RFSoC应用笔记 - RF数据转换器 -02- IP配置指南(二)

简介: RFSoC应用笔记 - RF数据转换器 -02- IP配置指南

RF-DAC转换器配置


common


Enable DAC(启用DAC): 选择是否启用所选片内的所选转换器。取值为TRUE和FALSE。

Invert Q Output(Q逆变输出): 当使能时,转换器的Q输出被反转。仅当勾选“I/Q输出数据”时可设置。后续的模拟混频器必须实现减法,I x cos(f) - Q x sin(f) ,因此提供一个-Q信号(负正交)的选项,以便外部混频器可以执行加法,I x cos(f) + (-Q)sin(f)

Inverse Sinc Filter(Sinc逆变滤波器): 选择是否启用Sinc逆变滤波器。该参数仅在启用转换器时可配置。取值为TRUE和FALSE。这适用于两个Nyquist区域,基于模拟设置→Nyquist区域选择。

Enable TDD Real Time Ports (Gen 3)启用 TDD 实时端口(第 3 代): 启用后,tdd_mode 端口将添加到 IP。 这可以通过关闭 RF-DAC 的部分来实现节能。

Data Settings


Digital Output Data (数字输出数据): 设置所选片内所选转换器的数据类型。该参数仅在启用转换器时可配置。有效值为Real和I/Q。当转换器0被设置为I/Q时,转换器1也必须被启用;当转换器2被设置为I/Q时,转换器3也必须被启用;否则配置无效。

Decimation Mode(抽取模式): 设置所选片内所选转换器的抽取值。 该参数仅在转换器启用时可配置。 从下拉菜单中选择值 1x、2x、3x、4x、5x、6x、8x、10x、12x、16x、20x、24x、40x。 当转换器未启用时,该值为关闭。第 1 代/第 2 代值为 1x、2x、4x 和 8x。

Samples per AXI4-Stream Word(每AXI4-Stream的采样字数): 设置每个周期的字数。 当特定转换器已启用时,此参数是可配置的。 有效值介于 1 和 12 之间,可以使用下拉列表进行选择。 取值范围取决于所选的采样率,以将 AXI4-Stream 时钟保持在规范范围内。 所需的 AXI4-Stream 时钟是 IP 核的输入,并显示基于所选总线宽度的值。

Datapath Mode (Gen 3) 数据路径模式(第3代): 选择RF-DAC数据路径模式。以下选项是可用的。这些模式适用于数字数据路径,可以使用模拟设置->奈奎斯特区域选择来在第一或第二奈奎斯特区域输出该数据。

  • DUC 0 to Fs/2: 全奈奎斯特DUC模式。
  • DUC 0 to Fs/4: 使用低通IMR滤波器的半奈奎斯特DUC模式。
  • DUC Fs/4 to Fs/2: 使用高通IMR滤波器的半奈奎斯特DUC模式。
  • No DUC 0 to Fs/2: DUC旁路模式。

Mixer Settings


Mixer Type(混频器类型): 设置要使用的混音器类型。有效的选项有bypassed, coarse, and fine。可选择的选项取决于转换器数字输出数据字段的选择。

Mixer Mode(混频器模式): 设置所选转换器的混合器模式。该参数仅在启用转换器时可配置。混频器模式的选择取决于混频器类型和所选数字输出数据的格式。当真实数据输出时,混频器被绕过。当I/Q数据输出混频器可以设置为 real 的I/Q或I/Q到I/Q。

Coarse Mixer Frequency (粗混频器频率): 设置粗混频器的频率。 混频器类型选择为粗调时,此参数可配置。有效选项为 Fs/2、Fs/4 和 -Fs/4。

Fine Mixer Frequency (细混频器频率): 设置细混频器的频率。此参数仅在选择fine作为混合器类型时有效。有效频率范围为- 10GHz ~ 10GHz。

Fine Mixer Phase(细混频器相位) : 设置细混频器的相位。此参数仅在选择fine作为混合器类型时有效。有效范围是-180到180。

Analog Settings


Nyquist Zone(奈奎斯特区): 选择偶数和奇数奈奎斯特区操作。

Decoder Mode(解码模式): RF-DAC解码器可以优化为低信噪比或高线性度。

系统时钟配置


image.png

AXI4-Lite接口配置


AXI Clock Frequency (MHz): 核心需要关于AXI4-Lite时钟输入频率的信息,以确保RF-ADC和RF-DAC块的上电顺序的正确计时。时钟的速度应该以兆赫为单位输入。

