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[参考译文] BQ34Z100-R2:I2C 通信问题

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO1640, BQ34Z100, BQ34Z100-R2, ISO1641, BQ34Z100EVM, BQ34Z100-G1

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1415343/bq34z100-r2-i2c-communication-problem

器件型号:BQ34Z100-R2
主题中讨论的其他器件: ISO1641BQ34Z100EVM、ISO1640、 BQ34Z100-G1、BQ34Z100

工具与软件:

尊敬的先生;
当我们尝试将 BQ34Z100-R2的 EVM 板连接到 I2C 隔离器 IC (ISO1641BDR)时、通信无法正常工作。 下面的电路显示了两个器件的连接。
测试:
1) 1) EVM 直接与处理器相连、12c 通信正常工作。
2)在没有 R5和 R6的情况下将 EVM 连接到隔离器板不起作用。
3) 3)将另一个 i2c 器件连接到 EVMBQ34Z100之前使用的隔离器、存在通信。
4) 4)我们还尝试了使 EVM 板上的 R35和 R36以及 R37和 R34短路、但两者都未通信。
5) 5)我们通过在隔离器 IC 旁边放置另一个10K 电阻器(R5和 R6或隔离器板上的 R7和 R8)来降低上拉电阻、使得两个上拉电阻器并联、现在为5K。 无通信。
会发生什么情况?
您对测试有什么建议、或者该怎么做?
提前感谢。
此致;
Mauricio

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    尊敬的 Mauricio:

    我不熟悉 i2c 隔离器。

    我将此主题分配给隔离器团队。

    此致、

    Diego

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    好的、Diego。 我们期待这件事。 非常感谢。 此致。 Maurício μ A。

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    尊敬的 Mauricio:  

    感谢您的提问。 请允许我多花一天时间回复。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    好的 Aaditya Vittal。 非常感谢。 我忘记告诉大家、为 ISO1641BDR 供电的 BQ 侧的电源 VCC1是 EVMBQ34Z100-R2的 REGIN。
    很抱歉忘记了、我期待您的回复。 非常感谢。
    此致、Mauricio。

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    尊敬的 Mauricio:  

    感谢您提供更多信息。 请给我一些额外的时间咨询我的团队。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    尊敬的 Mauricio:  

    感谢您的 耐心等待。

    在咨询我的团队并查看您提供的信息后、上拉 R5和 R6电阻器似乎不能正确支持所使用的数据速率。 这意味着数据速率可能对于电流电阻设置而言太快。 我们建议每个通道使用一个3.3k 至4.7k Ω 的电阻。 这将缩短 I2C 总线的上升时间。

    我注意到的另一点是、所示原理图中的隔离器在 VCC2侧具有 GND1、而 VCC1侧没有 GND。 请确保原理图/布局的 GND 也已正确分离。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    谢谢你的答复, Aaditya Vittal。
    今天很晚了。 但我们将在周一进行测试。
    此致、
    Mauricio.

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    尊敬的 Mauricio:  

    感谢您的答复。

    我将暂时关闭该主题、如果您有任何其他问题或疑虑、可以随时再次发布。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    你好、Aaditya Vittal;
    遗憾的是、在第一个电路中、它与3K3或4K7均不起作用。
    那么我们使用了下面的电路。
    我们还从 EVM 侧移除了电源并使用3V5电源从外部馈送、该电源无法正常工作。
    另外还将对其中两个电路进行另一项测试、分别使用5V 电源、以及使用3V6进行另一项测试。
    换言之、使用一个(01)隔离器、或者使用两个(02)隔离器和一个提供中间电源的电源、隔离器也无法正常工作。
    我们不知道电路为什么不兼容。 我们在哪里做错了? 你有什么建议吗?
    提前感谢。
    此致;
    Mauricio.

