RFSoC应用笔记 - RF数据转换器 -01- 概述和IP接口介绍(二·)

简介: RFSoC应用笔记 - RF数据转换器 -01- 概述和IP接口介绍

RF-DAC端口


RF-DAC片通用时钟端口


image.png

dacX_clk_p,dacX_clk_n:RF-DAC片上锁相环参考时钟或采样时钟输入。

clk_dacX:输出时钟到用户逻辑。

RF-DAC的AXI4 流相关端口


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X代表对应的tile,这里的DAC有两个片,用 0,1标识。Y代表这个片的第几个DAC。Z指的是RF-DAC在片中的位置(0到3)。M是XY转换器每个AXI4-Stream(字* 16)的样本数量。示例如下图所示:

image.png

RF-DAC的实时信号接口


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X代表对应的tile,这里的DAC有两个片,用 0,1标识。Y代表这个片的第几个DAC。Z指的是RF-DAC在片中的位置(0到3)。

dacXZ_fast_shutdown[2:0]:RF-DAC快速关闭,输入为001按 0.5 缩放输出数据,输入为011按 0.25 缩放输出数据,输入为111按 0 缩放输出数据,其他为正常工作。

dacXY_pl_event: 输入拉高时,从 PL 更新 RF-DAC 设置。

dacXY_datapath_overflow:数据路径溢出,当信号链中的一个子块检测到输出信号幅度已超过满量程并已饱和时进行拉高。

dacX_sysref_gate:当拉高时,sysref 对RF-DAC不起作用。

RF-DAC的Real-Time NCO信号接口(数字振荡器)


image.png

dacXY_nco_freq[47:0]:请求NCO频率设置。这是一个48位带符号的输入,表示NCO频率。取值范围为-Fs/2 ~ Fs/2,其中Fs为采样率。

dacXY_nco_phase[17:0]: 请求的NCO相位设置。这是一个18位有符号的数字,表示NCO相位。取值范围为-180 ~ 180°。

dacXY_nco_phase_rst: NCO相位复位。用于调整整个变换器的NCO相位。

dacXY_nco_update_en[5:0]: 使能寄存器写入

  • Bit 5: 使能写入相位复位
  • Bit 4: 使能写入NCO相位控制位的17:16
  • Bit 3: 使能写入NCO相位控制位的15:0
  • Bit 2: 使能写入NCO频率控制位的47:32
  • Bit 1: 使能写入NCO频率控制位的31:16
  • Bit 0: 使能写入NCO频率控制位的15:0

dacX_nco_update_req: 拉高请求更新NCO设置位。

dacX_nco_update_busy[1:0]: 更新busy寄存器

  • 1位:当该为高时,而SYSREF被禁用。当选择了多片同步时,适用于RF-DAC片0
  • 0位:当该为高时,NCO进行更新。

dac0_sysref_int_gating: 当启用多片同步时,适用于RF-DAC第0片。当拉高时,SYSREF的禁用是由IP核执行的。

dac0_sysref_int_reenable: 当启用多片同步时,适用于RF-DAC第0片。当拉高时,IP核在NCO更新过程完成后重新启用SYSREF。在多设备系统中,所有设备应该同时重新启用。

RF-DAC的实时TDD信号接口(时分复用)


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dacXY_tdd_mode: 时分双工控制信号。该部分只有第三代才有。

RF-DAC的实时VOP信号接口(可变输出功率)


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该部分只有第三代才有。

dacXY_vop_code[9:0]: RF-DAC可变输出功率码字。

dacXY_update_vop: RF-DAC可变输出功率更新。拉高一个周期,以启动对VOP设置的更新。

dacXY_vop_done: RF-DAC可变输出功率完成。当更新过程成功完成时拉高一个周期。

dacX_vop_busy: RF-DAC可变输出功率忙。在进行更新时拉高。

RF-ADC端口


RF-ADC片通用的时钟端口


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X表示RF-ADC片的位置。

RF-ADC的AXI4 流相关端口


image.png

X是指转换器所在的片的位置。Y是指DDC块在片中的位置(0到3)。

在Quad RF-ADC片设备中,Z指的是RF-ADC在片中的位置(0到3)。在双RF-ADC片设备中,ZZ要么是01(瓦片中的较低RF-ADC),要么是23(瓦片中的较高RF-ADC)。如下图:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2yph5qMZ-1628679889198)(C:/Users/Administrator/Pictures/md_img/image-20210810155833798.png)]

