本次與大家分享的是世健和ADI聯(lián)合舉辦的《世健·ADI工業(yè)趴：放飛思路，解封你的超能力》主題活動(dòng)的一等獎(jiǎng)文章：《LTC2991在嚴(yán)苛環(huán)境電源控制領(lǐng)域的應(yīng)用與問(wèn)題分享》。

作者：qinyunti

01

前言

1.1背景

在各類(lèi)工業(yè)控制等應(yīng)用領(lǐng)域，ADC模擬量采集是重要的一環(huán)，尤其是嚴(yán)苛環(huán)境下的ADC采集非常重要。一般模擬量采集與應(yīng)用涉及信號(hào)采集-信號(hào)處理-執(zhí)行決策等幾個(gè)方面。

在本人參與的某個(gè)項(xiàng)目中，就涉及模擬量的采集與應(yīng)用。信號(hào)采集是整個(gè)系統(tǒng)的基本保障，只有可靠、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的采集信號(hào)，才能為后續(xù)模塊提供正確的輸入信息，才能執(zhí)行后續(xù)正確的信號(hào)處理，執(zhí)行決策過(guò)程。本文在此分享LTC2991在嚴(yán)苛環(huán)境電源控制領(lǐng)域的案例。

在該系統(tǒng)中信號(hào)采集主要包括模擬量、數(shù)字量、其他通訊協(xié)議的信息量等。其中某些應(yīng)用模擬量甚至幾乎占了整個(gè)輸入的90%。而模擬量采集，全部使用了LTC2991進(jìn)行，包括溫度、電壓、電流等信號(hào)的采集。每個(gè)電源管理單元，都需要采集幾十路模擬信號(hào)，整個(gè)系統(tǒng)使用了二十多片LTC2991采集了100多路模擬信號(hào)。

如此重要的信號(hào)采集部分，得益于LTC2991本身的性能和可靠性，和我們系統(tǒng)平臺(tái)的可靠性設(shè)計(jì)，雖然過(guò)程有一些問(wèn)題，但是都解決了，最終結(jié)果是完美的。

可以說(shuō)LTC2991可靠的、高精度的信號(hào)采集為整個(gè)能源管理系統(tǒng)的可靠運(yùn)行打下了重要的基礎(chǔ)，而能源管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的生命保障系統(tǒng)，所以L(fǎng)TC2991也可以說(shuō)是重中之重，為整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行立下了汗馬功勞。

所以本文也分享下該過(guò)程，尤其是LTC2991在嚴(yán)苛環(huán)境平臺(tái)上的應(yīng)用，以及其亮眼的表現(xiàn)。當(dāng)然也分享發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和解決的過(guò)程。

1.2LTC2991簡(jiǎn)介

LTC2991是一款8通道，用于電壓，電流，溫度測(cè)量等應(yīng)用場(chǎng)景的ADC芯片，具備以下特征：

? 測(cè)量四個(gè)遠(yuǎn)程二極管溫度

?0.7℃(典型)精度，0.06°C分辨率

?1℃(類(lèi)型)內(nèi)部溫度傳感器

?無(wú)需串聯(lián)電阻

?14位ADC測(cè)量電壓/電流

?PWM溫度輸出

?3V至5.5V電源工作電壓

?八個(gè)可選地址

?內(nèi)部10ppm/℃參考電壓

?V1至V8輸入ESD額定為6kV HBM

?16-Lead MSOP封裝

?適用于亞毫伏電壓分辨率、1%電流測(cè)量和1℃溫度精度或三者任意組合的系統(tǒng)

?支持單端和差分輸入

?IIC接口，8個(gè)可配地址,可以一個(gè)IIC接口掛多個(gè)LTC2991.

