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[参考译文] AM13E23019：PGA MUX

admin
Guru**** 2886290 points

Other Parts Discussed in Thread: AM13E23019

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/1630867/am13e23019-pga-mux

部件号： AM13E23019

您好：

我的客户对 AM13E23019 的 PGA 多路复用器有几个问题。

1)
TRM 说、要启用 PGA_NEG_SHARED 功能、必须在 P120 上将 MMUXSEL 和 NMUXSEL 设置为 3 和 1。
下面是 P119 中的图 18-1、其中“PGAx_M4 和 M5“相当于全局 PGA_NEG_SHARED、则 MMUX_SEL[6]或[7]定义为“重新密封“。 M4 和 M5 是什么？

2)
当为 PGA_NEG_SHARED 选择 MMUXSEL=3 时、PGA_INM2 连接到 Ria。
但所有 PGA0_INM2、PGA1_INM2 和 PGA2_INM2 都分配给实际引脚。
这意味着在全部 3 个 PGA 上选择 MMUXSEL=3 时、2 个 PGAx_IN2s 不能用作其他功能。
它看起来很奇怪。 PGA_NEG_SHARED 的工作原理是什么？

 

3)
您能告诉我如何理解这张表 18-5 吗？
为什么 MUXSEL[PMUXSEL]仅为“0“？

此致、
Oba

 

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    TI__Guru**** 2886290 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Oba：

    1) 我们正在查看寄存器源文档以了解为什么将 MMUX_SEL[6：7]标记为保留。 但情况不应如此。

    2) M4 和 M5 基本上只是每个 PGA 的其他输入选项,它们只是以这样的方式连接,以保证所有 PGA 的公共输入引脚。

    3) 对于所示的表、这是假设您的输入信号通过 PGA_INP0 引脚、则可以更改 PMUXSEL 位以考虑 PGA 输入引脚可用性。

    此致、

    Zackary Fleenor

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    您好 Zackary、

    抱歉、我错误地点击了“这解决了我的问题“。 它还没有关闭。

    关于 1) 和 2)、 PGA_NEG_SHARED 函数的真值仍然不清楚。
    使用 PGA_NEG_SAHRED 函数的正确方法是什么？ （安培之间共享负输入，但仅使用一个外部引脚。）

    此致、
    Oba

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    嗨、Oba、

    AM263x 上的 PGA_NEG_SHARED：完整阐述

    PGA_NEG_SHARED 功能允许所有三个 PGA 模块 (PGA0、PGA1、PGA2) 共享 一个外部引脚 作为其公共负输入、从而节省两个物理引脚。 典型用例是三相电流检测、其中三个分流电阻器共享一个公共参考点—总共只需要四个引脚（三个正输入+一个共享负输入）[1]。

    1.什么是 M4 和 M5 ?

    M4 和 M5 是 每个 PGA 的 M-MUX 的额外内部多路复用器输入选项、它们路由到全局共享信号、从而保证所有三个 PGA 之间的公共物理引脚[2]。

    TRM 明确定义了其路由[2]：

    MMUX_SEL 值 选择 路由的信号
    6. PGAx_INM4 (M4) A1_IN13 / A2_IN19 / CMP2_DACL1 / CMP1_HN1 / PGA1_INM1
    7. PGAx_INM5 (M5) A1_IN11 / A2_IN24 / PGA0_INM1 / PGA1_INM2

    因为 无论哪个 PGA 选择这些多路复用器值、这些多路复用器值都指向相同的物理信号、因此在 PGA0、PGA1 和 PGA2 上设置 MMUX_SEL=6 或=7、同时将所有三个放大器的负端子路由到一个公共外部引脚[2]。

    某些寄存器文档中“MMUX_SEL[6：7]的“保留“标记是 TI 确认需要更正[1][2]的文档不一致。 根据 TRM、功能定义有效。

    此外、MMUXSEL 可以设置为 16 (PGA_M4) 或 32 (PGA_M5) -这些等效于全局 PGA_NEG_SHARED 输入、其值为 6–15、17–31 和 33–255 被保留[3]。

