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[参考译文] MSP430FR2111:编程后,比较器有时会出现故障(~50 % Chance of Failure)。

Guru**** 1111390 points
Other Parts Discussed in Thread: MSP430FR2111, MSP-GANG, MSP-FET, MSP-TS430PW20
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/microcontrollers/msp-low-power-microcontrollers-group/msp430/f/msp-low-power-microcontroller-forum/657850/msp430fr2111-after-programming-the-comparator-sometimes-fails-50-chance-of-failure

部件号:MSP430FR2111
主题中讨论的其他部件: MSP-GangMSP-FET430UIFMSP-FETMSP-TS430PW20

我完成了三种不同的低容量构建。  每个版本都增加了越来越多的保护电路,同时在装配和处理方面更加小心。  但是,每个版本都能提供关于50 % 故障的结果。  故障是通过在编程后检查引脚10上的电压来确定的,引脚10内部连接到比较器(eCOMP)的输出。

 我对几块工作板进行了ESD测试,它们 能够承受8 kV的直接接触而不会损坏。  编程之前,所有板上的所有电压水平都在可接受的范围内。  编程前,引脚10测量~1.1V。  编程后 ,如果 引脚10测量到3.3V电压,则板会出现故障。  在良好的电路板上,针脚10测量0.0V。  根据理论,比较器的输出(引脚10)不应是逻辑高电压,因为应用了零电压(在引脚处测量) 比较  器的正输入和 比较器的负输入连接到其输出设置 为0.75 * Vcc (2.475V)的DAC。   如果代码错误或eCOMP配置错误,则没有主板可以工作。

如果更换MSP430FR2111, 则主板有可能开始工作。   更换MSP430并且主板开始工作时,这使我相信问题不是由主板上的外部电路或 编程故障引起的。   我不确定在解决此问题时下一步应该采取什么措施。

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    您好,David:

    在出现故障的板上,您是否可以使用万用表执行导通性测试,以确保引脚不会与可将引脚驱动到高位的板上的其他部分短路?

    按照 MSP430FR2111数据表的绝对最大额定值部分所述,将部件焊接到板上时,部件是否保持在JEDEC J-STD-020中规定的允许温度和湿度范围内?

    此致,

    Ryan

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    您好,Ryan:

     

    我已验证比较器的输入引脚是否正确连接,以及是否与任何其他信号短路。  已对当前版本和以前的版本执行了此操作。  

     

    随附一个示意图供您查看。  另外,以前的故障案例1-3452112541也报告了此问题。  我认为该问题是由于ESD或组装问题而关闭了该案例。  

    从那时起,我在处理和装配板时格外小心。

     

    在添加ESD二极管并成功地使用ESD枪测试电路板到8 kV直接接触后,我发现电路板在ESD方面是坚固的。  当然,在组装电路板时采用了ESD保护措施。

     

    在第2和第3个版本中,我非常小心地将MSP430放在密封防潮袋中,湿度指示卡在5 % 级别显示为蓝色(正常)。  IC始终存储在室温下。  

     

    就焊料外形而言,我使用了低温无铅焊料。  此焊料的峰值温度为165°C  

     

    我希望大家都同意,我已尽了我所能,说明所有组装这些板的要求。

     

    此致,

    David Harding

    e2e.ti.com/.../17.1321万.PDF

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    您好,David:

    听起来您在主板组装和ESD保护方面非常小心! 我正在联系处理您之前案例的人员,以确保我们处于同一页面。

    根据您的原理图,您似乎正在使用Spy-Bi-Wire对设备进行编程。 是这样吗? 您使用什么工具对设备进行编程?在连接期间,您在验证设备上的程序时是否遇到任何问题? 是否可以在编程过程中尝试将FR2111 RST线路与线路图上的U6隔离开来,并用47k电阻器替换R13?

    此致,
    Ryan
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    是的,我正在使用Spy-Bi-Wire进行编程。 在这个项目的过程中,我使用了三个设备来对板进行编程。 我的第一个版本是使用MSP-FET430UIF编程的。 后来我使用了MSP-FET仿真工具对板进行编程。 最后两个版本是使用MSP-Gang程序员编程的。 关于隔离复位,以前的设计使用了推荐的RC组合,但这些设计也有同样的问题。
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    您好,David:

    在电子邮件线程中,前面提到的情况是,如果重置代码,比较器输出将变低。 比较器是否在此时开始响应FPS,或者比较器输出是否一直处于低位?

    您是否有一个MSP-TS430PW20目标板可以用来测试其中一个有问题的MCU? 首先尝试在不加载MCU上的程序的情况下为电路板通电,然后查看WFP 2.0 是否响应WFP 1.0 的输入。 然后,如果可能,尝试连接到它以重新加载您在上一个案例电子邮件线程中发送的比较器测试程序。

    此致,
    Ryan

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    一旦比较器出现故障,它将无法恢复。  

    我确实有MSP-TS430PW20评估板。  我已经通过从MSP430的封装到 MSP-TS430PW20插头上的MSP430和运行线对其中一个主板进行了修改。  这将允许我测试多个MSP430FR2111器件,而无需考虑由于组装而导致的不同环境。  

    这也使我能够测试 交流电源,调试器/编程器,串行端口等的不同连接顺序。 我正在记录连接顺序以及在启动过程中每个引脚的直流电压。  一旦我汇编了数据,我就会告诉你结果。

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    您好,Ryan:

    在测试过程中,我发现针脚11 (WFP 1.7)在芯片编程时(即初始化DIO之前)测量3.8 V。  这是因为Q2基座(参见原理图)在DIO处于高阻抗状态时被拉至5V (在DIO初始化之前)。  

    显然,这种情况需要修复。  但是,我想知道 德州仪器(TI)是否认为这种情况 可能是 导致我的问题的根本原因。

    我已在连接到板上所有信号的MSP-TS430PW20评估板上测试了10个MSP430FR2111。 十个IC中的三个出现故障。  这种过压情况是否会导致此类随机故障?

