【经验】如何根据需求频点计算并配置可编程晶振SI549的相关寄存器？

时间： 2018-11-12 来源：世强

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SI549是SILICON LABS新推出的一款带I2C接口的可编程晶振芯片，可以通过编程输出0.2MHz~1.5GHz的任意电平格式、任意频点的时钟信号，不同于SI514、SI598、SI570等上一代可编程晶振，SI549在RMS Jitter、封装尺寸等方面优势明显， SI549的RMS jitter指标可以达到80 fs，远远低于SI514的0.8ps、SI570的0.3ps，较低的RMS jitter值会极大地提升输出时钟相噪性能指标。SI549的封装尺寸目前可以做到5mm*3.2mm，远低于以前的5mm*7mm封装，在保证单芯片设计的同时，同样降低了PCB设计面积。

如何根据需求频点计算并配置SI549的相关寄存器一直是各位一线工程师关心的主要问题，今天我们就以输出PAM4模块DSP常用频点156.25MHz这个频点进行计算，并获得对应该频点的寄存器配置值。

配置之前需要先了解可编程晶振SI549的内部架构。SI549的内置有一固定的晶振，这颗晶振频率固定为152.6MHz，内部还有一个数字锁相环路和后置分频电路，输出可变频率的原理是根据锁相环路的反馈分频器FBDIV和后置的频率合成HSDIV和LSDIV实现，这几个值都是可以通过配置的寄存器实现实时调整。如果设输出频率为Fout，根据锁相环原理有如下公式成立。

Fout = Fvco / (HSDIV x LSDIV)

Fvco = (Fosc x FBDIV)

(HSDIV x LSDIV) = Fvco / Fout

Fvco = Fout x (HSDIV x LSDIV)

FBDIV = Fvco / Fosc

要获得156.25MHz的频点输出，必须通过上述公式获得对应的HSDIV、LSDIV、FBDIV寄存器的值。

图1 SI549内部锁相环架构

表 1 各个SI549对应速度等级

1. 首先确定SI549这颗晶振的速度等级，SI549有三个速度等级，A/B/C，分别对应的可调输出范围不一致，这里我们假设客户使用的是C等级，那么对应的Fvco范围是10.8GHz~12.206718160GHz。

2. 计算最小HSDIV x LSDIV值，这里首先要保证Fvco的频率输出限制在10.8GHz ~ 12.206718160 GHz范围，最低的HSDIV x LSDIV的值应该是初步定Fvco_min=10.8GHz，计算得出Min(HSDIV x LSDIV)=10.8GHz/156.25MHz=69.120000。根据HSDIV、LSDIV值估算原则，即用最低的LSDIV值获得Min(HSDIV x LSDIV)，而的LSDIV寄存器范围是0~5，对应2的方值分别是（1、2、4、8、16、32），注意这里如果LSDIV值是7，也只能是1~32这个范围。很明显这里的LSDIV的寄存器值是0（对应2的0次方是1）。对应的HSDIV值是69.12，由于要估算出的Fvco必须大于或等于最小10.8GHz，因此实际的HSDIV必须大于69.12，取整数是70，即HSDIV对应的寄存器值是70（0x46，不需要几次方计算）。计算出确定的Fvco值，即

Fvco =Fout x HSDIV x LSDIV

= 156.250000000 MHz x 70 x 1 = 10.937500000 GHz

注意这里的HSDIV寄存器长度是11bit，LSDIV长度是32bit。

3. 计算FBDIV系数对应的寄存器值。

FBDIV = Fvco / Fxo

= 10.937500000 GHz / 152.600000000 MHz

= 71.67431193

转换成对应的寄存器值就是 71.67431193 x (2^32)=0x47AC9FB4D8

注意：这里的值是整数化处理，FBDIV = [FBINT].[FBFRAC]，整数长度是11bit，小数长度是32bit。

4. 其中23寄存器存放HSDIV的值，24寄存器存放LSDIV的值，26~31的寄存器从低到高存放FBDIV的寄存器值，将对应的寄存器按照SI549的烧写流程写入到SI549即可获得156.25MHz时钟信号的输出。

23 0x46

24 0x00

26 0xD8

27 0xB4

28 0x9F

29 0xAC

30 0x47

31 0x00

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2020年4月 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

使用了一款honsonic的D3XS（3.2x2.5）系列66.666M±50ppm的晶振，交期现在变长，请推荐几个容易采购的替代品。

您好，可以参考一下芯科的可编程晶体振荡器SI5335系列产品，最高可达350兆赫，数据手册链接：https://www.sekorm.com/doc/52414.html

2021-07-27 - 技术问答代理服务技术支持采购服务

Si5351A/B/C-B I²C可编程任意频率CMOS时钟发生器+VCXO

Si5351A/B/C-B是一款可编程时钟发生器，适用于替换晶体、晶振、VCXO、锁相环（PLL）和缓冲器。它基于PLL/VCXO + 高分辨率多合成分频器架构，可在每个输出端生成高达200MHz的非整数频率，误差为0ppm。该产品具有低功耗、高线性度VCXO、可选的时钟输入、低抖动等特点，广泛应用于音频/视频设备、打印机、扫描仪、手持式仪器、激光测距仪等领域。

SILICON LABS - I²C可编程任意频率CMOS时钟发生器+VCXO,I²C-PROGRAMMABLE ANY-FREQUENCY CMOS CLOCKGENERATOR + VCXO,评估板,EVALUATION BOARDS,SI535X-B10MSOP-EVB,SI5350B-BXXXXX-GM1,SI5351A,SI5350B-BXXXXX-GM,SI5351B,SI5351C,SI5351B-B-GM,SI5351A-B-GM1,SI5350B-BXXXXX-GT,SI5351A-BXXXXX-GM1,SI5351C-B-GM,SI5350B-B,SI5350C-B,SI5350A-B,SI5351B-BXXXXX-GM,SI535X-B10QFN-EVB,SI5351C-B-GM1,SI5351B-BXXXXX-GM1,SI535X-B20QFN-EVB,SI5350C-BXXXXX-GT,SI5351A-B-GM,SI5350A-BXXXXX-GM,SI5351-X-BXXXXX-XXX,SI5350A-BXXXXX-GT,SI5351C-BXXXXX-GM1,SI5350C-BXXXXX-GM1,SI5350,SI5350C-BXXXXX-GM,SI5351,SI5351A-BXXXXX-GM,SI5350A-BXXXXX-GM1,SI535X,SI5351C-B,SI5351B-B-GM1,SI5351A-B,SI5351B-B,SI5351A-B-GT,SI5351A-BXXXXX-GT,SI5351C-BXXXXX-GM,HANDHELD INSTRUMENTATION,服务器，存储,AUDIO/VIDEO EQUIPMENT, GAMING,住宅大门,音频/视频设备、游戏,PRINTERS, SCANNERS, PROJECTORS,激光测距仪,网络/通信,打印机、扫描仪、投影仪,LASER RANGE FINDER,手持仪器,XO REPLACEMENT,RESIDENTIAL GATEWAYS,NETWORKING/COMMUNICATION,SERVERS, STORAGE,XO替换

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