片时钟设置


采样率和时钟频率在本节中设置。这些设置由片中的每个转换器共享。

Sampling Rate(GSPS): 设置每个片的采样率。当片中至少有一个转换器被启用时,它是可配置的。有效值取决于所选的设备和包。

Max Fs (GSPS) :给出了每个片的最大采样率以供参考。

PLL: 选择是使用还是屏蔽片中的 PLL。 当片中的至少一个转换器被启用时,它是可配置的。 如果需要使用 RFdc 驱动程序 API进行动态重新配置 PLL,则必须在 Vivado IDE 中启用 PLL。 有效值为 True 或 False。

Reference Clock (MHz): 设置片的时钟输入频率。它是可配置时,锁相环和至少一个转换器在tile是启用的。它的值取决于tile的采样率。给出了一个基于所选抽样率的值的下拉列表。为了获得最佳的相位噪声性能,建议在锁相环输入处使用正确的参考频率。

PLL Reference Clock: 设置频率的PLL输入时钟,如果PLL是为一个特定的tile启用。

Reference Clock Divider: 参考时钟分频器,设置锁相环参考时钟输入上的分配器。

Fabric Clock (MHz): 这是在所选片的AXI4-Stream时钟输入上提供的时钟频率。所需的频率由采样率和转换器配置中的设置决定。因为一个片上的所有AXI4-Stream端口共享一个公共的AXI4-Stream时钟,所以片上的所有转换器配置必须要求相同的时钟频率。

Clock Out (MHz): 设置片上输出时钟的频率。这个时钟可以用来驱动AXI4-Stream时钟输入。当tile中至少有一个转换器被启用时,它是可配置的。这些值取决于tile的采样率。给出了一个基于所选抽样率的值的下拉列表。

Clock Source (第3代): 设置每个片的时钟源。对于只有双RF-DAC的第3代设备,每个启用RF-DAC的时钟源必须设置为偶数块。

Distribute Clock (第3代): 设置片是否将分配时钟到设备上的其他片。

  • off : 不进行分配时钟。
  • Input Refclk: 当 PLL 启用时,输入参考时钟从 tile 转发。如果 PLL 未启用,则分配输入采样时钟。
  • PLL Output: 当PLL 被启用时,来自 PLL 的时钟输出从tile转发。

锁相环概要设置


PLL 摘要提供有关已启用 PLL 的频率和分频器设置的信息。

  • Vco(MHz): 压控振荡器的频率。
  • Fb Div: 反馈分频器设置。
  • M: 输出分频器设置。
  • R: 参考时钟分频器设置。

高级配置


image.png

RF Analyzer: 射频分析仪提供硬件测试系统。系统包含为这个IP核实例配置的数据刺激和捕获块。

PL Clock Frequency (MHz): 如果选择多片同步,则必须提供PL时钟和向系统发送PL SYSREF。为了准确的SYSREF捕获,频率必须是RF-ADC和RF-DAC AXI4-Stream时钟的普通整数倍。

RF-ADC


Enable Real Time Ports: 使能RF-ADC Over Threshold、Over Voltage、Over Range和pl_event端口。

Enable Cal Freeze Ports: 使能校准冻结逻辑。当模拟输入过压或相关的int_cal_freeze输入被断言时,校准被冻结。

Auto Cal Freeze: 自动校准冻结。如果选择此选项,除了手动校准冻结过程之外,当模拟输入超出范围时,校准将被冻结。

Enable Real Time NCO Ports: 启用实时 NCO 端口。可以实时修改 DDC 中混频器 NCO 的频率和相位。 选择此选项可启用 RF ADC 的实时 NCO 接口。

Enable Real Time Digital Step Attenuation Ports (Gen 3): 启用实时数字步进衰减端口(第 3 代)。如果选择此选项,则可以通过实时 DSA 信号接口更改数字步进衰减器设置。

RF-DAC


Enable Real Time Ports: 启用RF-DAC Fast Shutdown和pl_event端口。

Enable Real Time NCO Ports: 在DUC中,混频器的频率和相位可以实时修改。选择此选项将启用RFDAC的实时NCO接口。

Output Current: 选择20 mA和32 mA的RF-DAC输出电流。在20ma模式下,DAC_AVTT等于2.5V。在32ma模式下,DAC_AVTT等于3.0V。

Variable Output Current Mode (Gen 3)可变输出电流模式(第3代): 当可变输出电流模式关闭时,输出电流由输出电流选项设置。 在 20 mA 模式下,DAC_AVTT 等于 2.5V。 在 32 mA 模式下,DAC_AVTT 等于 3.0V。 启用可变输出模式后,可以通过 RF-DAC 选项卡中的可变输出电流字段在每个片的基础上设置输出电流。 DAC_AVTT设置为 3.0V。

Enable Real Time Variable Output Power Ports (Gen 3): 启用实时可变输出电源端口(第3代),如果选择此选项,则会为每个启用的 RF-DAC 添加实时 VOP 信号接口。 这使得能够实时更新输出功率。

references


  1. PG269 Zynq UltraScale+ RFSoC RF Data Converter
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