CDCE(L)9xx性能评估模块使用指南

在电子设计领域，时钟发生器的性能评估至关重要。德州仪器（TI）的CDCE(L)9xx性能评估模块（EVM）为工程师们提供了一个便捷的工具，用于快速原型设计和应用评估。本文将详细介绍该评估模块的相关信息，希望能为电子工程师们提供一些有用的参考。

文件下载：CDCE913PERF-EVM.pdf

一、CDCE(L)9xx EVM概述

CDCE(L)9xx EVM是一个通用的印刷电路板（PCB），可以处理所有CDCE(L)9xx系列设备。为了获得最佳性能，CDCE9xx芯片直接焊接在PCB上，因此在订购EVM时需要指定所需的设备。虽然该系列每个成员的EVM组装略有不同，但基本功能保持一致。2007年夏天将推出CDCE949EVM、CDCE925EVM、CDCE913EVM等评估模块，后续还会有CDCEL9xx版本。

1.1 特点

• 易于使用：支持整个时钟系列，可用于快速原型设计和应用评估。
• 快速编程：通过TI Pro - Clock™软件可以轻松快速地对设备进行编程。
• 灵活输入：灵活的输入结构允许评估多个晶体和参考时钟。
• 电源选择：工厂默认情况下，EVM完全由USB供电，也可选择USB电源和外部电源。即使不进行编程或连接笔记本/PC也能正常工作。

1.2 相关文档

TI提供了一系列相关文档，如CDCE949、CDCE(L)949等设备的数据手册，以及VCXO应用指南等。如果在使用过程中需要帮助，可以发送电子邮件至[e-mail]。

二、CDCE(L)9xx时钟发生器家族

CDCE9xx和CDCEL9xx是基于模块化PLL的低成本、高性能、可编程时钟合成器、乘法器和除法器家族。它们可以从单个输入频率生成3（1 - PLL）到9（4 - PLL）个输出时钟，参考时钟可以是晶体或LVCMOS时钟信号。CDCE9xx设备家族的每个成员都内置了VCXO功能，允许将输出频率同步到外部控制信号，如PWM信号。

2.1 家族设备概述

设备型号	PLL数量	输出数量	最大频率	温度范围	引脚数
CDCE949/CDCEL949	4	9	230 MHz	工业温度范围	24
CDCE937/CDCEL937	3	7	230 MHz	工业温度范围	20
CDCE925/CDCEL925	2	5	230 MHz	工业温度范围	16
CDCE913/CDCEL913	1	3	230 MHz	工业温度范围	14

三、快速启动（USB即插即用）

按照以下步骤，用户可以快速开始使用EVM：

1. 连接设备：使用2.0 USB电缆将EVM连接到PC。
2. 安装驱动：使用提供的CD - ROM安装驱动软件。
3. 验证运行：此时EVM已通过USB完全供电并运行，通过检查SMA连接器上的任何输出进行验证。
4. 设备编程：也可以使用TI Pro - Clock™专用软件对设备进行编程。

四、EVM硬件

4.1 硬件配置

4.1.1 电源供应

EVM的电源可以通过USB或稳定的外部电源供应。以下是不同电源供应方式下的跳线设置：

• 外部电源供应
  • 核心电源电压：插入跳线J47（保持跳线J46打开），将外部电源的正极连接到P1，负极连接到P2（接地），电压范围为1.7 V至1.9 V（标称1.8 V）。同时插入跳线J23和J25，并插入USB电缆。
  • 输出级电源电压：CDCE9XX的VDDOUT为3.3 V，插入跳线J44（保持J43和J45打开），将外部电源的正极连接到P3，负极连接到P2（接地），电压范围为3 V至3.6 V（标称3.3 V）；CDCEL9XX的VDDOUT为1.8 V，插入跳线J50（保持跳线J49和J51打开），将外部电源的正极连接到P4，负极连接到P2（接地），电压范围为1.7 V至1.9 V（标称1.8 V）。
• USB电源供应
  • 核心电源电压：插入跳线J46（保持跳线J47打开），插入跳线J23和J25，并插入USB电缆。
  • 输出级电源电压：CDCE9XX的VDDOUT为3.3 V，插入跳线J43（保持J44和J45打开）；CDCEL9XX的VDDOUT为1.8 V，插入跳线J49（保持跳线J50和J51打开）。

4.1.2 编程接口

设备支持非易失性EEPROM编程，可通过SDA/SCL总线（一种2线串行接口，符合I2C标准规范）对所有设备设置进行编程。三个可编程控制输入S0、S1和S2可用于选择不同频率、更改SSC设置以降低EMI或实现其他控制功能。设备可以通过以下两种方式进行外部编程：

