[参考译文] BQ40Z50：使用 MSP430解决 BQ40Z50上的 SMBus 通信问题所需的帮助

您好、Freddie。

只是确认一下、在使用 EV2400和 MSP430的两种情况下、它们是否都连接到定制 PCB 上的 bq40z50而不是 bq40z50EVM？

在 使用 MSP430进行通信时、您能否告诉我发送给监测计以进行检查的指令列表？

与 EV2400进行通信时、SMBus 线路或电池组连接的布线与 EV2400是否有任何差异？

此致、

安东尼·巴尔迪诺

尊敬的 Anthony：

感谢您的及时回复和查询。 以下是您请求的详细信息：

1. 设置确认：是的、EV2400和 MSP430都连接到包含 bq40z50而不是 bq40z50EVM 的定制 PCB。

2. 指令列表：下面是使用 MSP430与 bq40z50通信的示例代码片段：
   

   I2C_Master_ReadReg(0x0B, 0x0A, 3);
   

   下面是I2C_Master_ReadReg函数的实现：

   I2C_Mode I2C_Master_ReadReg
   (
           uint8_t dev_addr,
           uint8_t reg_addr,
           uint8_t count
   )
   {
       /* Initialize state machine */
       MasterMode = TX_REG_ADDRESS_MODE;
       TransmitRegAddr = reg_addr;
       RXByteCtr = count;
       TXByteCtr = 0;
       ReceiveIndex = 0;
       TransmitIndex = 0;
   
       UCB2I2CSA = dev_addr;
       UCB2IFG &= ~(UCTXIFG + UCRXIFG);       // Clear any pending interrupts
       UCB2IE &= ~UCRXIE;                       // Disable RX interrupt
       UCB2IE |= UCTXIE;                        // Enable TX interrupt
   
       UCB2CTLW0 |= UCTR + UCTXSTT;             // I2C TX, start condition
       __bis_SR_register(LPM0_bits + GIE);              // Enter LPM0 w/ interrupts
   
       return MasterMode;
   }
   
   
   //******************************************************************************
   // I2C Interrupt ***************************************************************
   //******************************************************************************
   #if defined(__TI_COMPILER_VERSION__) || defined(__IAR_SYSTEMS_ICC__)
   #pragma vector = USCI_B2_VECTOR
   __interrupt void USCI_B2_ISR(void)
   #elif defined(__GNUC__)
   void __attribute__ ((interrupt(USCI_B2_VECTOR))) USCI_B2_ISR (void)
   #else
   #error Compiler not supported!
   #endif
   {
       switch(__even_in_range(UCB2IV, USCI_I2C_UCBIT9IFG))
       {
       case USCI_NONE:                         // Vector 0: No interrupts
           break;
       case USCI_I2C_UCALIFG:                  // Vector 2: ALIFG
           break;
       case USCI_I2C_UCNACKIFG:                // Vector 4: NACKIFG
           UCB2CTL1 |= UCTXSTP; // Send I2C stop condition
           UCB2IFG = 0;
           break;
       case USCI_I2C_UCSTTIFG:                 // Vector 6: STTIFG
           break;
       case USCI_I2C_UCSTPIFG:                 // Vector 8: STPIFG
           break;
       case USCI_I2C_UCRXIFG3:                 // Vector 10: RXIFG3
           break;
       case USCI_I2C_UCTXIFG3:                 // Vector 12: TXIFG3
           break;
       case USCI_I2C_UCRXIFG2:                 // Vector 14: RXIFG2
           break;
       case USCI_I2C_UCTXIFG2:                 // Vector 16: TXIFG2
           break;
       case USCI_I2C_UCRXIFG1:                 // Vector 18: RXIFG1
           break;
       case USCI_I2C_UCTXIFG1:                 // Vector 20: TXIFG1
           break;
       case USCI_I2C_UCRXIFG0:                 // Vector 22: RXIFG0
           rx_val = UCB2RXBUF;
           if (RXByteCtr)
           {
               ReceiveBuf[ReceiveIndex++] = rx_val;
               RXByteCtr--;
           }
           if (RXByteCtr == 1)
           {
               UCB2CTLW0 |= UCTXSTP;
           }
           else if (RXByteCtr == 0)
           {
               UCB2IE &= ~UCRXIE;
               MasterMode = IDLE_MODE;
               __bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);      // Exit LPM0
           }
           break;
       case USCI_I2C_UCTXIFG0:                 // Vector 24: TXIFG0
           switch (MasterMode)
           {
               case TX_REG_ADDRESS_MODE:
                   UCB2TXBUF = TransmitRegAddr;
                   if (RXByteCtr) {
                       MasterMode = SWITCH_TO_RX_MODE;   // Need to start receiving now
                   } else {
                       MasterMode = TX_DATA_MODE;        // Continue to transmision with the data in Transmit Buffer
                   }
                   break;
   
