i.MX RT600 BCLK受干擾影響WS頻率解決方案

測(cè)試發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象很奇怪，如果BCLK連接的模塊阻抗改變，會(huì)導(dǎo)致正常應(yīng)該輸出48K的LRCK（WS）頻率會(huì)變動(dòng)，有時(shí)候變成96Khz，客戶的模塊是專用的ASIC。

客戶反應(yīng)，這個(gè)問題同樣可以在NXP MIMXRT685-AUD-EVK板子上復(fù)現(xiàn)，因?yàn)锳UD-EVK FC2P0_14連接到了外部LED的驅(qū)動(dòng)電路：

如果是官方的代碼配置，不會(huì)復(fù)現(xiàn)問題，如果是使用客戶的代碼，能夠復(fù)現(xiàn)問題。

如果斷開R397 1_2的電阻，問題就不會(huì)復(fù)現(xiàn)，連接之后就會(huì)復(fù)現(xiàn)。

所謂復(fù)現(xiàn)：測(cè)試P0_15 LRCK采樣率從期望的48Khz變成了96Khz：

所謂不復(fù)現(xiàn)：測(cè)試P0_15 LRCK采樣率就是期望的48Khz：

從I2S的構(gòu)架上講，不應(yīng)該出現(xiàn)具體I2S IP的配置因?yàn)橥獠康尿?qū)動(dòng)情況導(dǎo)致不同的輸出頻率，而且官方的代碼直接修改接口和引腳也不會(huì)出現(xiàn)，那么問題究竟出在哪里呢？

const uint32_t port0_pin14_config = (/* Pin is configured as FC2_SCK */
                                          IOPCTL_PIO_FUNC1 |
                                          /* Disable pull-up / pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PUPD_DI |
                                          /* Enable pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PULLDOWN_EN |
                                          /* Enables input buffer function */
                                          IOPCTL_PIO_INBUF_EN |
                                          /* Normal mode */
                                          IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_NORMAL |
                                          /* Normal drive */
                                         IOPCTL_PIO_FULLDRIVE_DI |
                                          /* Analog mux is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_ANAMUX_DI |
                                          /* Pseudo Output Drain is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_PSEDRAIN_DI |
                                          /* Input function is not inverted */
                                          IOPCTL_PIO_INV_DI);
     /* PORT0 PIN14 (coords: A3) is configured as FC2_SCK */
     IOPCTL_PinMuxSet(IOPCTL, 0U, 14U, port0_pin14_config);


     const uint32_t port0_pin15_config = (/* Pin is configured as FC2_TXD_SCL_MISO_WS */
                                          IOPCTL_PIO_FUNC1 |
                                          /* Disable pull-up / pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PUPD_DI |
                                          /* Enable pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PULLDOWN_EN |
                                          /* Enables input buffer function */
                                          IOPCTL_PIO_INBUF_EN |
                                          /* Normal mode */
                                          IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_NORMAL |
                                          /* Normal drive */
                                          IOPCTL_PIO_FULLDRIVE_DI |
                                          /* Analog mux is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_ANAMUX_DI |
                                          /* Pseudo Output Drain is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_PSEDRAIN_DI |
                                          /* Input function is not inverted */
                                          IOPCTL_PIO_INV_DI);
     /* PORT0 PIN15 (coords: A5) is configured as FC2_TXD_SCL_MISO_WS */
     IOPCTL_PinMuxSet(IOPCTL, 0U, 15U, port0_pin15_config);

官方不復(fù)現(xiàn)問題的配置如下：

const uint32_t port0_pin14_config = (/* Pin is configured as FC2_SCK */
                                          IOPCTL_PIO_FUNC1 |
                                          /* Disable pull-up / pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PUPD_DI |
                                          /* Enable pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PULLDOWN_EN |
                                          /* Enables input buffer function */
                                          IOPCTL_PIO_INBUF_EN |
                                          /* Normal mode */
                                          IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_NORMAL |
                                          /* Normal drive */
                IOPCTL_PIO_FULLDRIVE_EN  |
                                          /* Analog mux is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_ANAMUX_DI |
                                          /* Pseudo Output Drain is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_PSEDRAIN_DI |
                                          /* Input function is not inverted */
                                          IOPCTL_PIO_INV_DI);
     /* PORT0 PIN14 (coords: A3) is configured as FC2_SCK */
     IOPCTL_PinMuxSet(IOPCTL, 0U, 14U, port0_pin14_config);