    2. PGA_NEG_SHARED 的实际工作原理是什么？ （解决了引脚混淆问题）

    这是混乱的核心。 以下是精确的机制：

    配置： MMUXSEL = 3 NMUXSEL = 1 在应参与共享输入[1][4]的每个 PGA 上设置 AND。

    当选择 MMUXSEL=3 时、反馈电阻器 (Ria) 会路由到 每个 PGA 的本地 PGAx_INM2 引脚。 但是、PGA_NEG_SHARED 总线在物理上 连接到 PGA1_INM、这意味着您连接负基准的单个外部引脚是 PGA1_INM2 [4][5]。

    然后、内部 PGA_NEG_SHARED 信号从一个引脚分配到 PGA0、PGA1 和 PGA2 的 M-MUX [5]。 这意味着：

    • White check mark PGA1_INM2 →连接到您的外部共享负基准信号
    • Warning️ PGA0_INM2 和 PGA2_INM2 →在该配置中不由放大器级主动驱动；但是、它们 在物理上分配给器件引脚、因此在 PGA_NEG_SHARED 处于活动状态时、它们无法自由地用于其他模拟/GPIO 功能[2][3]

    这是 预期的权衡：保存一个外部连接（一个共享引脚而不是三个引脚）、但其他两个 PGAx_INM2 引脚被占用。 PCB 布线有助于节省引脚成本—您只需将一条布线连接到共享基准节点、而不需要将三条单独的布线。

    实际的三相电流检测示例 [1][5]：

    PGA0_INP  ──► [PGA0] ──► ADC (Phase A current)
                 ↑
PGA1_INP  ──► [PGA1] ──► ADC (Phase B current)   ← PGA1_INM[4:5] = shared negative ref
                 ↑
PGA2_INP  ──► [PGA2] ──► ADC (Phase C current)
                 ↑
         PGA_NEG_SHARED bus (internal)

    全部三个负极端子都在内部连接到单个外部 PGA1_INM2 引脚[5]。

    摘要：使用 PGA_NEG_SHARED 的正确方法

    1. 将您的共享负基准连接 到 PCB 上的 PGA1_INM2 物理引脚[4][5]
    2. 在 应该共享此输入的每个 PGA 上、配置： MMUXSEL = 3、 NMUXSEL = 1 [1][4]
    3. 或者、 MMUXSEL = 16 MMUXSEL = 32 对等效共享路由使用 (M4) 或 (M5)[3]
    4. 接受在此配置中、PGA0_INM2 和 PGA2_INM2 引脚将不可用于其他功能[2][3]
    5. 在每个 PGA 上单独设置 PMUXSEL、以匹配信号使用的任何正输入引脚 (INP0–INP3)[6]

    当 PGA_NEG_SHARED 处于活动状态时、PGA0_INM2 和 PGA2_INM2 不应通过引脚多路复用器配置为 GPIO。

    TI 将 正式纠正 MMUX_SEL[6：7]“保留“文档错误、因为 M4/M5 的功能定义明显存在于 TRM 中。

    此致、

    Zackary Fleenor

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    您好 Zack、

    感谢您的详细回答。   

    总结中有一个混淆。


    项目 4 显示 PGA0_INM2 和 PGA2_INM2 不能用于其他函数、
    还说“ 还有一个值得与 TI 确认的开放项目：当 PGA_NEG_SHARED 处于活动状态时、PGA0_INM2 和 PGA2_INM2 是否可以通过引脚多路复用器重新配置为 GPIO、以及同时将一个引脚驱动到三个放大器负端子的确切电气负载影响。  “
    是否仍为打开项目？

    是否可以向客户回答“可以使用 M4 和 M5、我们将更新 TRM“？

    此致、
    Oba

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    嗨、Oba、

    我更正了原答复。

    是的、可以告诉客户。

    此致、

    Zackary Fleenor

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    TI__Guru**** 2886290 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Zackary、