?LTC2991I工業(yè)級(jí)工作溫度范圍–40°C to 85°C

從上可以看出，LTC2991具備高溫度穩(wěn)定性，和靜電防護(hù)能力，這都是高可靠性的保證。同時(shí)精度性能也非常好。

典型應(yīng)用圖和PIN如下，更詳細(xì)的參數(shù)和應(yīng)用可以參考手冊(cè)。

02

LTC2991在嚴(yán)苛環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用

在我們的系統(tǒng)中，LTC2991主要用于電壓，電流，溫度等模擬量信號(hào)的采集。

使用了多片LTC2991，配置為不同的地址，使用單端模式。

得益于LTC2991的高集成度，外圍器件電路也比較簡(jiǎn)單，模擬前端使用電壓跟隨器做阻抗匹配，然后單端接入LTC2991進(jìn)行采集即可，ADDR配置為不同的地址，一條IIC總線(xiàn)最多可接8片LTC2991，電源增加一個(gè)濾波電容即可。

簡(jiǎn)單的電路，節(jié)省了BOM成本，遵循“簡(jiǎn)單即是美”的設(shè)計(jì)哲學(xué)，少的器件，少的電路，相對(duì)的也減少了出問(wèn)題的可能性。我們可以使用低成本的冗余來(lái)提高可靠性，來(lái)替代復(fù)雜的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的高可靠性，這也是選用LTC2991等經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可靠的器件的原因。其典型應(yīng)用原理圖參考上圖和手冊(cè)說(shuō)明。

03

應(yīng)用中問(wèn)題與解決過(guò)程分享

LTC2991的操作很簡(jiǎn)單，就是通過(guò)IIC接口，配置寄存器，讀寄存器值。但是在嚴(yán)苛環(huán)境應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅是功能正確即可，更重要的是高可靠性。所以我們進(jìn)行了大量的環(huán)境試驗(yàn)，性能測(cè)試，壓力測(cè)試等。當(dāng)然這個(gè)過(guò)程是持久的，也不是完全沒(méi)有問(wèn)題的，本文主要篇幅其實(shí)也希望是在這一部分，即問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決上，只有發(fā)現(xiàn)每一個(gè)可能存在問(wèn)題的點(diǎn)才能保證可靠性。

分享一個(gè)問(wèn)題比不分享問(wèn)題更具備價(jià)值，告訴別人怎么避免一個(gè)坑，比告訴別人怎么做無(wú)問(wèn)題更重要。這也是本文分享的一個(gè)重要意義。

以下就是偶爾出現(xiàn)采集錯(cuò)誤的問(wèn)題的整個(gè)處理過(guò)程的分享。

3.1現(xiàn)象與初步分析

某塊板的LT2991的某些通道采集偶爾出現(xiàn)異常值。高低溫測(cè)試時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下現(xiàn)象：

在高低溫的幾天，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)出了錯(cuò)誤信息，錯(cuò)誤值總共出現(xiàn)了12次，其中11次是在輸入電壓，1次是預(yù)留的電流采集。分別對(duì)應(yīng)是地址為0x90 的LTC2991第1路采集，以及地址為0x90的L2991第1路采集(本次的程序是一次性采集8路值)。該兩路都無(wú)輸入正確值應(yīng)該是0。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以看出，出現(xiàn)問(wèn)題不限定于某一塊芯片，但是出現(xiàn)問(wèn)題的都是第一路。(對(duì)于隨機(jī)問(wèn)題，大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)進(jìn)行分析，尋找規(guī)律是一個(gè)通常的定位方法，后續(xù)也會(huì)驗(yàn)證該現(xiàn)象，該現(xiàn)象也會(huì)成為問(wèn)題的佐證)。

另外，在之前其他板測(cè)試時(shí)現(xiàn)象與上述現(xiàn)象一致，但是出現(xiàn)問(wèn)題的不都是第一路，也有其他路的。
但是之前的程序是一次讀取1路值，與本次程序一次讀取8路值不一樣(該不同操作方式導(dǎo)致的不同現(xiàn)象也會(huì)成為問(wèn)題的佐證)。

