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F28379D 下载后 VOFA+ 无数据、Reset 后恢复：一次 TZ 中断误触发排查记录

F28379D 下载后 VOFA+ 无数据、Reset 后恢复：一次 TZ 中断误触发排查记录
📅 发布时间：2026/7/22 9:25:57

结论先行

在 LAUNCHXL-F28379D 上调试 SCIA 和 VOFA+ 时，出现了一个很有迷惑性的现象：程序下载后 VOFA+ 没有数据，gMainLoopCount也不增加；在 CCS 中执行一次 Reset 后，程序却能进入while(1)，VOFA+ 随即正常显示数据。

最终确认，SCIA 初始化和 VOFA+ 发送代码并不是根本原因，真正的问题是 CMPSS 输入引脚悬空，导致 ePWM Trip Zone 保护被误触发。

本工程的保护链路为：

ADCINA2/ADCINA3 悬空 → CMPSS1 输出不确定 → EPWM XBAR TRIP4 → DCAEVT1 → One-Shot TZ → TZ 中断持续触发 → CPU 无法稳定执行主循环 → VOFA+ 没有数据

Reset 之后暂时恢复，只是因为复位改变了外设状态以及悬空模拟引脚上的残余电荷，输入短时间内恰好没有触发保护。这种恢复具有偶然性，不能作为正常启动方案。

开发环境与工程配置

本次问题对应的主要环境如下：

  • MCU：TMS320F28379D
  • 开发板：LAUNCHXL-F28379D
  • IDE：Code Composer Studio 20.5.1
  • 配置工具：SysConfig 1.28 及以上版本
  • 上位机：VOFA+
  • 串口：SCIA，GPIO42 为 TX，GPIO43 为 RX
  • 串口参数：115200、8 数据位、无校验、1 停止位
  • VOFA+ 协议：FireWater

SysConfig 中还配置了 ADC、CMPSS、EPWM、EPWM XBAR、Digital Compare 和 Trip Zone，用于实现硬件过流保护。

故障现象

程序下载后主要表现为：

  • VOFA+ 串口指示有时闪烁，但没有形成有效波形；
  • gVofaSci.txFrameCount和调试帧计数不增加；
  • gMainLoopCount保持为 0，说明程序没有正常执行主循环；
  • 初始化步骤变量能够运行到EINT附近；
  • 在 CCS 中执行一次 Reset 并继续运行后，gMainLoopCount开始增加，VOFA+ 也能接收数据。

由于 Reset 后串口能够正常发送，说明串口引脚、波特率和数据格式基本正确。问题重点应从“串口为什么发不出去”转向“CPU 为什么没有持续执行发送函数”。

为什么悬空的 ADC 引脚会触发 TZ

F28379D 的部分模拟引脚同时连接到 ADC 和 CMPSS。与本工程相关的两个引脚为：

  • ADCINA2同时是CMPIN1P；
  • ADCINA3同时是CMPIN1N。

因此，即使程序主要把它们当作差分 ADC 输入使用，只要启用了 CMPSS1，这两个引脚上的电压也会直接影响比较器输出。

模拟引脚悬空并不等于 0 V。悬空输入会受到以下因素影响：

  • ADC 采样保持电容的残余电荷；
  • 芯片输入漏电流；
  • 电源和 PWM 开关噪声；
  • 人体、导线和周围电路的电磁耦合；
  • 上一次采样和复位过程留下的瞬态电压。

因此，悬空引脚可能随机越过 CMPSS 阈值，使保护信号处于有效状态。

本工程的 CMPSS DAC 配置值为：

CMPSS_setDACValueHigh(CMPSS1_BASE,3225U);CMPSS_setDACValueLow(CMPSS1_BASE,869U);

当 CMPSS DAC 参考电压为 3.3 V 时，阈值可近似计算为：

V T H = 3225 4096 × 3.3 ≈ 2.60 V V_{TH} = \frac{3225}{4096}\times 3.3 \approx 2.60\text{ V}VTH​=40963225​×3.3≈2.60V

V T L = 869 4096 × 3.3 ≈ 0.70 V V_{TL} = \frac{869}{4096}\times 3.3 \approx 0.70\text{ V}VTL​=4096869​×3.3≈0.70V