               case SWITCH_TO_RX_MODE:
                   UCB2IE |= UCRXIE;              // Enable RX interrupt
                   UCB2IE &= ~UCTXIE;             // Disable TX interrupt
                   UCB2CTLW0 &= ~UCTR;            // Switch to receiver
                   MasterMode = RX_DATA_MODE;    // State state is to receive data
                   UCB2CTLW0 |= UCTXSTT;          // Send repeated start
                   if (RXByteCtr == 1)
                   {
                       //Must send stop since this is the N-1 byte
                       while((UCB2CTLW0 & UCTXSTT));
                       UCB2CTLW0 |= UCTXSTP;      // Send stop condition
                   }
                   break;
   
               case TX_DATA_MODE:
                   if (TXByteCtr)
                   {
                       UCB2TXBUF = TransmitBuf[TransmitIndex++];
                       //EUSCI_A_UART_transmitData(EUSCI_A3_BASE, UCB0TXBUF);
                       TXByteCtr--;
                   }
                   else
                   {
                       //Done with transmission
                       UCB2CTLW0 |= UCTXSTP;     // Send stop condition
                       MasterMode = IDLE_MODE;
                       UCB2IE &= ~UCTXIE;                       // disable TX interrupt
                       __bic_SR_register_on_exit(CPUOFF);      // Exit LPM0
                   }
                   break;
   
               default:
                   __no_operation();
                   break;
           }
           break;
       default:
           break;
       }
   }

   此代码启动对 bq40z50上寄存器0x0A (电池组电流)的读取操作、数据长度为3字节。

3. SMBus 线路和电池组连接的比较：MSP430和 EV2400设置之间 SMBus 线路(SCL、SDA)和电池组连接的布线保持一致。 它们使用相同的连接- SCL、SDA 和 GND (VSS)。

   
   如果您需要任何进一步的信息、或者我们可以采取其他步骤来诊断和解决问题、请告诉我。

   此致、
   
   J·弗雷迪

尊敬的 Anthony：

感谢您提出后续问题。 以下是您请求的说明：

1. 电流测量的说明：是的、当 MSP430读取450mA 时获得的周围电池组电流的测量值确实是通过测量连接到 SRN 和 SRP 的感应电阻测得的。 该感应电阻器是电量监测计电流测量所不可或缺的一部分。

2. 有关电流校准的信息：关于电流校准、我只使用 TI 工具、特别是 Battery Management Studio 以及 EV2400来执行校准。 当示波器显示450mA 读数时、我将该值输入 Battery Management Studio 中的"Current calibration (校准电量监测计)"框、然后点击"Calibrate Gas Gauge"按钮。

鉴于这些要点、我的好奇心是为什么 BQ40z50在使用相同的硬件(定制 PCB)和相同的 SMBus 模式的情况下可能会以不同的值回复。 是否有任何我可能忽略的因素或注意事项？

非常感谢您对此问题的见解和指导。

此致、

J·弗雷迪

尊敬的 Anthony：

感谢您的持续支持和建议。 根据你的最新查询，我作了进一步调查，并作了一些观察：

1. MCU 初始化：我可以确认在 MCU 初始化期间、没有命令发送到 BQ40Z50。 但是、同一 SMBus 上还有另一个 IC、即具有地址0x6B 的 BQ25798、进行初始化。

2. BQ25798的初始化：以下是 BQ25798的初始化序列的快照：

   

3. 电流和电流偏移配置：在 PCB 配置中、用于电流检测的电阻器值为10 Ω。 下图描述了电流和电流失调：

   

考虑到这些要点、我想知道是否需要调整任何配置来确保与同一 SMBus 上的 BQ25798和 BQ40Z50正确通信。 尽管执行了上电复位、但问题仍然存在。

您能否建议在此场景中是否需要更改配置？

期待您的见解。

此致、
J·弗雷迪

您好、Freddie。

感谢您分享关于 MCU 和校准值的信息。 我认为 bq27598不会造成任何与通信有关的问题。

为了进行检查、您是否可以从 MCU 和 EV2400上读取监测计的固件版本、以便确认 SMBus 线路不存在问题？ 从这两者读取时、该值应该相同。

关于 MCU、这是 bq40z50所采用的定制电路板的一部分还是非板载连接？ 如果可能、您能否发送原理图以便我们更深入地了解导致电流差异的原因？

此致、

安东尼·巴尔迪诺

尊敬的 Anthony：

感谢您的及时回复和建议。 以下是有关我们的设置的更新和附加信息：

1. 固件版本：虽然我不确定 MCU 的固件版本、但我可以确认 BQ40Z50已从 R1更新为 R3、如图1所示。
   
    图1.