這里的不同作為后面詳細(xì)分析的一個(gè)線(xiàn)索，后續(xù)詳細(xì)描述(見(jiàn)3.1)。

3.2問(wèn)題復(fù)現(xiàn)分析

3.2.1 問(wèn)題初步分析

從現(xiàn)象倒推，考慮了幾種可能存在的原因(考慮傳遞路徑：源錯(cuò)誤-處理錯(cuò)誤-中間傳輸過(guò)程錯(cuò)誤)。畫(huà)出錯(cuò)誤路徑魚(yú)骨圖倒推，懷疑到以下路徑：

1. IIC通訊問(wèn)題，通訊錯(cuò)誤導(dǎo)致采集錯(cuò)誤。

2. ADC對(duì)應(yīng)通道電壓本身存在干擾，所以采集的是干擾異常值。

3. LTC2991本身的某些原因輸出異常值。

對(duì)于1和2可以通過(guò)邏輯分析儀和示波器抓取信號(hào)進(jìn)行直接驗(yàn)證，對(duì)于3不能直接驗(yàn)證，我們通過(guò)一些其他線(xiàn)索和信息進(jìn)行交叉驗(yàn)證。

從現(xiàn)象倒推原因是分析問(wèn)題的通常思路，原理上存在的可能都不能放過(guò)，都需要去驗(yàn)證排除。錯(cuò)誤魚(yú)骨圖原理分析也是常用的方法。

3.2.2 設(shè)計(jì)測(cè)試環(huán)境

有了初步的分析和懷疑，如何設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試環(huán)境是重要的一環(huán)，如何設(shè)計(jì)軟件、硬件，去發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、捕獲錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、加快錯(cuò)誤出現(xiàn)的概率等等都是重要考慮點(diǎn)。我們從軟硬件兩個(gè)角度去考慮。

3.2.2.1硬件測(cè)試環(huán)境設(shè)計(jì)

對(duì)于3.2.1提到的1.和2.可以通過(guò)示波器和邏輯分析儀進(jìn)行直接的驗(yàn)證。

對(duì)于1)使用示波器直接監(jiān)控對(duì)應(yīng)的電壓采集點(diǎn)(即一.現(xiàn)象中，分壓點(diǎn)輸入電壓)，為了保證能直接和LTC2991的采集值對(duì)比，所以直接監(jiān)控了LTC2991芯片對(duì)應(yīng)的引腳，同時(shí)也監(jiān)控了前段分壓之前的電壓點(diǎn)。

對(duì)于2)用邏輯分析儀監(jiān)控IIC的SCL和SDA。為了排除線(xiàn)上傳輸?shù)膯?wèn)題(因?yàn)橹虚g有緩沖芯片)，我們將LT2991芯片引腳端和控制芯片引腳端的SCL SDA都引出。

對(duì)于3)沒(méi)有直接驗(yàn)證手段只能通過(guò)其他信息分析，后面再詳敘。

3.2.2.2軟件測(cè)試環(huán)境設(shè)計(jì)

方式1：按照正常運(yùn)行程序，一次讀取一個(gè)芯片的8路，循環(huán)采集4個(gè)芯片，遇到異常值時(shí)停止打印，這樣邏輯分析儀最后監(jiān)控到的數(shù)據(jù)就是異常時(shí)的IIC數(shù)據(jù)。采集間隔約200mS。

打印如下(第一列為運(yùn)行時(shí)間，grp[x]代表第x塊芯片,后面是8個(gè)通道數(shù)據(jù),每個(gè)通道2字節(jié))：

邏輯分析儀監(jiān)控如下:

方式2：只采集出錯(cuò)較多的分壓點(diǎn)輸入電壓對(duì)應(yīng)的芯片，也是一次讀取8路。打印如下：采集間隔約1.75mS。

邏輯分析儀記錄如下:

