本文主要討論ADC通道的選擇、FSI接口的應用、3.3V供電選型考量、GPIO口的配置和JTAG的連接與調試進行詳細介紹。

 

1. ADC通道的輸入寄生電容：

 

當我們在把外部信號匹配到C2000的ADC通道的時候
，常常會忽略到ADC的輸入模型可能會帶來的潛在影響。其中最為明顯的就是每個ADC通道上都會有一個輸入寄生電容，而具有較大輸入寄生電容的ADC通道通常是不適用於高頻采樣信號的。這是因為較大的輸入寄生電容會帶來更長的采樣窗口，進而可能會影響到控製回路裏的Computational power budget。如需了解更多信息，請參照 F28002X TRM的Choosing an Acquisition Window Duration 章節。

 

針對於Gen-3的F28002X的C2000, 我們可以在數據手冊的ADC Input Model章節的表格Table 1 中查詢到每一個ADC通道的內部輸入寄生電容。基於Table 1，ADCINA3/ADCINC5通道不管是否啟用了比較器，因為其內部輸入寄生電容達到71.4pF，都是明顯是不適合用於高速采樣信號的。而對於ADCINA0/ADCINC15來說，如果使用了內部比較器，那麼就需要慎重考慮采樣窗口和外部采樣電路。例如：如果我們希望使用某個ADC通道實現OVP功能的實現，而我們又隻剩下了ADCINA0/ADCINC15這一個通道，那麼我們可以利用軟件代碼在後台任務來實現OVP的功能
，而無需使用內部比較器。如果我們一定要實現基於CMPSS模塊的OVP功能，那麼建議切換到其他到ADC通道。

 

Table 1: ADC 通道寄生電容

 

2. FSI 接口介紹：

 

FSI接口是Gen-3的C2000引入的最新的高速可靠的快速串行接口。針對需要隔離的通信應用場景，FSI接收端模塊具有一個可編程的Delay Line Control。通過對每一個線的RX_DLY_LINE_CTRL寄存器值進行修改，從而對係統元器件（例如信號緩衝器和隔離器等）引起的信號延遲和板級的（例如不均勻的布線等）引起的信號延遲進行補償，最終保證信號的完整性
，實現高速可靠通信。FSI是應用於點對點的的通信協議，例如單主/單從配置
，所以FSI主要應用於以下兩種場景：

 

●    兩個MCU直接進行通信

●    板級之間的通信，例如PSFB的原邊和副邊的兩個MCU通過隔離芯片來通信

 

FSI接口的傳輸端（FSITX）和接收端（FSIRX）是完全獨立的，每個端口有自己獨立的寄存器
、時鍾和中斷。而不同於IIC接口的一個重要區別是其隻能作為單一方向的通信傳輸。基於Figure 1, FSI的每個端口有3個信號線
，分別是時鍾CLK，數據線D0和一個額外的數據線D1。額外的數據線D1是作為多線傳輸來加倍數據傳輸速率，也可作為GPIO口。所以
，通常來說點對點的FSI需要至少4根信號線。FSI最大可支持的時鍾頻率為50MHz，而時鍾的上升沿和下降沿也可作為數據的有效位判定。所以

，理論上是可以達到最高200Mbps的傳輸速率。

 

Figure 1: FSITX/RX 模塊連接圖

 

在電機驅動和數字電源中，MCU之間進行實時通信越來越普遍，而這也對通信實時性的要求變高。FSI接口因為具有可編程的delay line control，可以確保隔離應用場景下高速通信且可靠，所以對比傳統的UART、SPI和CAN等通信接口來說更具優勢。

 

F28002X FSI 和IIC兼容GPIO口及隔離芯片：

 

如果我們要把F280025C 64pin作為副邊的MCU和原邊的MCU進行FSI通信
，在工程師進行係統調試階段

，有時會希望通信接口既能作為FSI又能作為IIC通信。這個時候就會引入一些問題
，例如IIC是雙向通信，而FSI是單向的。針對F280025C 64pin
，隻有以下GPIO口既能支持FSI，又能支持IIC:

 

●    GPIO33 >> I2CA_SCL and FSIRXA_CLK

●    GPIO8 >> I2CA_SCL and FSITXA_D1

●    GPIO0 >> I2CA_SDA and FSIRXA_CLK

●    GPIO32 >> I2CA_SDA and FSIRXA_D0

●    GPIO10 >> I2CA_SDA and FSITXA_CLK

 

首先，隻有GPIO32是支持FSIRXA_D0的數據線。其次，隻有GPIO33的FSI和IIC都是作為時鍾使用。所以我們建議使用GPIO32/33作為接收端（RX）的數據和時鍾線。

 

