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[参考译文] TLV320AIC3254：TLV320AIC 设计查询

admin
Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: TLV320AIC3254, TLV320AIC3254EVM-K, TMS320C5515, BQ24250, TPS63036, REG1117
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/audio-group/audio/f/audio-forum/812128/tlv320aic3254-tlv320aic-design-query

器件型号：TLV320AIC3254
Thread 中讨论的其他部件：、 TMS320C5515

您好！  

我希望根据使用 TLV320AIC3254音频编解码器的 TI 实现来开发数码听诊器。 我对此有一些疑问：

如何为此 IC 操作电源？ 根据我的理解、1V8电源应该可以工作、但最大值为1v9。 是这样吗？

2. MDK 使用 I2C (用于配置)和 I2S 进行数据传输。 但它也启用了 SPI。 与使用 SPI 相比、使用 I2C 和 I2S 接口是否存在任何差异。 它是否阻止我使用某些功能？

3. EVM 中使用的上拉电阻器为2.7K 上拉至3V3。 在我的定制板中、我使用2条 I2C 总线、分别具有4.7K 和10K 上拉电阻器。 我可以在这些总线上使用编解码器 IC 而不会遇到问题吗？

4.使用 TLV320AIC3254EVM-K 和包含此编解码器的医疗开发套件进行评估之间有何区别、数字听诊器应用手册中对此进行了指定？  

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    TI__Guru**** 2382480 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。

    苏达尔山

    TLV320AIC3254非常适合数码听诊器系统。 数码听诊器医疗开发套件 使用带子卡的 TMS320C5515/C5517 EVM 以及数码听诊器模拟前端 关于您的问题：

    1) 1) TLV320AIC3254有三个电源：

    • AVDD (模拟)。 该电源的电压范围为1.5V - 1.95V、推荐的标称电源电压为1.8V。 为获得最佳性能、请使用由系统上较高电源电压调节至1.8V 的 LDO。
    • IOVDD (数字 I/O 引脚)。 该电源的电压范围为1.1V - 3.6V。  与连接到 TLV320AIC3254编解码器的其他器件的 I/O 共用同一个 IOVDD 电源。 例如、与 TMS320C55xx 器件相同的 I/O 电源。
    • DVDD (数字内核逻辑)。 该电源的电压范围为1.26 - 1.95V、 推荐的标称电源电压为1.8V。 您 可以使用直流/直流转换器或 LDO 来调节1.8V 电压。 为了获得最佳性能、不要将 AVDD 与 DVDD 使用相同的电源、因为数字逻辑的高频切换会增加 DVDD 电源的噪声。  因此、应将模拟电源和接地端与数字电源和接地端分开。

    对于由电池供电的典型系统、电源管理采用电池形式的电源、并将其调节为所需的电源。 如果使用可充电电池、或者 USB 电源从 电池充电器 IC 开始。 充电器的选择取决于电池节数、电池化学成分和充电电流。 例如 、对于支持2A 充电 的单节锂离子电池、BQ24250可能非常适合。 然后、按照此标准对 I/O、数字逻辑和模拟进行调节。 例如、用于 I/O 和数字电源的3.3V 稳压 器可以是 TPS63036或 TPS767D3xx。 1.8V 模拟调节可以是 REG1117。 这些稳压器的选择取决于输入电压、输出电压和连接到此电源的器件的总峰值功耗。

    有关 电源管理电路和布局的示例、请参阅 MDK 或 EVM 原理图。

    TLV320AIC3254使用 SPI 和 I2C 进行控制。 I2S 用于向 TLV320AIC3254传输数据。 SPI 和 I2C 的选择在很大程度上取决于电路板上的其他器件、微处理器/DSP 支持传输的速度、电路板上支持的布线数量、微处理器/DSP 上提供的外设以及这些接口上支持的时钟速度。

    • I2C 是一种简单的两线制接口、允许将多个器件连接到同一总线。 TLV320AIC3254支持100和400kHz 传输。 每个传输都有一个器件地址和确认位的开销。
    • SPI 是一个四线制接口。 如果一个特定的芯片选择线路被接至每个器件并且软件一次只允许一个传输、那么几个器件可以共用同一条总线。 多个器件也可以具有单独的总线。 TLV320AIC3254SPI 在1.8V 电压下支持10MHz 的 SPI 时钟速率、因此该接口比 I2C 快得多、并且不会像 I2C 那样额外传输地址和进行应答。

