[参考译文] AM5726：QSPI 接口问题

一些澄清（我与 Christoph Stiebel 在同一组）：

基本上、我们用 150 欧姆的电阻器隔离 SCLK 引脚 (R2) 和 rtclk 引脚 (R3)、以研究引脚之间的（意外）电流。 闪存未连接（移除 R138）。 我们将 SCLK 编程为 GPIO_2_8 输出、并使其生成一个方波信号（在 Linux 下、gpioset -t1us、1us -c gpiochip3 8=1） 。 rtclk 引脚编程为 GPIO_2_3 输入。 虽然输出 GPIO2_8 上的电压是一个良好的方波、电平为 1.76V（高电平）和 0.1V（直接在下降沿之后）、但我们可以观察到 GPIO2_3 输入 的下降沿约为 0.6V、这会在从几 ns 到一些 us 的任意时间后（平滑）下降至 0V。 根据 150 欧姆电阻器上的压降、我们得出结论、GPIO2_3 输入在 1.8V 高电平上灌入 1.3mA、并在下降沿之后直接拉取低电平 3.3mA。

上面的示波器屏幕截图显示了 2 个不同的时间标度上 GPIO2_8（输出）、黄色和 GPIO2_3 输入（白色）的情况。 此探头是无源 x20 低容量探头、带 1k/1.5pF 电容、因此无严重负载。 该行为还取决于芯片温度:如果冷却,它就像我同事的图片（蓝色曲线）,如果热,而像白色/黄色曲线图片。

如果我们将 GPIO2_3 编程为输出并将 GPIO2_8 编程为输入、则效果保持不变、只是两条布线都会交换（输出端的信号仍干净，输入端的信号不良）。

在 QSPI 运行中、我们有迹象表明、QSPI 数据 IO 在作为输入运行时也会出现相同的故障、因为闪存的响应也会损坏。 尤其是、低电平被强制在 0.6V 范围内（由输入引脚提供电流）、从而使信号不可靠。

原因可能是什么？？？？

您好 Christoph S.和 Christoph D.、

您是否在辅助电路板或其他电路板上看到了类似的问题？

您还能提供这两个引脚的焊盘配置吗？

我们在我们的电路板的所有样品上都遇到同样的问题（我们有 5 件）。

同时、我们还看到了它在相同软件下可以正常工作（在这种情况下，输入是没有临时负载的实际输入，如果我们启用和使用 QSPI，则一切都按预期工作）、但很少。 这似乎是一个启动问题、我们正在朝着电源时序的方向思考...

我们已为 vddshv10 和 vddshv11 提供 1.8V 的电压、并根据 SPRS593G 第 195 页中允许的情况连接到 vdds18v。请注意 (6)。 vddshv10 为 QSPI 引脚供电。 另一个 vddshv (1-7、9) 为 3.3V、稍后在 p194 上启用。 这可能是个问题吗？ （换句话说，是否允许在启动时以 1.8V 电压提供 vddshv10、11、然后提供另一个 vddshv？

我们在互联网上找到的所有参考原理图都提供了相同的 3.3V 电源... 我希望、在不同时间使用 2 个不同的 IO 电压加电不会出现问题（尽管数据表并不禁止它...）。 对于上述屏幕截图、两个引脚 (R2、R3) 的焊盘配置为 14 (GPIO)、对于 QSPI 模式、焊盘配置为 1。 在这两种模式下、输入会提供相当强的电流、这一点与输入产生的效果相同。

尊敬的 Christoph D.：

感谢您确认在使用相同软件的 5/5 主板上看到此问题。 我分享您对 VDDSHV10/11 连接到 VDDS18V 的电源时序要求的理解 — 这是可以的。 为了确认这一点、采用 TPS659037 PMIC 的电源解决方案是否属实？

您能否分享完整的焊盘配置寄存器？ 在我认识到系统间歇性地使用相同软件工作的同时、我想确认这些寄存器值、以排除任何配置问题。

是的、该电源解决方案是 TPS6590379 PMIC、具体请参阅下文

在 GPIO 测试（示波器 PICS）期间、R2 padconfig (GPMC_A18、地址 0x4A003488) 和 R3 padconfig (GPMC_A13、0xa003474) 都是 0x0005000E（用 devmem2 读出）  

