ADS6445開發筆記(1)---- 芯片介紹

寫這篇博客的時候,暫未調試ADS6445,只是想資料整理一下,方便自己理解、查看。中間可能會有一些理解錯誤的地方,歡迎大家批評指正。

目錄

1. 芯片特性

2.應用範圍

3. 芯片簡介

4. 芯片功能框圖

5. 芯片詳細描述

5.1 推薦的操作條件

 5.2器件編程模式

5.2.1 只用並行模式

5.2.2 只用串行模式

5.2.3 串行模式和並行模式都使用

5.3 寄存器描述

5.4  數據輸出接口

5.4.1 1-Wire, 1× frame clock, 14× and 16× serialization with DDR bit clock

5.4.2 2-WIRE INTERFACE - 16× SERIALIZATION WITH DDR/SDR BIT CLOCK

5.4.3  2-WIRE INTERFACE - 14× SERIALIZATION SDR BIT CLOCK

5.4.4 2-WIRE INTERFACE - 14× SERIALIZATION DDR BIT CLOCK 

5.5 測試模式


1. 芯片特性

  • 最大采樣率125MSPS,可支持125/105/80/65MSPS採樣
  • 14bit分辨率
  • 3.5db 粗增益和可編程高達6db增益
  • 可編程調整SFDR(無雜散動態範圍)/SNR(信噪比)之間的平衡
  • 串行LVDS輸出
  • 支持Sine, LVCMOS,LVPECL,LVSD時鐘輸入,振幅可以下降到400mVPP

2.應用範圍

  • 基站中頻接收機
  • 多樣性接收機
  • 醫學成像
  • 測試設備

3. 芯片簡介

      ADS6445/ADS6444/ADS6443/ADS6442(ADS644X)系列是4通道14位125/105/80/65MSPS AD轉換器。LVDS串行輸出減少了接口數量。器件包括3.5db粗增益調節選項,還有步長爲1db的可編程0-6db細增益,用於提高SFDR性能,但是信噪比下降很小。

   每個ADC輸出都有2線的LVDS,使其想比較1線接口,串行數據速率減半。當數據速率較低的時候,也可以採用單線接口傳輸。輸出可以高位在前也可以低位在前,可以輸出二進制補碼,也可以直接二進制輸出。

4. 芯片功能框圖

更正: 並行配置接口,不是配置部分寄存器,而是可以獨立使用,配置所有的寄存器。

5. 芯片詳細描述

5.1 推薦的操作條件

 5.2器件編程模式

      器件支持獨立的並行或者串行編程配置模式,還支持並行和串行共用的編程模式。

5.2.1 只用並行模式

  保持RESET拉高(to LVDD)切換爲並行模式。CFG1, CFG2, CFG3,CFG4, PDN, SEN, SCLK, and SDATA 都用做並行接口控制。具體對應的控制內容看手冊中table3 ,table 5 -  table8.

5.2.2 只用串行模式

串行模式首先必須復位寄存器,通過產生一個reset引腳上的高脈衝(復位時候拉高,然後再拉低),或者置位復位寄存器。復位結束後,reset引腳必須是拉低的。並行接口總線在這裏沒有應用,必須拉低,不能懸空。同時,設置寄存器OVRD -地址0X0D寄存器的D10位,爲不使能並行控制模式

 

5.2.3 串行模式和並行模式都使用

並行接口仍然需要用,這裏不需要接地。串行模式在配置的時候,還是需要先復位。

5.3 寄存器描述

代碼未經過驗證,後期驗證了會更新上傳。寄存器詳細描述看手冊。

這裏比較不太確定的就是增益的控制,可能實測了才知道具體設置多少合適。

輸出模式,這裏也是隨便寫的,根據實際要求,看是選擇1線還是2線,輸出SDR還是DDR,14bit還是16bit。都需要根據項目具體要求來定


assign confi_data[0]  = 16'b00000_10000000000;   //addr = hex00. power down .  D10 = 1 ,復位內部寄存器,賦值爲0


