[参考译文] TDC1000：MCU 无法通过 SPI 与 TI TCD 器件进行通信

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Other Parts Discussed in Thread: MSPM0G3107, TDC1000-Q1, TDC1000, TDC1000-C2000EVM

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/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1605322/tdc1000-mcu-not-able-to-communicate-with-ti-tcd-device-over-spi

器件型号： TDC1000
主题中讨论的其他器件： MSPM0G3107、、、

TI 团队大家好、

我遇到了 MCU 和 TI TCD 器件之间的 SPI 通信问题。

硬件详细信息：

MCU：MSPM0G3107
器件：TDC1000-Q1
电源电压：12V
MCU 和 TDC1000 之间的公共接地

SPI 配置：

MCU 配置为 SPI 主器件 、TDC1000 作为从器件
SPI 模式和 SPI 时钟频率：随附屏幕截图以供参考
数据宽度：8 位
CS 为低电平有效、并通过 MCU GPIO 进行控制
EN 设置为高电平、在 SPI 访问之前、RESET 切换为低电平→高电平。

对于 SPI 读取、CS 被拉至低电平、发送寄存器地址、虚拟字节 (0x00) 在时钟沿读取数据。

时钟配置：

连接了 MCU 时钟树配置以供参考。

发现的问题：

MCU 无法通过 SPI 与 TDC1000 进行通信。
寄存器读取/写入未按预期运行
MCU 无法从 TCD 器件读取有效数据

附件：

SPI 配置详细信息：

MCU 时钟树配置：

MCU–TDC1000 SPI 原理图：

您能否根据数据表确认 TDC1000 的此 SPI 序列和复位/使能时序是否正确？

感谢您的支持。

此致、
Lovi Jain

5 个月前

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Lovi：

感谢您发布到传感器论坛！

尝试 SPI 通信时、您是否能够分享数字逻辑波形的捕获结果？这将有助于确定信号是否存在潜在问题。

关于您的 SPI 时钟信号、SCK 引脚在不通信时是否默认保持高电平或低电平？

此致、

~Alicia

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Alicia：

感谢您的答复。

请找到随附的逻辑分析仪捕获结果屏幕截图以供您参考。捕获包括 CS、SCLK、MOSI 和 MISO SPI 通信尝试期间发出信号。每次定期执行 SPI 寄存器读取 250ms 与主循环分离。

请查看随附的波形、如果您根据 TDC1000 SPI 要求、在 SPI 时序、时钟极性/相位或信号行为方面存在任何问题、请告诉我。

请告诉我是否需要我本人提供任何其他信息或特定捕获。

此致、
Lovi Jain

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Lovi：

可以肯定的是、在您进行正确通信时、VIO 和 VDD 已通电？下面链接的用户指南中的 EVM 原理图应该是一个很好的参考、可确保您的原理图正常。

TDC1000-C2000EVM 用户指南 — 章节 8 原理图

根据您的信号、就像单次传输一样、时钟在 8 位后停止。您是否可以尝试将帧大小增加到 16 位、看看这样是否有用？

我举例说明了如何从 TDC1000-C2000EVM 读取寄存器 0x03：

EVM + GUI 用于时钟极性的设置为 CPOL = 0（在运行时时时，时钟为低电平）、时钟相位为 CPHA = 0（数据在时钟前沿有效）。

此致、

~Alicia

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Alicia：

我无法在 EVM 板 MCU 中找到 TDC 芯片选择引脚。此外、我还检查了您建议但仍然显示相同行为的所有其他配置。

您能否提供 SPI 线路以及 TDC 复位和使能线路的引脚详细信息？

此致、

洛维

0 admin 5 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Lovi：

我已经突出显示了 EVM 上 SPI 线路在下图中的位置：

黄色框表示与 TDC 片选引脚 (R16) 的连接。
红色框是 MISO (R29)
蓝色框为 MOSI (R47)
蓝色框为 SCLK (R43)
黄圈为 TDC EN (TP12)
绿色圆圈表示 TDC RESET (R32)