只要比较器输入落到保护区间，CTRIPH或CTRIPL就可能使 EPWM XBAR 的 TRIP4 变为有效状态。

TZ 保护链路如何阻止主循环运行

本工程的硬件保护链路可以简化为：

CMPSS1 CTRIPH/CTRIPL → EPWM XBAR TRIP4 → DCAH → DCAEVT1 → One-Shot Trip Zone

SysConfig 生成的关键配置逻辑如下：

XBAR_setEPWMMuxConfig(XBAR_TRIP4,XBAR_EPWM_MUX00_CMPSS1_CTRIPH_OR_L);XBAR_enableEPWMMux(XBAR_TRIP4,XBAR_MUX00);EPWM_selectDigitalCompareTripInput(EPWM1_BASE,EPWM_DC_TRIP_TRIPIN4,EPWM_DC_TYPE_DCAH);EPWM_setTripZoneDigitalCompareEventCondition(EPWM1_BASE,EPWM_TZ_DC_OUTPUT_A1,EPWM_TZ_EVENT_DCXH_HIGH);EPWM_enableTripZoneSignals(EPWM1_BASE,EPWM_TZ_SIGNAL_DCAEVT1);

Trip Zone 属于硬件快速保护。即使 CPU 还没有进入中断，DCAEVT1 也可以直接把 ePWM 输出强制到安全电平。

问题发生在全局中断开启之后：

EINT;ERTM;while(1){gMainLoopCount++;VofaSci_SendCsv3U16(1U,2U,3U);DEVICE_DELAY_US(10000U);}

如果 CMPSS 保护信号已经有效，CPU 执行EINT后会立即进入 EPWM1 TZ 中断。若 ISR 又立即清除所有 One-Shot 标志，而外部故障条件仍然存在，就会形成以下循环：

TZ 触发 → 进入 ISR → 清除 OST/DCAEVT1 → 悬空输入再次触发 → 再次进入 ISR

CPU 大部分时间都消耗在 TZ ISR 中，主循环中的 VOFA 发送函数得不到执行机会，于是表现为“串口没有数据”。

排查过程

检查 SCIA 与 VOFA+ 参数

首先检查了以下内容：

  • SCIA 是否使用开发板板载 USB-UART 对应的 GPIO42/GPIO43；
  • 波特率是否为 115200；
  • VOFA+ 是否选择正确的 COM 口；
  • 串口格式是否为 8N1；
  • FireWater 数据是否以逗号分隔，并以\r\n结束；
  • SCIA 发送计数是否增加。

由于 Reset 后相同程序能够发送数据，说明串口链路并没有根本性错误。

使用主循环计数判断程序位置

在主循环中增加计数变量：

volatileuint32_tgMainLoopCount=0UL;while(1){gMainLoopCount++;VofaSci_SendCsv3U16(1U,2U,3U);DEVICE_DELAY_US(10000U);}

第一次下载运行时，gMainLoopCount不增加，说明问题发生在 VOFA 发送函数之前。继续观察初始化步骤，程序正好停留在全局中断开启附近，排查重点随即转向 ADC 和 TZ 中断。

临时关闭 TZ 的 CPU 中断

在Board_init()后临时加入：

Board_init();// 仅关闭CPU的EPWM1 TZ中断，用于定位问题。// ePWM硬件Trip Zone动作仍然可以保持有效。Interrupt_disable(INT_Phase_A_TZ);

关闭 TZ 的 CPU 中断后，程序能够直接进入while(1)，VOFA+ 也能正常显示数据。这一步证明问题来自 TZ 中断，而不是 SCIA。

检查模拟输入状态

进一步检查发现，ADCINA2 和 ADCINA3 均未连接任何稳定电压，处于悬空状态。由于这两个引脚同时是 CMPSS1 的输入，CMPSS 输出自然无法保持确定状态，最终导致 TZ 误触发。

正确处理方法

模拟保护输入不能悬空

测试差分 ADC 零输入时，可以先给 ADCINA2 和 ADCINA3 提供相同的稳定共模电压。例如使用两个电阻对 3.3 V 分压，获得约 1.65 V，再把两个输入都接到该电压。

此时：

  • 差分输入接近 0 V；
  • 16 位差分 ADC 结果通常接近中间码 32768；
  • 1.65 V 位于当前约 0.70～2.60 V 的阈值范围内；
  • CMPSS 高、低保护信号都应处于非故障状态。

实际设计仍需满足数据手册规定的 ADC 差分输入范围、共模电压和信号源阻抗要求。

低限保护需要正确设置极性

如果CTRIPH OR CTRIPL用于表示“超过上限或低于下限”，低比较器输出通常需要配置为反相。生成代码应包含：

CMPSS_configLowComparator(CMPSS1_BASE,CMPSS_INSRC_DAC|CMPSS_INV_INVERTED);

