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[参考译文] TM4C123GH6PM：TM4C123GH6PM 的定制电路板设计

admin
Guru**** 2448780 points
Other Parts Discussed in Thread: TM4C123GH6PM, INA219, REF3233

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/633837/tm4c123gh6pm-custom-board-design-for-tm4c123gh6pm

器件型号：TM4C123GH6PM
主题中讨论的其他器件： TM4C123、 INA219、 REF3233

您好！

我为 TM4C123GH6PM 微控制器设计了定制板。 在此之前、我仔细浏览过这个论坛、并阅读了《TM4C123x 系列的系统设计指南》
TivaTM C 系列微控制器"和"通过 JTAG 接口使用 TM4C12x 器件"文档。 在开始 PCB 布线之前、我希望将设计的电路发送到论坛以获取评论和评论。

此设计作为 USB 连接器、 我们还添加了 JTAG 接头并将其连接到 TM4C123、如"通过 JTAG 接口使用 TM4C12x 器件"文档中所示。 还有一个理想二极管、可在使用外部电源时防止5V 电压进入计算机侧。

以下是我有的一些问题：

1.唤醒被上拉或接地？ 我们当前未连接 HIB、唤醒被上拉、VBAT 连接到3V3

2.是否正确连接了 gndx。 一些设计将其接地。

我们使用 PB0/PB1进行 USB ID 和电压检测。 相同的引脚也是 rx1/tx1。 这意味着我们不能将这些引脚用作串行引脚？

4.来自 JTAG 连接器的 RST 是否正确连接？ 我具有与 launchpad 相同的复位按钮设计、但使用220 Ω 电阻器、JTAG 复位连接到 IC 的复位

此外、我还在寻找一款开关稳压器、该稳压器将采用2S 或3S 锂聚合物电池并将其转换为5V@2A-4A、并部署"图7-2"。 使用晶体作为具有单个电池电源的休眠时钟源"、请参阅 TM4C123GH6PM 手册中的"使用外部电池和唤醒按钮"、但这可能适用于另一种设计。

任何想法/帮助/建议都受到高度赞赏。

此致、

CAN

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    请允许我注意、您的帖子非常详细、考虑周到-非常好！

    ***供应商备注***  海报的原理图是“极少”，单击查看时放大得多！   (然后、"打开新选项卡"-渲染查看-如此简单！)   这种"单击时放大"的"损失"似乎(另一种)不幸-由最近 的论坛"更改"造成(声称"升级")、引起了激烈的争论！

    我现在还没有时间进行全面审查和评论、但这里是"几个快速"、可能需要考虑"

    • 在这种原理图中包含一个"注释部分"是正常/习惯的-有时甚至是 PCB 制造过程也是如此
    • VDDA 和 GNDA 看起来直接连接到 VDD 和 GND。   虽然这将起作用- VDD 和 GND 上始终存在(始终)噪声-并且您已将其(完全)导入到 MCU 的模拟部分。   这将降低模拟部分的精度。   在向 VDDA 提交 VDD 之前、对 VDD 进行良好的滤波是更正常/更习惯的做法。   (铁氧体磁珠和小旁路电容-均接近 VDDA -改善结果-有些使用电压基准-在很大程度上取决于您的"预期用途"-尚待披露...)
    • "小心和精密"都需要能够"将两个 PB0/1从 USB 切换到 UART "-建议您避免这种切换
    • 您对2A (尤其是4A)@调节5V (仅从2节(尤其是)甚至3节电池)的需求似乎"过于乐观"。
    • 由于您选择了"可充电电池"、因此不应(部分)提供"可充电"(板载或非板载)"对雷达执行 Ping 操作？"

    明智的做法是，在这种启动之前，请您发表意见。  额外的眼睛和想法——最常—证明是物超所值的。   我列出的要点是、"在我的脑海中"-其他人需要 MCU 审核-目前超出我的时间/精力预算...

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    感谢您 CB1_MOBILE、

    最终目的是制造通用机器人控制器板。 我打算使软件和硬件的设计保持开放、并将在 GitHub 上发布原理图。 基本上、我为机器人构建了一个控制器、使用 Tiva-C launchpad 与 ROS 进行通信、并为此创建了一个电路、因此代码和电路都经过了良好的测试、我正在制作一个包含所有内容的单板。 所以：

    • 我打算放置一个电压基准、虽然不是绝对必要、但最好有一个基准。 但我无法为其确定低成本器件。 我也无法估算 VDDA 的功率要求。
    • 因此、切换 PB0/1是个问题、这是可以的、因为我们还有其他串行端口。
    • 电源、我的板将使用1.4A 最大值 但也有计划从该电路板对 RPI 进行反向供电、这需要为 RPI 额外提供2.5A 电流。 但我现在看到，它过于乐观。 该电源最重要的一点是、我需要低噪声直通。
    • 电池充电/监控电路将是一流的。 在该板的先前版本中、我有一个 INA219用于电流和电池监控、但我们从未使用过该器件。

