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在集成度高度發展的今天，不能靠多個晶振源來解決問題，而且一旦晶振固定那么它的靈活性和可移植性必然受到很大影響，所以一些時鐘分頻芯片應運而生，今天我們將舉一個很有代表性的AD9522時鐘分頻芯片的典型應用來達到一個拋磚引玉的作用。 一、AD9522簡介 1.外部特性 A D 9 5 2 2是一個多路時鐘輸出和分配功能的芯片，本身支持亞皮秒抖動性能，在芯片內部還集成了PLL(PhaseLockedLoop)和VCO(壓控振蕩器)。VCO的調諧范圍是 2.02GHz~2.335 GHz.AD9522串行接口支持SPI與I2C的數據總線，芯片內部的EEPROM可通過串口進行編程，可以用來存儲用戶配置的寄存器數據從而使輸入時鐘分頻。AD9522具有12路的LVDS電平輸出，可以分成4組，每組輸出都有分頻器，分頻比1-32之間可以在其范圍內隨意設置。如圖1所示。 2.內部特性 AD9522外部的輸入時鐘是晶振供給的，內部時鐘的倍頻和分頻都是由鎖相環PLL和壓控振蕩器VCO控制的。例如壓控振蕩器給出一個信號，一部分作為輸出，另一部分通過分頻與PLL產生的本振信號作相位比較，為了保持頻率不變，就要求相位差不發生改變，如果有相位差的變化，則PLL的電壓輸出端的電壓發生變化，去控制VCO,直到相位差恢復，達到鎖頻的目的。如圖2. 二、單片機配置 1.寄存器配置 我們提到了AD9522可以配置SPI與I2C的數據總線來達到分頻的目的，那么配置數據總線就可以用單片機來配置了。我們選用C8051F320作為配置AD9522的內部寄存器，原因是單片機編程比較直觀也比較容易。如圖3. 寫完成后設置斷點觀測寫入和讀取值是否相同，驗證好讀取沒有問題后開始配置寄存器。配置的時候要注意的是0×18地址寄存器配置鎖定檢測周期數選擇大一些，有可能一些設置參數或者環路濾波帶寬設置導致鎖定時間比較長，導致讀取0 x 1 F地址時鎖定狀態不是最終狀態，現在設置該寄存器為0×66,將檢測周期數設置為最大值255. VCO校驗需要先設置0×18為0然后更新，再設置0×18為1再次更新。等待校驗完成讀取0x1F地址數據。0x1D需要設置為0,S t a t u s引腳顯示狀態才為0 x 1 7地址配置狀態。否則引出的時鐘觀測不到。配置完成后讀取0x1f地址狀態，配置完成后需要等待一定時間再讀取0x1f地址數據，因為vco校驗需要一定時間，讀取太快會導致讀取狀態不正確。 如圖4所示，在引腳上下拉方面VCP需要上拉，PD,SYNC,RESET需要上拉，使這些引腳無效。EEPROM使內部寄存器數值不從EPROM加載。SP1,SP0需下拉，將內部寄存器數據加載配置模式設置為I2C加載。CS下拉使數據片選信號一直有效。REF_SEL下拉選擇輸入參考時鐘為refrence1. 2.程序設計 單片機源程序寄存器配置部分主要配置a,b,p,p和vco p的值，那么我們就可以根據公式fvco=ref*(a+b*p)決定fvco的值，然后根據我們的分頻公式fout=fvco/vco p/p就可以得到我們需要的時鐘頻率。寄存器配置部分程序如下： 三、環路濾波設計 那么我們不得不提到的是AD9522的環路濾波參數的設置必須和上面的寄存器配置要一致，這樣我們才能鎖定頻率，使得我們分頻出來的時鐘頻率穩定而且是我們需要的時鐘頻率。設置環路濾波可以用ADIsimCLK軟件來處理。如圖5. 四、結束語 經過上面的討論我們可以得出AD9522是一個很好用的分頻的芯片，它可以根據我們給的輸入時鐘，由內部鎖頻、倍頻、分頻來得到12路我們需要的時鐘頻率，可以說極大的方便了設計，它可以提供更多的時鐘源供我們后續設計中使用，它的寄存器的配置是我們借鑒和學習的地方。 |