3.2.3 測(cè)試分析過(guò)程

根據(jù)前面的測(cè)試環(huán)境設(shè)計(jì)分別驗(yàn)證。

3.2.3.1 確認(rèn)信號(hào)質(zhì)量

示波器查看IIC和電壓監(jiān)控點(diǎn)波形正常。

IIC波形

電壓監(jiān)控點(diǎn) 0V

邏輯分析儀記錄IIC總線(xiàn)數(shù)據(jù)正常。控制芯片端和LT2991端時(shí)序一樣，說(shuō)明中間電路沒(méi)影響，正常。

控制芯片和LT2991端IIC數(shù)據(jù) 時(shí)序一致無(wú)相位差

3.2.3.2 排除ADC對(duì)應(yīng)通道電壓本身存在干擾的問(wèn)題

測(cè)試過(guò)程：用示波器對(duì)分壓點(diǎn)輸入電壓對(duì)應(yīng)LT2991芯片引腳端進(jìn)行監(jiān)控。設(shè)置上升沿約100mV觸發(fā)。

實(shí)際采集到異常值，打印停止時(shí)，示波器并沒(méi)有觸發(fā)。說(shuō)明采集到異常值時(shí)對(duì)應(yīng)通道電壓本身沒(méi)有干擾，可以排除該問(wèn)題。平常用示波器監(jiān)控也沒(méi)發(fā)現(xiàn)波形有異常，但是偶爾會(huì)出現(xiàn)異常干擾(見(jiàn)后面附圖)該現(xiàn)象與本次問(wèn)題無(wú)關(guān)需要硬件去分析是否有問(wèn)題)。

在監(jiān)控過(guò)程中有出現(xiàn)示波器觸發(fā)的情況，但是此時(shí)采集沒(méi)有異常。波形如下：

另外發(fā)現(xiàn)在設(shè)備所在實(shí)驗(yàn)桌附近的插座插拔設(shè)備，開(kāi)關(guān)插排都有干擾，如下:

3.2.3.3 排除IIC通訊問(wèn)題

總共測(cè)試了兩天，抓取到了5次異常采樣值。

每一次的打印值和邏輯分析儀的記錄值都是一樣的說(shuō)明，控制器和LT2991的通訊本身沒(méi)問(wèn)題?？偩€(xiàn)上的數(shù)據(jù)和控制器采集的確實(shí)是一樣的，異常值確實(shí)就是LT2991輸出的值。

如下是五次中的一次采集到異常時(shí)的記錄(另外四次也是一樣控制器采集值和邏輯分析儀一致)。

(控制器采集值 80 ff 80 2e ff ff ff ff ff ff 80 08 ff ff ff ff)

(邏輯分析儀記錄值80 ff 80 2e ff ff ff ff ff ff 80 08 ff ff ff ff (注邏輯分析最后一個(gè)字節(jié)顯示R實(shí)際手動(dòng)解析也是0xFF)

另外從軟件上考慮，由于此時(shí)是讀數(shù)據(jù)，SDA為讀狀態(tài)，所以也不可能對(duì)總線(xiàn)產(chǎn)生干擾，另一方面LTC2991的采集是在一個(gè)線(xiàn)程運(yùn)行不存在其他地方操作該引腳，資源也嚴(yán)格檢查不存在引腳誤操作的情況。

綜上異常值只可能是LTC2991確實(shí)輸出的值就是這個(gè)異常值。

3.2.3.3 分析LTC2991為什么會(huì)輸出異常值

根據(jù)前面的五次測(cè)試記錄(每一次都是2h內(nèi)出現(xiàn))，統(tǒng)計(jì)如下：

注: 采樣值為16位，bit15=1表示數(shù)據(jù)有效否則表示數(shù)據(jù)無(wú)效。bit14表示符號(hào)位,實(shí)際上bit0-bit14即補(bǔ)碼形式數(shù)值。由于沒(méi)有接外部輸入，所以采樣值應(yīng)該為0。即80 00(0)，ff fe(-2) ff ff(-1)都是有效的(實(shí)際采樣會(huì)在0左右波動(dòng))。