此致、

~Alicia

0 admin 4 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Alicia：

我将 TDC1000 与 MSPM0G3107 连接。

当前设置：

外部时钟：8MHz（在 CLKIN 上进行验证）
EN 引脚= 3.3V
已验证 SPI 通信（寄存器读取与写入匹配）
MCU 生成的 TRIG 脉冲（（10µs 脉冲）

但是、在应用 TRIG 之后、TX1 不会生成突发脉冲。

配置 TDC1000 寄存器和上电详细信息：

//上电

TDC_RESET_HIGH ()；

DELAY_ms (1)；

TDC_RESET_LOW ()；

DELAY_ms (1)；

TDC_EN_LOW ()；

DELAY_ms (1)；

TDC_EN_HIGH ()；

DELAY_ms (1)；

SPIWrite (CONFIG_0、 0x45)；

SPIWrite (CONFIG_1、 0x41)；

SPIWrite (CONFIG_2、 0x00)；

SPIWrite (CONFIG_3、 0x03)；

SPIWrite (CONFIG_4、 0x1F)；

SPIWrite（超时，0x19）；

预期行为：
TX1 应在下降沿后输出突发。

观察到的行为：
无 TX1 活动。

问题：

在 TRIG 之前是否需要其他条件？
是否需要最短 TRIG 低电平时间？
TDC1000 在首次触发之前是否需要特定的复位序列？
如果未检测到 STOP、是否有任何内部状态机条件会阻止 TX1？

如果可能、您能告诉我配置的正确工作流程吗？

随附：

TRIG 波形
SPI 波形

谢谢、

Lovi Jain

0 admin 4 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Lovi：

抱歉漏掉您的问题、此主题在标记为已解决后标记为已关闭、因此我没有意识到与此主题相关的一些未决项目。

使用 TDC1000-C2000EVM 的相同设置、我能够在触发器的 START 和 TX1 引脚上观察到脉冲、请参阅下图：

我注意到触发脉冲与 GUI 生成的脉冲之间的一个区别是 GUI 的脉冲为 2.85μs、而您的脉冲为 11.1μs。此外、在触发脉冲之后、您还应该在开始引脚上看到一个脉冲。

此外、该器件确实要求系统必须等待确定的时间、然后才能在器件复位后发送下一个触发信号。典型的复位至触发等待时间为 3 ×T1 +(50ns)。请参阅第 8.4.5.2 TX/RX 测量时序和时序部分。

此致、

~Alicia

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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您好：

我正在使用 TDC1000 超声波 AFE 指定 带有单个换能器的脉冲回波模式 。

硬件设置

CLKIN = 8MHz
换能器谐振频率≈ ±μ A 100kHz
中： 水/DEF 溶液
传感器和反射器≈之间的距离 35 毫米

水的预期 ToF 应该在附近 ~ó n 47µs 。

不过、我的 MCU 始终会测量 ~12–13 个计时器周期 (~1.5µs) 。

观察结果

TX1 输出在~1MHz 时显示正确的突发。
RX 路径在 TX 突发之后立即检测脉冲。
测得的起始/终止值通常为：

START_TIME≈4500（每个周期更改）
STOP_TIME≈4512 （每个周期更改）
TOF 节拍≈12–13（但这始终是不同的）

这时会发生这种情况 在水中和 DEF 中 和值不会更改。

附加测试

断开换能器→ 未生成 STOP 脉冲 。
增加 NUM_TX = 15 Δ V→略有增加至 ~23–24 个节拍 。
逻辑分析仪显示 TX 突发后立即出现的 RX 脉冲。