    谢谢你。

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    感谢您-由于此类应用将受益于 VDD 的"改进的 ADC 性能"、您通过具有"小型铁氧体磁珠"串联电阻器的小值串联 R (10Ω Ω)进行路由、而磁珠被小值电容器旁路。 (两个磁珠和电容都非常接近 VDDA)将提高 ADC 性能。

    您可以将 GNDA 连接到电路板的中央 GND (仅在一个点上)-您不希望 GNDA "与数字 GND 串联运行"。 (承载高电流-因此将改变 GNDA 的电平。)

    虽然您不太可能"立即添加(适当的)充电器电路"-但如果您能够提供"轻松正确"(并且仅限于)插件的方式来"快速、轻松和增强"电池充电、这将证明是一个优势。   理想情况下、您可以(两者)操作电路板并为电池充电、同时通过"充电源"供电。

    请注意-在需要充电时、应该有一个"板载方式"来测量电池的"充电电流状态"-这会发出警报。   (即、就像在"真实"产品中所做的一样...)

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好！

    因此、我绘制一个电路来说明铁氧体磁珠：[通过具有"小型铁氧体磁珠"串联电阻器的小值串联 R (10Ω Ω)布置 VDD、而磁珠被小值电容器旁路。 (带非常接近 VDDA 的焊珠和电容)]

    我不确定磁珠是第一个还是电阻器连接到3.3V

    此外、我一直希望使用 REF3233来完成工作、但我不确定100uA 是否足够。

    此致、

    C.

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    由于铁氧体磁珠呈现(部分)电感-它通常安装在尽可能靠近引脚 VDDA 的位置。 请注意、旁路电容-可能还有一个并联的小型滤波电容(10µF μ F)-出现在 VDDA 和 GNDA 上-然而 GNDA 应该连接到电路板的主 GND (只在一个点上)-并且不承载(大得多)数字 GND 电流。 (您不得为了提高模拟性能而牺牲"简化路由"。)

    MCU 手册(背面的远端(规格))应揭示 VDDA 所放置的电流需求。 与您一样-我相信您注意到的"参考值"不足以证明您的搜索结果-您的直接搜索应显示/确认...
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    [引用 user="can altineller"]我打算放置一个电压基准、尽管不是绝对必要、但最好具有该基准。 但我无法确定低成本器件。[/quot]

    您认为低成本是什么？

    https://www.digikey.ca/short/qtqhtr

    起始价格低于1美元/°C

    [引用 user="can altineller"]最终目的是制作通用机器人控制器板。

    考虑到这一点、并且您使用的是电池组。 假设您仅将单个电池组用于机器人电源和微型电池组、为了避免独立电池组的复杂性、您需要对电源采取一些预防措施

    • 使用从电池到直流/直流转换器的二极管。 这有两个原因
      1. 为了 在高功率浪涌期间运行机器人、您不会消耗微控制器的电压
      2. 您最终不会在稳压器上产生反向电压、如果输出电压大于输入电压、则会有一些问题
    • 在直流/直流转换器的输入端使用大电容器。 这是为了帮助应对由电源浪涌引起的低电压事件。

    Robert

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    大家好、我已经检查了 VDDA (表示为 IDDA)的功耗、它大约为5mA。 大多数电压基准为微安、而像 MAX6071 (10mA 输出)这样的解决方案的成本大于3$。
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    朋友 Robert 提出了一些非常有价值的建议-您应该阅读/评论和评论。

    "低成本"不应该比"保持工作状态-具有最"合理"的性能更重要？"

    大批量(即消费类设备)肯定必须最大限度地降低成本。   您的目标设计远非如此-稳健性和足够的性能 (需要一些成本)-在我看来、"期望和期望"会更好...

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    [引用 user="can altineller"]您好，我已经检查了 VDDA (表示为 IDDA)的功耗，它大约为5mA。

    使用基准作为电源可能不是一个好主意、它们是非常不同的功能。

    VDDA 应该由一个独立的源驱动、而不是基准输入。

    Robert

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    感谢 Robert、

    我知道 VDDA 不是基准输入、而是芯片上模拟电路的电源输入。 尽管 VDDA 的最大电流为5mA、但可能会出现问题并暂时消耗更多电流、并且会消耗电压基准、对吧？
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好 CB1_MOBILE：

    我决定不使用 A 基准、而是使用铁氧体磁珠为 VDDA 馈电。 但是、由于在这方面缺乏经验、我无法真正想象您提到的电路。 我也不知道铁氧体磁珠、串联电阻器和电容器需要选择什么值。

    上面我绘制的电路(描述铁氧体磁珠的电路)是否正确？ 我对电阻器还是铁氧体磁珠应连接到3.3V 感到困惑？

    此致、
    C.
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    我感到困惑-您是否未"获得自我奖励-问题已解决"(在您发布上述帖子时？) 因此、该主题的所有新访问者只需点击、直至达到"已解决的绿色环保"、然后、清晰的"解决方案"就会摆在他们面前。

    你怎么能得出结论给"已解决"–当这个帖子几乎完全是"本质上的提问"？   (因此很明显-未能解决！)   

    BTW -我之前列出了连接详细信息-以及许多器件值-只需在"更好的解决方案-但不授予"的早期帖子中搜索...

