AD9528是ADI(亞德諾半導體技術有限公司,Analog Devices, Inc. 簡稱ADI )出品的一款雙級PLL，集成JESD204B SYSREF發生器，可用于多器件同步。第一級鎖相環(PLL) (PLL1)通過減少系統時鐘的抖動，從而實現輸入基準電壓調理。第二級PLL (PLL2)提供高頻時鐘，可實現來自時鐘輸出驅動器的較低積分抖動以及較低寬帶噪聲。外部VCXO提供PLL2所需的低噪聲基準電壓，以滿足苛刻的相位噪聲和抖動要求，實現可以接受的性能。片內VCO的調諧頻率范圍為3.450 GHz至4.025 GHz。集成的SYSREF發生器輸出單次、N次或連續信號，并與PLL1和PLL2輸出同步，以便對齊多個器件的時間。

AD9528產生最高頻率為1.25 GHz的六路輸出（輸出0至輸出3、輸出12和輸出13），以及最大頻率高達1 GHz的八路輸出。每一路輸出均可配置為直接從PLL1、PLL2或內部SYSREF發生器輸出。14路輸出通道的每一路都包含一個帶數字相位粗調功能的分頻器，以及一個模擬微調相位延遲模塊，允許全部14路輸出具有時序對齊的高度靈活性。AD9528還可用作靈活的雙通道輸入緩沖器，以便實現14路器件時鐘和/或SYSREF信號的分配。

AD9528需要配置的部分如下：

PLL1配置；

PLL2配置；

SYSREF配置；

輸出通道配置；

下面對各個配置進行詳細說明：

1，PLL1配置。

PLL1的內部結構如下：

PLL1 支持外部壓控晶體振蕩器（VCXO），外部雙路可選的參考時鐘。VCXO和參考時鐘支持LVDS和COMS兩種可選的輸入電平。兩路參考輸入和VCXO路徑上分別均有數字時鐘分頻器（Ra,Rb,N1） 。

參考時鐘輸入選擇支持引腳控制和軟件控制兩種模式，一般情況下，默認使用軟件控制。通過寄存器0x010A的bit2來控制，bit2 = 0, 采用軟件控制模式，bit2 = 1，采用引腳控制模式。

參考時鐘和VCXO的輸入模式通過寄存器 0x0108 和 0x0109 控制，均支持 差分LVDS輸入，單端CMOS正極（P端）輸入，單端CMOS負極（N端）輸入。均有比特位來控制，詳情參考AD9528的datasheet。

兩路參考輸入和VCXO路徑上的數字時鐘分頻器分頻數均為10比特，1--1023之間的任意整數分頻。

在本教程設計中，PLL1配置如下:

參考輸入采用 B 端CMOS電平正極（P端）輸入;

參考輸入頻率為50.00MHz;

VCXO的輸入頻率為100.00MHz;

參考輸入B的時鐘分頻數為1;

VCXO的時鐘分頻數為2;

送到鑒相器（PFD）輸入端的兩個時鐘頻率均為50.00MHz，保證PLL鎖定后VCXO的輸出時鐘頻率為100.00MHz

2，PLL2配置。

PLL2的內部結構如下：

PLL2的輸入參考時鐘為PLL1的VCXO的輸出時鐘，PLL2內部有內置的VCO（壓控振蕩器）。VCO到鑒相器路徑上有兩個分頻計數器（M1，N2）。M1可配置為 3,4,5 。N2為8比特計數器，支持1-256的任意整數分頻。PLL2的內部VCO的輸出頻率范圍為：3.45GHz -- 4.025 GHz 。

在本教程設計中，PLL2配置如下:

分頻計數器M1：4 ；

分頻計數器 N2：10 ；

保證VCO穩定時的輸出頻率為 4.00GHz，在VCO的支持輸出頻率之內。

3，SYSREF 配置

SYSREF支持三種配置模式，通過寄存器0X0403的bit[7:6]來控制，分別為，bit[7:6]：

00 = 外部輸入模式。

01 = 外部輸入重采樣模式。

1x = 內部生成模式。

（1）外部輸入模式。

該模式下，使用外部的 SYSREF_IN 作為 SYSREF 作為信號源，SYSREF_ IN 輸入可配置為差分輸入（LVDS電平）和單端輸入（CMOS電平）。此模式下，SYSREF_REQ 引腳和 0X0403 的bit0 （SPI SYSREF請求）為使用。

此模式下的SYSREF信號路徑如下圖所示：

（2）外部輸入重采樣模式。

該模式下，使用外部的 SYSREF_IN 作為 SYSREF 作為信號源，并通過PLL1的輸出時鐘或PLL2的輸出時鐘對SYSREF_IN信號采樣，SYSREF_ IN 輸入可配置為差分輸入（LVDS電平）和單端輸入（CMOS電平）。此模式下，SYSREF_REQ 引腳和 0X0403 的bit0 （SPI SYSREF請求）為使用。

