[参考译文] ADC12QJ1600：ADC12QJ1600EVM 开发板上的 C-PLL 初始化问题

您好 Mikhail：

如果你能给我一个星期结束,以调查这个问题,我会很感激。

谢谢！

埃里克·克莱克纳

尊敬的 Mikhail：

我想我发现了你的问题。 根据您所使用的设置...

Jmode 8  

FS = 1GHz

线速率= 12.375GHz

FPGA 参考= 12.375GHz/66 = 187.5MHz

在 ADC12QJ1600 EVM 上、当使用板载基准为 ADC 计时时、它无法生成特定的 FPGA 参考时钟频率、这意味着 FPGA 获得不正确的频率、但该频率将不起作用。 对于我们的 FPGA IP、根据编码、我们需要不同的 FPGA 参考时钟、那么正常生成的数据是线速率/8b10b 时为40、64b66b 时为线速率/66。

生成 FPGA 参考时钟的方式是、采用线速率(在上面计算)、然后使用 ADC 内部的分频器、将其分频为 FPGA 参考时钟。 遗憾的是、ADC 只有分频选项16、32和64、对于某些频率而言不够细。 您可以通过探测 LMK0034的输出(见下图)来验证这一点、我会在 C106/C107/C108/C109 (箭头1和2)处探测这些是最靠近 FMC 连接器的电容器、它们应显示您的 FPGA 参考时钟。 如果您要将器件编程为 JMODE 8、则线路速率将为12.375GHz、如果您使用内部除以32寄存器、则应该可以在 FPGA 时钟输出端看到386 MHz 附近的情况。 (以下方 FPGA 时钟生成的方框图)

解决此问题的最简单方法是使用 EVM 上已存在的 LMK04828作为旁路器件、对 FPGA 时钟进行路由。 您只需将正确的 FPGA 参考时钟频率输入到 EVM 上的 LMK_CLK (J31)引脚、然后将器件配置为旁路模式、以便直接从 LMK04828馈入时钟并输出 FPGA 参考时钟。 从 EVM 原理图中、您需要启用的输出是 DCLKOUT4和 DCLKCOUT8。 您还需要确保 CBT clck 跳线(J25)在来自 LMK04828 (我们想要的)的 FPGA 时钟或来自 ADC (错误的)之间切换。 执行此操作后、您应该能够探测上述电容器并应看到正确的 FPGA 参考时钟。

这应该会起作用、同时仍允许您使用板载50MHz 生成 ADC 采样时钟。

此致！

埃里克

尊敬的 Eric：

感谢您的详细答复。 我感谢您花时间研究这个问题。

但是、我想澄清几个要点、以确保我们在同一个页面上：

1. FPGA 板和 IP：

我的实验室中没有 TSW14J57EVM FPGA 板。 而是使用 HW-Z1-ZCU102评估板(XCZU9EG-FFVB1156)。 因此、我没有使用任何基于 TI 的 FPGA IP 或相关软件/固件与 ADC 连接。 我的 SPI 驱动器是为通过 SPI 对 ADC 设置进行编程而开发的、符合数据表"10应用和实现"部分中所述的激光雷达示例。 我在上一封邮件中提供了寄存器写入的顺序。 目前、我将通过 PLL 使用板载振荡器为 FPGA、SPI 模块和 Microsoftaze 内核计时。 因此、我的终端上不存在与 FPGA 相关的问题。

2. C-PLL 锁定问题：

我的主要问题是 C-PLL 无法锁定。 根据典型激光雷达应用、C-PLL 应通过板载 XTAL 振荡器提供的50 MHz 参考时钟锁定。 但是、我的设置中不会出现这种情况。 为了更深入地研究这个问题、我决定检查 PLLREFO、因为它源自 C-PLL 时钟输入。 如果我可以观察 PLLREFO、它会指示 C-PLL 基准时钟的存在。 我已确保所需的跳线(J15、J23和 J26)已正确设置、并已按上文所述对 CPLL_OVR 和 PLLREFO_CTRL 寄存器进行编程。 尽管有这些设置、但在通过电阻 R225和 R228测量信号时、我没有观察到 PLLREFO 时钟。 这使我得出一个结论、即时钟没有到达 PLL 输入端。 此外、我注意到 SE_CLOCK 电压电平存在差异、并调整电阻器 R232以匹配 ADC 的1.9V 域、但这未解决问题。

此外、我尝试了以下操作：我从 FMC 插座上断开 ADC 板并重新启动它。 鉴于跳线设置、应该启用 C-PLL 并且应选择 SE_CLK 作为 C-PLL 基准。 考虑到 PLLREFO_CTRL 的默认值为0x1、我希望在上电后立即看到 PLLREFO、而无需任何其他 ADC 配置。 但是、我无法使用示波器观察 PLLREFO。

