5P1105/5P1103可编程时钟缓冲评估板使用指南

一、引言

评估板主要用于帮助客户评估 IDT 时序产品组合中最新的可编程设备 5P1105/5P1103。当该评估板通过 USB 连接到运行 IDT Timing Commander™ 软件的 PC 时，可对设备进行配置和编程，以生成具有一流性能的频率。

文件下载：EVK-5P1103ALL.pdf

二、评估板概述

1. 各部分标识

通过评估板的图示，我们可以识别出以下关键部件：

• 电源插孔：J16 用于连接 3.3V、2.5V 或 1.8V 为设备的核心电压供电；J15 用于连接 1.8V、2.5V 或 3.3V 为输出电压供电；J17 是接地插孔，若使用 J15 和/或 J16 供电，此插孔为电源返回端。
• USB 连接器：用于连接 PC 运行 IDT Timing Commander 软件。
• 输入输出频率 SMA 连接器：
  • OUT0 是输入参考时钟的单端缓冲输出。
  • CLKIN_S/CLKINB_S 是用于监测差分输入 CLKIN/CLKINB 的 SMA 对。
  • 差分输入时钟连接器可连接差分时钟作为设备的源。
  • XIN 连接器用于单端时钟输入，其最大全摆幅为 1.2V。
  • OUT1/OUT1B、OUT2/OUT2B、OUT3/OUT3B（5P1103 EVB 上无 OUT3）、OUT4/OUT4B（5P1103 EVB 上无 OUT4） 可以是差分对或两个单独的单端输出。
• 晶体：板载 25MHz 晶体，有两个晶体封装座，一个为通孔式，另一个为底层的表面贴装（3225）。
• 输出电压选择器：通过 4 路插头选择输出电压，中心引脚为输出电压，可使用跳线从 1.8V、2.5V 或 3.3V 中选择。

2. 评估板电源

核心电压

核心电压包括数字电压 VDDD 和模拟电压 VDDA，可由外部台式电源或 USB 供电：

• 台式电源：给 VDDD 供电时连接 J16，给 VDDA 供电时连接 J15，同时将 JP3 和 JP5 的跳线分别连接 VDDA_J 和 VDDD_J。
• USB 电源：当通过 USB 电缆将板连接到 PC 时，板载电压调节器将为设备生成 3.3V 电压，此时将 JP3 和 JP5 的跳线分别连接 VDDA_REG 和 VDDD_REG。推荐使用 USB 电源，因为它可直接从笔记本电脑获取。

输出时钟电压

每个输出电压 VDDO0 - 4 也有两种供电选择：台式电源或 USB 供电。通过 4 路插头进行选择，跳至 VDDO_J 选择外部电源（JP15 和 JP16 连接外部电源），跳至 1.8V、2.5V 或 3.3V 则选择由 USB 端口供电的板载电压调节器提供的相应电压，且每个输出电压可单独选择。

三、连接评估板

1. USB 连接

评估板通过 USB 连接器连接到 PC，用于配置和编程设备。USB 接口还将为评估板提供 +5V 电源，板载电压调节器由此为核心和每个输出生成各种电压。需注意，USB 端口仅支持 USB 2.0，目前不支持 USB 3.0。

2. 台式电源连接

也可通过连接两个香蕉插孔 J15 和 J16 分别为输出和核心电压供电，具体细节可参考评估板电源部分。

四、板载晶体

评估板上安装了一个 25MHz 晶体，当不使用 CLKIN/CLKINB 时，它可为设备提供参考频率。设备可从晶体或外部时钟源获取参考，时钟源可在 GUI 软件中选择。此外，还可向 CLKIN/CLKINB（差分）或 XIN（全摆幅为 1.2V 的 LVCMOS）连接器提供其他输入参考。

五、评估板默认频率输出

当安装 25MHz 晶体时，设备有两个默认输出：OUT0 = 25 MHz，OUT1 = 100 MHz。

六、配置和设置

使用 (I^{2} C) 对评估板进行设置并开始配置的步骤如下：

1. 将拨码开关（U2）的 SEL 引脚（引脚 8）设置为 “0” 以选择 (I^{2} C) 模式。
2. 使用提供的 (I^{2} C) 电缆将 J18 连接到 PC 的 USB 端口。
3. 给评估板上电。
4. 以缓冲器特性启动 Timing Commander（参考可编程时钟缓冲 Timing Commander 用户指南），按照 Timing Commander 软件中的入门步骤，在 GUI 软件和可编程时钟缓冲芯片之间建立 (I^{2} C) 连接。
5. 将设置文件加载到 GUI 中并将设置写入芯片。
6. 所有预期输出应可用于测量。

七、评估板原理图

评估板的原理图在文档的后续页面展示，这对于深入了解评估板的电路结构和工作原理非常有帮助。

八、信号端接选项

评估板中 OUTPUT1 - 4 的端接选项如图所示，端接电路通过安装（或不安装）一些电阻，可选择以 LVPECL、LVDS、LVCMOS 和 HCSL 信号类型对输出时钟进行端接，同时也支持这些输出的直流或交流耦合。文档中的表 1 和表 2 分别列出了 5PB1103 和 5PB1105 评估板为支持 OUTPUT1 - 4 的 LVPECL、HCSL、LVCMOS 和 LVDS 信号类型的组件安装情况。需注意，由于使用内部 50Ω 端接的示波器进行信号端接和测量，表 1 中未安装 4 电阻网络；若需要交流耦合、独立的 LVPECL 输出（不连接示波器），则需相应安装 4 电阻网络，且 5P1103 EVB 上未安装 OUTPUT3 和 OUTPUT4。

九、可订购部件编号

可订购的评估板部件编号如下：	部件编号	描述
EVK - 5P1103ALL	5P1103 评估板，输出端接配置如表 1 所述
EVK - 5P1105ALL	5P1105 评估板，输出端接配置如表 2 所述

在使用该评估板进行设计和开发时，电子工程师们可以根据实际需求参考上述内容，灵活配置和使用评估板的各项功能。大家在实际操作中是否遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。