四倍频RF-ADC的实时信号接口


image.png

该部分只在第三代有。

adcXY_pl_event: RF-ADC PL事件。拉高时从PL更新RF-ADC设置。

adcXZ_over_range: 表示超过输出范围。在这个输出上的高表示信号超过了全量程的输入RF-ADC。

adcXZ_over_threshold1: 输出超过threshold1阈值。拉高时表示信号振幅电平高于可编程阈值1。

adcXZ_over_threshold2: 输出超过threshold2阈值。拉高时表示信号振幅电平高于可编程阈值2。

adcXZ_over_voltage: 输出电压超过范围,当信号远远超出正常工作输入范围时,就会出现过电压情况。此时会拉高。

adcXZ_clear_or: 当拉高时,超出的范围被清除。

adcXY_datapath_overflow: ADC数据溢出,当信号链中的一个子块检测到输出信号幅度已超过满量程并已饱和时该信号拉高。

adcXZ_clear_ov: 当拉高时,过电压输出被清除。

adcXZ_cm_over_voltage: 共模过电压输出。该输出上的高电平表示输入信号共模超过了安全运行条件。

adcXZ_cm_under_voltage: 共模欠压。该输出上的高电平表示输入信号共模过低,不利于安全操作。

adcX_sysref_gate: 当拉高时,sysref对RF- ADC没有作用。

adcX_sync_out: 这是一个周期宽的脉冲,它用于指示sysref事件何时到达,并指示分隔符值是否有效。

二倍频RF-ADC的实时信号接口


image.png

同上面四倍频RF-ADC的实时信号接口,该部分也只有第三代才有。仅名字不同,用于区分。

四倍频RF-ADC实时NCO信号接口


image.png

adcXY_nco_freq[47:0]: 请求NCO频率设置。这是一个48位的带符号输入,表示NCO频率。取值范围为-Fs/2 ~ Fs/2,其中Fs为采样率。

adcXY_nco_phase[17:0]: 请求NCO相位设置。这是一个18位有符号的数字,表示NCO相位。取值范围为-180° ~ 180°

adcXY_nco_phase_rst: NCO相位复位。用于调整整个变换器的NCO相位。

adcXY_nco_update_en[5:0]: 使能寄存器写入

  • Bit 5: 使能写入相位复位
  • Bit 4: 使能写入NCO相位控制位的17:16
  • Bit 3: 使能写入NCO相位控制位的15:0
  • Bit 2: 使能写入NCO频率控制位的47:32
  • Bit 1: 使能写入NCO频率控制位的31:16
  • Bit 0: 使能写入NCO频率控制位的15:0

adcX_nco_update_req: 拉高时请求更新NCO设置位。

adcX_update_busy: 更新busy寄存器,当NCO更新正在进行时,该位为高。

二倍频RF-ADC实时NCO信号接口


image.png

同上面四倍频RF-ADC实时NCO信号接口。仅名字不同,用于区分。

四倍频RF-ADC的实时TDD信号接口


Port Name I/O Clock Description
adcXY_tdd_mode I s_axi_aclk Time Division Duplexing control signal

adcXY_tdd_mode : 时分双工控制信号。只有gen 3 才有。

二倍频RF-ADC的实时TDD信号接口


Port Name I/O Clock Description
adcXY_tdd_mode I s_axi_aclk Time Division Duplexing control signal

每个AXI4-Stream接口都增加了一个TDD信号接口。 当 I/Q 数据输出时,每个 RF-ADC 都有两个接口。 在这种情况下,adcXY_tdd_mode 输入应连接在一起。

四倍频RF-ADC的实时DSA信号接口


image.png

dcXY_dsa_code[4:0] : 衰减控制字。

dcX_dsa_update : 拉高时将衰减码锁存到射频ADC中。

二倍频RF-ADC的实时DSA信号接口


image.png

同上,四倍频RF-ADC的实时DSA信号接口。

Quad RF-ADC Tiles 的校准冻结端口


image.png

adcXY_int_cal_freeze: 来自PL的信号表明IP应该冻结校准。这通常是在RF-ADC输出低于某个阈值时拉高的。

adcXY_cal_frozen: 校准冻结时拉高。

Dual RF-ADC Tiles 的校准冻结端口


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同上,Quad RF-ADC Tiles 的校准冻结端口。

RF-ADC的流观测通道端口


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mX_axis_obs_aclk : 用于 RF-ADC 观察通道数据输出的时钟输入。

mX_axis_obs_aresetn : mX_axis_obs_aclk 域的同步复位。 这应该保持低,直到 mX_axis_obs_aclk 稳定。 复位可以异步置位,但置位必须与 mX_axis_obs_aclk 同步。

mXY_axis_obs_tdata[M:0] : AXI4-Stream观测通道数据输出

mXY_axis_obs_tvalid : AXI4-Stream 观测通道有效

mXY_axis_obs_tready : AXI4-Stream 通道准备就绪。 未在 IP 核中使用。

adcXY_tdd_obs: 使能观察通道。

references


PG269 Zynq UltraScale+ RFSoC RF Data Converter


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