

事务2：[开始条件] ch0从地址[ACK]-->(如果从机有多个寄存器发送指针字节、否则发送数据) [ACK]-->如果完成、则 NACK 和发送停止条件

上面带下划线的所有内容都由 I2C 主设备控制、ACK 由从设备控制、是接收到的写入事务消息的指示器。

在您的情况下、您似乎需要使用0xE6发送从地址(这不是标准地址)、因为您的软件/代码不会格式化从地址的 I2C 事务。 您可以通过查看 SDA/SCL 的 o 示波器快照来确认这是否正确、在该快照中、您将看到 MSB 首先发送、并且在第九个时钟周期中、ACK 发送到您发送的内容、或 NACK 显示从器件未识别其自身地址。

由于 I2C 多路复用器需要一个停止条件来启用通道、因此您确实需要1个以上的事务。 在 o 范围内发送 CH0从地址时、您可以将此视为 NACK、因为在发生停止条件之前、多路复用器未启用通道。

您好、Bobby、

我们已尝试使用上述顺序发送电量监测计命令。 在发送命令后、我们应该从电量监测计中读取这些值、但是、我们的电路板会挂起并变得无响应。 对于读取序列、我们有以下 I2C 命令：

事务1： I2C MUX 地址(0xE6)-> 控制寄存器上的通道选择  

事务2： CH0从器件读取地址->读取36个字节

然后、超级终端中显示了读36字节的前5个字节。 在不使用 I2C 多路复用器的情况下、电量监测计命令正常工作、并返回超级终端中显示的预期结果。 但是、使用 I2C 多路复用器时、我们的板会挂起并变得无响应。 超级终端中未显示任何内容。 我们是否使用了正确的 I2C 读取命令序列？

谢谢、

Kat

Kat、

"但是、使用 I2C 多路复用器时、我们的电路板会挂起并变得无响应。 超级终端中未显示任何内容。 我们是否使用了正确的 I2C 读取命令序列？"

序列听起来正确、您可以读取5个字节这一事实看起来就像正常一样(起初)。 如果您的电路板挂起、似乎会出现信号完整性问题。 可能是由于交互中某个位置的错误时钟边沿而导致总线卡滞。 您是否能够提供 I2C 多路复用器和5个读取字节的范围的原理图？

-Bobby

您好、Bobby、

我在这里附上了我们的测试摘要、其中包括我们的原理图摘录。 我们一直在跟踪我们进行的所有测试、并在本文档中对其进行了总结。 没有任何测试为我们提供了预期的结果。

e2e.ti.com/.../I2C-Mux-Testing_5F00_Rev00.pptx

您好 Kat、

感谢您提供更多信息。

我的评论：

从器件和主器件时钟线上的上升时间似乎都很慢、我建议现在将上拉电阻器更改为较低的值、我们可能违反了 I2C/SMBus 规范定义的上升时间限制。 您的功率点看起来像您正在使用4.7K 上拉电阻、我们可能需要尝试2k、甚至1k 来获取时钟和数据。

您可能还需要去掉22欧姆串联电阻、因为这会使信号上的电压升高。

在您的功率点的测试3上：

我可以看到器件看到其地址、并且它确实确认了地址。 读取的值与您写入0xX4h 的值类似、该值应启用通道0。 粉色和绿色探针是否连接到 Ch0或通道2？ 第二张幻灯片似乎表明、我们可能是错误的通道、应该探测通道0。

该波形显示了当您尝试发送从地址0x55h 并执行写入操作时、您会得到一个 NACK。 下面的从通道显示、由于上拉电阻器较弱、信号实际上可能无法达到 Vcc 的70%、总线电容过大、上拉电阻过弱、无法将时钟信号驱动到足够高的水平、从而达到 Vcc 的~70%。 因此、从器件可能无法看到时钟脉冲。 我建议加强上拉电阻器。

如果仍遇到问题、请更改上拉电阻器、去掉串联电阻器并重新发送范围。

-Bobby

您好、Bobby、

我们已将主 I2C 线路探测到 I2C 多路复用器。 我们尝试读取 CH2、因此在 I2C 多路复用器的控制寄存器上发出6。 同时、我们还探测了 CH2 I2C 线路。 请参见下图：