而ff 00(-255) 80 ff(255) 80 fe(254)是異常值，而7f ff bit15=0為無(wú)效值。

根據(jù)以上異常值反推是否和記錄對(duì)應(yīng)：

-255 255 254(程序中負(fù)數(shù)會(huì)轉(zhuǎn)為正數(shù)處理)，即按照255計(jì)算。

根據(jù)程序中的換算公式：

預(yù)留的采集電流:255*0.778-15=183.39/20 + 0.5 取整=9

由于遞減放大了20倍所以顯示20*9=180

分壓點(diǎn)輸入電壓:255*6.7984=1733.592 /200 + 0.5取整=9

由于遞減放大了200倍所以顯示20*9=1800

上述和一.現(xiàn)象看到的數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)的。

從以上可以總結(jié)幾點(diǎn)規(guī)律：

1.間隔時(shí)間長(zhǎng)200mS間隔采樣時(shí)，基本無(wú)無(wú)效數(shù)據(jù)，間隔時(shí)間長(zhǎng)1.75mS采樣時(shí)，無(wú)效數(shù)據(jù)變多，這可能和LTC2991的轉(zhuǎn)換時(shí)間和讀間隔有關(guān),根據(jù)LTC2991手冊(cè)描述，轉(zhuǎn)換時(shí)間約1.5mS 最大1.8mS。

2. 在1.75mS間隔采集時(shí)，異常值前都是無(wú)效值，而200mS采集無(wú)異常值。

3. 異常值不是隨機(jī)值,而是有效值的高低字節(jié)的組合。

通過(guò)上面整理分析猜測(cè)如下:

對(duì)第五次異常值進(jìn)行分析,上一次讀取到的是無(wú)效值7f ff。本次讀到的是異常值80 fe。

猜測(cè)：7f ff讀到無(wú)效值時(shí)應(yīng)該是LTC2991正在更新數(shù)據(jù)ff fe，由于這個(gè)沖突所以返回了無(wú)效值7f ff。

而下一次新的數(shù)據(jù)0x8000 正好在更新時(shí)，又進(jìn)行了讀，但是本次是在更新高字節(jié)0x80后鎖定數(shù)據(jù)，沒(méi)有返回?zé)o效值，而是返回了本次的高字節(jié)和上一次的低字節(jié).0x80 fe。

第一次到第4次異常值也可以按照該猜測(cè)合理解釋。

按照手冊(cè)描述，在讀操作時(shí)，LTC2991會(huì)鎖定數(shù)據(jù)寄存器,直到讀完成。并且高低字節(jié)是同步同時(shí)更新的。對(duì)于具體什么時(shí)候鎖定數(shù)據(jù)寄存器，比如是接收到讀命令后的第一個(gè)CLK邊沿，還是要等下一個(gè)字節(jié)(比如我們猜測(cè)的,下一個(gè)字節(jié)后鎖定)，手冊(cè)沒(méi)有描述，不得而知。什么時(shí)候會(huì)返回?zé)o效值手冊(cè)也沒(méi)有描述，但是從上述記錄讀周期和更新周期差不多時(shí)，也就是讀時(shí)正在更新數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)概率很大。

另外對(duì)于高低字節(jié)同時(shí)更新，我們根據(jù)實(shí)際的測(cè)試懷疑也可能并不是的，這些都是猜測(cè)，但是從測(cè)試現(xiàn)象和后面的修改驗(yàn)證都能很好的解釋這個(gè)猜測(cè)。

根據(jù)上述分析，猜測(cè)出現(xiàn)異常的情況如下：

3.3 現(xiàn)象與實(shí)際測(cè)試的相互印證

3.3.1 連續(xù)讀8路時(shí)，為什么只有第一路出現(xiàn)問(wèn)題；而每次讀一路時(shí)，其他路也有問(wèn)題

根據(jù)2.3.3的分析，一次讀8通道時(shí)問(wèn)題只會(huì)出現(xiàn)在讀命令后的第一個(gè)數(shù)據(jù)，因?yàn)殒i定延遲最多只會(huì)出現(xiàn)一個(gè)字節(jié)，讀完第一個(gè)通道后,后面的通道數(shù)據(jù)寄存器肯定已經(jīng)完成了鎖定。

