TCA9617B模块I2C通信异常问题调试

1. 前言

TCA9617B datasheet中上拉电阻值分别为240 ω和820 ω。
担心设备是否会损坏，因为对于大多数I2C应用，上拉电阻的值在千欧姆范围内，但对于这个设备，上拉电阻的值小于1k欧姆。

另一个问题是通过I2C接口将传感器连接Aardvark板上。
Aardvark板工作在5V，而传感器是1.8V，所以使用TCA9617B连接两个设备。
然而，在A侧(1.8V)的I2C引脚没有输出信号。
确认了TCA9617B引脚8的电压是5V，引脚1和引脚5的电压是1.8V。
又尝试了另一种8通道的电压电平转换，LSF0108PWR，可以正常工作。

2. 查看datasheet

有一个上拉电阻可以是多大的上限。见下式:

tr=满足I2C规范所需的时间。对于快速模式，它是300ns
Cb=母线电容

建议先检查b侧设备的VOL是否低于0.4V检查VILC是否导致问题的一种简单方法是，可以将I2C线直接连接到b侧的GND，看看它是否转换到a侧。

TCA9617B最高工作电压为5.5V，所以不需要将其转换为3.3V。
A侧可在0.8 V ~ 5.5 V范围内工作。
B侧可在2.2 V ~ 5.5 V范围内工作。
所以只要在这个范围内工作并且A侧的电压小于或等于B侧的电压那么一切都可以工作。
还必须确保任何连接到B侧的设备能够拉出低于VILC的电压。

3. 示波器测试

用数字万用表测量方面,SDA有时低水平或1.8 v, scl总是1.8 v,我认为这意味着B面信号不成功转移到一侧
B面默认没有焊上拉电阻器因为I2C信号来自Aardvark启用内部上拉电阻。
然后我在B侧焊接2.2kohm电阻，仍然故障转移。

波形如下

附上另一张在发送I2C命令时捕获的图片

4. 逻辑分析仪分析

逻辑分析仪模拟通道如下
灰线为数字信号，从上到下为SCLB/SDAB/SCLA/SDAA;
蓝线为模拟信号，从上到下为SCLB/SDAB/SCLA/SDAA
在B面VCCB上加5V, A面没有信号，下面是整体和放大截图

但如果在B侧VCCB上施加3.3V，则A侧有信号

这里我想再提一个信息，Aardvark板输出电压是5V，但是I2C信号是3.3V，所以如果直接在B侧VCCB上使用5V，但是I2C信号是3.3V，这种不匹配会导致通信失败。
但如果用3.3V替换5V，问题就解决了。

如果在B侧施加3.3V，将SCLB/SDAB接地，SCLA/SDAA也低。
如果在B侧施加5V，将SCLB/SDAB连接到地，SCLA/SDAA为1.8V。

参考下面2/3通道，第一幅图SCLA/SDAA低，B侧接GND，第二幅图异常，SCLA/SDAA仍然是1.8V。在B侧施加3.3V

在B面施加5V

连接示意图

LDO_VDDID_FF/SH和FF/SH_SPI/I2C是其他模块的，
用数字万用表测量，Pin1和Pin5是1.8V

5. 移除EN和飞线的电源组件来提供VCCB

检查数据表，确实EN VIH是0.7VCCB，
但应用3.3 v在VCCB上，大约是3.30.7=2.3>1.8V

在数据表上的图表如下所示，EN应该与host对齐

如果想在3.3V的电压下操作这个装置，这是可以的。
我不确定保持EN捆绑1.8V是否是最好的解决方案，它很好地低于EN的VIH阈值，因此在这一点上，它可能会根据每个设备的硅不同而有所不同。