Firmware - Settembre 2014 / N°104 - (Page 51)
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ti a tali architetture di temporizzazione
guidano la progettazione e lo sviluppo di
innovativi dispositivi integrati di temporizzazione in aziende come IDT®.
Seconda domanda: in che cosa differiscono i generatori di clock con uscite
multiple rispetto ai tradizionali generatori di clock e quali vantaggi offrono?
Rimpiazzando vari quarzi ed oscillatori
quarzati, i progettisti possono risparmiare spazio sulla scheda ed ottenere un minore consumo di potenza impiegando un
singolo componente integrato per generare vari segnali di clock.
Eliminare o ridurre l'uso dei quarzi può
mitigare i rischi dell'approvvigionamento,
nei casi in cui la tempistica di progetto sia
critica, ed aumentare l'affidabilità del sistema. Normalmente è necessario un solo
oscillatore al quarzo come riferimento.
Questo non solo riduce il costo dei componenti e l'ingombro sul circuito stampato, ma semplifica anche il progetto.
L'impiego di un circuito integrato di temporizzazione multicanale può anche ridurre significativamente il rischio di approvvigionamento in quanto l'ufficio acquisti
deve solo controllare la disponibilità di un
singolo quarzo per assicurare che la produzione possa continuare senza ritardi.
Le altre specifiche che i progettisti devono prendere in considerazione quando selezionano dei generatori di clock
programmabili comprendono il consumo di potenza, il jitter su un ampio intervallo di frequenze, le dimensioni del
componente ed il grado di programmabilità integrata.
La famiglia VersaClock® 5 di IDT di generatori di clock completamente programmabili rappresenta un esempio di una
nuova generazione di dispositivi integrati
di temporizzazione.
Questi componenti differiscono dai dispositivi tradizionali basati su PLL con
modulo intero, che forniscono molteplici segnali di clock in uscita solo alle
frequenze multiple di un segnale di riferimento. Il modello 5P49V5901 della serie
VersaClock 5 con divisori d'uscita frazionari non è limitato ai soli multipli interi.
Inoltre le uscite di ogni canale possono
essere configurate indipendentemente
secondo gli standard LVCMOS, LVECL
o LVDS, oppure secondo il protocollo
Host Clock Signal Level (HCSL) impiegato nelle schede che adottano le specifiche PCI Express.
La flessibilità di poter configurare indipendentemente i canali di clock di uscita secondo uno qualsiasi di questi stan-
dard permette di risparmiare l'aggiunta
di circuiti integrati esterni per la traslazione di livello in un gran numero di applicazioni.
Terza domanda: perché il jitter è diventato così importante nei progetti di ultima generazione?
Le prestazioni di jitter dei circuiti integrati programmabili per la generazione
del clock hanno continuato a migliorare
nelle ultime generazioni per soddisfare
le richieste di standard di comunicazione ad alta velocità. I dispositivi VersaClock 5 hanno un eccellente jitter di
fase RMS inferiore a 0,7 picosecondi su
tutto l'intervallo di integrazione da 12
kHz a 20 MHz.
Gli standard di interconnessione come
Ethernet 1G o 10G e PCI Express di
terza generazione tollerano un massimo livello di jitter totale che comprende
i contributi di tutte le sorgenti di jitter.
Queste includono non solo il clock, ma
anche il trasmettitore e gli effetti delle
terminazioni e delle piste sulle schede. Il
massimo jitter RMS per una connessione Ethernet 10G può essere di soli 1,55
ps (10G BASE-R), mentre per una PCI
Express Gen. 3 il massimo jitter RMS
per il clock è pari a 1,0 ps.
Di conseguenza, la minimizzazione del
jitter di fase RMS dovuto alla sorgente
di clock offre ai progettisti un margine
maggiore per soddisfare le specifiche di
jitter del collegamento, quando tutti gli
altri contributi vengono presi in considerazione.
Quarta domanda: perché la programmabilità, una caratteristica dei nuovi
dispositivi di temporizzazione multiuscita, è importante per il cliente da un
punto di vista sia di progettazione che
di approvvigionamento?
I generatori di clock multiuscita offrono
ai progettisti un elevato grado di flessibilità e possono evitare la necessità di
traslatori di livello aggiuntivi in molte
applicazioni.
Alcune applicazioni potrebbero richiedere un sistema integrato di distribuzione del clock che possa essere inserito
nel circuito ed acceso direttamente nella configurazione desiderata.
I circuiti integrati VersaClock di IDT hanno quattro banchi di memoria OTP che
permettono al componente di funzionare in questo modo.
I banchi OTP consentono anche a questi
componenti di memorizzare varie configurazioni alternative. Questo permette ai
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