而每次讀一路時(shí)，每次都是一次新的讀，每一次都是讀命令后的第一個(gè)數(shù)據(jù)，所以都有可能出現(xiàn)。

3.3.2 為什么沒(méi)接輸入源時(shí)有異常值，而接入輸入源的沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有異常值

根據(jù)前面的測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)有異常值的都是實(shí)際沒(méi)接輸入源的，也就是理論上應(yīng)該是0的。

由于輸入為0，實(shí)際采集值在0附近可能是-1(ff ff)也可能是0 (80 00)，如果上一次是ffff本次是8000，按照上述分析的異常，讀取到本次的高字節(jié)80。上次的低字節(jié)ff就是80ff(255)。這種概率是比較高的,因?yàn)?的左右差1都是突變。

255和正常值0就差別比較大一眼就能發(fā)現(xiàn)了。

如果接了輸入源，那么就會(huì)是一個(gè)離0比較遠(yuǎn)的正數(shù)，那么獲取的本次的高字節(jié)和上次的低字節(jié)組合成突變的值概率會(huì)小一些(但是也會(huì)存在比如01ff和0200這種在低字節(jié)進(jìn)位的情況下，組合可能是0100或02ff也會(huì)差255)。但是較0的左右，0不管左或者右都容易突變,正數(shù)只在低字節(jié)為0xff左右會(huì)突變，概率小很多。并且采樣值的抖動(dòng)一般都只有幾個(gè)數(shù)值。

所以只有在值的低字節(jié)接近0xFF時(shí)才容易突變，比如0xfe，0x00等在0xff左右變化。概率會(huì)小很多。

另一方面實(shí)際也沒(méi)具體去統(tǒng)計(jì)其他有輸入源的數(shù)據(jù)的異常值，因?yàn)橄鄬?duì)于0值的異常不是一眼就能看到，只是初略看遙測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有看到明顯異常值。

所以這個(gè)現(xiàn)象其實(shí)也和猜測(cè)相符。

3.3.3 為什么每次值都是1800 或180

根據(jù)2.3.3的分析和實(shí)際計(jì)算，顯示值1800和180實(shí)際對(duì)應(yīng)的LTC2991的采樣值就是255左右。

而對(duì)于實(shí)際無(wú)輸入0v的正常值為0左右，比如ff ff(-1) 和08 00(0)，如果按照前一次值和本次值的高低字節(jié)取，出現(xiàn)的錯(cuò)誤值就是ff 00 (-255)或者80 ff(255)由于程序取了絕對(duì)值所以都是255所有，換算就是180(放大20倍)或1800(放大200倍)了。實(shí)際我們統(tǒng)計(jì)的也都是實(shí)際值是0值的異常值,根據(jù)3.2的分析，異常突變就是255左右所以換算出來(lái)就是1800或者180。

3.3.4 為什么間隔200mS采集沒(méi)有無(wú)效值，間隔1.75mS 無(wú)效值較多

因?yàn)長(zhǎng)TC2991轉(zhuǎn)換時(shí)間約為1.5mS，而間隔1.75mS去讀，很可能讀的時(shí)候LTC2991正在更新新的數(shù)據(jù)。由于LTC2991轉(zhuǎn)換周期和讀間隔周期差不多，碰上的概率就會(huì)大很多。而間隔200mS去讀這種概率會(huì)小很多。

無(wú)效數(shù)據(jù)的出現(xiàn)和LTC2991正在更新數(shù)據(jù)時(shí)單片機(jī)去讀數(shù)據(jù)有無(wú)關(guān)系，手冊(cè)上沒(méi)有明確說(shuō)明，但是從測(cè)試各方看應(yīng)該是有關(guān)系的，比如四.修改后的驗(yàn)證應(yīng)該也能說(shuō)明有這種關(guān)聯(lián)。

