[参考译文] TCA9511A：I2C 故障导致的系统级问题

Michael、您好！

添加子卡后、子卡电路板上是否有更多的上拉电阻器或其他上拉电流源？ 您认为在连接子卡时将向 I2C 总线添加了多少寄生电容？  

TCA9511A 的 RTA 似乎过早触发。 RTA 看起来将打开、导致 VCC 的快速上升沿、 但9511A 的输出侧仍被驱动为低电平、因此输入侧的 RTA 最终会关闭、并在释放前驱动回较低的电压、因为输出侧正在赶上。 然后 SCL1能够上升至 VCC。  

此致、

泰勒

您好、Tyler：

TCA9511A 输出侧上有10k 上拉电阻(输入侧连接到背板)。 我估计连接子卡后电容可能会达到100pF 或更高。 背板上的布线长度为~35cm。 此外、我以100kHz 的频率运行总线。  

我想知道 RTA 是否与它相关。 您有解决此问题的建议吗？

谢谢。

迈克尔

Michael、您好！

TCA9548A 的输入/输出端是否存在上拉电阻器？  

另外、如果您要将完整的原理图发送到我的电子邮件中、我可以在最后查看它。 这样它就不会发布到公共论坛。  

t-townsend@ti.com 

此致、

泰勒

您好、Tyler：

是的、TCA9548A 的输出端有上拉电阻器。 每个通道都有一个到 VCC 的4.7K 上拉电阻器。 TCA9548A 的输入端有(我相信) 10k 上拉电阻器。

我会尽量在这里保持对话、以便他人在未来受益！  

谢谢。

迈克尔  

您好、Tyler：  

轻微更正。 TCA9548A 的输入侧有4.7K 的上拉电阻器。  

谢谢。

米夏

Michael、您好！

TCA9548A 是无源器件、这意味着当输入和输出启用并连接在一起时、唯一将两侧分开的元件是在低电平转换期间导通的无源 FET。 这意味着、在上升到 VCC 时、输入和输出侧上拉电阻将并联。  

如果输入侧有4.7K、输出侧有4.7K、则有效上拉电阻为4.7K || 4.7K = 2.35k Ω。 我建议增加这两个电阻的上拉电阻。 是否可以在两侧使用类似10千欧的电阻器？ 我认为上拉强度太强、上升沿太快、并且 VOL 很大、可能导致 RTA 上误触发。  

此系统中是否使用推挽式驱动？  

对于示波器捕获中的 SDA 通道、您的终端是否会出现这种预期行为？ I2C 通常要求 SDA 在高时钟周期期间保持稳定。  

您是否能够收集 TCA9511A 输入和输出侧的示波器捕获？  

此致、

泰勒

您好、Tyler：

我可以轻松地将其中一个4.7k 电阻器更改为更高的电阻器。 TCA9548A 的输入侧可能更复杂。 此外、我不确定是否使用了推挽方式、因为主器件上有电平转换器块、我无法访问器件型号。 我要求供应商提供有关这方面的更多信息。

是的、我认为这是 SDA 上的预期行为。 我们应该在查看 ACK 位。  

我可以抓住 TCA9511A 两侧的示波器捕获、给我一些时间来进行测试设置。

谢谢。

迈克尔

您好、Tyler：

这里是 TCA9511A 前后的捕获图。

在这个图中、蓝色在 TCA9511A 的输出侧、子卡侧。 黄色位于侧面、因此属于背板侧。 这个也是 SCL。

与上面相同、但粉色是在控制卡侧捕获的 SCL、因此在 TCA9548A 中。 需要强调的一点是、控制卡上的初始上升幅度大于子卡上的初始上升幅度。

T 谢谢。

迈克尔

您好、Tyler：

我相信 TCA9406是主器件的电平转换器、但我仍在等待确认。  

您好、Tyler：

我附上了一个 PDF、用以显示在 TCA9548A 输出端将 SCL 线与不同上拉值进行的快速比较。 11k 和100k 之间似乎没有太大的差异、我知道我最终受到主器件侧上拉电阻器的限制、但我不知道我可以更改它。

e2e.ti.com/.../pullup_5F00_comparison.pdf

Michael、您好！

感谢您提供更多信息和上拉比较。 此时、我肯定认为它与 I2C 总线的整体驱动强度有一定关系、这在不应触发的情况下增加了 RTA 触发的影响。  

我附上一份 PDF，以显示 SCL 线与 TCA9548A 输出端不同上拉值的快速比较。 这看起来11k 和100k 之间没有太大的区别,我知道我最终受到主器件侧上拉电阻器的限制,但我不知道我可以更改它。[/引述]

我怀疑11k 和100k 上拉电阻之间没有太大的差异、因为总线的不同部分上有更强的上拉电阻器。 如果您具有一个奇异的4.7k Ω 上拉电阻器、而在下游的某个地方、您将3个上拉电阻器更改为100k、则有效的上拉电阻仍然是~4k Ω。 如果您使用 TCA9406、则器件两侧的内部10k Ω 上拉电阻无法关闭。 因此已经有10k || 10k = 5k。  

说到 TCA9406、您说...

