【应用】高性能8位单片机EFM8LB在100G QFSP28光模块中的应用

时间： 2019-01-27 来源：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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