FS7140是AMI半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一個(gè)可編程鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器集成電路，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。它采用SSOP16引腳封裝，引腳XIN和XOUT接晶振，REF外接參考時(shí)鐘源。ADDR0-1為I 2 C總線器件地址。SCL和SDA為I 2 C時(shí)鐘和數(shù)據(jù)端，IPRG接ECL輸出上拉電阻，CLKP 和 CLKN為時(shí)鐘差動(dòng)輸出端，V DD 和V SS 分 別為3.3V電源和地端。鎖相環(huán)由參考頻率分頻器N R 、相位頻率檢測(cè)器RFD、充電泵、內(nèi)部環(huán)形濾波器、壓控振蕩器VCO、反饋分頻器 N F 和過(guò)分頻器N PX 等幾部分組成。

　　參考頻率fREF由晶體振蕩器或外部頻率源REF產(chǎn)生。過(guò)分頻器（由3個(gè)分頻器組合而成）跟蹤鎖相環(huán)PLL，得到輸出頻率。

　　N P1 、 N P2 、 N P3 和N PX 的關(guān)系為：N PX = N P1 ×N P2 ×N P3 ，N P1 、 N P2 、 N P3 分別為4位、4位和2位二進(jìn)制數(shù)組成，N P1 取值范圍為0~11，N P2 取值范圍為0~11，相當(dāng)于除以1?12，N P3 取值范圍為0~3，相當(dāng)于除以1，2，4，8。N PX 取值范圍為1~12×12×8。

　　參考分頻器源的選擇由RDFDSRC為決定選擇外部晶振或REF引腳。上電該位為0，選擇晶振。反饋分頻器的源通過(guò)FBKDSRC選擇VCO輸出或N PX 輸出。上電該位為0，選擇VCO輸出。SHUT 1 和SHUT 2 用于掉電和正常供電，上電時(shí)該2位為00正常供電，通過(guò)I 2 C串口送入11，進(jìn)入 后備掉 電狀態(tài)。CMOS位用于選擇FS714 0的CLKP和CLKN輸出是PECL還是CMOS輸出電平，為0時(shí)是PECL，為1時(shí)是CMOS。CP[1：0]為充電泵電流選擇，LR為環(huán)形濾波器電阻選擇，LC為環(huán)形濾波器電容輸出。FS7140上述各分頻器和寄存器的詳細(xì)定義見表1。表1中的8個(gè)8位寄存器在加電時(shí)全部為0，保留位必須設(shè)置為0，可通過(guò)I 2 C總線接口讀寫。該器件的I2C總線接口是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的I 2 C時(shí)序，對(duì)它的讀寫可參考AT24CXX系列EEPROM的操作程序。

由STC125410、FS7 140組成的信號(hào)發(fā)生器

　　用STC125410(MCS51系列單片機(jī))和FS7410組成的脈沖信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)如圖3所示。STC125410沒有硬件I 2 C接口單元電路，用P1.1和P1.2引腳通過(guò)軟件模擬I 2 C總線時(shí)序，對(duì)FS7140進(jìn)行讀寫操作。 STC125410的7個(gè)AD通道各接一個(gè)電位器，分別用于設(shè)置寄存器的值。AD 0 用于設(shè)置N R 的低10位，AD 1 用于設(shè)置NR的高2位，組合AD 0 和AD 1 轉(zhuǎn)換值為N R 的12位值。同理，AD 2 和AD 3 用于產(chǎn) 生N F 的14位值。AD 4 、AD 5 、AD 6 分別對(duì)應(yīng)N P1 、N P2 、和N P3 ，用于產(chǎn)生N PX 的10位值。將STC125410讀取的AD 0～6 的值 ，即N R 、N F 、N PX 帶入公式（2）計(jì)算出的f CLK 送入MAX7219進(jìn)行顯示輸出。ADDR 0-1 為器件地址，不同的組合使該STC125410通過(guò)I 2 C可以訪問(wèn)4片F(xiàn)S7140。串行接口用于STC125410的ISP編程。當(dāng)FS7140用REF輸入時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，利用STC125410的PWM輸出頻率時(shí)鐘到REF。

結(jié)束語(yǔ)

　　用FS7140設(shè)計(jì)的脈沖信號(hào)發(fā)生器具有數(shù)字化、高、高分辨率、電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于需要高、高速度、小體積的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn):

[1]. ECL datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/ECL_2043152.html.
[2]. PECL datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/PECL_1200546.html.
[3]. AT24CXX datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/AT24CXX_2308711.html.
[4]. MAX7219 datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/MAX7219_1019200.html.