浅谈新型去抖时钟发生器SI5345的工作状态机工作流程

时间： 2018-07-01 来源：世强

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SI5345是SILICON LABS公司的一款基于第四代DSPLL专利技术的新型去抖时钟发生器产品，同时配合Silicon Labs特有的MultiSynth频率合成技术，支持整数频率合成和小数频率合成，拥有极佳的输出频率抖动指标，目前已经广泛用于各种数据通信如光通信、无线基站设备及仪器仪表设备产品中，是广大硬件工程师设计时钟链路不可或缺的一款时钟芯片。

目前很多工程师在使用去抖时钟发生器SI5345时碰到一些问题，其中很大一部分是没有真正了解SI5345状态机工作的流程，包括初始化、holdover和自由振荡模式的进入条件等等。下面我们一起了解一下SI5345的工作状态机的工作流程，以便更好的解决SI5345时钟芯片应用中碰到的问题。

下图是去抖时钟发生器SI5345的状态机，在芯片上电后，去抖时钟发生器SI5345通过复位然后初始化，这个初始化根据SI5345的物料号做出不同的初始化，比如对于去抖时钟发生器SI5345A-DXXXXX-GM，因为这是一款客户的定制型号，芯片初始化时会直接从去抖时钟发生器SI5345的NVM中导出具体的频率计划然后以这个频率计划初始化去抖时钟发生器SI5345配置。而对于型号为去抖时钟发生器SI5345A-D-GM，这是一款非客户定制的型号，内部NVM没有存储频率计划，初始化时需要客户将新的频率计划（寄存器配置表）通过上位机及SPI/I²C通信接口导入到去抖时钟发生器SI5345中完成初始化。

图1 去抖时钟发生器SI5345工作模式状态机

初始化完成后芯片会自动进入自由振荡模式（free-run），这种模式下芯片会根据初始化的频率计划输出自由振荡频率，同时会检测是否有有效的输入信号，如果没有会继续停留在free-run模式，一旦判断输入时钟有效，会立即进入快锁模式，之后进一步根据设定带宽捕获并追踪输入时钟，进入到锁定模式，这时去抖时钟发生器SI5345也就进入了正常工作的锁定追踪状态，通常去抖时钟发生器SI5345大部分时间都工作在锁定模式。

在正常锁定模式下，如果所跟踪的输入信号突然消失（LOS）或者有其它信号问题（如OOF告警），去抖时钟发生器SI5345会判断输入无效，并自动搜索其它INx输入端信号是否有效，转而锁定其它有效输入信号，选择的优先级可以通过CBPro软件设定。如果其它所选输入端没有效信号，会判断保持模式（holdover）的存储数据是否有效，如果无效，则直接进入到free-run模式，如果有效，则进入保持模式，在输入信号再次有效时，会重新进入快锁模式，锁定追资源，并最终重新进入到锁定模式，去抖时钟发生器SI5345继续正常工作。去抖时钟发生器SI5345的工作过程严格按照状态机进行，因此在使用去抖时钟发生器SI5345中碰到问题时可以结合状态机进行排查，有助于快锁定位解决问题。