【应用】高性能8位单片机EFM8LB在100G QFSP28光模块中的应用

2019-01-27 世强
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随着数据中心、5G等建设加速,100G光模块需求量也迅猛增长,这其中,重点包括具有端口密度高、功耗低和成本低等优势的QFSP28封装的光模块。而在该光模块中,主控MCU要求具备系统时钟高、2个高速IIC、ADC及DAC精度要高、体积要小等特性。

                                               

图1  100G QSFP28光模块框图

 

SILICON LABS是世界著名精密混合信号半导体方案提供商,其推出的EFM8LB系列8位MCU,具有高速度、高集成度、小体积等诸多优点,如下图2,是EFM8LB内部结构框图。被广泛应用在光模块、电机驱动、工业控制等领域,当然,这也包括100G QSFP28光模块。详细阐述如下。

 

图2  EFM8LB系列MCU内部结构框图

 

在数字资源上,EFM8LB系列MCU,内部集成了精度为±2%、72MHz高速时钟源,精度高、速度快,可快速监控CDR并能快速响应IIC-Master命令等。EFM8LB系列MCU还集成了两个IIC,即IIC-Slave,及SMBus。在100G QSFP28模块中,前者最高速率3.4Mbps,同金手指上的外部IIC-master进行通信。SMBus同IIC兼容,支持最高400kbps,用于同CDR进行通信。

 

在模拟资源上,EFM8LB系列MCU,集成了最高14位精度、采样速率高达1Msps@12位的ADC,具有精度高、速度快的特点,可高精度、快速处理光模块CDR的LOS等信号。还集成了12位精度的DAC,也是光模块中需要的重要资源。特别的,EFM8LB系列MCU还集成了片上温度传感器,精度为±3℃,且出厂已校准,客户在使用中无需校准。如此,不仅能避免外扩温度传感器,减小体积等,更能带来低成本的好处。

 

另, 在100G QSFP光模块中,许多配置参数需要掉电保存,且有的还需要能通过IIC接口实现Bootloader。而EFM8LB系列MCU集成的FLASH支持IAP(在应用中编程)功能,因此,它支持用户数据存储,也支持bootloader功能。

 

最后,还要指出的是,为支持客户快速、高效开发产品,使产品尽快上市,silicon labs提供了先进的集成开发平台simplicity studio。基于它,可以快速查找资料、快速配置底层代码、实时观察芯片功耗状态,还可以在在线调试时非常方便的查看各SFR及自定义变量的状态,等等。它是一个集成度高、可以给工程师带来极大方便的集成开发平台。

 

综上述,EFM8LB系列8位MCU,以其高速度、高集成度、开发工具先进等诸多优点,使其非常适合用在100G QSFP298光模块中。


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