    总之、SPI 提供更快的传输速率、但代价是电路板上具有额外的布线、并且需要为微处理器/DSP 需要连接的每个器件提供特定的芯片选择或另一个 SPI 总线。 对于大多数控制类型数据、不需要额外的速度、因为寄存器是在引导时设置的。 布线几条线路的便利性倾向于使用 I2C 或 SPI。

    I2S 始终是必需的、因为该接口可传输来自 ADC 和 DAC 的数据。

    3) 3)根据总线总线电容选择 I2C 上拉电阻、以匹配 I2C 信号的最长上升时间。  I2C I/O 的总线电容和灌电流决定了 I2C 信号的最短上升时间：

    因此、当 Vdd = 3.3V 时、上升时间为30%至70%、使用典型上升时间 V (t)= Vdd[1 - e^(-t/RC)]
    V (T1为30%)= 0.3 * Vdd
    = Vdd[1 - e^(-T1/RC)]  
    => T1 =- ln[1 - 0.3]* rc
    V (T2为70%)= 0.7 * Vdd
    = Vdd[1 - e^(-T2/RC)]
    => T2 =- ln[1 - 0.7]* rc
    Trise = T2 - T1 = RC *｛ln[1 - 0.3]- ln[1 - 0.7]｝
    因此、Rmax = tr /｛[ln (1 - 0.3)- ln (1 - 0.7)]* C｝= tr /[ln (0.7 / 0.3)* C]= tr /(0.847 * C)
    因此、对于100KHz 和400kHz、I2C 总线的最大总线电容为400pF。
    对于100KHz I2C、tr 最大值为1000ns、r = 1000ns /(0.847 * 400pf)= 2.95K
    对于400kHz I2C、tr 最大值为300ns、Rmax = 300ns /(0.847 * 400pf)= 885
    对于简单的处理器到 I2C 总线、该总线电容可能为50-100pF。 因此、对于400kHz：
    100pF 时的 TR 最大值、Rmax = 300ns /(0.847 * 100pf)= 3.5K
    50pF 时的 TR 最大值、Rmax = 300ns /(0.847 * 50pF)= 7K
    R 的最小值取决于 I2C 单元的灌电流、C5515 IOL 的规格为4mA。 I2C 标准要求  
    3.3V 时：
    Rmin =(Vdd - Vol)/I =(3.3 - 0.4)/ 4mA = 725

    1.8V 时：

    Rmin =(Vdd - Vol)/I =(1.8 - 0.4)/ 4mA = 350

    总之：
    3.3V、725 < R < 300ns /(0.847 * C)时、典型值4.7K 用于具有75pF 的总线
    在1.8V、350< R < 300ns /(0.847 * C)时、典型值4.7K 用于具有75pF 电容的总线
    如果总线电容大于35pF、则10k 上拉电阻可能太弱。

    4) 4) MDK 具有专为数码听诊器定制的特定模拟前端组件、可连接到 C55xx EVM：

    • 为麦克风供电的微偏置布线。
    • 用于单端模式麦克风的耳机插孔。
    • 前置放大器(PGA)、用于将麦克风的低电平信号升压到 AIC3254。 这使得输入信号能够与 AIC3254的动态范围相匹配、以便在转换期间保持高精度。 否则、低电平信号将仅覆盖几位转换、而不是整个转换范围。
    • 低通滤波器可阻止听诊器信号不需要的高频组件、该信号只会增加转换噪声。
    • 展示如何连接 C55xx DSP 和 AIC3254以在铃音或膜片模式下记录心脏、检测心跳并在屏幕上显示的软件/演示应用。

    TLV320AIC3254 EVM 具有板载麦克风或在差分模式下连接到 AIC3254的耳机插孔。 这可用于数码听诊器、但可能需要使用不同的麦克风、添加前置放大器和低通滤波器。 此 EVM 旨在使用 USB 将数据发送到 PC、而不是直接连接到 C55x EVM。

    此致、

     佩德罗

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    TI__Guru**** 2382480 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。

    我能否使用 EVM 上提供的麦克风来采集心跳信号。

    以及采集数据所需的代码

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    TI__Guru**** 2382480 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。

    Ramesh、

    您可以在 EVM 中使用麦克风。 然而、钟拾取有助于增强低频心脏声音、而设计的算法考虑到了这一点。 如果您看一下听诊器、有两个选择：铃音和方框图。 该图用于呼吸等高频声音、而钟用于低频心脏声音。

    此致、
    佩德罗