PCMD3180: PCMD3180低通滤波器配置

PCMD3180使用疑问：

——当使用96khz采样率，4通道采集时，配置低通滤波器生效，可以明显削减40khz声信号；

——但是，当使用192khz采样率，4通道采样时，配置低通滤波器不生效，无法削弱40khz声信号。

已尝试关闭CH_SUM功能，仍然无法解决。

请问，如何配置寄存器，可以实现192khz的4通道采集低通滤波功能。

下图：

96khz，4通道（左图：不启用低通滤波器；右图：启用截止频率为10khz的低通滤波器）

192khz，4通道（左图：不启用低通滤波器；右图：启用截止频率为10khz的低通滤波器）

Amy Luo：

您好，

您具体是使用的哪种滤波器？分别是怎样配置的？

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xiaohuan lee：

低通使用的Digital Biquad Filter，按照手册《sbaa378a》配置为二阶巴特沃斯滤波器如下图：

使用的matlab语句如下：

[b,al = butter(2 , 10000 / (96000/2))

[b,al = butter(2 , 10000 / (192000/2))

四个通道，设置每个通道使用一个BQ滤波器，即 “BIQUAD CFG[1:0] = 2‘b01”  ，参考手册如下图：

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Amy Luo：

好的，感谢反馈，我再具体看下这块

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xiaohuan lee：

进展怎么样了？

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Amy Luo：

很抱歉回复这么晚，对您造成不便我非常抱歉！

96khz采样率和192khz采样率这两种情况，您是所有的设置和输入都是一样的？仅采样率设置不一样吗？ADC在192khz采样率配置时可以正常工作吗？

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xiaohuan lee：

1、对的，所有配置一模一样(但是有一点，在BQF配置LPF时的系数需要根据当前采样率来计算生成的，这块需要跟采样率强相关)。                                          2、仅采样率设置不一样，ADC在192khz采样率配置时是可以正常采集到信号的，而且192k情况下，codec内部的HPF配置也会生效，唯独这个BQF配置成LPF不生效。

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Amy Luo：

我明天会继续看下您的问题，给您造成不便很抱歉

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xiaohuan lee：

您好，请问有进展吗？

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xiaohuan lee：

你好，我们挺着急的。帮忙尽快确认下呢，谢谢

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Amy Luo：

非常抱歉这么晚才回复您，我具体看了下这块没有发现96khz采样率和192khz采样率配置的时候有什么需要注意的地方，我已将您的问题发布在E2E英文技术论坛上，让资深的英文论坛工程师看下可能是哪里的问题：

https://e2e.ti.com/support/audio-group/audio/f/audio-forum/1202819/pcmd3180-digital-biquad-filter

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xiaohuan lee：

您好，好像英文论坛那边一直没有reply啊。请问找到解决办法了吗？

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Amy Luo：

我已经去催了，请再等待一下，由于时差问题，他们一般是晚上回复。给您造成不便我再次表示抱歉。

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Amy Luo：

美国的工程师已回复，他建议使用PPC工具实现滤波器。

你能告知芯片的输入频率吗？

pcmd_3180.cfg

他建议在从属模式下运行设备：

应用以下timings

FSYN 192K

BCLK=18.43 Mhz 

24 Bit data/tdm

从附件加载I2C，它是一个截止频率为10Khz的滤波器，Biquad系数列在文件中。

generally we suggest to make the Filter implementations with the Pure Path Console Tool. It is an easy to use GUI.

Can you please let me know the input timings to the chip?

pcmd_3180.cfg

i would suggest running the device in slave mode:

Apply the below timings

FSYN192K

BCLK=18.43 Mhz 

24 Bit data/tdm

Load the I2C from the file i include. It has a filter with a cutoff frequency of 10Khz.

The Biquad coefficants are listed in the file .

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xiaohuan lee：

我们按照他的cfg文件尝试了，他的cfg不全，操作后pcmd3180没有数据输出；

在他的基础上，添加了基本的通道配置，配置如下，能采集声音，但是仍然没有滤波效果。

w 98 00 00w 98 01 01# 1mS Delayw 98 00 00w 98 02 81w 98 07 20w 98 3c 40w 98 41 40w 98 46 40w 98 4b 40w 98 22 41w 98 23 41w 98 24 41w 98 25 41w 98 2b 45w 98 73 f0w 98 74 f0w 98 75 60w 98 00 02w 98 08 1cw 98 09 2fw 98 0a 57w 98 0b 06w 98 0c 1cw 98 0d 2fw 98 0e 57w 98 0f 06w 98 10 1cw 98 11 2fw 98 12 57w 98 13 06w 98 14 13w 98 15 afw 98 16 2aw 98 17 d0w 98 18 e7w 98 19 e4w 98 1a 4ew 98 1b 47

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Amy Luo：

我已将您的测试现象反馈给E2E工程师，再让他看下这个问题，看是哪里的原因。

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Amy Luo：

E2E工程师说，对于系数，I2C应进行多字节写入

例如 98 08  1c 2f  57 06

#Biquad 1 coefficients (N0, N1, N2, D1, D2)w 98 08 1c> 2f> 57> 06w 98 0c 1c> 2f> 57> 06w 98 10 1c> 2f> 57> 06w 98 14 13> af> 2a> d0w 98 18 e7> e4> 4e> 47