    感谢您的支持。

    此致、
    Oba

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    您好 Zackary、

    我将与 EVM 测试 PGA_NEG_SHARED 函数、
    但这根本不起作用。 我有一些问题。

    1)  
    首先、我想了解 MMUX 的真正分配。

    图 18-1 说明了这一点  
    MMUX= 2 -> INM3
    MMUX= 3 -> INM2
    MMUX= 4 -> INM1
    MMUX= 5 -> INM0

    表 18-1 看起来是这样的  

    MMUX=2 -> INM0
    MMUX= 3 -> INM1
    MMUX= 4 -> INM2
    MMUX= 5 -> INM3

    表 18-14 说明了这一点

    MMUX=2 -> INM1
    MMUX= 3 -> INM2
    MMUX= 4 ->保留
    MMUX= 5 ->保留

    什么是真的？

    2)

    假设表 18-1 为 true。

    下面的方框图来自此功能的 TRM。

    PGA_NEG_SHARED 总线（绿线）连接到 PGA2 的 MMUX=2、这意味着 PGA2_INM0。
    因此、在此方框图中、PGA2_INM0 与所有 PGA0/1/2 共享。 这种理解是否正确？

    如果正确、则 PGAx 的每个 MMUX=3 均按如下方式连接。

    PGA0 -> A1_IN11 / A2_IN24 / PGA0_INM1 / PGA1_INM2
    PGA1 -> A1_IN13 / A2_IN19 / CMP2_DACL1 / CMP1_HN1 / PGA1_INM1
    PGA2 -> A1_IN12 / CMP3_HN0_LN0 / PGA2_INM1

     “A0_IN4/A2_IN21/CMP1_HP0_lp0/PGA0_INM0/PGA0_INM0/PGA0_INP2/PGA2_INM0“ 连接到 PGA_NEG_SHARED 总线。
    这意味着此功能必须使用 4 个引脚。

    它看起来很奇怪。 我觉得有些事情是错的。 实际上、它根本不起作用。
    您能告诉我什么是真的吗？

    在所有 PGAx 中、当 MMUX=3 与 NMUX=1 时、哪个引脚是共享的负输入信号？

    3)
    您能告诉我 MMUX=0 (VSSA) 和 MMUX=1 (VSSA_NINV) 之间的差异吗？

    此致、
    Oba

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    TI__Guru**** 2886290 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Oba、

    请允许我花几天时间在这里提出适当的答复。 我们将在即将发布的版本中实施 PGA 一章的一些更新、以在此处提供更好的阐述。

    此致、

    Zackary Fleenor

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    TI__Guru**** 2886290 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    没问题。 感谢您的支持。

    此致、
    Oba

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    您好、Oba、

    感谢您耐心等待我们调查这些差异。 我想仔细回答您的每个问题、因为 表 18-1、表 18-14 和图 18-1 中确实存在文档不一致 之处、这些不一致之处导致了严重的混淆。 我们正在积极努力在下一个 TRM 版本中纠正这些问题。

    1. MMUX 分配—什么是正确的?

    经过内部验证后、正确的 MMUX 映射如下所示：

    MMUX_SEL 值
    身份验证
    0
    VSSA
    1.
    VSSA_NINV
    2.
    PGAx_INM0
    3.
    PGAx_INM1
    4.
    PGAx_INM2
    5.
    PGAx_INM3
    6.
    PGAx_INM4（M4—全局共享）
    7.
    PGAx_INM5（M5—全局共享）

    表 18-1 是最准确的参考。 图 18-1 和表 18-14 包含将要更正的标记错误。 我们对此造成的混乱深表歉意。

    2. PGA_NEG_SHARED 的实际工作原理—更正了说明

    根据上面正确的 MMUX 映射、以下是 PGA_NEG_SHARED 函数的准确描述：

    PGA_NEG_SHARED 总线是一 条内部信号总线、 可同时将一个指定的外部物理引脚连接到所有三个 PGA的负输入端子。 共享的物理引脚为 PGA2_INM0。