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    尊敬的 Mauricio:

    我注意到原理图显示 VCC2连接到 GND、而隔离器的 GND2连接到右侧器件的 VCC。 您能否确认设置和原理图? 如果这是实际设置、则可能会损坏器件并导致通信出现问题。

    为了帮助进行调试、请 在与测试电路断开连接时、使用 EVM 和0V 至5V 方波对 ISO1641执行功能测试。 本质上、我们希望确保器件本身能够正常运行、以确认器件是否损坏。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    尊敬的 Aaditya Vittal:
    感谢您的反馈。
    抱歉、CN2连接器出现拼写错误。 只是名称被颠倒。 信号是正确的。
    我们对两(02)个 ISO1641绝缘体或仅一(01)个 ISO1641绝缘体进行了各种测试、结果是相同的。 下面是另一侧的 ISO 图(该图完整了之前的 ISO1641图、请注意引脚名称也反转)。
    我们对 bq34z100EVM 板和不带 ISO1641的处理器板进行了测试、但该板可以正常工作(即使在100KHz 时也是如此)。
    我们从 EVM 上移除了电阻器 R34、R35、R36、R37和 D1。 我们通过 REGIN 为 bq34z100EVM 板侧面的 ISO1641提供了电源、还使用了外部电源(从 EVM 上移除了 R29和 R31)。 这使我们能够提供3V3至5V。
    我们已经测试了您可以在下面照片中看到的50kHz、100KHz 和10KHz 的 ISO1641、它们都可以正常工作。
    将处理器板的 i2c 连接到同一处理器板的另一个 i2c 并通过 ISO1641传递信号(如下图所示)也可以正常工作(除了频率为40KHz、超过50KHz 时不起作用)。
    通过连接此处通过 i2c 进行通信的另一块板并通过 ISO1641进行传递、此其它板与处理器板的通信能够正常工作(即使在100KHz 时也是如此)。
    这是目前为止的数据...还有很多问题。
    此致。
    Mauricio.

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    尊敬的 Mauricio:  

    感谢您的澄清和更多信息。  

    这是一个非常特殊的例子。 请允许我多花一天时间咨询我团队中的一些专家、为您提供最佳建议。  

    此致、
    Aaditya Vittal

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    尊敬的 Mauricio:

    感谢您的耐心。  

    我注意到有两个 ISO1641器件共享相同的 SDA1和 SCL1、这意味着 U1和 U3的 SDA1和 SCL1相互连接、如下所示:

    我们强烈建议不要采用此配置、因为 ISO1641隔离器的1侧不支持多个器件。

    此外、请尝试 将2侧的上拉电阻 R5和 R6更改为1k Ω、以缩短上升时间和下降时间。 请尝试通过短接 R34、R35、R36、R37来进行测试。

    此致、
    Aaditya Vittal

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    你好、Aaditya Vittal;
    我们移除了 U3并将上拉电阻器 R5和 R6降低至1K。 我们像这样对它进行了测试、但它无法正常工作。
    该测试是根据下图使用两个 ISO1641BDR 完成的。
    µC -- ISO1641BDR==== CABLE=DE=1MT===== ISO1641BDR ----- BQ34Z100EVM

    然后、我们使用下图对单个隔离器进行了测试(这也不起作用):
    µC -- ISO1641BDR==== CABLE=FROM=1MT==== BQ34Z100-R2

    为了确认 EVM 是否正常工作、我们不是通过 ISO1641BDR 将其连接到处理器、而是通过电缆将其连接到处理器(它已正常工作)。
    µC ----==== CABLE=DE=1MT===== BQ34Z100-R2
    所以 EVM 工作正常。

    以下是逻辑分析仪的波形、供您了解。
    也就是说、我们仍然无法通过隔离器进行通信。

    几个问题:
    不可能将 CI 隔离器与 EVM 电路一起使用?
    我们的目的是使具有两个从电路和一个主电路的总线:
    µC -- ISO1641BDR════════ 电缆= DE=1MT══════ ╦═ISO1641BDR ----- BQ34Z100EVM
                          ╚═ISO1641BDR --- BATTERY_CHARGE
    根据您的最后一个指南、不能乘公共汽车? 即、如何制作隔离式 I2C 总线?

