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[参考译文] MSP430G2101:抖动问题

Guru**** 2382480 points
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/808089/msp430g2101-jitter-issue

器件型号:MSP430G2101

你(们)好

我们在使用 MSP430G2101IPW14的按钮应用中遇到了问题。 通信是通过 SPI 完成的、这对时间非常重要。 我们发现、在某些按钮中存在 SPI 通信时序问题、而按钮返回的数据不正确。 我们的假设是 MSP 存在问题、因为我们已尝试排除所有其他可能的错误生成因素。 微控制器正在使用其内部振荡器。

我们已经测试了量产线上的一些全功能按钮和一些故障按钮。 可以从随附的示波器图中检测故障运行情况、其中输入端的 SPI 时钟信号和输出端的数据–故障按钮存在明显抖动、这会导致系统出现问题。

当在故障按钮中用热空气(大约100°C)加热 MSP 时,我们看到抖动消失。 我们怀疑问题会随着强制加热增加时钟频率而消失、从而实现更快的 SPI 通信、从而减少通信延迟时间。

请查看随附的示波器图、您可以在该图中看到 SPI 时钟和数据输出信号。 在功能齐全的系统中、您可以从图中看到没有抖动、而在另一个图中、有3.3us 抖动会导致我们的生产出现问题。

您以前在 MSP430G2101IPW14中看到过这种行为吗? 这里可能会有什么问题? 请提供建议

e2e.ti.com/.../Jitter.pdf

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    G2101是(SPI)主器件还是从器件? 示波器跟踪中的数据线是否对应于 MISO 或 MOSI?

    我不会将此效应称为"抖动"、而是"完全缺少时钟的人(大概是从设备)"。  

    G2101没有 USCI 或 USI [参考数据表(SLAS695I)]、因此我假设您在软件中执行 SPI。 如果您不使用校准后的时钟常数(CAL[DCO/BC1]_1MHz)、不同的芯片将(一般情况下)以稍微不同的速度运行。

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    您好、Kenka、

    Bruce 提出了一些好的观点(谢谢、Bruce!)。  

    我认为回答他的问题会让我们受益。 重申一下:

    G2101是 SPI 主器件还是从器件? 它与哪个设备通信?

    2.示波器图片是否显示 MISO 或 MOSI 线路?

    3.您是否使用了校准后的时钟常数?

    谢谢、

    Mitch

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    Mitch 和 Bruce、大家好、

    感谢您的评论和其他问题、请在下面找到我的评论:

    • G2101是 SPI 主器件还是从器件? 它与哪个设备通信?

    G2101是 SPI 从器件。 它与一个主器件(具有 Cortex 内核的不同 MCU)通信。 同一总线上可以有多个从器件。 所有器件在总线侧都具有74系列驱动器。

    • 示波器图片是否显示 MISO 或 MOSI 线路?

    示波器显示了在持久性模式下测量的 CLK 和 MISO 线路(使用 Picoscope 5444)

    • 您是否正在使用校准后的时钟常数?

    这是一款已投入生产相当一段时间的现有产品。 就我们能够从旧的 SW 源代码中找到的情况而言、校准后的时钟常数不在使用中。

    下面、我添加了更多注释、我为什么认为这个特定器件有问题、而不是软件或硬件中的一般设计故障。

    我附上了一张新的示波器图片。 名为"1.png"的图片显示了一个故障器件的两个单独测量值。 红色通道是时钟信号、蓝色通道是 MISO。 可以看出、CLK 信号有效(低电平)到 MISO 信号有效(低电平)之间的延迟在两次测量(7.531uS 和9.861uS)之间发生变化。 在正常工作的器件上、该延迟是恒定的。

    我已将以前的持久性测量 PICS 重新附加到更高的分辨率和更好的裁剪效果、如"故障器件的2.jpg"和正常工作器件的3.jpg"。 所有测量都是通过连接到同一 SPI 总线的器件和同一主器件完成的。

     


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    浏览数据表(SLAS695I)、我看不到未校准时钟速度的规格。 我猜您曾遇到过其中一个异常值、但我们无法真正声称它"超出规格"、因为(几乎我可以说)没有规格。

    实际上、故障器件的运行速度很慢(较晚)、完全错过了第二个时钟(上升沿)。如果看不到代码、很难知道。

    未经请求:如果我有如此严格的截止日期、我不仅会使用校准后的时钟常数(以控制可变性)、还会尝试以更快的速度运行以确保我没有错过任何东西。 尽管 G2101在出厂时仅提供经校准的1MHz 频率、但可以使用外部32kHz 时钟和示例 msp430g2xx1_DCO_flashcal.c 生成速度更高的常量

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    您好、Bruce、

    感谢您对此问题的评论。 我是 G2101出现此计时问题的客户(感谢 Kenka 转发我之前的消息)。

    我同意 G2101可能缺少第二个时钟边沿、从而导致通信中出现错误数据。 我无法在此处粘贴源代码、但我们已验证器件在 CLK 边沿之间执行其他任务。 时钟边沿缺失似乎是我们在系统中遇到问题的一个很可能的原因。

    但是、我不理解一个器件(正常工作的器件)是如何在 CLK 信号边沿到 MISO 信号边沿之间显示绝对恒定的延迟的。 发生故障的器件在该时序之间存在明显差异。 仅需说明一下、即使故障器件间歇性正常工作、但更常见的情况是它不工作。

    我想如果时钟运行缓慢、信号转换之间的延迟会更慢、但仍然可重复。 在我看来、故障器件上的时钟似乎不稳定。 是否是有缺陷的器件? 我已向当地 TI 支持部门提供麻烦的部件、以供进一步调查。

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    我查看的是时间标度:在(大约) 1MHz 时、3us 是一个单指令(平均值;范围1-6us)。 不难想象、由于时钟速度慢(-ish)几乎没有信号边沿的循环中的代码、从而通过循环大小量子将整个调度向前推进。  

    话虽如此:由于你有一个 FAE 可以工作、所以这就是你要倾听的人。 (我处于特权位置、不面对一条堵转的装配线。) 我希望您能告诉我们结果如何

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    您好、Kenka、

    我将继续并关闭该线程、因为我们在内部处理该线程。 当我们有更多信息可供分享时、我将重新打开。

    谢谢、

    Mitch

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    好的

    谢谢 Mitch