此模式下的SYSREF信號路徑如下圖所示：

（3）內部生成模式。

SYSREF模式發生器（ SYSREF pattern generator）生成用戶定義的SYSREF信號。模式發生器的輸入時鐘由源自VCXO_IN引腳的信號提供，或由PLL2反饋節點的信號提供。模式發生器包含一個固定的2分頻比，一個可編程的16位K分頻器（由寄存器0x0401和寄存器0x0400設置），以對SYSREF的脈沖寬度進行配置。K的值介于0到65535之間，總分頻系數為2×K，是在K分頻器寄存器中編程值的兩倍。例如，如果碼型發生器的輸入時鐘為122.88 MHz，則最大SYSREF周期為131,070 / 122,880,000秒（1066μs）。模式發生器充當計時器，無論何時發出異步SYSREF請求，該計時器僅發出與所有其他輸出同步的脈沖。

SYSREF模式發生器支持以下類型的SYSREF 信號：N-SHOT 模式，連續（Continuous）模式，PRBS 模式，以及停止（STOP）模式。常用配置模式為N-SHOT 模式和連續（Continuous）模式兩種。

N-SHOT 模式下，在啟動SYSREF請求之后，SYSREF輸出N個脈沖，然后SYSREF輸出變為邏輯低電平，直到下一個SYSREF請求為止。N 可以配置為 1,2,4,6,8 。連續模式下，SYSREF請求啟動后，SYSREF輸出連續輸出101010…脈沖序列，其行為類似于頻率為fIN /（2×K）的時鐘。

SYSREF請求支持引腳請求（SYSREF_REQ）和軟件請求（SPI SYSREF請求 ）。請求模式通過寄存器0X0402 的bit7來控制。

在軟件控制模式下，SYSREF模式發生器始終對SYSREF模式發生器觸發控制位（寄存器0x402，位[6：5]）電平觸發。對于電平觸發模式，當位6 = 0時，bit5用作觸發。如果啟用了N-shot模式，則將Bit 5 = 1從0設置為開始SYSREF模式序列。序列完成并輸出N個脈沖后，SYSREF模式發生器自動清除bit5，并等待下一個SYSREF請求。在連續模式下，如果bit5 = 1，則模式序列繼續。清除bit5以停止序列并等待下一個SYSREF請求。

引腳請求（SYSREF_REQ）又分為電平觸發（Level Trigger）和邊緣觸發（Edge Trigger）兩種模式。

在電平觸發模式下（寄存器0x0402的位6 = 0），SYSREF模式發生器由SYSREF_REQ引腳控制。如果使能了N-shot模式，則將SYSREF_REQ引腳從0強制為1，以啟動SYSREF模式序列。序列完成并輸出N個脈沖后，將SYSREF_REQ引腳強制為0。然后，模式生成器等待下一個SYSREF請求。在連續模式下，將SYSREF_REQ引腳從0強制為1，以啟動SYSREF模式序列。強制將SYSREF_REQ引腳設置為0以停止序列。然后，模式生成器等待下一個SYSREF請求。

在邊沿觸發模式下，SYSREF模式發生器由SYSREF_REQ引腳上的上升沿或下降沿控制。上升或下降有效沿由寄存器0x0402的位[6：5]決定。當位6 = 1時，位5控制有效觸發沿。如果使能了N-shot模式，則SYSREF_REQ引腳的有效沿將啟動SYSREF模式序列。序列完成并輸出N個脈沖后，碼型發生器將等待下一個SYSREF請求。如果在完成N個脈沖之前將SYSREF_REQ設置為0，則當前模式序列不受影響。因此，如果新的SYSREF_REQ活動邊沿在模式序列完成之前到達，則新請求將丟失。在連續模式下，SYSREF_REQ活動邊沿啟動SYSREF模式序列。序列之后，模式生成器等待下一個SYSREF請求。

此模式下的SYSREF信號路徑如下圖所示：

在本教程設計中，SYSREF配置為如下模式：

內部生成模式。

連續（Continuous）模式。

高電平觸發模式。

分頻數K = 64 。

4，輸出通道配置。

AD9528擁有14路輸出通道，各個通道的結構如下圖所示：

每個通道的輸出均有 PLL1 ，PLL2 ， SYSREF 三個可選源。輸出通道可選擇如下的輸出源：

PLL2 分頻輸出。

PLL1（VCXO）輸出。

SYSREF（PLL1輸出重采樣）。

SYSREF（PLL2輸出重采樣）。

反向PLL1（VCXO）輸出。

SYSREF（反向PLL1輸出重采樣）。

各個通道的輸出電平支持 LVDS ，LVDS（boost mode），HSTL 三種模式電平。各個通道也均有模擬細延遲和數字粗延遲模塊， 用于精確控制各個通道信號的輸出延遲。同時各個通道存在8比特的分頻計數器。

在教程中，各個輸出通道配置如下：

5，配置程序說明

AD9528的配置采用ADI提供的一套基于裸機環境，可跨平臺，高度可移植的配置代碼。下面大致說明一下該代碼的使用流程。

（1）定義并關聯配置結構體。

（2）配置參數以及通道參數的初始化

（3）各個需要配置的輸出通道的參數配置。包括輸出使能，輸出模式，信號源，通道分頻數的配置。

（4）PLL1，PLL2，SYSREF配置。

（5）SPI以及用于復位的GPIO引腳的參數配置。

包括SPI控制器的類型，SPI控制器的ID，GPIO控制器的類型，GPIO控制器的ID，SPI的時時鐘頻率，片選編號，AD9528用于復位的引腳編號等等。

（6）運行AD9528配置函數。

運行函數ad9528_setup（） ， 完成對AD9528的配置。

審核編輯 ：李倩