    另一个问题:
    对于较小(1MT)的电缆、建议使用差分 i2c IC、例如 PCA9615。 这种差动 IC 真的有必要吗? 您有什么建议吗?

    非常感谢您的关注。
    您的真诚;
    Mauricio.

    02 ISO、使用 REGIN 为 EVM 和 ISO 上拉电阻供电、并使用外部电源。

    在不使用 ISO1641的情况下、并将处理器直接连接到 EVM、而是通过1MT 电缆(通信有效)。

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    您好!

    µC --- ISO1641BDR════════ 电缆= DE=1MT══════ ╦═ISO1641BDR ----- BQ34Z100EVM
                          ╚═ISO1641BDR --- BATTERY_CHARGER[/报价]

    正如我在上一篇文章中提到的、ISO1641器件只能在隔离器的 VCC1侧支持一个器件。 ISO1641器件可支持多个器件、直至达到 VCC2侧的容性总线负载。

    使用一根虽然很小(1MT)的电缆、我们建议使用差分 i2c IC、如 PCA9615。 这种差动 IC 真的有必要吗? 您有什么建议吗?

    我不是这个主题的完整专家、因此由相应团队组成的另外一个 E2E 可能会帮助解决这个问题。

    此致、
    Aaditya Vittal

    [/quote]
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    你好、Aaditya Vittal;
    感谢您的关注,如果我在上一篇文章中说得太多,我深表歉意。
    但遗憾的是、ISO1641BDR 并不能正常工作(根据您之前的单个从器件指南进行的测试)。 我们进行了更多测试来获得其他选项。

    [报价 userid="483957" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1415343/bq34z100-r2-i2c-communication-problem/5453354 #5453354"]我们删除了 U3并将上拉电阻 R5和 R6降低至1K。 我们按此方式进行了测试、但未能正常工作。
    然后、我们使用下图测试了单个隔离器(也不起作用):
    µC -- ISO1641BDR==== CABLE=FROM=1MT==== --BQ34Z100-R2

    问题可能出在 BQ34Z100EVM 上吗?  因为它仅在没有 ISO1641时与处理器通信。
    此致;
    Mauricio.

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    Mauricio、您好!

    感谢您发送编修。 如果 ISO1640在其 EVM 上运行、则问题可能出在系统级别、而不仅仅是 ISO1640。  

    我建议查看 BQ34Z100EVM 和 uC 的电压输入阈值、以确保它们与 ISO1640的1侧 VOL 兼容。 它允许双向性、但如果它高于微控制器的 VIL、则可能会导致通信问题。

    那么、我建议在检查 BQ 器件的功能之前、将电缆缩短至尽可能短。  

    此致!
    Andrew

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    你好 Andrew / Aaditya Vittal / Diego;
    感谢您的评论 Andrew。 我们将根据您的指导原则组织新的测试。
    同时、通过观察 BQ34Z100EVM 电路板、我们注意到原理图显示了 REGIN 源极中的 Q3和 Q8 (两个带齐纳二极管的 MOSFET)。 在每个引脚的源端、转到 BQ34Z100-R2的引脚5和6、会显示电阻器 R39和 R40、其值等于47R。 请注意、R39和 R40均不会出现在元件列表中。
    Q8、R39和 R40未显示在布局中。 按照 EVM 物理板上的轨迹、我们发现两个电阻器必须是 R39和 R40、但电阻值与原理图大不相同;一个为2K 欧姆、另一个为1.17K 欧姆。 我们在我们购买的两个 EVM 上进行了检查。
    这可能是问题吗? 甚至我们的问题呢? 您是否有最新的原理图、列表和布局文档? 我们最初想保留原理图中的此源代码、但鉴于这些问题、我们想知道切换到具有稳压器的源代码是否会更好? 它可能会更加稳定。 你怎么看?
    感谢您的考虑。
    此致;
    Mauricio.