• 通过连接到PC和EVM的USB电缆（此时设置J39和J33），使用TI Pro - Clock™软件进行编程。
• 通过连接到J39（时钟）和J33（数据）的外部模式发生器进行编程。

4.1.3 传递编程

通过将CDCE(L)9xx EVM上的SDA/SCL可用引脚连接到自己的编程接口，可以在自己的电路板上对设备进行编程。具体步骤包括插入跳线J23和J25，插入USB电缆，连接SDA和SCL线到编程接口。

4.1.4 输入

CDCE(L)9xx可以由晶体或LVCMOS输入信号驱动。如果连接晶体，CDCE(L)9xx可以作为晶体振荡器或带有集成PLL的VCXO。EVM上有两个晶体焊盘，可连接较小的4引脚晶体和较大的2引脚晶体，方便评估不同尺寸的晶体。默认使用EVM顶侧的2引脚晶体（Y1）。

• 晶体或VCXO设置：根据晶体引脚数量不同，有不同的设置步骤。对于2引脚晶体或VCXO，需要短接J52的引脚1和2、J4的引脚3和2，确保R2和R4、C1和C2未安装；对于4引脚晶体或VCXO，需要短接J52的引脚2和4、J4的引脚1和2，同样确保R2和R4、C1和C2未安装。如果要使用VCXO功能，可通过VCTR连接器（J30）进行验证，安装适当的电阻R6调整电压水平。
• LVCMOS输入：通过跳线J2可使用LVCMOS输入驱动CDCE(L)9xx，此时可在EVM上安装R2和R4，C4允许与外部信号源进行交流耦合，确保跳线J52在引脚3和2之间短接。

4.1.5 LVCMOS输出

CDCE(L)9xx可以驱动3（CDCE(L)913）到9（CDCE(L)949）个LVCMOS输出，大多数输出可通过SMA连接器访问。所有输出都串联一个22Ω电阻进行终端匹配。对于每个输出，可以进行交流耦合，并根据应用要求安装电阻调整直流电平，使用专用跳线提供所需的电源电压，并安装一个10 nF至100 nF的电容器。

五、TI ClockPro™编程软件

TI ClockPro™设计工具是CDCE(L)949、CDCE(L)937、CDCE(L)925和CDCE(L)913时钟系列的评估软件，运行在Windows 98、NT、2000、XP和Vista系统上。使用前需要进行快速安装。

5.1 加载和保存设置

可以通过以下几种方式保存和加载CDCE(L)9xx软件的设置：

• 加密文件：Load Setup/Save Setup，从/到加密文件加载/保存设置。
• 文本文件：Load .txt/Save .txt，从/到文本文件加载/保存设置，方便使用文本编辑器查看。
• 逗号分隔文件：Load .csv/Save .csv，从/到逗号分隔文件加载/保存设置，可使用Microsoft Excel查看。
• 十六进制文件：Load Intel Hex.hex/Save Intel Hex.hex，从/到十六进制对象文件格式加载/保存设置，通常程序员可以直接读取该文件格式。
• 配置代码发布表：用于订购工厂编程的CDCE(L)9xx EEPROM特殊版本，可联系TI区域营销或销售代表了解更多信息。

5.2 软件安装

安装CDCE(L)9xx评估软件的步骤如下：

1. 插入CDCE(L)9xx EVM光盘。
2. 点击setup.exe安装TI Pro Clock软件，安装到TI - Pro - Clock文件夹。
3. 重启计算机。
4. 从桌面的Ti ProClock™图标或通过Start -> Programs -> Texas Instruments -> TI Pro Clock运行软件。软件提供了三种不同的驱动，适用于不同的Windows系统版本。

六、物料清单和原理图

6.1 物料清单

文档中提供了详细的物料清单，包括电容、电阻、连接器、芯片等各种元件的数量、参考编号、值、制造商和零件编号等信息。

6.2 原理图

CDCE9xx EVM的原理图附在文档中，方便工程师进行硬件设计和调试。

七、重要注意事项

该评估板仅用于工程开发、演示或评估目的，并非适合一般消费者使用的成品。使用时需要注意输入电压范围为0 V至1.9 V，输出电压范围为0 V至3.6 V，超出范围可能导致意外操作或不可逆损坏。正常运行时，一些电路组件的外壳温度可能超过85°C，操作时需注意避免烫伤。同时，TI对产品的性能、应用、知识产权等方面有相关的声明和限制，用户在使用前应仔细阅读相关文档。

总之，CDCE(L)9xx性能评估模块为电子工程师提供了一个全面的平台，用于评估和开发时钟发生器相关的应用。通过合理使用该模块和相关软件，工程师们可以更高效地完成设计任务。你在使用这个评估模块的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。