【应用】230fs低抖动时钟发生器SI5332助力光通信传输设备控制扣板设计

时间： 2018-09-30 来源：世强

技术问答

光传输设备控制扣板是光通信传输系统中各个线卡的控制单板，主要用于实现采集各单盘的告警、性能等信息，上报上一级主控线卡，同时实现各单盘的自动控制，并将控制信息上报给主控线卡。提供丰富 DEBUG 调试口，以便在各单盘调试中，给各单盘人提供单盘的状态信息，便于各单盘的调试。由于要连接各种线卡，实现对每个线卡不同芯片、不同接口的通信、状态监测，BMU扣板的时钟设计也尤为复杂，主要表现为时钟路数多（通常10路以上）、时钟电平格式、频点种类繁多（每个线卡芯片不一样，参考时钟不一致）、时钟频率计划多。

比如常用的时钟主要包括系统本地时钟、serdes参考时钟、DDR控制器参考时钟、CPLD控制时钟、RGMII接口时钟、PHY接口时钟、底板PCIE接口时钟、USB接口时钟等等。这些时钟由于器件的不同频点不仅相同，由于BMU扣板是上电默认输出频点，不需要经过I2C/SPI在线调试，同时为了调试不同线卡，各个时钟频率计划各不一样，需要存储多种时钟计划的时钟芯片，据客户反馈，最大可能需要能够存储30种左右频率计划的时钟发生器，这些频率计划要求上电通过硬件管脚实现选择输出。

针对如此“变态”的时钟设计需求，工程师迫切需要一款高性能时钟来实现，这里我们推荐SILICON LABS SI5332 低抖动时钟发生器用于BMU扣板设计，这是因为SI5332拥有如下特性满足工程师的设计需求。

1) 超低抖动。SI5332的RMS jitter为230fs，由于SI5332是模拟PLL设计，能够达到200多fs的抖动指标已经做到了业界领先，优良的抖动指标给工程师提供了更高的设计冗余度。

2) 最大支持12路差分时钟输出（24路单端），完全满足一般扣板的10路时钟输出的需求，并且对于输出路数更少的扣板设计，SI5332还提供6路、8路的型号。

3) 内置非易失性存储器NVM，最大支持内置32路时钟计划的存储，相对于一般扣板的30路不通频率计划的需求，可以有效满足，同时这些频率计划均支持外部硬件管脚片选，可以做到上电实时输出，即可以提供本地时钟，避免死循环。同时也提供I2C可编程接口，实现硬件片选和软件编程的双向选择。

4) 支持内置参考晶体版本，为用户节省一颗外置的参考晶振，节省PCB的面积。

5) Si5332符合PCI Express 4.0标准，同时为PCIe Gen 4规格提供60%的抖动余量，非常适合扣板与板载PCIE Switch接口时钟设计需求。

下图是一个基于SI5332的扣板时钟链路设计原理图。

图1：基于SI5332的传输系统扣板时钟设计框图

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Serena Lv4. 资深工程师 2018-10-20

学习
duanmaxie Lv8. 研究员 2018-09-30

可以

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