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[参考译文] TCAN4550EVM:TCAN4550-Q1高温和低温周期测试故障

Guru**** 1086020 points
Other Parts Discussed in Thread: TCAN4550, TCAN4550-Q1
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/interface-group/interface/f/interface-forum/1270750/tcan4550evm-tcan4550-q1-high-and-low-temperature-cycle-test-failure

器件型号:TCAN4550EVM
主题中讨论的其他器件:TCAN4550-Q1、TCAN4550

您好、专家:

我的客户在其项目中使用 TCAN4550-Q1。

当客户进行 高温和低温循环测试时、他们会发现:

  • TCAN4550无响应。 INT 为高电平、SPI 无数据。
  •  主线上捕获的帧是正常的。 您可以访问 attached.e2e.ti.com/.../CAN-Log9_2D00_14_2D00_2023-11_2D00_11_2D00_03-am.asc、
  • 读取寄存器时、LEX = 2、EP = 1、EW= 1
  • TCAN4550无法恢复、但当客户重新执行初始流程时、TCAN 正常工作

您是否愿意帮助我确定原因和解决方案?

此致

伊梅尔达

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    尊敬的 Imelda:

    它们测试的温度是多少?  它们如何控制温度? 它们是将整个 EVM 放在一个温度室中、还是使用导向 TCAN4550 IC 的强制空气?

    它在多高的温度下发生故障?

    您能否提供 SPI 信号在工作和不工作时的示波器或逻辑分析仪图?  您说 SPI 没有数据、但您也说过他们读取寄存器并看到 LEX (我想您是指 LEC)= 2、EP = 1、EW=1。  因此、我对如何读取 SPI 不工作感到困惑。

    此致、

    乔纳森

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    我会尽量解释、

    我们在85℃ 下测试1200H、在312H 下测试时、发送至 TCAN4550的 CAN 消息是正常的、但 TCAN4550的测量不会中断、SDO 没有数据。

    MCU 读取该寄存器并查看 LEC = 2、= 1、EW=1、无法通过 TCAN4550发送 CAN 消息、此时 EP 具有数据(SCK、CS、SDI)。

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    尊敬的 Jie:

    无响应的 SPI 事务可能是与时钟相关的问题。  如果时钟停止或在 SPI 事务期间中断、器件将不会 响应、因为缺少时钟来操作数字内核并在 SDO 线路上输出数据。  

    较高的温度漂移可能会导致晶体振荡器电路中的负载电容发生变化、从而导致波形中的峰-峰值振幅电压(Vpp)增大。  如果波形的最低峰值电平下降到低于150mV、 由于有一个比较器用于在启动时检查 OSC2引脚是否有一个"接地"引脚、此引脚的检测阈值在90mV 至150mV (通常为100mV)之间、因此器件有可能切换到单端时钟模式。  

    该检测比较器在启动后不会被禁用、因此需要优化晶体电路、以防止在振荡时 OSC2引脚电压降至该电平以下。

    较高的温度似乎会降低寄生电容、因此晶体中的驱动电平较高、从而产生更大的波形。  此 EVM 并非专门设计用于或用于温度测试、并且晶体电路可能未针对您的85C 测试条件进行优化。  晶体、负载电容器和 TCAN4550之间的元件容差可能会略微改变不同电路板的电压电平。

    如果这是问题、我建议将 EVM 上的0欧姆串联电阻器 R30替换为50至100欧姆电阻器。  这将减少流向晶体的电流并降低驱动电平、从而防止进行模式切换。

    您可以在 TCAN455x 时钟优化和设计指南 应用手册中找到有关时钟电路的更多信息。

    您能否尝试替换此电阻器并查看测试结果是否有变化?

    此致、

    乔纳森

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    您好、Nerger:

    我们知道这个问题、我在高温下测量了 TCAN4550的晶体频率偏差、这是正常现象、幅度大于150mV。

    我们目前使用的晶振匹配电阻器为47R。因此、我们认为不是这个问题

    我们也遇到了类似的问题在室温和高温,你能帮助分析其他原因吗?

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    尊敬的 Jie:

    我很高兴您了解了时钟配置要求。  但我需要更多信息来进一步帮助。  

    假设 LEC = 2、则表明检测到格式错误、表示器件接收到格式错误的帧。  用户还可以说 EP (被动错误)位= 1、这表示发送或接收错误计数器已超过值127。  如果器件检测到格式错误、则这些消息帧可以解释错误被动状态、但我不知道总线上错误的原因是什么、以及这些错误是来自 TCAN4550还是总线上的另一个节点。

    您能否提供器件的状态以及中断和错误计数器寄存器值?