    配置 PGA_NEG_SHARED 时：

    • 在 PGA0 和 PGA1 上设置 MMUXSEL = 2 — 这会将其负输入路由到 PGA_NEG_SHARED 总线
    • PGA2 会通过自己的 INM0 引脚自然连接、该引脚是共享总线的物理源
    • 在全部三个 PGA 上设置 NMUXSEL = 1、以通过反馈网络 (Ria) 启用反相路径

    您将共享负基准连接到的单个外部引脚是 PGA2_INM0。

    关于您之前应使用 MMUXSEL=3 和 NMUXSEL=1 的指导—我想纠正这一点。 根据我们的内部审查、 在使用 PGA_NEG_SHARED 时、MMUXSEL=2 (INM0) 是 PGA0 和 PGA1 的正确选择、而不是 MMUXSEL=3。 之前的回答是基于错误的文档、对于可能导致您的测试失败的误导性信息、我深表歉意。

    3. MMUX=0 (VSSA) 和 MMUX=1 (VSSA_NINV) 之间的差异

    • MMUX=0 (VSSA)： 将 PGA 的负输入直接连接到 VSSA（模拟地）。 当您希望 PGA 放大以接地为基准的单端信号、而负极端子无需外部引脚时、可以使用此选项。

    • MMUX=1 (VSSA_NINV)： 将 VSSA 连接到 内部反馈电阻网络的同相侧 、而不是直接连接到反相输入节点。 此配置用于反馈网络基准点需要接地、但反相端子本身可用于外部信号的特定增益拓扑。 这是一个更专业的用例、不同于简单的接地连接。

    在大多数标准单端增益配置中、 MMUX=0 是合适的选择。

    更正后的 PGA_NEG_SHARED 配置汇总

    1. 将您的共享负基准信号连接到 PCB 上的 PGA2_INM0
    2. 在 PGA0 和 PGA1 上、设置、 MMUXSEL = 2 NMUXSEL = 1
    3. 在 PGA2 上、设置 MMUXSEL = 2 （或默认 INM0 路径）、 NMUXSEL = 1
    4. 独立设置每个 PGA 上的 PMUXSEL、以匹配正输入引脚
    5. 在此配置中、PGA0_INM0 和 PGA1_INM0 引脚将不可用于其他功能

    我们将更新 TRM 以反映正确的 MMUX 分配、并在下一个版本中提供清晰的 PGA_NEG_SHARED 配置示例。 同样、对于本主题前面提供的错误指导、我深表歉意。

    请告诉我这是否解决了问题、或者是否需要进一步澄清。

    此致、

    Zackary Fleenor

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    您好 Zackary、


    感谢您提供的信息。
    今天、我使用 Launchpad 进行了测试。 但它根本不起作用。

    我在全部 3 个 PGA 中设置 MMUXSEL=2 (INM0) 和 NMUXSEL=1。
    我还在所有 PGA 中设置 PMUXSEL=0 (INP0)、减法器模式、PGA 增益值为 2 或–1

    PGA0 和 PGA2 运行良好（我认为这是因为 INM0 引脚在物理上是共享的）、但 PGA1 不工作。
    我可以看到与 PGA1_OUT 和 PGA1_INM0 上的 PGA0_INP0 相同的电压。
    出现了问题。

    您是否检查了实际设备上的行为？

    此致、
    Oba

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    您好、Oba、

    感谢您持续耐心并提供硬件测试结果—这是非常有用的诊断信息。

    您观察到 PGA0 和 PGA2 工作正常 、但 PGA1 不是关键数据点、我希望您对我们的现状保持透明。

    为什么 PGA1 的行为可能有所不同

    根据您的测试结果以及对 AM263x 数据表中引脚说明的深入审查、我们相信我们已经确定了 PGA1 故障的根本原因：

    根据数据表引脚表、 PGA1_INM0 (M0) 位于 与 PGA0_INM0 和 PGA2_INM0 物理不同的引脚上。 具体来说：

    • PGA0_INM0 和 PGA2_INM0 共享连接到 PGA_NEG_SHARED 内部总线的相同物理引脚组
    • PGA1_INM0 位于单独的物理引脚上（与 PGA0_P1 共享）、这意味着 PGA1 上的 MMUXSEL=2 不会 像 PGA0 和 PGA2 那样通过 PGA_NEG_SHARED 总线进行路由

