[参考译文] ISO7741：15MHz 时 SPI 通信将出现错误

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https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/974257/iso7741-spi-communication-will-have-error-at-15mhz

器件型号：ISO7741
主题中讨论的其他器件： ISO7641FM

您好！

我的客户使用 ISO7741作为 SPI 隔离器、

对于丝印显示01AQ9ST 的批次、10MHz 时钟和15MHz 时钟下的 SPI 通信是正确的。

对于丝印显示 9AATTET 的批次、SPI 通信在10MHz 时正确、但在15MHz 时失败。

原理图如下：左侧是 C2000 MCU、右侧是 ARM。

我们通过从右向左发送从-20000到10000的数字来进行测试、递增每个数据1、然后打印接收到的数据。

我们将发现、仅在15MHz 和 9AATTET 批量 ISO7741时、接收到的数据将是错误的(随机值)。我们在同一电路板上进行测试、该现象与该器件有关。

我们已经检查了电压轨、它是稳定的。

我们无法找到错误的引脚。

我们测量了 ISO7741的输入和输出、没有脉冲缺失、良好器件和不良器件的输入到输出延迟均在10ns 之内。

因此、我们建议将坏器件发送给 BU 进行分析。

如果您有任何其他建议、请告诉我。

3 年多前

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1144270 points

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您好 Howard、

感谢您的联系。在我们研究特定大量器件的问题之前、让我们尝试更好地了解问题和应用、以便我们排除应用中出现问题的可能性。

请注意、凭借 ISO7741支持的传播延迟、您可以预期的最大 SPI 速度为15MHz。因此、客户正在执行的测试已达到 ISO7741的最大限制。如果器件或 PCB 上的其他组件/寄生效应导致任何进一步的延迟、则只能实现低于15MHz 的速度。

由于器件的传播延迟可能因器件而异、因此可以看到、即使在器件外部具有较高延迟的情况下、某些器件也可能达到15MHz、而其他器件可能不符合15MHz。由于您还说10MHz 与两个器件没有关系、因此它进一步确保了15MHz 由于系统的总体传播延迟而略有故障。

如果客户希望达到15MHz、则必须严格确保外部延迟最小化。 ISO7741在数据表指定的测试条件下满足15MHz 的要求、但在实际应用中、它在很大程度上取决于外部延迟。因此、请务必告知客户、问题似乎是由于器件以最大 SPI 速度运行而引起的、并且不可能是任何特定批次的问题。

如果客户仍然希望器件支持更高的 SPI 速度、则可以查看具有比 ISO7741更低传播延迟的 ISO7641FM。因此、ISO7641FM 将提供稍高的 SPI 速度。请注意、除了时序特性外、ISO7741在大多数规格下都优于 ISO7641FM。谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1144270 points

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Rao、

为什么您说15MHz 处于其最大 SPI 速度？数据表显示它可以支持100MHz 数据速率。

15MHz 是指 SPI 时钟开关频率。

良好的器件时钟波形：

器件时钟波形错误：

0 admin 3 年多前

TI__Guru**** 1144270 points

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您好 Howard、

请允许我澄清为什么 ISO7741的最大 SPI 速度为15MHz。

ISO7741支持100Mbps 的最大数据速率、这意味着它可以连续传输频率为50MHz (50MHz 时钟= 100Mbps 位流)的时钟。但 SPI 是双向通信协议、因此往返延迟至关重要。即、器件在一个方向传输数据、然后在另一个方向接收响应所需的总体传播延迟至关重要、是实现最大 SPI 速度的决定因素。

因此、最大 SPI 速度可以表示如下、

f (SPI-max)= 1/[ max (tpHL (max)，TPLH (max)* 4]。

由于对于5V 电源、数据表中的 tpHL (max)和 TPLH (max)的最大值为 ISO7741数据表中的16ns、因此 f (SPI-max)将为15.6MHz。请注意、这仍然是假定数据表测试条件下的理论数据。如果 MCU 或外部组件/寄生效应增加了额外的延迟、则所达到的最大 SPI 速度将进一步降低。

同样、ISO7641FM 的最大 SPI 速度将为23.8MHz。

我希望这能解释和澄清你的疑问。请务必向客户讨论并阐明、只有在整个系统不再增加延迟的情况下才能实现15MHz。由于传播延迟会因器件而异、因此某些器件可能仍然工作、而某些器件可能无法工作。

另请注意、传输的所有数据和时钟均小于100Mbps、并且 ISO7741不会产生位错误。但由于传播延迟、MCU 可能会尝试过早或晚一点读取、从而读取错误的数据。 ISO7741没有数据损坏或错误、这与 MCU 软件考虑器件传播延迟更相关。

如果您有任何其他问题、请告诉我、谢谢。

此致、
Koteshwar Rao

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