否则低比较器可能在输入高于低阈值时输出有效，使CTRIPH OR CTRIPL的逻辑与预期保护区间不一致。

One-Shot 中断不要在 ISR 中自动恢复 PWM

One-Shot 的作用是故障发生后锁存 PWM 关断状态，直到软件确认故障已经消失并主动恢复。因此 ISR 中只记录故障并确认 PIE 中断，不立即清除 OST：

volatileuint16_tgPhaseATzFault=0U;volatileuint32_tgPhaseATzCount=0UL;__interruptvoidINT_Phase_A_TZ_ISR(void){gPhaseATzFault=1U;gPhaseATzCount++;// One-Shot故障保持锁存，不在ISR中清除OST。Interrupt_clearACKGroup(INTERRUPT_ACK_GROUP2);}

只有在确认 CMPSS 输入已经恢复到安全范围后，才执行恢复操作：

voidPhaseA_ClearTripAfterFaultRemoved(void){// 清除DCAEVT1对应的One-Shot来源标志。EPWM_clearOneShotTripZoneFlag(EPWM1_BASE,EPWM_TZ_OST_FLAG_DCAEVT1);// 清除TZ状态并恢复PWM输出。EPWM_clearTripZoneFlag(EPWM1_BASE,EPWM_TZ_FLAG_OST|EPWM_TZ_FLAG_DCAEVT1|EPWM_TZ_INTERRUPT);gPhaseATzFault=0U;}

恢复前必须确保故障源已经无效。若 CMPSS 输出仍然处于保护状态，清除标志后会立即再次触发 TZ。

One-Shot 保护优先使用 OST 中断源

如果 DCAEVT1 已经作为 One-Shot Source，TZ 中断源更适合选择 OST，而不是直接选择持续有效的 DCAEVT1 电平中断。对应逻辑为：

EPWM_enableTripZoneInterrupt(EPWM1_BASE,EPWM_TZ_INTERRUPT_OST);

这样一次故障只需要进入一次保护 ISR，PWM 保持锁存关断，后续由主循环完成故障记录、状态显示和人工恢复。

推荐的调试顺序

为了避免多个模块互相干扰，可以按照以下顺序调试：

  1. 暂时关闭 TZ 的 CPU 中断，只测试 SCIA 和 VOFA+，确认主循环计数持续增加。
  2. 给 ADCINA2/ADCINA3 接入稳定电压，确认 ADC 差分结果合理。
  3. 单独观察 CMPSS 状态，确认正常输入不会触发高限或低限。
  4. 启用 EPWM XBAR 和 DCAEVT1，先验证硬件能够把 PWM 拉到安全电平。
  5. 将 TZ 中断源配置为 OST，并在 ISR 中只记录故障。
  6. 故障解除后，通过独立恢复函数清除 One-Shot 标志。

这种顺序可以快速判断问题发生在串口、ADC、CMPSS、XBAR、Digital Compare 还是 TZ 中断，避免把“主循环没有运行”误判成“串口发送代码错误”。

总结

本次 VOFA+ 无数据并不是 SCIA 驱动失效，而是 ADCINA2/ADCINA3 悬空后引起 CMPSS 输出不确定，进而触发 EPWM Trip Zone。全局中断开启后，CPU 持续处理 TZ 事件，主循环无法稳定运行，最终表现为 VOFA+ 没有数据。

这次排查得到几个重要结论：

  • 模拟比较器和 ADC 输入不能悬空；
  • 判断串口问题前，应先确认主循环是否真的在运行；
  • ePWM Trip Zone 的硬件关断不依赖 CPU 中断；
  • One-Shot 故障不应在 ISR 中立即自动恢复；
  • CTRIPH OR CTRIPL做窗口保护时，需要检查低比较器极性；
  • Reset 后偶尔恢复不能说明问题已经解决，稳定输入和正确的保护状态机才是可靠方案。

当 VOFA+ 没有数据时，除了检查串口参数，还应重点观察gMainLoopCount、CMPSS 状态、TZFLG和 ISR 计数。只要先确认 CPU 实际运行到了哪里，排查范围就会迅速缩小。

参考资料

  • TMS320F28379D 数据手册
  • F2837xD Driverlib CMPSS API Guide
  • F2837xD Driverlib EPWM API Guide