TMP75温度传感器(I2C接口)温度值为-1的故障分析
7页1、故障现象:平台软件在运行QNX系统的MLU板上每10秒读一次温度传感器,发现调用读温度的驱动接口函数时,偶尔读到的温度值为-1,但是接口函数的返回值为正常。读温度任务睡眠10秒通过sleep实现。该现象只在运行QNX的平台软件上可以复现,其它条件无法复现。故障分析:1在I2C总线驱动程序中添加打印信息,发现从CPU的I2C总线控制器中读回来的数据为OxFFFF(-1)。查看温度传感器芯片TMP75的数据手册,温度值由两个字节组成,根据配置精度,高8位表示整数部分(有符号),低8位中的高4位表示小数部分,低4位固定为0。因此可以断定OxFFFF属于总线上的异常数据。2阅读温度传感器的数据手册,发现有如下描述:TIMEOUTFUNCTIONThsTMP175andTMP75willresettheserialinterfaceifeither3CLorSDAareheldlowfor54ms(typ)betweenaSTARTandSTOPcondition.TheTMP17SandTMP75willreleasethebusifitispulledlowsndwillwaitkirast
2、artcordition.Thstim&outfunotionrequiiir&s.acommunicationspeedofatleast1kHzforSCLoperatingfnequency.如果在一次数据传输过程中(传输start和传输stop之间)出现SCL或者SDA线被持续拉低超过54ms,那么TMP75将释放总线(将SDA置高电平)然后等待下一次传输start。也就是有可能总线上SCL或SDA出现了超过54ms的持续低电平,导致TMP75的TIMEOUTFUNCTION起作用,本应该传输正确数据的SDA线被置为常高,读到了0xFF。3为了验证TMP75的TIMEOUTFUNCTION功能,在I2C总线驱动程序中打桩,在寻址完成后读I2C总线控制器数据寄存器前主动增加延时,通过硬件测试程序观察读温度值是否正常。当延时小于50ms时,读温度正常,当延时增加到50ms以上时,可以稳定复现读到-1的温度值的故障现象。同时让平台软件将调用读温度接口函数前后的时间差打印出来,确认当读到-1时,时间间隔达到了70ms左右,而正常时为12ms左右。因此平台软件读到-1的温度值的故障现象与
3、在I2C驱动程序中主动增加延时造成的故障现象应该一致。4通过示波器抓读温度时I2C总线上的数据传输过程:用例1:如图1所示,正常读温度时从寻址完成到从设备开始传输数据的延时大约为1.1ms左右。以下所有波形,上面为SDA数据,下面为SCL时钟。AcqCompleteMPos:2.20msTRIGGER类型信源斜率IIIII繼合IIIIIIIIitI边沿CH2上升止常触发方式LI.,.J.I*丄CHI2J0DVCH2flOVCH272241V26-May-1712:5210H;图1正常时一次完整的数据传输以下图2到图5是对图1的传输过程的放大和解析:信源耦合IIIiIIIITRIGGER类型CH2上升正常边沿斜率lekJL.AcqCompleteMPos:14.00ju$Lj_I_I_i_I_I_LCH12.00VI_I_L_IJ_|_I_I_l_CH22.00V直流M10.0JU5CH2Z2V26-May-1712:51:10Hz融发方式图2startcondition和寻址温度传感器0x90AcqCompleteMPos:103,6jusTRIGGER类型信源斜率耦合IIIIIIII
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