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    [引用 user="can altineller"]尽管 VDDA 的最大电流为5mA、但可能会出现问题并暂时消耗更多电压、从而耗尽电压基准？

    否 有几个问题。

    漏极是可变的、因此电源必须对此做出反应。 还请注意、这可能具有相当大的频率展频、从可能非常缓慢的调节电路需求到 SAR 的高速运行以及比较电容器的充电和放电。

    电源电压下降、因此即使在 需求变化缓慢的情况下、输出也会发生变化、尽管小幅变化时、输出也不会发生很大变化。 这实际上对他们的调节相当重要。

    另一方面、基准设计用于馈入高阻抗输入并在整个温度范围内保持精度。

    基本上、基准和电源是为不同用途设计的、不适合其他用途。

    也就是说、这并不一定是一个问题。 许多传感器是比例式传感器、即它们的输出刻度随电源变化、因此、如果两个电压都在其范围内、在5V 电源上具有3V 输出的传感器将在3V 电源上具有1V8输出。 在这种情况下、只要传感器和 A/D 共享与基准电压相同的电源、转换就不会对电源电压/基准电压的精度产生影响。 在这种情况下、将基准和电源分开实际上会导致精度变差。

    Robert

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    嗯、这是一个错误。 我不知怎么说、点击"这解决了我的问题"就像点击"类似"。

    是否有撤消它的方法？
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    [引用 user="can altineller"]嗯、这是一个错误。 我在某种程度上认为单击"这解决了我的问题"就像单击"类似"。

    卓越的(在他们的头脑中)知识(即论坛管理)已宣布"相似"不必要(这是非常错误的)-从而导致您的问题。

    事实上，他们最近(声称但极有争议)的"升级"论坛消除了"逆转(错误)"验证/解决"的机会。

    我们可能需要"拯救"-从声称"拯救我们？"的人

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    嗯、如果运行这么大的论坛、可能会带来挑战。 这是定制开发的论坛还是第三方软件？

    我想它仍然允许我选择另一个帖子、因为`这解决了我的问题`因为它们仍然是绿色的。

    对于铁氧体磁珠、我绘制了如下所示的内容：

    我还发现了805封装的铁氧体磁珠。 它们具有60R 100R 等值。 我已经做了大量的谷歌来确定铁氧体磁珠在这种类型的电路中的值、但我无法得出一个值。

    最棒的

    C.

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    删除"类似"提供的"肯定的激励优势"不会带来任何挑战！   我想说的是，它只是(超越)“愚蠢/误导！”   (正如我过去共同创立的-在4年内将技术启动从零驱动到17M (美元)-然后公开了-可能只是我"有资格"为"类似的"辩护！

    的确、我们"外部人员"比受控供应商员工产生了"更多的应答/回复帖子"。 (周末在这里展示-当比率(很容易)超过10：1 -有利于外人)-从同行中消除动机/赢得的肯定-毫无意义！

    我确实注意到、铁氧体应靠近 MCU VDDA 引脚放置、其串联电阻连接到 VDD -如果您选择这种方法。 在同一帖子中(BTW -我没有注意到它"绿色环保")器件值(典型值) 提供了(也提供了)用于旁路和滤波器的"cs"。 这些磁珠价格低廉-您最好订购少量的多个值-每个电路都是独特的-识别"通用值"的可能性不大。 (磁珠(和任何串联 R)的电阻应足够低、使" VDDA 的最大电流消耗"不会导致 VDDA "下降"。 (您可以使用该指南执行"一阶计算-然后选择哪些铁氧体"固定"该值。 (例如±30%)

    您的最新原理图遗漏了一个小值旁路电容-嵌入式(位于) VDDA。 这一指导和价值再次出现在过去(仍然是非绿色)发布中...

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    TI__Guru**** 2448780 points
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    您好！

    我一直在搜索您提到的过去的帖子、但我找不到它。 可能还有其他一些关于查找能力的问题？ 我还检查了您之前的帖子、但无法找到。
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    TI__Guru**** 2448780 points
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    [引用 USER="CB1_MOBIST"]应用将受益于 VDD 的"改进的 ADC 性能"、即通过具有"小铁氧体磁珠"串联电阻器的小值串联 R (10Ω Ω)和由小值电容器旁路的磁珠。 (两个磁珠和电容都非常接近 VDDA)将提高 ADC 性能。[/引述]

    以上，10月21日(星期六)上午11:47发布(记者)

    和... 同一日期、1：07  

    "...铁氧体磁珠呈现(部分)电感-它通常安装在尽可能靠近引脚 VDDA 的位置。   请10µF、旁路电容器-可能还有一个小的并联滤波器电容器(μ F)-出现在 VDDA 和 GNDA 上。"