这使我怀疑器件正在检测到 TX 振铃、而非实际回波 。

电流寄存器配置

CONFIG_0 = 0x45
CONFIG_1 = 0x41
CONFIG_2 = 0x00
CONFIG_3 = 0x03
CONFIG_4 = 0x1F 
TIMEOUT = 0x60 
CLOCK_RATE = 0x00

模拟前端

TX1 通过连接到换能器 串联电阻器 (200E/0805) 。
RX 输入通过耦合 ~330 pF 电容器 。

问题

公式 ~700kHz 传感器 ,什么是建议的 NUM_TX 突发长度 ？
事件 消隐时间配置 来避免检测 TX 振铃？
是 330 pF RX 耦合电容器 适合该频率？
200 TX1 上的 Ω Ω 串联电阻器 正确还是应该使用不同的值？
其他 阻尼电阻器或滤波元件 建议在 TX/RX 和换能器之间？
如果测量值始终为 12-13 个刻度 、是否表示系统正在检测 TX 突发耦合、而非回波 ？
将会是什么 脉冲回波模式下~700kHz 传感器的建议寄存器配置 ？

有关的任何建议 AFE 元件值或寄存器配置 非常感谢。

谢谢您、

Lovi Jain

0 admin 3 个月前

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尊敬的 Lovi：

查看您的设置、似乎您已启用 FORCE_SHORT_TOF 、这意味着该器件配置为短 TOF 测量。此外、考虑到您的当前设置、您似乎已将器件配置好足够长的监听时间来捕获完整的采样窗口（这就是您看到如此短的监听窗口的原因）。

在配置测量窗口时、需要考虑的是测量范围。根据具体的覆盖范围、您需要确定侦听应用所需的最短时间（以捕获最小的预期范围）以及最长侦听时间（以捕获最大的预期范围）。

您在使用短程 ToF 测量时、看看图 8-23。短 TOF 测量、应用所需的最短时间将由 Transmit + Mask 窗口确定。例如、如果应用所需的最短时间为 37μs、则传输+屏蔽窗口需要总计 37μs 。但是、我们需要避免的是通过过度增加 NUM_TX 脉冲而使传输窗口过长。因此、最好通过调整 SHORT_TOF_BLANK_PERIOD 来增加屏蔽窗口。

如下所示：

将 NUM_TX 设置为 5 个脉冲、这样会得到一个 5μs 的发送窗口（假设 CLKIN 为 8MHz、使得<xmt-block2> 1μs</xmt-block>）。 1μs。
综上所述、我们需要设置 SHORT_TOF_BLANK_PERIOD、使屏蔽窗口至少为 32μs long。这意味着 SHORT_TOF_BLANK_PERIOD 应设置为 256 ×T0（假设 CLKIN 为 8MHz 且 CLOCKIN_DIV=1、从而使<xmt-block2> T0</xmt-block> =<xmt-block3> 0.125μs</xmt-block>）。 T0。</s> 0.125μs

为了说明器件需要侦听的最长时间、您需要考虑 Transmit + Mask + Echo Listen 窗口。例如、如果所需的最大侦听时间为 69μs（传输+掩码= 37μs）、则需要将回波侦听窗口设置为 32μs。

如下所示：

将 TOF_TIMEOUT_CTRL 设置为 256 ×T0 （假设 CLKIN 为 8MHz 且 CLOCKIN_DIV=1、从而使<xmt-block2> T0</xmt-block> =<xmt-block3> 0.125μs</xmt-block>）</s> T0 0.125μs

使用上述设置、您应该具有 37μs 到 69μs 的侦听周期范围、这将允许您捕获预期的~47μs ToF。

此外、鉴于当前主题偏离了解决初始 SPI 通信问题的原始主题、您是否可以考虑打开一个新主题来帮助保持 E2E 组织有序、以便其他工程师在未来可以轻松找到类似信息？您可以单击网站右上角的橙色“提出相关问题“按钮、创建自动链接到此主题的新主题

此致、

~Alicia

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 2826755 points

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尊敬的 Alicia：

非常感谢您的帮助！

此致、

洛维

传感器（参考译文帖）

传感器（参考译文帖）(Read Only)

[参考译文] TDC1000：MCU 无法通过 SPI 与 TI TCD 器件进行通信

硬件设置

观察结果

附加测试

电流寄存器配置

模拟前端

问题