请在下面找到我们电源的原理图。 首先提供 5V 电压、然后在外部生成 3V3_PRE。 PMIC 通过 IC11 至 REGEN1 接通 3V3。

顺便说一下、对于高输出电平、一切都正常。 与高电平下的黄色迹线（GPIO2_8 输出）相比、白色迹线（在 GPIO2_3 输入端测量）的轻微压降来自示波器探头的低 1kOhm 阻抗、在输出之后的 150 Ω 电阻器上生成该压降。 芯片也很热。 当冷却至正常工作温度并使用正常 1M 示波器探头时、情况如第一张图片所示（输出为紫色，输入为蓝色）

原理图显示、R139 中填充了 10 欧姆电阻器、但注释指出它填充了 150 欧姆电阻器。  显示的波形采用了哪种配置？  我还看到蓝色切换但紫色不切换 — 那么是什么导致蓝色切换如果紫色不是（不是紫色的来源）?  如何在 PCB 上实现？  请注意、我们的数据表推荐以下器件：

最初它装配了一个 10 欧姆电阻器、与您的建议完全相同。 当 QSPI 闪存无法正常工作（ID 读取失败）时、我们检查信号并看到信号达到适当的低电平（有时超过 0.6V、导致 QSPI 故障）的问题。 为了更仔细地进行检查、我们将 10 Ω R139（或您原理图中的 R2）替换为 150 Ω 电阻器、这不是为了使 QSPI 发挥作用、而是为了证明电流从输入焊盘流出的理论。  为了进行实验、我们还将焊盘功能从 QSPI 切换为 GPIO、以在焊盘 R2 上生成方波输出。 R3 被配置为输入。 我们可以观察到、输入焊盘在收到下降沿后提供高达 900ns 的电流。 直接在输入端、我们会在下降沿后看到 0.8V 的电平、而输出 (R2) 相当干净（尽管您也会看到很小的影响 (0.2V)，但由于输出阻抗低，影响很小）。 这表明、在高达 900ns 的时间内、输入引脚 R3 会在一定时间内提供 (0.8V 至 0.2V)/150 Ω= 4mA 的电流。 这似乎是 PAD 驱动程序的故障。 在极少数情况下、硼会上电并工作、然后输入（和输出）上的电压会非常干净地降至 0V、表明输入端没有拉取电流。 如果电路板在“ok"模式“模式下唤醒、它将保持正常、直到下一次上电。  

通过 QSPI 接口的其他引脚也可以观察到相同的效果（例如在 D1 上、闪存无法将 D1 线路正确下拉至 0V）

感谢您的描述。  因此、这不是您正在研究的信号完整性问题、而是更多的 IO 功能问题。  是这样吗？

在之前的评论中、您提到了电源时序问题？  是否违反了电源序列要求？

另一种思路是、该器件具有可以启用的内部拉电阻器。  这可能是您看到的吗？

请注意、该器件已投入生产多年、大多数客户使用 QSPI 接口作为主闪存器件。 我不知道有任何问题。

Robert、

根据提供的焊盘配置寄存器值、内部拉电阻器被禁用（位 16 设为高电平）。

Christoph D.

考虑到我们遇到 QSPI 问题、我们能否通过转储 QSPI_SPI_DC_REG (0x4B300044) 来确认 QSPI 处于哪种模式？

我们需要确保处于模式 0 的外部环回模式。

尊敬的 Mark 和 Robert。 我们完全相信 TI、该器件不会出错。 因此、我们会搜索错误、例如上电序列问题。 虽然上电序列没有明显的违规行为（我们首先碰触了这种情况）、但数据表留出了一些解释余地、请参阅上面的问题、看看是否允许在 vddshv10、11 上具有 1.8V 电压、同时在另一个 vddshv 上同时上升 vdds18 和 3.3V 电压、稍后上升。

这不是（时序）信号完整性问题、而是由输入模式下的 IO 焊盘行为引起的电压电平信号完整性问题。

我们在模式 3 和模式 0 中进行了 QSPI 测试。 如果器件正确加电、两种模式都能发挥独特的作用、甚至在 76.8MHz 模式下也是如此（尽管这几乎是模式 3 指定的最大值的两倍）。 这证明（与高速示波器测量一起）不存在时序信号完整性问题。 相反、我们会从输入引脚（以及 rtslk 作为数据引脚）看到这种奇怪的拉电流 (4mA)、这会在下降沿后几 ns 到大约 100ns 停止。 看起来输入好像处于某种（强）总线保持模式。 我将在输入端前面使用不同的电阻器进行更多测量、以更好地表征电流源行为。  

很高兴听到这个主题有用、感谢您就此主题进行汇报！