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[参考译文] TXS0108E:SPI 总线高错误率

Guru**** 2553260 points
Other Parts Discussed in Thread: TXS0108E, SN74AVC4T774

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/logic-group/logic/f/logic-forum/680509/txs0108e-spi-bus-high-error-rate

器件型号:TXS0108E
主题中讨论的其他器件: SN74AVC4T774

您好!

您能否提供一些指导、说明如何解决我们遇到的以下问题?

我们有 一个 TXS0108E IC、用于从1.8V (Qualcomm Snapdragon 410)和3.3V (STM32F100)切换逻辑电平、并且在 SPI 通信中发生许多字节错误时遇到问题。

Qualcomm 是主器件、STM 是从器件。 SCLK 以1MHz 的频率运行( TXS0108E 的数据表规定推挽可实现高达60Mbps 的速度)。

TXS0108E 位于 Qualcomm 处理器的"附近"、而 STM32位于"远端"。  

我们编写了一些快速程序、从 Qualcomm 发送递增的数字、并由 STM 回传。

此测试的结果是:大约60%的字节返回时出现错误。 当我们连接示波器时、误差率明显增大、超过80%(探针设置为10X)。

您可以看到、转换看起来很快、但直流电平看起来很糟糕。 还有一些串扰和振铃。

请参阅以下图片:

图片参考:

SCLK 为黄色

MOSI 为蓝色

示波器探头设置为10X

60%字节错误率、没有示波器

使用示波器时的误码率为80%

此图显示了器件的互连:

主板
######################################
编号         SoM +载波板               "Zeus"电路板  #
(小部分         (第2条  编号
#*(open-Q 410 SOM)-> TXS0108E *--- >* STM32F100 *#
(小部分  (20厘米   编号
编号         1.8V           1.8V/3.3V               3.3V      编号
######################################

探针连接在 STM32侧。

主板具有连接到5个扩展插槽的 SPI。 电路板的 SPI 布线拓扑如下所示:

             空空空空空
    SoM         |       |      |
载板-------------------------------------------------------
                   |      |
                 "Zeus" 空

载板插槽和"Zeus"板插槽之间的 Moderboard 上的线性布线长度约为20cm。 该段的宽度主要是10密耳(扇出/扇入板对板连接器时为8密耳)和 SCLK、MOSI 和 MISO 梯级旁边、通常是两倍的布线宽度(如可能)。 板对板连接器是 Hirose DF40系列中的90引脚连接器。 主板是一个标准 FR4、双层、1.6mm 厚、1oz 铜板。

请提供建议。

谢谢!

此致、

亚历山德罗

  • 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。

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    嘿、Alessandro、
    我不小心点击了您帖子上的"TI 认为已解决"按钮-抱歉。

    感谢您的详细博文。 我会请我们的翻译专家来看看、但他可能不会去看、直到我们在周一回到办公室。 周末愉快!
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    您好、Alessandro、

    感谢您的发帖和详细解释。

    TXS 支持60Mbps 推挽接口、但它也受输出负载的限制。
    输出负载可以是寄生容性负载、接收器器件所需的输出电流负载(在本例中为 STM)。
    当您开始探测 TXS 的 IO 端口时、它会引入额外的探头电容、如您所述、误差率会增加。
    尤其是当 SPI 信号扇出到不同的插槽中时、我不会使用此 TXS0108器 件、该器件通过其内部上拉电阻器提供的直流驱动电流不超过20uA。
    我建议使用 SN74AVC4T774、该器件具有单独的 DIR 控制引脚来控制信号流并适合 SPI 接口。 它还为每个通道提供足够的12mA 直流驱动、以便将信号扇出到所有扩展插槽。

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    Shreyas、您好!  

    感谢您的回答。 但是、Qualcomm 上的 IO 引脚会进行多路复用、因此很难事先知道每个引脚应该具有的方向。 在我们的当前方法中、我们在多路信号分离之前进行逻辑电平转换、以最大限度地减少逻辑电平转换 IC 的数量。 多路信号分离目前由模拟开关处理。

    TI 是否提供具有高直流驱动强度的类似逻辑电平转换器 IC? 或者是否有双向电平转换器也可以处理多路复用/多路信号分离?

    此致、

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    亚历山德罗

    高直流驱动强度转换器的方向控制与我之前指出的 SN74AVC4T774相同。
    限制直流驱动强度对于实现 TXS 或 TXB 器件等自动双向功能至关重要。
    我知道有一些开关多路复用器可以进行下行转换、但不能处理上行转换。
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    Shreyas、您好!

    好的、感谢您的回答。 目前、我将尝试降低 SPI 速度、希望电容效应不那么明显。

    谢谢!

    此致、

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    谢谢 Alessandro。
    我想知道它的结果。
    如果有一种方法可以减小总距离、这也有助于显著减小电容。