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Amy Luo：

以上操作是否解决了您的问题？若还存在疑问请说明，我会帮助咨询E2E工程师

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xiaohuan lee：

将滤波器的配置设置为连续字节写入，依然没有作用啊。

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xh xu：

我也遇到了同样问题，试过上述方法，没有作用

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Amy Luo：

好的，我会反馈给E2E工程师，让他再分析下是哪里的原因

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xiaohuan lee：

怎么样了？

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Amy Luo：

英文论坛工程师说他会在内部进行检查，然后会给反馈。

刚我已经询问进度，得到回复后我会在这里回复给您。

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Amy Luo：

得到的回复：

https://www.ti.com/lit/an/sbaa381/sbaa381.pdf?ts=1679028552286

对于192Khz的采样率，通常1 biquad /Channel是允许的，我相信您使用的是1 Biquad /channel。

我们将在EVM中进行试验，我们大约一周后有时间在EVM上测试。

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xiaohuan lee：

你好，请问最近有进展吗？

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Amy Luo：

很抱歉，又有延迟：

Our Test Engineer was busy Last week. I have placed this task in th pipeline for this week. I shall inform

you when it starts. i apologize for the delay

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Amy Luo：

您好，已收到回复如下，请提供信息：

Which code customer use? And the operating system, Linux, android or else?

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xiaohuan lee：

芯片编码如图：

我们使用了，fpga直接采集，以及ARM+linux两种驱动方式。

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Amy Luo：

您可以提供配置滤波器的相关代码吗？他们想了解您是怎样将滤波器系数写入设备的

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xiaohuan lee：

我在fpga做了uart转iic的模块，由PC发送以下文件到fpga，fpga会转为iic协议去写pcmd3180的寄存器，并且上报iic写成功标志；

如文件中字符串：77 4c 00 00 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ，

fpga解析的操作为：向4c器件的00地址写入值0x00；

pcmd3180_write.txt

77 4c 00 00 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 01 01 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 00 00 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 02 81 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 07 20 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 22 41 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 23 41 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 2b 45 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 74 f0 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 00 02 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 08 1c 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 09 2f 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 0a 57 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 0b 06 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 0c 1c 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 0d 2f 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 0e 57 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 0f 06 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 10 1c 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 11 2f 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 12 57 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 13 06 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 14 13 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 15 af 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 16 2a 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 17 d0 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 18 e7 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 19 e4 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 1a 4e 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 77 4c 1b 47 77 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 

因为串口使用9600bps，所以配置芯片时，满足间隔1ms的要求。

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xiaohuan lee：

要不我把我们的pcmd3180电路板给你寄去，你们试试，毕竟这问题都卡挺长时间了已经。

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Amy Luo：

我已经将上述信息反馈给E2E工程师，一旦得到回复会立即回复给您。

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Shenghao Ding：

你们4通道是指TDM吗，如果是，请提供192k采样率下的，TDM bit clk的和fsync这两个时钟的duty cycle和jitter各是多少？

另外你们平台使用什么操作系统？Linux, Android或者其他

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xiaohuan lee：

4通道TDM协议，BCLK占空比50%，Fs占空比1/128；

使用linux；

额，我现在可以正常采集到192k采样率时的信号，问题在于配置低通滤波器不生效，这和TDM接口没有关系。

不如我把pcmd3180电路板寄给你，你们试试看，或者你们给我这边提供demo板卡，或者嵌入式驱动

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Shenghao Ding：

Kernel版本

你把电路板寄给我，我如何修改滤波器？是直接在代码中进行，还是命令行方式

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Shenghao Ding：

有回復嗎？

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xiaohuan lee：

最好是.sh脚本配置，方便修改

我把pcmd3180电路板寄过去，你可以使用你们自己的处理器调试，然后告诉我们可行的代码逻辑。因为我们调了这么长时间都是正常采集不正常低通滤波，所以这和处理器没有关系

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Shenghao Ding：

你把邮箱地址告诉我，我回复你寄送地址

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xiaohuan lee：

1374593292@qq.com

另外，你们有demo板可以提供吗？

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Shenghao Ding：

你只有qq郵箱嗎？有沒有公司或者學校郵箱。根據公司的規章制度，無法對你私人郵箱發郵件。

我給你查一下demo板子

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xiaohuan lee：

2022221002@njupt.edu.cn

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Amy Luo：

为进一步对您问题提供技术支持，根据TI的规则制度，我们需要您提供一些信息，为避免您私人信息泄露，我已向您QQ邮箱发送了邮件，请邮件回复需要提供的信息，谢谢

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xiaohuan lee：

板子测试了吗？有进展吗

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Kevin Lu：

Hi,

五一假期前刚收到板子，由于假期缘故，还未进行测试，将尽快给出进展与反馈

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Kevin Lu：

Hi,

我已经邮件联系您，希望可以获得进一步的信息。