    0x000C (状态)

    0x0800 (运行模式和引脚配置)

    0x0820 (中断)

    0x0824 (MCAN 中断)

    0x1018 (控制寄存器)

    0x1040 (错误计数器寄存器)

    0x1044 (协议状态寄存器)

    如果由于 SDO 上没有信号而无法读取 SPI 寄存器、请提供显示 SPI 通信故障的示波器或逻辑分析仪图。  还监控 VSUP、VIO 和 VCCOUT 电源引脚以及复位(RST)引脚的值并让我知道。  

    您共享的原理图图像没有复位(RST)引脚、但调用引脚19 "NSTB"。  我在该网络上没有看到任何上拉或下拉电阻器、但对于正常运行、它应该为低电平。  如果该网络被拉高、器件寄存器将被复位。

    此致、

    乔纳森

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    您好,Nerger M ü,

    我可以这样理解:由于 EP = 1 (发送或接收错误计数器已超过值127)、我们的 MCU 将无法再通过 TCAN4550发送 CAN 消息和通过 TCAN4550接收消息?

    我们的工作状态将继续有消息发送和接收。 我们测试了312H、在此期间可能会生成错误帧、而计数器只有128、因此可能达到上限。 达到上限时、TCAN4550将无法再发送和接收 CAN 消息、因为它处于 EP = 1状态?

    我们能否通过退出此状态来解决无法发送和接收消息的问题?

    我将在下一个问题发生后检索您所需的寄存器状态。

    谢谢!

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    尊敬的 Jie:

    TCAN4550符合 ISO 11898-1:2015 CAN FD 标准运行。  MCU 仍可以在错误认可状态下传输消息。  如果发送错误计数器(TEC)超过255、器件将进入总线关闭(BO)状态、它将被禁止参与 CAN 总线通信。 不过、如果接收错误计数器(REC)超过255、则器件不应进入 BO 条件、因为这些错误是从 CAN 总线上的另一个节点传输的消息帧中检测到的。

    ISO 11898-1:2015标准中将误差主动、误差被动和总线关闭状态定义为:

    6.13错误主动
    主动错误节点通常参与总线通信、并在出现故障时发送主动错误标志
    检测到错误。 有效错误标志包含6个连续显性位、违反
    DF 和 RF 中显示的位填充规则和所有固定格式(请参阅12.1.4.2)。

    6.14错误被动
    被动错误节点不发送主动错误标志。 它参与总线通信、但当错误
    一个被动错误标志被发送。 被动错误标志包含6个连续隐性
    位。 传输后、被动出错的节点会额外等待一段时间、然后再启动另一个
    传输(请参阅10.4.6.4和12.1.4.2中的暂停传输)。

    6.15总线关闭
    当某个节点由于 FCE 请求而从总线关闭时、它处于总线关闭状态。 在 BUSOFF 中
    节点既不发送也不接收帧。 在脱离总线状态下、节点不会
    显性位。

    如果没有看到 BO=1、则器件应该能够参与 CAN 总线通信和发送消息。  你能确认 BO 位的值吗?  此外、读取错误计数器寄存器将告诉我们有多少 REC 和 TEC 错误、因此我们可以看到器件进入 EP 状态的原因、并帮助我们确定可能需要改进的方面。

    如果器件未处于 BO 状态而仍然无法通信、则可能是器件存在其他某种妨碍其工作的问题或故障(电压、时钟等)、这些问题可能已在前面的状态和中断寄存器中报告。

    此致、

    乔纳森

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    尊敬的 Jie:

    对于是否可以退出错误被动状态以解决此问题、您需要完全重置并重新配置 TCAN4550-Q1以清除错误计数器。  不过、CAN 标准通常定义了错误计数器的工作方式:在检测到错误帧时将计数器增加8、在收到不包含错误的良好报文时将错误计数器减少1。  

    发送和接收计数器有一些条件和例外、但这是一般原则。  因此、当发生错误时、计数器将更新以反映此错误、但计数器应随着时间的推移而减少、并且会成功进行其他不包含错误的通信。  如果错误计数器的增加速度快于减少速度、那么器件将进入错误警告状态、然后进入错误被动状态、如果错误来自器件在总线上传输的消息、那么最终进入总线关闭状态。

    如果 CAN 总线上有足够的错误导致器件进入 EP 状态、则复位器件以清除计数器不能解决总线上发生错误的原因。  这只会在错误计数器达到特定水平时重置它们。

    此致、

    乔纳森