DS560DF410EVM重定时器评估模块技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments DS560DF410EVM重定时器评估模块 (EVM) 允许用户快速评估DS560DF410重定时器的高速和低速功能。DS560DF410是一款集成了信号调理功能的4通道多速率重定时器。该器件支持在19.6GBd至28.9GBdPAM4和NRZ数据速率范围内重新定时运行。印刷电路板 (PCB) 上集成了物理交流耦合电容(TX 与 RX),无需使用外部电容。DS560DF410依赖两个电源电压,通过板载电源树在评估模块上进行管理的1.2V和1.8V电压。

数据手册:*附件:Texas Instruments DS560DF410EVM重定时器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

Texas Instruments DS560DF410可以通过默认的I^2^C双线串行目标模式进行配置,或者该设备也可以通过在控制器模式下运行,从外部EEPROM进行自我配置。片上眼图监视器、PRBS发生器和检查器功能可实现全面的系统内诊断。

必要设备

  • 5V电源,能够提供3A电流
  • 电源电缆(包含在评估模块中)
  • USB 2.0 Mini-B电缆(包含在评估模块中)
  • 散热片和风扇组件(用于冷却重定时器):预装为评估模块的一部分
  • 推荐 - BERT,具有PAM4数据生成和错误检查功能
  • 支持USB 2.0/3.0的PC
  • 推荐 - 高质量采样范围,用于重定时器发射器输出分析
  • 可选 - 外部25MHz时钟信号,用于重定时器校准时钟

板布局

定时器

DS560DF410EVM重定时器评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

DS560DF410EVM是德州仪器(TI)推出的重定时器评估模块,用于快速评估DS560DF410重定时器的高速和低速功能。DS560DF410是一款4通道多速率重定时器,具有集成信号调理功能,支持PAM4和NRZ数据速率从19.6到28.9 GBd的重新定时操作。

核心特性‌:

  • 集成物理AC耦合电容(TX和RX),无需PCB外部电容
  • 采用1.2V和1.8V双电源供电,评估板上集成电源管理方案
  • 先进的均衡特性包括4抽头发射有限脉冲响应(FIR)滤波器
  • 接收端自适应连续时间线性均衡器(CTLE)、判决反馈均衡器(DFE)和前馈均衡器(FFE)
  • 集成时钟数据恢复(CDR)功能,用于光模块前端口应用
  • 每通道对实现2×2交叉点,提供通道交叉和扇出选项

二、硬件设计与配置

1. 硬件规格

  • 电源需求‌:单5V/3A供电,通过板载电源树转换为1.2V和1.8V
  • PCB材料‌:Megtron-6低损耗介质材料
  • 连接器‌:默认配置MXP连接器,提供高质量高速通道连接
  • 尺寸与布局‌:优化设计支持高频信号完整性

2. 硬件设置流程

  1. 检查EVM跳线设置是否符合要求
  2. 连接5V电源到PWR_JACK(J26)
  3. 确认DS2(PWR)LED亮起
  4. PC通过USB Type Mini-B电缆连接EVM的J1端口
  5. 检查DS4(USB_PWR)LED状态
  6. 确认DS1 LED(3.3V)亮起

3. 时钟配置选项

  • 板载25MHz振荡器‌:默认配置,跳线P100连接引脚1-3
  • 外部时钟信号‌:
    • 需将跳线P101置于关闭板载振荡器位置
    • P100跳线连接引脚3-5
    • 信号特性要求:1.8V LVCMOS兼容,25MHz±100PPM

三、软件配置与操作

1. 软件安装

TI提供Latte GUI软件用于配置DS560DF410EVM,安装流程包括:

  1. 安装Latte主程序(TI-DS560-Latte_V0p2.exe)
  2. 安装Latte库更新(TI-DS560Lib_V4p0.exe)
  3. 默认安装路径:
    • 核心程序:C:Program FilesTexas InstrumentsDS560Latte
    • 项目目录:C:Users<用户ID>DocumentsTexas InstrumentsDS560Latte

2. Latte GUI功能区域

  • 脚本窗口‌:显示可用的Python脚本列表
  • 编辑器窗口‌:显示和修改当前选定脚本的代码
  • 状态窗口‌:显示配置过程中的状态信息
  • 命令行窗口‌:用于输入和运行单独命令
  • 日志窗口‌:显示执行消息和故障排除信息

3. 设备初始化流程

  1. 连接评估板‌:运行setup.py建立PC与EVM连接
  2. 编译库‌:运行devinit.py编译脚本库
  3. 配置参数‌:修改1_bringupParams.py中的参数
  4. 应用配置‌:运行2_bringupLib.py加载ROM补丁并初始化通道

四、典型应用配置示例

26.5625GBd PAM4测试案例配置

  1. 在1_bringupParams.py中设置:
    • channelsDataRate = 26.5625
    • pam4Mode = 1(启用PAM4)
    • PRBS模式设为5(PRBS31Q)
  2. 运行配置脚本序列
  3. 通过usefulFunctions.py配置发射器为PRBS模式

重定时器关键配置参数

  • 数据速率‌:通过channelsDataRate变量设置
  • 通道选择‌:通过channelsEnabled数组启用特定通道
  • 工作模式‌:pam4Mode变量切换PAM4/NRZ模式
  • PRBS设置‌:txPrbsSel和rxPrbsSel变量选择模式

五、诊断与监控功能

1. 状态读取功能

  • CDR锁定状态读取
  • 温度感应读数
  • 通道初始化信息读取
  • FOM(品质因数)读取
  • BER(误码率)测量

2. 垂直眼图监测

  1. 加载customGUI.astx会话
  2. 在控制选项卡中选择通道(0-3)
  3. 设置捕获类型(连续或有限样本)
  4. 点击"Start Capture"获取垂直眼图

六、配套电缆组件

EVM使用Huber+Suhner™ 1×8 MXP电缆组件,推荐型号:

  1. 85014420:MXP-15电缆组件,适用于25Gbps操作
  2. 84099607:MXP-40电缆组件,支持40+GHz
  3. 84098900:MXP-40电缆组件(带母头)

七、应用领域

DS560DF410EVM非常适合以下应用场景的开发和评估:

  • 高速数据通信系统
  • 光模块接口设计
  • 数据中心互连设备
  • 高性能计算互连
  • 测试测量仪器
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