ZHCAE83 July   2024 TMUX9832 , TX7516

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2前端架构比较
  6. 3具有多路复用器开关的发送器的布线拓扑
  7. 4布局示例 — 采用 TMUX9832 BGA 封装的交织输入
  8. 5扩展架构以实现通道数更高的系统
  9. 6总结
  10. 7参考资料

具有多路复用器开关的发送器的布线拓扑

从广义上讲,有两种方法可用于组织发送器和多路复用器开关之间的连接。本节展示了一个具有两个 16 通道发送器和两个 32 通道多路复用器的示例系统,但这里概述的概念和布线拓扑可以扩展并应用到更广泛的场景。

第一种是交织的输入 样式(图 3-1),指的是多路复用器开关输入的布线方式。每个相邻开关的输入连接到顺序发送器的输出。发送器的输出重复以连接额外的多路复用器 IC,从而与之前的连接交织。优势是在输出侧,从多路复用器到传感器的路由针对有序连接进行了优化。此外,扫描期间只需一个时钟周期即可更新所有开关通道的状态,因此可以加快系统切换时间。

第二种是交织的输出 样式(图 3-2),指的是多路复用器开关输出的布线方式。每个相邻开关的输出连接到不同的传感器元件,并因此交织。优势是在输入侧,从发送器到多路复用器的路由针对开关之间的短连接进行了优化。此外,由于每个多路复用器上一次只能激活一半的通道,因此在每个 IC 之间平均分配功率耗散。

 64 通道超声波前端的交织输入布线拓扑图 3-1 64 通道超声波前端的交织输入布线拓扑
 64 通道超声波前端的交织输出布线拓扑图 3-2 64 通道超声波前端的交织输出布线拓扑

表 3-1 对交织输入和交织输出布线方法之间的权衡进行了比较。

表 3-1 交织输入和交织输出布线样式之间的权衡比较
拓扑(64 通道) 交织输入 交织输出
优势
  • 优化了多路复用器和传感器之间的布线。输出引脚排序与压电元件相同
  • 扫描期间只需一个时钟周期即可更新所有开关通道的状态(可以加快系统切换时间)
  • 根据系统应用场景,SET/CLR 可用于仅使用 1 个 GPIO 开启/关闭所有通道并消除对 SPI 的需求
  • 优化了发送器和多路复用器之间的布线。每个发送器通道都连接到一个 IC。多路复用器上的输入引脚彼此相邻,可在 IC 上短接
  • 一次使用一半的通道,功率在两个多路复用器之间耗散
局限性
  • 发送器和多路复用器引脚之间需要交织布线
  • 所有 32 通道多路复用器可以同时激励,并且每个 IC 消耗更高的功率
  • 多路复用器输出引脚和压电元件之间需要交织布线