采用CyClockWizard軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和時(shí)鐘管理方法介紹
時(shí)鐘是幾乎所有電子系統(tǒng)的心臟,而時(shí)鐘管理則是整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分。由于時(shí)鐘準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和整體信號質(zhì)量都會影響系統(tǒng)性能,因此選擇可滿足應(yīng)用設(shè)計(jì)需求的適當(dāng)計(jì)時(shí)解決方案是至關(guān)重要的。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201809/388761.htm選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)時(shí)解決方案包括四大基本步驟:
· 明確系統(tǒng)時(shí)鐘需求。
· 明確哪些時(shí)鐘組件能夠滿足系統(tǒng)要求。
· 獲取時(shí)鐘組件樣品。
· 評估樣品,明確其是否合格。
不同的系統(tǒng)應(yīng)用都有其獨(dú)特的特性、性能和成本要求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須回答包括以下問題在內(nèi)的諸多問題,來確定應(yīng)用的組合要求。
· 我需要什么樣的頻率?
· 最大頻率差異容限是多少?
· 需要什么樣的信號電壓和接口標(biāo)準(zhǔn)?
· 抖動和/或相噪聲系統(tǒng)有什么要求?
· 功耗或EMI規(guī)定是否為重要問題?
· 封裝尺寸是否為首要問題?
· 解決方案的成本是否為首要問題?
· 樣品推出的速度是否為首要問題?
例如,通信、消費(fèi)和移動應(yīng)用的時(shí)鐘需求各不相同,差異很大。無線基站等通信系統(tǒng)可能不需要最小型化的封裝尺寸,但需要確保較低的抖動和相噪聲。上述要求與打印機(jī)等消費(fèi)應(yīng)用差異很大,消費(fèi)應(yīng)用考慮最多的是EMI合規(guī)性或成本問題。當(dāng)然,上述要求也與強(qiáng)調(diào)封裝尺寸和功耗的移動電話大不相同。
一旦明確了系統(tǒng)時(shí)鐘要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的下一個(gè)重大挑戰(zhàn)就是明確時(shí)鐘組件需求,這些組件將提供所需的特性和性價(jià)比。考慮到目前可用的計(jì)時(shí)解決方案非常豐富,這項(xiàng)任務(wù)還是非常艱巨的。
賽普拉斯半導(dǎo)體公司為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)簡單解決方案,用于對專為滿足應(yīng)用需求的定制解決方案進(jìn)行查找、配置并編程。賽普拉斯的最新計(jì)時(shí)解決方案軟件向?qū)Чぞ?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/CyClockWizard">CyClockWizard使用戶能定制計(jì)時(shí)解決方案,只需三個(gè)簡單的步驟就能滿足各種獨(dú)特的要求:
· 通過參數(shù)搜索引擎明確適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘組件。
· 通過直觀的GUI定制配置指定的器件。
· 對進(jìn)行器件編程,實(shí)施工程設(shè)計(jì)評估。
CyClockWizard可從賽普拉斯網(wǎng)站下載。該工具為用戶提供了賽普拉斯的全系列計(jì)時(shí)解決方案,包括晶體振蕩器、時(shí)鐘生成器和緩沖器等。用戶可指定頻率、電壓、信號類型、封裝和溫度范圍等參數(shù),從而快速找到適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案。通過提出特殊的性能要求,如針對降低EMI的擴(kuò)頻調(diào)制類型等,我們還可進(jìn)一步改進(jìn)搜索功能。
例如,我們要搜索一款采用SOIC封裝的8輸出CMOS零延遲緩沖器,且該產(chǎn)品應(yīng)支持工業(yè)溫度范圍,輸入/輸出頻率為100 MHz,這樣我們就能找到CY2308SXI-1緩沖器。但是,如果指定50MHz的輸入而不改變其他參數(shù),那么搜索結(jié)果就會變?yōu)镃Y2308SXI1-4緩沖器。
在某些情況下,如果對時(shí)鐘頻率有獨(dú)特要求或者其他方面存在要求,我們將建議用戶采用可編程的解決方案,進(jìn)而通過相關(guān)配置滿足自身具體需求。一旦確定了時(shí)鐘組件,CyClockWizard GUI將可讓用戶定義引腳分配細(xì)節(jié)(即將引腳配置為斷電或輸出啟用功能)和具體配置(即頻率),并編輯可用來對組件進(jìn)行編程的JEDEC文件。
賽普拉斯最新系列可編程、低相噪聲時(shí)鐘FleXO(頻率高達(dá)690 MHz,典型RMS相位抖動為0.6 ps)就是一個(gè)較好地突顯了CyClockWizard綜合搜索和配置功能的例子。FleXO作為晶體振蕩器(XO)推出,采用6引腳的5.0mm x 3.2mm LCC封裝,此外也可作為采用8引腳和16引腳的TSSOP封裝的時(shí)鐘生成器。盡管賽普拉斯的FleXO系列旗下產(chǎn)品非常豐富,但CyClockWizard能根據(jù)高性能時(shí)鐘的獨(dú)特要求確定最合適的FleXO產(chǎn)品。
FleXO的引腳分配、頻率、電壓和輸出類型以及I2C選擇或可通過引腳選擇的頻率容限(即能以0.2 ppm的步進(jìn)改變頻率,滿足系統(tǒng)測試需求)在GUI中提供了多種選擇和配置方案。此外,用戶還可就FleXO選擇最適合系統(tǒng)要求的相位噪聲,如配置示例截屏所示(圖1)。
圖1. 用CyClockWizard優(yōu)化賽普拉斯的低相位噪聲CY2X014 XO配置
獲得滿足具體系統(tǒng)要求的時(shí)鐘樣品是系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在確認(rèn)解決方案之后所面臨的挑戰(zhàn)之一。經(jīng)銷商通常具有標(biāo)準(zhǔn)頻率計(jì)時(shí)產(chǎn)品的存貨,但如果需要滿足定制非標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘要求,則通常需要8到10周的交付周期,才能滿足設(shè)計(jì)修改和制造時(shí)間要求。CyClockWizard能使系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在庫存的空白芯片樣品上直接編程,或者生成必需的配置,讓經(jīng)銷商或銷售部門創(chuàng)建編程樣品,從而縮短了交付周期。
在上述FleXO例子中,一旦芯片配置最終完成,就能立即通過CY3675- CLKMAKER對FleXO器件進(jìn)行編程。CY3675- CLKMAKER是一款便攜式時(shí)鐘器件編程器,可通過USB線纜連接到PC或筆記本電腦,并得到了CyClockWizard的完全支持。如果CyClockWizard檢測到CY3675-CLKMAKER連接到電腦上,那么用戶可以立即啟動樣品編程。
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