assign confi_data[1]  = 16'b00100_00000000000;   //addr = hex04. input clock buffer gain control.  D6-D2  當時鍾輸入是正弦波的情況下,根據輸入時鐘VPP 來選擇gain
assign confi_data[2]  = 16'b01010_00000000000;   //addr = hex0A. patterns .  D9 ---data format select 二進制補碼 或二進制
                                                 //                          D7-D5-- Capture test patterns
assign confi_data[3]  = 16'b01011_00000000000;   //addr = hex0B.  custom pattern  A    
assign confi_data[4]  = 16'b01100_00000000000;   //addr = hex0C. D10-D8----fine gain control  
                                                 //              D4-D0  upper 3 bits of custom pattern 
                                                 //              理解的是越大越好,也不知道對不對
assign confi_data[5]  = 16'b01101_00000000011;   //addr = hex0D.   D10-- over ride bit 
                                                 //                D7 --- byte /bit wise output (only when 2-wire is selected)。 0 --  byte 模式簡單 ,1-- bit 模式
                                                 //                D6  --- MSB OR LSB .0 MSB 
                                                 //                D5 --- Coarse gain control  粗增益控制
                                                 //                D4 --- 0 時鐘下降沿鎖存, 1  時鐘上升沿鎖存  (SDR模式下有效)
                                                 //                D2 --- 0 14X serialization , 1 16x serialization 。16模式,感覺沒必要,增加額外開銷傳輸0
                                                 //                D1 --- 0 DDR  ,1 SDR
                                                 //                D0 ---  0 - 1 wire interface ,1- 2 wire interface
assign confi_data[6]  = 16'b10000_00000000000;   //addr = hex10.   LVDS  current ,internal termination
assign confi_data[7]  = 16'b10001_00000000000;   //addr = hex11.   D10 -D9  00  Byte-wise or bit-wise output, 1x frame clock.11 Word-wise output enabled, 0.5x frame clock
                                                 //                D4 -D0 LVDS internal termination

5.4  數據輸出接口

   爲方便ASIC或者FPGA處理數據 ADS644X,AD提供了多種輸出模式:

• 1-Wire, 1× frame clock, 14× and 16× serialization with DDR bit clock
• 2-Wire, 1× frame clock, 16× serialization, with DDR and SDR bit clock, byte wise/bit wise/word wise
• 2-Wire, 1× frame clock, 14× serialization, with SDR bit clock, byte wise/bit wise/word wise
• 2-Wire, (0.5 x) frame clock, 14× serialization, with DDR bit clock, byte wise/bit wise/word wise

 我現在用的ADS6445,最大采樣125MSPS,所以,上圖中的所有模式,我都可以配置使用。如果選擇的是其他器件,則要根據器件最大采樣率來進行取捨。在上述模式選擇時,不僅要考慮時鐘、串行數據速率(時鐘或串行數據速率越高,時序約緊張);還需要考慮串行輸出模式是否方便後期iserdese2的處理。

5.4.1 1-Wire, 1× frame clock, 14× and 16× serialization with DDR bit clock

該模式適合速率較低的時候,

5.4.2 2-WIRE INTERFACE - 16× SERIALIZATION WITH DDR/SDR BIT CLOCK

5.4.3  2-WIRE INTERFACE - 14× SERIALIZATION SDR BIT CLOCK

5.4.4 2-WIRE INTERFACE - 14× SERIALIZATION DDR BIT CLOCK 

5.5 測試模式

測試模式用來判斷輸出的DCLK是否能正確採樣數據,FCLK是否同步正確。其實 也就是LVDS 用iserdese2那部分是否正確。不過,看博客有人說,用測試模式出來的數據沒有問題,採用正弦波輸入的時候有問題。實際應用的時候,用了測試模式,還需要在輸入端輸入正弦波驗證沒問題以後再用實際數據測試。

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