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    您好,David:

    很难说这是否是比较国行为的根本原因。 该数据表显示,施加到任何引脚的电压的绝对最大额定值是Vcc + 0.3 ,其上限值为4.1 V。您是否可以通过MSP-TS430PW20测试对多个IC的编程,并将所有这些IC连接到您的主板(除WFP 1.7 外),以查看更多器件是否出现故障? 在使用与主板的连接进行编程之前,器件上的比较器是否工作正常?

    谢谢!
    Ryan

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    我刚收到50个芯片用于测试。 下面是我测试的前几个结果。

    我运行测试时,除了WFP 1.7 (测量3.8 V的信号)之外,我的主板上的所有信号都已连接。 前两个芯片通过,第三个芯片失败。  

    接下来,我删除了来自我的主板的所有信号,Vcc,Ground,SBWTCK和SBWTDIO除外。 我编程和测试的第一个芯片失败。

    接下来,我从MSP-TS430PW20中删除了所有信号,并重置了所有跳线,以便在出厂时重新配置评估。 然后,我对设备进行了编程。  编程后,我从板上连接FPS信号和接地,以检查比较器的输出。  我测试的第一个芯片失败。  我在另一个芯片上预先进行了相同的测试,并通过了测试。

    因此,就目前的情况而言,某些MSP430FR2111器件在使用MSP-FET和MSP-TS430PW20评估板进行编程后出现故障。

    我附上了一个包含我的C代码的文本文件。 请查看是否有任何明显的问题。  请记住,在运行子例程Init_eCOMP()之前,通常没有问题的迹象。  我一直认为这是由于init_eCOMP子例程在比较器的输出和IO引脚之间建立了连接,但可能是其它原因。

     你还有其他建议吗?

    e2e.ti.com/.../PwrCtrlBrd_5F00_C_5F00_code.txt

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    您好,David:

    我将进一步了解代码。 您是否测试过在只将输入切换至WFP 1.0 (只将其连接至目标板上的VCC和GND)时出现故障的芯片? 如果是,您能否发送故障零件上的装配批次代码并查看它是否与正常零件不同,或者发送显示故障零件包装上编号的图片?

    如果不是,当FPS打开时,您能否测量通过R22连接到正常和不良设备上的FR2111时的电流?

    谢谢!

    Ryan

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    您好,Ryan:

    为回答您的问题,我是否测试过在VCC 1.0 和GND之间切换时出现故障的芯片,我决定将一个带有下拉式10 kΩ 电阻器的简单按钮连接到评估板上,并测试几个芯片。  我可以给您发送一张使用简单按钮接线的评估板的图片,如果这对您有帮助的话。  使用此配置测试三个芯片的结果是,一个未通过测试,两个通过测试。  

    使用刚进来的芯片,上一个版本上使用的芯片以及上一个版本之前的版本,以下代码是来自这些芯片的代码。 所有这些批次都有一些芯片工作正常 ,有些芯片工作失败。

    YMS代码= 75TG4批号代码= CC7D B

     YMS代码= 75TG4批号代码= CFEF B

    YMS代码= 6ATG4批号代码= C29D B

    因此,在这种情况下,我们似乎不会有什么关系。

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    您好,David:

    感谢您执行测试! 请发送按钮设置的图片。 我想确认,在使用按钮进行测试之前,按钮测试中比较器出现故障的设备未连接到您的自定义板。 这是否正确?

    谢谢!
    Ryan
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     您好,Ryan:

    是的,评估板由MSP-FET供电,按钮和下拉电阻器仅连接到评估板上的信号。  请参阅随附的图片。  

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    您好,David:

    我收到了FR2111部件样本,能够重现您所看到的问题。 深入了解您的主板的控制代码后,我发现CPCTL0寄存器中的CPNSEL被设置为111b,结果是保留值。 发生这种情况的原因是CPCTL0的重置值为0x0100,并且代码中的寄存器的所有赋值都使用“|=”运算符,导致在初始化期间CPNSEL被设置为111b而不是110b。 将第一个"|="更改为"="将从重置中清除'1',并按预期设置CPCTL0。 Init_eCOMP函数中的代码应如下所示:

    //设置比较器
    CPCTL0 = CPPSEL_0; //选择C0作为V+端子的输入
    CPCTL0 |= CPNSEL_6; //选择DAC作为V端子的输入
    CPCTL0 |= CPPEN | CPNEN;//启用两个eCOMP输入
    CPDACCTL = CPDACEN; //选择VCC作为参考并启用DAC
    CPDACDATA = 0x1030; // CPDACBUF1=VCC *3/4 CPDACBUF2=VCC *1/4
    CPCTL1 || CPFLT | CPFLTDLY_3 | CPMSEL | CPEN;
    // | | | |---打开eCOMP
    // | | |----------- 低功耗低速模式
    // | |---------------- 模拟滤波器延迟3.6 ms
    // |------------------ 启用模拟滤波器
    

    在重新测试受影响的芯片后,这已解决了问题。  当CPNSEL设置为保留值时,它将连接到内部通道以进行测试,该通道在测试模式下工作,但在正常操作期间保持浮动,因此行为变得不可预测。  

    谢谢!

    Ryan