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    尊敬的 Mauricio:

    此小电路充当 LDO。

    这些组件不会影响 i2c 通信。  

    根据上一个回复中共享的图像、EVM 上的 i2c 跳线未安装。 需要安装此跳线。

    您使用的 MCU 板是否具有内部上拉功能?

    此致、

    Diego

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    您好、Diego;
    感谢您的反馈。

    此小型电路用作 LDO。

    我们认为电路是 LDO、但当我们根据最新说明将上拉电阻降至1K 并对其进行测试时、REGIN 电压下降。 问题是、这个来源是否太弱?

    这些组件不影响 i2c 通信。  [报价]

    如果它不影响通信、那么允许的最大电压变化是多少? 例如、MCU 是否可以设置为3V3、BQ34Z100EVM 是否可以设置为3V6 (或4V)?

    从上一回复中共享的映像中、EVM 上的 i2c 跳线未安装。 需要安装此跳线。

    关于跳线、您的观察结果是正确的:J1开路。 根据 EVM 原理图、J1应处于开路状态。 在文档"bq34z100-G1开箱即用快速入门指南"中、项目4.1 (3)中、指出必须关闭 J1才能启用 i2c 通信。 我问是否没有更多最新的文档。 总之、我们在跳线开路且跳线闭合的情况下对其进行了测试。  跳线似乎用于 LED、我们最终产品中不会有这些。

    您使用的 MCU 板是否带有内部上拉?

    我们使用的 MCU 板没有物理上拉、但可以针对 GPIO 引脚对其进行编程。 在测试中、我们对 ISO1641BDR 使用了电路板上的上拉电阻。 由于 ISO 板具有上拉电阻、因此我们还从 BQ34Z100EVM 板中移除了上拉电阻器。

    感谢您的耐心。
    此致;
    Mauricio.

    [/quote]
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    尊敬的 Mauricio:

    此电路连接到 REGIN。 REGIN 是内部 LDO 输入、其最大额定电压为5.5V。  

    您可以将 i2c 线放在 BQ34z100上并共享示波器屏幕截图吗?

    此致、

    Diego

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    您好、Diego;
    根据要求、这里提供了由示波器在 BQ34Z100EVM 板输出端捕获的 SDA 和 SCL 线波形的图片。
    两个、由电路板本身供电(REGIN)。
    其中两个带有外部3V6电源。
    此致;
    Mauricio.

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    您好!

    Diego 目前已不在办公室、但我们将在下周与您联系。

    此致、

    Adrian

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    好的、Adrian;
    没问题。 谢谢。
    此致; Mauricio。

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    尊敬的 Mauricio:

    您的 i2c 示波器照片看起来非常嘈杂。 与下面的我的 EVM 相比、如果您拆下隔离器、它们会更干净吗?

    此致、

    Diego

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    您好、Diego;
    这里是连接到微控制器电路板的 BQ34Z100EVM 的波形图片、如之前在此处发布的照片所示。 请记住、它直接工作、而不是通过隔离器工作。
    感谢您的分析。
    此致;
    Mauricio.

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    尊敬的 Mauricio:

    很抱歉、此问题需要时间解决、感谢您分享此波形。 如果您能确切指定这些波形参考的引脚、将会非常有帮助。 也就是说、如果在 BQ 引脚、ISO 引脚或处理器引脚上监测波形、并且如果为 ISO、则是否在 SDA1/SCL1或 SDA2/SCL2上监测波形。

    如果您通过单次捕获捕获 SDA1、SCL1、SDA2和 SCL2全部四个数据、这也会帮助我们了解隔离器是否错误地产生输出。

    从您共享的两个波形来看、上升时间看起来真的很慢、这可能不足以使器件正常工作。 如果这些是隔离器引脚波形、则我建议您进一步减小上拉电阻值、以便看到更快的上升时间和干净的脉冲。 或者、也可以减慢数据速率并进行测试。

    根据要求、请指出捕获这些波形的确切位置、并考虑建议的更改、然后重新进行测试。 谢谢。


    此致、
    Koteshwar Rao