此外
，在選擇隔離器時，如果我們已經明確了通信方向，那麼隻要我們保持IIC和FSI的數據傳輸方向
，那麼依然可以使用單向的隔離器，例如ISO7742來傳輸數據。

 

3. 3V供電電源芯片選擇小細節：

 

通常我們根據C2000的供電VDDA/VDDIO選擇對應的前級DC/DC或者LDO時
，更多會把重點放在輸出電流能力、PSRR和壓降等參數上，往往忽視了LDO的精度可能會帶來的影響。針對C2000內部CMPSS模塊的參考DAC模塊，係統框圖如下圖。如果我們選擇VDDA作為COMPDAC的參考電壓，那麼VDDA的任意百分比變化都會影響到COMPDAC的輸出。所以通常針對峰值電流控製模式的DC/DC，推薦使用1%精度的LDO
，例如TPS7A90。

 

Figure 2: C2000 CMPSS 模塊的參考DAC部分框圖

 

4. GPIO口與外部信號的匹配：

 

●    三態（Tri-state）外部信號。例如外部信號Active的時候需要拉高
，Sleep狀態下需求拉低，IDLE模式需求Floating。那麼我們有兩種方式來處理，第一是通過將GPIO設置為輸入，然後禁用上拉

，第二種是將GPIO設置為輸出和開漏
，同時把GPIO電平設為低位。而這都可以通過C2000裏麵的GPAODR寄存器實現。

 

●    tedingqingkuangxia，yixielirushinengdeshuzikou，ruguobuzuyizaididianpingladi，keyibaqipeizhidaomonikou。ranhoutongguoruanjianduimoniliangdepanduanlaishixiangaodidianpingdepanduan，congershixianshinengheguanbishineng。

 

數字GPIO口不夠時的備選方案：

 

●    將原本作為風扇等其他小型設備的反饋電壓（原邊為數字信號）作為模擬GPIO口。然後通過軟件代碼基於采樣電壓來判斷高低電平。

 

●    Boot load的GPIO24和GPIO32如果是boot from flash，可以節省出兩個GPIO口。如果是boot from SCI和CAN等的話
，可以在boot結束後複用為其他GPIO口。

 

5. JTAG接口連接及調試：

 

通常來說JTAG（IEEE標準 1149.1-1990 Standard Test Access Port and Boundary Scan Architecture） 具有五個引腳：

TMS/TDI/TDO/TCK/TRSTn。主要的三大功能如下：

 

●    下載軟件到MCU的Flash

●    調試

●    邊界掃描：訪問芯片內部的信號邏輯狀態以及芯片引腳狀態等

 

通常針對JTAG連接出現問題的調試流程如下：

 

a) Power Good LED 開啟：TI所有的C2000開發板都有LED來標識MCU的供電是否正常。

 

b) 檢查Device Manager：使用JTAG仿真器和PC通信，我們首先需要安裝好驅動文件。通常我們在安裝CCS的時候會有具體細節。如需驗證驅動是否成功安裝
，連接JTAG模擬器到PC並供電。然後在PC的Control Panel >> Device Manger 來定位到USB仿真器。

 

Figure 3: Device Manager 驅動確認

 

c) 檢查MCU JTAG的TRSTn信號是否拉高：如果在CCS連接過程中，TRSTn沒有改變狀態，那麼需要驗證仿真器是否配置正常。

 

d) 檢查Target Configuration：在Target Configuration File (.ccxml) 會包含連接Target device的所有相關信息以及JTAG仿真器的類型。在CCS中點擊“View”
，然後點擊Target Configuration，找到User Defined下的 .ccxml 文件，就會顯示處New Target Configuration 界麵如下圖。在下圖中選擇合適的Devices，保持配置，再點擊測試連接即可測試連接是否正常。

 

Figure 4: Target Configuration 確認連接是否正常

 

e) 啟動CCS調試。

 

f) 檢查XRSn狀態：如果XRSndezhuangtaishidihuozhechuxiancongdidaogaozaidaodidemaichongzhuangtai，namekenengshiduozhongyinsuzaocheng。liruruguoshicongdidaogaozaidaodidemaichong
，namekenengshikanmengoudaozhidezhongqi。ruguoyizhichuyudidianping，namekenengshiyinweigongdianhuozhePCB的其他的原因導致了Brown Out Rest （BOR）。

 

g) 檢查Boot Mode：如果使用的是GPIO24和GPIO32默認的Bootload口，那麼參照F28002X的TRM中3章節，檢查GPIO24和GPIO32的引腳來確認是否在期望的Boot load 模式。

 

h) 檢查VREG/時鍾/係統時鍾：測量並確認JTAG的時鍾和晶振是否符合數據手冊表明。測量並確認是否供電是否運行在了推薦電壓值以外導致了BOR等問題。

 

 

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