7. 射频数据转换器:模拟到数字
7.7 设计工具支持
通过包含RF Data Converter IP核,可以将优化的RF- adc添加到任何RFSoC Vivado IP Integrator项目中,如图7.31所示。该ip充当RF-ADC和RF-DAC的可配置包装器,可以对每个模块进行定制。每个RF-ADC和RF-DAC都可以单独开启和配置。GUI上可用的引脚将更新以匹配已启用的RF-ADC和RF-DAC。此外,定制选项取决于所选择的RFSoC设备。对于IP核,RFDC块按照它们的原理图库分配来命名。为了编程方便,通过软件驱动程序文档,它们也被称为tile 0到tile 4。由于Vivado使用这两种术语,图7.32将Tile的板卡分配名称和软件驱动程序名称相关联。
7.7.1 RF-ADC tile配置
在IP Integrator中配置RF-ADC时,有许多选项可用于将整个模块配置为整体,以及启用和配置单个RF-ADC。注意:下面的大多数配置选项可以通过IP Integrator初始设置,然后由数据转换器应用程序编程接口(API)动态重新配置,可以使用C语言,也可以使用RFDC PYNQ Python Driver。在IP Integrator设计中,首先启用并正确连接任何所需的tile是很重要的。
1. RF-ADC 片配置选项
第一组选项位于片配置页面的顶部,其中包含片内每个RF-ADC共用的参数。这些选项可以在图7.33中看到。
这里有三个选项需要注意:多片同步——同步分组RF-ADC片的时钟;链路耦合——确定RF-ADC片是交流还是直流耦合;转换器频带模式——确定RF-ADC片是否在单波段或多波段模式下运行。
2. 单个RF-ADC 配置选项
第二组选项可针对tile内的每个RF-ADC块单独配置。这些选项进一步分为四类:通用选项,数据设置,混频器设置和模拟设置。这些选项的RF数据转换器GUI如图7.34所示。
总体设置如下:ADC使能——每个ADC可独立使能;反向Q通道输出——只有当I/Q输出数据被选择和精细混频器被启用时才可配置;抖动——增加少量的噪声信号,以提高频谱纯度,除非样本低于RF-ADC最大采样率的0.75倍,否则应启用;旁路后台校准(Gen 1和Gen 2) ——如果启用,则在IP核中实现后台校准逻辑,仅在实景模式下可用;启用TDD实时端口(Gen 3) ——将tdd_mode端口添加到IP中,通过关闭RF-ADC的部分电源来节省功耗;启用ADC观测通道端口(第三代)——将tdd_obs端口添加到IP中,提供特定RF-ADC块的观察端口。
数据设置如下:数字输出数据——将RF-ADC的数据配置为实数或复数;抽取模式——设置RF-ADC内DDC的抽取值;每个AXI4-Stream Word的样本。
混频器设置如下:混合器类型——旁路,粗或细;混频器模式-R2R,R2C或C2C;粗混频器频率;细混频器频率;细混频器相位。
模拟设置:奈奎斯特区域——选择偶数或奇数奈奎斯特区域操作;校准模式——模式1最适用于奈奎斯特区边界10%以内的信号,模式2对于超出此范围的信号是最佳的。第三代引入了“自动”模式,适用于所有输入频率。
7.7.2 RF-ADC时钟配置
RF Data Converter GUI中的系统时钟选项卡允许单独配置每个片的时钟设置。启用的tile是可配置的,未启用的tile显示为灰色。图9.34显示了这个时钟选项卡,适用于ZCU208 RFSoC板的配置。
可用的设置可以总结为:采样率;最大采样率;PLL 使能——选中复选框以启用tile的PLL,如果禁用则将绕过该锁相环,如果启用则tile根据提供的参考时钟生成自己的时钟;
参考时钟-设置tile的输入时钟,必须是采样率的整数倍;锁相环参考时钟——不能被设计师改变,显示锁相环中的参考时钟频率,只有当PLL被启用时才会给出;Ref Clock Divider;
结构时钟-显示驱动数据转换器所需的最小时钟;时钟输出-可选tile的输出时钟,可用于驱动AXI流(AXIS)时钟;时钟源(第3代)——配置哪个tile时钟将驱动每个tile,时钟只能分布在相邻的tile之间;分配时钟(第3代)——配置所选tile是否会分配其时钟。选项是off(无分布),输入参考时钟(转发tile参考时钟)和输出PLL时钟(由on tile PLL生成的采样时钟),对于第1代和第2代设备,时钟分配选项不可用。
文章来源:威视锐科技