根据我们捕获的图像、我们有以下观察结果：

我们遵循了在该主题中提供给我们的指令。

2、我们能够看到、在向 I2C 多路复用器地址(十进制为210或0xE6)发送0x06后、由于 I2C ACK、我们成功切换了通道。

此外、我们还获悉、一旦能够设置通道、我们就可以直接与 I2C 从设备通信、而无需添加任何协议语法。 因此、我们尝试向从器件170 (0xAA)写入电量监测计写入地址的命令。 此函数在没有 I2C 多路复用器的情况下工作。

4.根据图和 DUT 的行为，我们正在接收 NACK。  

使用与从器件地址相同的电量监测计、我们绕过了 I2C 多路复用器并将其直接连接到主 I2C 总线。 我们能够从电量监测计 I2C 从设备进行写入和读取：

在我们进行的测试中、NACK 仅在我们使用 I2C 多路复用器时发生。 在使用 I2C 多路复用器时、我们还能做些什么来确保 I2C 从器件 ACK？

谢谢、

Kat

[引用用户="Kathleen Gayo"]

您好、Bobby、

我们已将主 I2C 线路探测到 I2C 多路复用器。 我们尝试读取 CH2、因此在 I2C 多路复用器的控制寄存器上发出6。 同时、我们还探测了 CH2 I2C 线路。 请参见下图：

CH3和 Ch5我假设是器件前后的时钟线。 这里的照片看起来很低、我们器件两侧的上拉电阻器是否已调整？ 在我看来、时钟线不会超过 Vcc 的~70%。

根据我们捕获的图像、我们有以下观察结果：

我们遵循了在该主题中提供给我们的指令。

2、我们能够看到、在向 I2C 多路复用器地址(十进制为210或0xE6)发送0x06后、由于 I2C ACK、我们成功切换了通道。

此外、我们还获悉、一旦能够设置通道、我们就可以直接与 I2C 从设备通信、而无需添加任何协议语法。 因此、我们尝试向从器件170 (0xAA)写入电量监测计写入地址的命令。 此函数在没有 I2C 多路复用器的情况下工作。

4.根据图和 DUT 的行为，我们正在接收 NACK。  

使用与从器件地址相同的电量监测计、我们绕过了 I2C 多路复用器并将其直接连接到主 I2C 总线。 我们能够从电量监测计 I2C 从设备进行写入和读取：

在我们进行的测试中、NACK 仅在我们使用 I2C 多路复用器时发生。 在使用 I2C 多路复用器时、我们还能做些什么来确保 I2C 从器件 ACK？

您能否提供 BQ 器件的原理图(我只想获取从器件的通道2到 BQ 器件的 SDA/SCL 引脚的 I2C 原理图)。 我看到、BQ 数据表中的建议显示了与器件 SDA/SCL 线路串联的2个100欧姆电阻器。 在某些情况下、这可能会导致 I2C 线路中的 VOL 变化问题。 如果线路上有任何串联电阻器、我建议将其短接。

与逻辑分析仪相比、我还更喜欢 o 范围快照、因为范围快照显示的是信号实际执行的操作、而不是逻辑分析仪。

谢谢、

Kat

[/报价]

您好、Bobby、

Ch3和 Ch5是 I2C 多路复用器前后的时钟线。 上拉电阻也更改为1.3K。

关于带电量监测计的电池原理图、我只能在这里展示一部分、因为我们与设计电池组的公司签订了 NDA。 这些是用于电量监测计的限流电阻器：

我们之前也一直提到的一个值得注意的问题是、每当我们将同一电池与主 I2C 线路上的电量监测计直接连接到绕过 I2C 多路复用器的 I2C 线路上时、电量监测计就能够 ACK 命令。 但是、每当我们使用 I2C 多路复用器时、我们都会不断收到 NACK。 通过简单地扣除和消除 I2C 多路复用器、我们可以得出结论：直接写入和读取电量监测计的代码工作正常、电池组中的电量监测计响应迅速、因此我们认为电池组原理图不会出现问题。 目前、NACK 的主要原因是 I2C 多路复用器。 我们强烈怀疑、我们可能会发送错误的 I2C MUX 命令序列、或者可能需要首先发出命令。