3.关于 LMK04828：

虽然使用外部 PLL LMK04828很有意义、但为了简单起见、我的目标是将此任务分解为两个部分。 我的主要目标是确保我可以在没有外部 PLL 的情况下配置 ADC 并运行它。 在我对 ADC 驱动器的功能有信心之后、我将继续使用 LMK04828。 此外、我尝试实现的设置是典型的、我希望在引入其他组件之前确保其功能正常。

鉴于上述说明、如果我们能继续调查 ADC 的 C-PLL 初始化问题、我将不胜感激。 您在这方面的专业知识和支持是非常宝贵的。

感谢您的理解和帮助。

此致、
米哈伊尔·瓦西列乌

您好 Mikhail：

您能帮我确认一下这一点吗、在您对 ADC 的编程序列中、您已经开始对其他 PLL 字段进行编程、现在设置 CPLL_VCOCTRL (0x3F)。  该寄存器用于设置 PLL 的偏置、我认为如果在对其他 PLL 寄存器编程之前未启用偏置、则会对它们进行错误编程。  

下面是一个您可以尝试使用的寄存器序列示例。

此致！

埃里克

尊敬的 Eric：

是的、我确实使用建议值0x4A 对 CPLL_VCOCTRL 寄存器进行了编程。
我确保在将 C-PLL 推入复位模式后、按照建议写入该寄存器和所有其他 PLL 寄存器。
下面是我遵循的顺序：

ADC12QJ1600[0] INITIALIZATION PROCEDURE
         write adc reg | addr : 0x0000 | data : 0x00B0
         read  adc reg | addr : 0x0270 | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x0058 | data : 0x0083
         write adc reg | addr : 0x002B | data : 0x0015
         write adc reg | addr : 0x005C | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x003F | data : 0x004A
         write adc reg | addr : 0x003D | data : 0x0005
         write adc reg | addr : 0x003E | data : 0x0014
         write adc reg | addr : 0x005D | data : 0x0041
         write adc reg | addr : 0x005C | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x0200 | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x0061 | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x0037 | data : 0x004B
         write adc reg | addr : 0x029A | data : 0x000F
         write adc reg | addr : 0x029B | data : 0x0004
         write adc reg | addr : 0x029C | data : 0x001B
         write adc reg | addr : 0x0201 | data : 0x0008
         write adc reg | addr : 0x0202 | data : 0x00FF
         write adc reg | addr : 0x0204 | data : 0x0003
         write adc reg | addr : 0x0062 | data : 0x0005
         write adc reg | addr : 0x0065 | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x0057 | data : 0x0080
         read  adc reg | addr : 0x005E | data : 0x0003
         read  adc reg | addr : 0x0059 | data : 0x007F
ADC[0] wait for flag : 0x01 in reg_addr : 0x208 data : 0x00 TIMEOUT!
         read  adc reg | addr : 0x0208 | data : 0x0000"

我还尝试了您建议的顺序。 此外、我在序列结束时包括了对 JESD_STATUS 寄存器的读取。
但是、C-PLL 和 S-PLL 没有锁定：

         write adc reg | addr : 0x0000 | data : 0x00B0
         write adc reg | addr : 0x003F | data : 0x004A
         write adc reg | addr : 0x0058 | data : 0x0083
         write adc reg | addr : 0x005C | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x003D | data : 0x0004
         write adc reg | addr : 0x003D | data : 0x0005
         write adc reg | addr : 0x003E | data : 0x0014
         write adc reg | addr : 0x005D | data : 0x0041
         write adc reg | addr : 0x005C | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x0057 | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x0057 | data : 0x0081
         write adc reg | addr : 0x002B | data : 0x0015
         write adc reg | addr : 0x0200 | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x0061 | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x0201 | data : 0x0008
         write adc reg | addr : 0x0204 | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x0213 | data : 0x000F
         write adc reg | addr : 0x0061 | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x0200 | data : 0x0001
         write adc reg | addr : 0x006C | data : 0x0000
         write adc reg | addr : 0x006C | data : 0x0001
         read  adc reg | addr : 0x005E | data : 0x0003
         read  adc reg | addr : 0x0059 | data : 0x007F
         read  adc reg | addr : 0x0208 | data : 0x0000

尽管遵循了这些顺序，但问题仍然存在。  

感谢您的持续帮助。

此致、
米哈伊尔·瓦西列乌

您好 Mikhail：

如果您能给我几天的时间来深入了解一下、我将在下星期三再次与您联系并提供更新信息。

此致！

埃里克

尊敬的 Mikhail：

我还在为你调试这个问题,如果我能有更多的时间,我将在下周早些时候回到你。

谢谢。

埃里克

您好 Mikhail：

您能否尝试使用 TI.com 上的器件 GUI 对 ADC 进行编程、并查看它是否能锁住 cpll。

谢谢。

埃里克