我认为 TCA9406是主设备上的电平转换器，但我正在等待确认。  [/报价]

总线上都有 TCA9548A、TCA9511A 和 TCA9406？ 您能确认这一点吗？ 我想知道 TCA9406的 RTA 是否导致了 TCA9511A 的 RTA 出现问题。 信号上升速度对于输入侧来说太快、并且输出侧很难赶上触发点。  

还可以确认是否使用了推挽、如果使用、是否有可能降低驱动器的驱动强度、尤其是在推至 VCC 时？  

您是否有可以发送到我电子邮件中的完整原理图？ t-townsend@ti.com 

在背板输入侧、什么是 VOL (黄色波形)、输入 TCA9548A 的 VOL 是什么(粉色波形)？  

此致、

泰勒

[/quote]

您好、Tyler：

我怀疑11k 和100k 上拉电阻之间没有太大的区别，因为总线的不同部分存在更强的上拉电阻器。

同意。 这也是我的想法。

因此总线上是否有 TCA9548A、TCA9511A 和 TCA9406？ 您能否确认这一点？

我正在等待主器件供应商的来信、以确认该器件确实是 TCA9406。

输入端信号上升过快，输出端很难赶上触发点。

是的、这也是我的下一个想法、我想我可以通过获取不同的 I2C 主器件并发出相同的命令来测试这一点。 我今天应该能够轻松获取参考资料。

[报价 userid="450801" url="~/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1275890/tca9511a-system-level-issues-with-i2c-failures/4835754 #4835754"]在背板输入端、什么是 VOL (黄色波形)？什么是输入 TCA9548A 的 VOL (粉色波形)？  [/报价]

黄色 VOL 约为150mV。 粉色 VOL 看起来大约为100mV。

谢谢。

迈克尔

Michael、您好！

我正在等待主设备供应商确认该部件确实是 TCA9406。

感谢您对此进行研究。  

是的，这也是我的下一个想法，我想我可以通过获取不同的 I2C 主设备并发出相同的命令来测试这一点。 我今天应该可以轻松地获得一个机会。

请告诉我此测试的结果。  

黄色 VOL 看起来大约为150mV。 Pink VOL 看起来大约为100mV。[/报价]

TALP 远低于0.6V 触发电平。 因此我假设噪声不会导致 RTA 上的误触发。  

此致、

泰勒

您好、Tyler：

左/软边沿主要是没有转换器的主器件以及2k 上拉电阻。 右侧/较深的边缘是 使用原始主设备时的边缘。  

还在等待电平转换器器件型号的确认、但看起来确实需要付出一些上升时间的努力。

Michael、您好！

与原始主器件相比、软边壳体的信号质量似乎有所提高。  

我们期待了解 I2C 总线上的器件。  

手头是否有可用的原理图？ 我在之前的主题中一直询问过这个问题、但对此请求没有任何回应。  

此致、

泰勒

Michael、您好！

如果需要、您可以在此处将其发送到我的 TI 电子邮件： t-townsend@ti.com。这样、我们就可以使对话远离公共论坛。  

我对原理图感兴趣的原因是这里提到了 TCA9406、但功能方框图未显示此器件。 我想知道 I2C 电平转换器、开关、其他器件等器件在总线上的器件可能是什么、而这可能是从方框图的角度看不出来的。 如果能查看 pdf 格式的示意图、我对所有连接有了更清晰的了解。 我们的大多数客户都能够分享他们原理图的一些内容、如果其中有.pdf 文件、以便我可以搜索特定的器件型号、这会大有裨益。  

正如我们之前所说的、RTA 的触发/冲突似乎存在问题。  

在存在 TCA9406的额外信息时、I2C 总线上现在与 TCA9511A 一起存在两组 RTA、而且总线不同部分中存在一对上拉电阻。 我感觉、由于存在 I2C 开关 TCA9548A、器件两侧之间存在一些延迟、原因是寄生电容、当另一侧尚未释放时、会导致 RTA 误触发。 功能方框图中的 TCA9406位于何处？  

在我们的大多数器件中、RTA 仅在关闭前向 VCC 触发一段时间。 我相信他们在开始关断之前90%左右朝向 VCC、这样他们就不会在顶部电压振铃。 因此、如果 I2C 器件的两侧之间存在相当大的延迟、例如 TCA9511A 热插拔缓冲器、那么我可以看到 RTA 驱动高电平而另一侧仍从输出低电平释放的情况。  

我们是否有所使用的不同主器件的数据表？  

此外、如果它能提供帮助、如果这更容易解释此问题、我将在明天早些时候接听电话？ 这个问题似乎有多层。 总的来说、我很难理解上述 I2C 器件的位置以及示波器在系统中的探测位置。  

此致、

泰勒

您好、Tyler：

我会给您发送一封电子邮件。  

Michael、您好！

我将关闭此主题、因为我收到了您的电子邮件。 现在浏览您的电子邮件、很快就会回复。  

此致、

泰勒