2. MCU 连接简介：MCU PCB 通过 CN42连接到 BQ40Z50 PCB 上的 CN8、与 BQ40Z50 PCB 相连。 此外、SDA 和 SCL 通过上拉电阻上拉至3.3V、

   • 图2：BQ40Z50 PCB 的方框图
   • 图3：BQ40Z50 PCB 的原理图
   • 图4、5：MCU PCB 原理图
     
     
     
     图2.
     
     图3.
     
     
     图4.
     
     
     图5.
     
     

如果您需要任何进一步的详细信息、或者您希望我们专注于特定领域进行故障排除、请告诉我。

期待您的指导。

此致、

J·弗雷迪

您好、Freddie。

感谢您发送这些原理图文件。 关于感应电阻器的形成、我有几个问题：

您能告诉我检测电阻上方 C328电容器的用途吗？ 通常、在我们的 bq40z50EVM 原理图中、该电容器位于 R592和 R593连接上、如下所示：

您是否还可以确认 GND_BMC1_BP1和 GND_BMC_PCU 已连接到电池组负极侧和电池组连接(PACK-)负极侧？

在下面的文档中、可在第15页找到 EV2400的原理图。 我认为、这在比较定制 MCU 与 EV2400通信线路的匹配程度方面会很有用。

https://www.ti.com/lit/pdf/sluu446

此致、

安东尼·巴尔迪诺

感谢您的咨询和提供的更多指导。 以下是有关您的问题的说明和更新：

1. 电容器 C328的用途：C328确实打算用作电源的偏置电容器、类似于电容器 C8和 C10在 bq40z50EVM 原理图中的放置。

2. 接地连接确认：GND_BMC1_BP1和 GND_BMC_PCU 确实已连接到电池组负极侧和电池组连接(PACK-)负极侧。

3. MCU 和 EV2400的比较：感谢您提供 EV2400原理图。  我们当前的 MCU 是 MSP430FR5994、而 EV2400使用 MSP430F5529。 在我们的设置中、我已将 FR5994的 P7.0和 P7.1配置为 I2C 模式、以模拟 SMBus 通信。 然而、F5529的 P4.6和 P4.7被指定为通用 I/O。 SMBus 通信似乎是使用软件模拟的。 您能提供通用 I/O 的软件 SMBus 代码吗？

再次感谢您的帮助和支持。 您的见解和指导对于解决此问题非常重要。

此致、

J·弗雷迪

您好、Freddie。

Unknown 说：

MCU 和 EV2400的比较：感谢您提供 EV2400原理图。  我们当前的 MCU 是 MSP430FR5994、而 EV2400使用 MSP430F5529。 在我们的设置中、我已将 FR5994的 P7.0和 P7.1配置为 I2C 模式、以模拟 SMBus 通信。 然而、F5529的 P4.6和 P4.7被指定为通用 I/O。 SMBus 通信似乎是使用软件模拟的。 您能提供通用 I/O 的软件 SMBus 代码吗？

我不相信可以共享 EV2400的 SMBus 代码、但如果使用的 MSP430可以在没有 NACK 的情况下从监测计读取数据、我不认为这是问题。

如果可能、您是否能够在上面的原理图中测试 CN8的连接点(对于 EV2400/MCU 连接)、并查看每个 EV2400和 MCU 连接时电压或电流是否存在较大差异？

此致、

安东尼·巴尔迪诺

尊敬的 Anthony：

我认为我已经确定了当前的问题。 进一步检查后、我发现 GND_BMC1_BP1和 GND_BMC1_SYS 都连接在一起。 这个配置在通过 RS19和达到 GND_BMC1_BP1前引起电流分频。

这种认识可能是我们在当前读数中遇到的差异的原因。

再次感谢您在整个故障排除过程中继续提供支持和指导。

此致、
J·弗雷迪