这是使用相同 DUT 的示波器读数：

谢谢、

Kat

您好 Kat、

为清楚起见、您能否确认我对 I2C 总线的理解是正确的？ (如果有任何问题、请指出)如果粉色探头正确、最好直接在 Bq 器件的 R26右侧进行探头。

Rx 位于何处会有所不同(如果它位于 R25的左侧或 R26的右侧)。

"我们之前也一直提到的一个值得注意的问题是、每当我们将同一电池与主 I2C 线路上的电量监测计直接连接到绕过 I2C 多路复用器的 I2C 线路上时、电量监测计就能够 ACK 命令。 但是、每当我们使用 I2C 多路复用器时、我们都会不断收到 NACK。"

这实际上产生的唯一区别是 I2C 多路复用器的寄生 Rdson。 当您启用通道时、SDA 和 SD2之间的所有内容都是 NFET 和一些 ESD 单元。 如果绕过多路复用器可以解决问题、则问题可能是多路复用器的寄生 Ron。

否则，我会认为问题是由於一些错误的情况而引起的。 (我看到的常见问题是 SDA 和 SCL 在次级通道上交换)。

1) 1)您能否三重检查以查看我们器件的 SD2是否会进入 BQ 器件的 SDA？ (使用 DMM 对 PCB 进行连续性检查并查看原理图)

您的 I2C 事务看起来很好。 0x55h 是 BQ 的地址

2) 2) 2)您能否在其中一个时钟上升沿测量绿色波形的上升时间？ 测量从 Vcc 的30%到70%的电压。 如果我们以400kHz 的频率运行、那么我们需要使上升时间超过300ns 才能符合 SMBus/I2C 标准。 您在示波器屏幕截图中的时间分频表示一个时钟周期为2.5us、因此400kHz 是我们的目标。

另外一种替代方法是、您是否可以向我们发送器件？ 我可以尝试在此处排除设备故障。 (我只对 PCB 上的 I2C 多路复用器和 BQ 器件感兴趣、因此可以从总线上移除所有其他器件。

谢谢、

-Bobby

您好、Bobby、

我们尝试查看 I2C 多路复用器连接、并在原理图中将 INT 引脚悬空。 简单来说、INT 引脚对写入/读取 I2C 多路复用器中连接的 I2C 从器件是否有任何影响？ 我们的 I2C MUX INT 引脚的极性应该是什么？ 此外、我们的所有 I2C 从设备都没有中断引脚排列。  

您好 Kat、

"我们在原理图中将 INT 引脚悬空。 简单来说、INT 引脚对写入/读取 I2C 多路复用器中连接的 I2C 从器件是否有任何影响？"

它不应该。 它只会增加来自器件的额外消耗电流、因为器件的输入级可以悬空并对 CMOS 结构进行部分偏置、从而导致击穿电流。 它对 SDA/SCL 引脚或次级通道没有影响。

"我们的 I2C MUX INT 引脚的极性应该是什么？"

可以使用上拉电阻器、也可以使用下拉电阻器。 这并不重要、因为看起来您不使用/依赖 INT 输出。 您可以使主 INT 引脚保持悬空(不带数字的引脚)

"此外、我们的所有 I2C 从设备都没有中断引脚分配。 "

没关系。 不必使用这些引脚。  不过、数据表中建议将它们引用到 Vcc (GND 也可以)。

-Bobby

您好、Bobby、

我们将向我们的美国工程师发送板。 TI 的人员能否在德克萨斯州麦肯尼/普莱诺为他提供本地支持？

谢谢、

Kat

您好 Kat、

我们应该能够在该位置为您提供支持。 您可以通过 duynguyen@ti.com 向我发送电子邮件吗？ 我们可以将离线位置和离线时间的详细信息散列出来。

谢谢、

-Bobby