    这完全解释了您观察到的症状：

    • PGA0 和 PGA2→工作 White check markΩ （其 INM0 引脚连接到共享总线）
    • PGA1→无法工作 X （其 INM0 引脚在物理上不同，不在共享总线路径上）

    建议的配置尝试用于 PGA1

    根据我们的研究、 PGA1 可能要求 MMUXSEL=6 (M4) 或 MMUXSEL=7 (M5) （全局共享的 M4/M5 路径）、而不是 MMUXSEL=2、以便正确连接到 PGA_NEG_SHARED 总线。

    请尝试以下配置：

    PGA
    MMUXSEL
    NMUXSEL
    PMUXSEL
    PGA0
    2.
    1.
    0
    PGA1
    6 或 7
    1.
    0
    PGA2
    2.
    1.
    0

    M4 (MMUXSEL=6) 和 M5 (MMUXSEL=7) 路径是 TRM 中明确描述为“相当于全局 PGA_NEG_SHARED “的专用全局共享输入路由、这些可能正是 PGA1 参与共享负输入配置所需的路由。

    重要透明度说明

    我想完全诚实地告诉大家、 我们仍在 实际器件上对完整的 PGA_NEG_SHARED 配置进行硬件级验证。 遗憾的是、该主题涉及多个文档不一致、因此在没有物理验证的情况下、很难提供有把握的指导。

    为了正确解决这个问题、我们在内部追求以下目标：

    1. 在 LaunchPad/EVM 上进行硬件验证、以通过寄存器转储和测量波形确认可正常工作的三 PGA 共享配置
    2. 明确说明 PGA1 到 PGA_NEG_SHARED 总线的路由 (MMUXSEL=2 与 MMUXSEL=6/7)
    3. 通过 TRM 进行更正、以调整图 18-1、表 18-1 和表 18-14、并添加清晰的 PGA_NEG_SHARED 配置示例

    同时—其他诊断问题

    为了帮助我们在硬件验证过程中缩小这一范围、请分享以下内容：

    1. 您的 LaunchPad 上采用什么芯片版本/步进？ （这通常印刷在器件上或显示在器件 ID 寄存器中）
    2. 当 PGA1 发生故障时、PGA1_OUT 是否完全等于 PGA1_INP0、或者是否存在一些偏移？ 这将有助于确认增益路径是否处于活动状态
    3. 您是否 专门尝试过为 PGA1 设置 MMUXSEL=6 或 MMUXSEL=7？

    我对这一主题中的多轮修正深表歉意。 PGA 一章中的文档不一致使得这种调查变得比应该更加困难、您的硬件测试实际上为我们提供了有价值的诊断信息、有助于隔离此功能的真实行为。

    我们会在获得硬件验证结果后立即跟进。

    此致、

    Zackary Fleenor

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    您好：

    我想尝试使用您建议的评估、但很遗憾、我的 Launchpad 看起来已损坏。 我正在订购新的。
    收到消息后、我会重试。

    此致、
    Oba

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    TI__Guru**** 2886290 points
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    您好：

    我获得了新的 Launchpad 并在今天再次进行测试。
    然后、我想我完全理解这个共享功能。  
    表 17-1、17-2 和 17-3 是正确的、它们很好地解释了这一功能。

    我从这些表中绘制了下面的 MMUX 映射图。
    有 4 个引脚 A1_IN11/A2_IN17/A1_IN13/A1_IN15、可与所有 PGA0/1/2 共享。
    我测试了 2 个用例 A1_IN13 和 A1_IN15、都运行良好。

    此致、
    Oba

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    您好、Oba、

    非常棒！ 很高兴听到您的项目能按预期运行 Slight smile

    感谢您提供图表。 我将此内容转换为 TRM 章节中的图表、以提供更多清晰度。

    此致、

    Zackary Fleenor