Zrozumienie problemów z uruchamianiem układów MSP430 przy niskim napięciu zasilania

Tue Jan 11, 2011 10:58 pm   

Uruchamiając układy z różnymi procesorami MSP430 napotkałem podobne
problemy, ich rozwiązanie zajęło mi troszkę czasu, może komuś go
zaoszczędzę.

1. Program nie uruchamiał się po włączeniu zasilania, jednak w trybie
debagowania, czy po resecie wszystko działało poprawnie.
2. Jeśli procesor współpracuje z innymi układami, to układy te po
włączeniu zasilania często nie działały, jednak w trybie debagowania,
czy po resecie wszystko działało poprawnie.

Okazało się, że powodem takiego zachowania jest ograniczona szybkość
narastania napięcia zasilającego.
MSP430 zaczyna działać przy 1,8V, zgodnie z przykładami od TI w
pierwszej linii kodu wyłączałem watchdoga, następnie konfigurowałem
procesor. Jeśli przełączenie wewnętrznego zegara na wyższą częstotliwość
nastąpiło zanim napięcie osiągnęło odpowiednią wartość to procesor się
zawieszał a watchdoga był wyłączony...
Np. dla zegara 16MHz wymagane jest napięcie co najmniej 3,3V.

Podobnie problem wygląda z peryferiami.
Inicjacja peryferiów występuje przeważnie na początku programu, jeśli
napięcie zasilające wynosi wtedy np. 2V a peryferia działają na 3,3V to
nie zostaną one zainicjowane i problem gotowy.

Jeśli w układzie nie mamy możliwości dodania nadzorcy napięcia to
najprostszym rozwiązaniem jest dodanie dostatecznie długo trwającej
pętli na początku programu.


--
Pozdrawiam,
Andrzej

Wed Jan 12, 2011 2:31 am   

To są problemy wspólne dla mikrokontrolerów nie wyposażonych w układ
resetu.
Nie napisałeś z jakimi MSP430 są takie problemy. MSP430 najczęściej mają w
obwodzie resetu układ BOR (opisany w slau144e.pdf), w rodzinie 1xx
większość, w 2xx i wyższych wszystkie.
Jest to nieprogramowalny element obwodu resetu i informuje o poprawnym
napięciu Vcc.
Całość jest tak skuteczna, że jak testowałem resetowanie MSP430F2274 z
zasilacza laboratoryjnego _po_odłączeniu_programatora_ zasilanego z USB to
układ wstawał za każdym razem.
Trzeba pamiętać, wejścia MSP zabezpieczane przed ESD diodami i gdy
napięcie VCC jest mniejsze od napięcia programatora, to może tam popłynąć
pasożytniczy prąd który może zasilić MSP430 i zrobić inne kłopoty.

W części układów MSP430 jest jeszcze SVS, bardziej złożony i już
programowany nadzorca napięcia zasilającego.
K.

Wed Jan 12, 2011 11:33 am   

W dniu 2011-01-12 01:31, john smith pisze:

Bawiłem się rodziną 2xx, która jest wyposażona w BOR i działa on poprawnie.
To co opisałem nie jest błędem tej rodziny procesorów tylko błędem
koncepcyjnym popełnionym w czasie projektowania układu z tym procesorem.
Błędem o tyle trudnym do wykrycia, że objawia się on z pewnym opóźnieniem.
Są to procesory o bardzo szerokim napięciu zasilającym co stanowi jedną
z ich zalet, ale pociąga też za sobą konieczność innego spojrzenia na
projekt.
Trzeba pamiętać, że BOR uruchamia procesor od 1,8V a jeśli nasz układ
potrzebuje wyższego napięcia by poprawnie działać to odpowiedzialność za
jego kontrolę spoczywa na nas.

--
Pozdrawiam,
Andrzej

Thu Jan 13, 2011 1:05 pm   

W dniu 1/11/2011 22:58, Andrzej W. pisze:

Bo się układ zasilał z programatora.


To samo.

C TI example:

void main(void)
{
unsigned int i;
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // Stop WDT
BCSCTL1 |= XTS; // ACLK = LFXT1 = HF XTAL
P2DIR |= 0x01; // P2.0 = output direction
P2SEL |= 0x01; // P2.0 = ACLK function
P1DIR |= 0x02; // P1.1 = output direction

do
{
IFG1 &= ~OFIFG; // Clear OSCFault flag
for (i = 0xFF; i > 0; i--); // Time for flag to set
}
while ((IFG1 & OFIFG)); // OSCFault flag still set?

BCSCTL2 |= SELM_3;


Wyraźnie widać oczekiwanie na uruchomienie generatora HF. Więc z czym
problem ?




Jakie peryferia nie chciały działać ? wewnętrzne ?

Zrobiłem z nim przeszło 30 projektów - nigdy nie miałem takich problemów.


Adam

Thu Jan 13, 2011 1:50 pm   

W dniu 2011-01-13 13:05, Górski Adam pisze:

Ja akurat nie używam programatora do zasilania prototypów.
Zasilanie było "nierzeczywiste" i dlatego właśnie pisałem, że jest to
problem ujawniający się z opóźnieniem dopiero w realnym układzie.


Wyraźnie widać, że nie doczytałeś, pisałem o zegarze wewnętrznym a nie
generatorze kwarcowym. Wewnętrzny zegar nie ma chyba bitu awarii.


Peryferia peryferyjne czyli np. LCD, mój poprawnie działa dla napięć
powyżej 3V.



Ja zrobiłem kilka, może naście, natrafiłem na taki problem i go opisałem
by oszczędzić czasu innym.
Nie ukrywam, że akurat w tym projekcie zasilanie było złożone i
przejście od 2V do 3,3V potrafiło zająć i ze 100 ms, a to dla procesora
wieczność.


--
Pozdrawiam,
Andrzej

Thu Jan 13, 2011 2:41 pm   

W dniu 1/13/2011 13:50, Andrzej W. pisze:

No i duma dała znać.


Miałeś normalne problemy z prototypem - kto tego nie zna ?
Ale to nie problem z MSP tylko z projektem.
Nie ma prototypów działających od pierwszego włączenia i tyle.


Pozdrawiam

Górski Adam

Thu Jan 13, 2011 8:13 pm   

W dniu 2011-01-13 14:41, Górski Adam pisze:

Przecież pisałem, że to nie wina MSP, tylko specyfika projektu.


--
Pozdrawiam,
Andrzej