基于SelectIO的高速ADC時序?qū)崿F(xiàn)

引言

??本文通過以高速ADS42LB69芯片為例進行實戰(zhàn)，利用SelectIO IP快速快速高效完成驅(qū)動的生成。關(guān)于SelectIO IP的使用，可以參考。

ADS42LB69

芯片簡介

??ADS42LB49和ADS42LB69是高線性度、雙通道、14 和 16 位 250MSPS 模式轉(zhuǎn)換器 (ADC) 系列，支持 DDR 和 QDR LVDS 輸出接口。已緩沖模擬輸入在大大減少采樣保持毛刺脈沖能量的同時，在寬頻率范圍內(nèi)提供統(tǒng)一的輸入阻抗。采樣時鐘分頻器可實現(xiàn)更靈活的系統(tǒng)時鐘架構(gòu)設(shè)計。ADS42LBx9 以低功耗在寬輸入頻率范圍內(nèi) 提供出色的無雜散動態(tài)范圍 (SFDR)。

ADS42LB69功能框圖

雙通道
14和16位分辨率
最大時鐘速率：250MSPS 
支持高阻抗輸入的模擬輸入緩沖器
支持1分頻，2分頻和4分頻的靈活輸入時鐘緩沖器
2VPP和2.5VPP差分滿量程輸入（SPI可編程）
雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)或四倍數(shù)據(jù)速率(QDR)低壓差分信令(LVDS)接口
功耗：820mW/通道
間隙抖動：85 fs 
通道隔離：100dB

參數(shù)配置

??用戶可以根據(jù)自己的需求將數(shù)據(jù)接口通過SPI配置成QDR或DDR接口。在進行數(shù)據(jù)驗證時，也可以使用測試模式，對收發(fā)數(shù)據(jù)進行驗證以保證系統(tǒng)的正確性。另外，還可以對輸入時鐘進行延時調(diào)節(jié)或者通過SelectIO的delay、delayctrl功能對時鐘信號進行微調(diào)，以滿足時序要求。此方面不是本文重點，不做展開，更多內(nèi)容參考官方data sheet。

SPI時序

引腳

??從下圖可以看到，數(shù)據(jù)接口引腳采用1.8V供電，故數(shù)據(jù)接口為差分1.8V。

數(shù)據(jù)端口信號

接口時序

??下圖為ADS42LB69的DDR模式時序圖，從圖中可以看出有1對時鐘接口，兩個8對數(shù)據(jù)接口（DA與DB），每對數(shù)據(jù)接口分別在時鐘的上升沿與下降沿采樣，經(jīng)過一個時鐘周期可以捕獲16位數(shù)據(jù)。

ADS42LB69的DDR模式時序圖

SelectIO GUI配置

??根據(jù)以上對ads42lb69的了解，就可以輕松的配置SelectIO IP的GUI界面了。

首先時鐘接口與數(shù)據(jù)接口都是input，該時鐘信號與RF模塊時鐘必須保持同源，以保證系統(tǒng)的相參性。由于ads42lb69采用DDR模式，且所有數(shù)據(jù)引腳都是并行，所以不選擇串并轉(zhuǎn)換器SERDES。

Data Bus Setup界面

??由于數(shù)據(jù)時鐘來源于ads42lb69引腳，故選擇外部時鐘，而非FPGA內(nèi)部時鐘。

Clock Setup界面

??在實際處理高速數(shù)據(jù)時，往往存在由于布局布線導(dǎo)致的數(shù)據(jù)引腳之間的延時不相同，可以通過在每個數(shù)據(jù)引腳添加idelay、delayctrl模塊對齊進行微調(diào)?；蛘撸?span style="font-weight:700;color:rgb(248,57,41);">存在數(shù)據(jù)引腳與時鐘引腳之間不對齊，通常對時鐘引腳添加idelay、delayctrl模塊對其進行微調(diào)。

Data And Clock Delay界面

??IP生成之后，通過右擊選擇Open IP Example Design進行仿真以加強理解，在線DEBUG調(diào)試延時模塊，以達到設(shè)計要求。

審核編輯：李倩

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