     const uint32_t port0_pin15_config = (/* Pin is configured as FC2_TXD_SCL_MISO_WS */
                                          IOPCTL_PIO_FUNC1 |
                                          /* Disable pull-up / pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PUPD_DI |
                                          /* Enable pull-down function */
                                          IOPCTL_PIO_PULLDOWN_EN |
                                          /* Enables input buffer function */
                                          IOPCTL_PIO_INBUF_EN |
                                          /* Normal mode */
                                          IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_NORMAL |
                                          /* Normal drive */
                IOPCTL_PIO_FULLDRIVE_EN  |
                                          /* Analog mux is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_ANAMUX_DI |
                                          /* Pseudo Output Drain is disabled */
                                          IOPCTL_PIO_PSEDRAIN_DI |
                                          /* Input function is not inverted */
                                          IOPCTL_PIO_INV_DI);
     /* PORT0 PIN15 (coords: A5) is configured as FC2_TXD_SCL_MISO_WS */
     IOPCTL_PinMuxSet(IOPCTL, 0U, 15U, port0_pin15_config);

實(shí)際上，只要BCLK P0_14的引腳配置為FULL drive即可。

可以看到，如果配置為Full output driver，驅(qū)動(dòng)能力是normal輸出的兩倍。所以，問題出在BCLK的引腳驅(qū)動(dòng)能力這塊。

然而，推薦客戶改變驅(qū)動(dòng)能力的方式，縱然可以輸出正確的48Khz采樣率波形，客戶并不接受，認(rèn)為高驅(qū)動(dòng)能力也代表著功耗的加大，而他們的產(chǎn)品是對(duì)功耗要求極高的，必須要在普通驅(qū)動(dòng)能力下解決問題。所以進(jìn)一步分析波形，通過使用高采樣率的示波器20Gsa/s，2G探頭抓取出問題時(shí)候的BCLK，可以發(fā)現(xiàn)有一些毛刺：

通過內(nèi)部的溝通，也認(rèn)為這個(gè)BCLK毛刺是導(dǎo)致問題的原因。這里需要注意的是，有些示波器，如果采樣率低可能抓不到這個(gè)毛刺，還有些探頭，阻抗比較小，導(dǎo)致探頭加上到BCLK，直接問題消失的情況，所以建議使用高阻抗探頭，比如1M歐，1G采樣率以上的探頭即可抓到。

#define IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_SLEW 0X80 
  const uint32_t port0_pin14_config = (/* Pin is configured as FC2_SCK */
                                           IOPCTL_PIO_FUNC1 |
                                           /* Disable pull-up / pull-down function */
                                           IOPCTL_PIO_PUPD_DI |
                                           /* Enable pull-down function */
                                           IOPCTL_PIO_PULLDOWN_EN |
                                           /* Enables input buffer function */
                                           IOPCTL_PIO_INBUF_EN |
                                           /* Normal mode */
                IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_SLEW|//0X80|// IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_NORMAL |
                                           /* Normal drive */
                                           IOPCTL_PIO_FULLDRIVE_DI |
                                           /* Analog mux is disabled */
                                           IOPCTL_PIO_ANAMUX_DI |
                                           /* Pseudo Output Drain is disabled */
                                           IOPCTL_PIO_PSEDRAIN_DI |
                                           /* Input function is not inverted */
                                           IOPCTL_PIO_INV_DI);
      /* PORT0 PIN14 (coords: A3) is configured as FC2_SCK */
      IOPCTL_PinMuxSet(IOPCTL, 0U, 14U, port0_pin14_config);


      const uint32_t port0_pin15_config = (/* Pin is configured as FC2_TXD_SCL_MISO_WS */
                                           IOPCTL_PIO_FUNC1 |
                                           /* Disable pull-up / pull-down function */
                                           IOPCTL_PIO_PUPD_DI |
                                           /* Enable pull-down function */
                                           IOPCTL_PIO_PULLDOWN_EN |
                                           /* Enables input buffer function */
                                           IOPCTL_PIO_INBUF_EN |
                                           /* Normal mode */
                                           IOPCTL_PIO_SLEW_RATE_NORMAL |
                                           /* Normal drive */
                                           IOPCTL_PIO_FULLDRIVE_DI |
                                           /* Analog mux is disabled */
                                           IOPCTL_PIO_ANAMUX_DI |
                                           /* Pseudo Output Drain is disabled */
                                           IOPCTL_PIO_PSEDRAIN_DI |
                                           /* Input function is not inverted */
                                           IOPCTL_PIO_INV_DI);
      /* PORT0 PIN15 (coords: A5) is configured as FC2_TXD_SCL_MISO_WS */
      IOPCTL_PinMuxSet(IOPCTL, 0U, 15U, port0_pin15_config);

可以看到波形很光滑，毛刺消失，輸出也是穩(wěn)定的48Khz,滿足客戶不改變驅(qū)動(dòng)能力的要求。

在使用i.MX RT600 FC2做I2S的時(shí)候，為了BCLK不受外部電路影響，從而影響到WS的波形頻率，建議引腳配置以下二選一：