【经验】Si5348时钟发生器如何规避不稳定输入信号?

2019-09-17 世强
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Si5348SILICON LABS公司推出的一款实现IEEE 1588功能的专用网络同步时钟发生器,同时也支持抖动衰减器的功能,它支持I2C/SPI可编程接口、支持7路时钟输出,支持多种时钟域,最高支持718.5MHz时钟信号输出,且频点任意配置,最重要为了处理1 GPS秒脉冲,可以直接支持1 PPS秒脉冲输出,为其它从设备直接提供同步秒脉冲时钟,非常适合网络同步时钟处理,满足IEEE 1588和SyncE时钟指标需求。


在Si5348应用过程中,有工程师发现Si5348无输入端关闭功能,对于处理其它芯片恢复时钟(比如Phy、Switch等chip)时会带来不便,比如某PHY芯片的恢复时钟在时钟稳定输出前会有一段不稳定时钟输出,这段时间输出时钟信号不应该被后端的类似Si5348的时钟芯片处理,实际上Si5348如果判断这些无效信号满足一定条件(非LOS、OOF),可以也会锁定,导致系统锁定异常,Phy芯片因此提供一个有效的Valid信号,该信号有效后指示输出时钟时稳定的,可以正常锁定追踪。这时如果Si5348有一个输入关闭使能信号最好不过,可以参考Valid控制锁相环何时追踪Phy恢复时钟,避开前段不稳定时钟。但是Si5348即使无输入关闭功能,也可以完美实现Valid有效信号之前的无效时钟处理。主要方法就是利用没有输入信号的输入端和配置寄存器强制进入holdover功能。


图1 带有效指示的恢复时钟

方法主要有两种:

1、 Si5348有三路输入信号,可以通过类似Crossbar功能与后端输出交叉配置输出,也就是后端任意输出可以选择不同的锁相环跟踪任意前端输入信号。我们知道,Si5348上电后在输入没有的情况下回自动进入free –run模式,这样当输入信号,因此要处理Phy芯片valid有效前避免锁定效时钟,可以将输入源选择手动开启,让锁相环先锁定无输入的源,避开无效恢复时钟,比如:Si5348使用IN0作为Phy时钟输入,IN1和IN2均没有输入信号,这时可以将IN1的输入使能开启,并随意输入一个信号,同时将输入源切换选择改成手动,并直接锁定到IN1,当系统启动后,锁相环会优先锁定IN1,但是IN1没有输入,这样锁相环会进入free run模式,且由于手动选择输入源,Si5348不会锁定IN0的无效输入信号,当Valid有效信号生效时,再次通过寄存器配置,直接切换输入源到IN0,锁定IN0,避免误锁定Phy恢复的无效时钟。


2、芯片上电后,使用Si5348的holdover功能强制进入保持模式。比如Si5348使用IN0作为Phy时钟输入,并且以DSPLLA作为跟踪锁相环,当芯片上电后,直接使用相关寄存器,使能DSPLLA使其进入holdover状态。这样输出时钟是没有锁定输入IN0的信号,不管其输入的信号IN0有效无效,当Valid有效时,直接通过配置相关寄存器直接解除holdover,这样Si5348可以再次锁定稳定的IN0输入信号,实现锁相环的锁相跟踪。


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