3.4 修改驗(yàn)證

根據(jù)2.3.3的分析，如果修改讀的邏輯，即在第一個(gè)通道數(shù)據(jù)前多讀幾個(gè)字節(jié)，讓LTC2991在讀第一個(gè)通道數(shù)據(jù)前就確保鎖定數(shù)據(jù)寄存器，那么就可以避免該問(wèn)題。

如下圖所示，在8通道數(shù)據(jù)前讀其他字節(jié)，這樣LTC2991在接收到讀命令0x91之后一個(gè)字節(jié)就會(huì)完成鎖定，后面讀8通道數(shù)據(jù)時(shí)肯定是鎖定的數(shù)據(jù)。避免了讀數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)寄存器正在更新導(dǎo)致讀錯(cuò)的問(wèn)題。

連續(xù)測(cè)試兩次，一次連續(xù)運(yùn)行5小時(shí)，一次連續(xù)運(yùn)行了40多個(gè)小時(shí)均無(wú)錯(cuò)誤，按照之前的五次測(cè)試，都是2個(gè)小時(shí)內(nèi)就出現(xiàn)了錯(cuò)誤：可以確定問(wèn)題得到解決。

修改后同時(shí)也發(fā)現(xiàn)沒(méi)有了無(wú)效值，說(shuō)明無(wú)效值的出現(xiàn)應(yīng)該與讀數(shù)據(jù)時(shí)正在更新數(shù)據(jù)有關(guān)或者跟鎖存數(shù)據(jù)邏輯有關(guān)，與之前的現(xiàn)象印證。

3.5 總結(jié)與結(jié)論

1.對(duì)比邏輯分析儀抓取到的實(shí)際數(shù)據(jù)與采集到的數(shù)據(jù)，完全一致；抓取到的實(shí)際數(shù)據(jù)換算后與看到的值一致,說(shuō)明問(wèn)題得到復(fù)現(xiàn)，并且和LTC2991的IIC通訊無(wú)問(wèn)題。通過(guò)示波器確認(rèn)異常值也不是由于電壓有干擾導(dǎo)致的。

2. 根據(jù)前面的分析，猜測(cè)很大概率是讀數(shù)據(jù)時(shí)LTC2991的數(shù)據(jù)寄存器高低字節(jié)鎖定邏輯有缺陷導(dǎo)致的，即存在讀數(shù)據(jù)時(shí)讀到本次結(jié)果的高字節(jié)和上次結(jié)果的低字節(jié)的情況，導(dǎo)致值異常。

3.針對(duì)2.的原因，修改采集方法(一次性讀出所有寄存器，使得讀數(shù)據(jù)寄存器之前有足夠時(shí)間鎖定數(shù)據(jù)寄存器)，修改后通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證(連續(xù)運(yùn)行40h以上),問(wèn)題沒(méi)有再現(xiàn)(修改前每次都是2h就出現(xiàn)問(wèn)題)，可以確認(rèn)問(wèn)題得到解決。

04

總結(jié)

對(duì)于嚴(yán)苛環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用，對(duì)問(wèn)題要零容忍的，必須解決所有的問(wèn)題，并且是找到根本原因徹底解決，而不是消除現(xiàn)象，所以本文重點(diǎn)放在了解決問(wèn)題上。而前面的應(yīng)用實(shí)際不涉及太復(fù)雜的技術(shù)，一切用結(jié)果說(shuō)話(huà)，從上述應(yīng)用結(jié)果來(lái)說(shuō)，LTC2991展現(xiàn)了其性能和可靠性，這也是ADI在模擬領(lǐng)域絕對(duì)的權(quán)威的展現(xiàn)。

1. LTC2991完全滿(mǎn)足在嚴(yán)苛環(huán)境應(yīng)用平臺(tái)上的可靠應(yīng)用，通過(guò)上述案例已經(jīng)得到了非常好的驗(yàn)證。

2. LTC2991的除了上述分享的問(wèn)題外，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他問(wèn)題，瑕不掩瑜，確定問(wèn)題原因后可以簡(jiǎn)單的方式避免，同時(shí)知道了原理也可以比較放心的使用了。