基于SelectIO的高速ADC时序实现

引言

  本文通过以高速ADS42LB69芯片为例进行实战，利用SelectIO IP快速快速高效完成驱动的生成。关于SelectIO IP的使用，可以参考。

ADS42LB69

芯片简介

  ADS42LB49和ADS42LB69是高线性度、双通道、14 和 16 位 250MSPS 模式转换器 (ADC) 系列，支持 DDR 和 QDR LVDS 输出接口。已缓冲模拟输入在大大减少采样保持毛刺脉冲能量的同时，在宽频率范围内提供统一的输入阻抗。采样时钟分频器可实现更灵活的系统时钟 架构设计。ADS42LBx9 以低功耗在宽输入频率范围内 提供出色的无杂散动态范围 (SFDR)。

ADS42LB69功能框图

双通道
14和16位分辨率
最大时钟速率：250MSPS 
支持高阻抗输入的模拟输入缓冲器
支持1分频，2分频和4分频的灵活输入时钟缓冲器
2VPP和2.5VPP差分满量程输入（SPI可编程）
双倍数据速率(DDR)或四倍数据速率(QDR)低压差分信令(LVDS)接口
功耗：820mW/通道
间隙抖动：85 fs 
通道隔离：100dB

参数配置

  用户可以根据自己的需求将数据接口通过SPI配置成QDR或DDR接口。在进行数据验证时，也可以使用测试模式，对收发数据进行验证以保证系统的正确性。另外，还可以对输入时钟进行延时调节或者通过SelectIO的delay、delayctrl功能对时钟信号进行微调，以满足时序要求。此方面不是本文重点，不做展开，更多内容参考官方data sheet。

SPI时序

引脚

  从下图可以看到，数据接口引脚采用1.8V供电，故数据接口为差分1.8V。

数据端口信号

接口时序

  下图为ADS42LB69的DDR模式时序图，从图中可以看出有1对时钟接口，两个8对数据接口（DA与DB），每对数据接口分别在时钟的上升沿与下降沿采样，经过一个时钟周期可以捕获16位数据。

ADS42LB69的DDR模式时序图

SelectIO GUI配置

  根据以上对ads42lb69的了解，就可以轻松的配置SelectIO IP的GUI界面了。

首先时钟接口与数据接口都是input，该时钟信号与RF模块时钟必须保持同源，以保证系统的相参性。由于ads42lb69采用DDR模式，且所有数据引脚都是并行，所以不选择串并转换器SERDES。

Data Bus Setup界面

  由于数据时钟来源于ads42lb69引脚，故选择外部时钟，而非FPGA内部时钟。

Clock Setup界面

  在实际处理高速数据时，往往存在由于布局布线导致的数据引脚之间的延时不相同，可以通过在每个数据引脚添加idelay、delayctrl模块对齐进行微调。或者，存在数据引脚与时钟引脚之间不对齐，通常对时钟引脚添加idelay、delayctrl模块对其进行微调。

Data And Clock Delay界面

  IP生成之后，通过右击选择Open IP Example Design进行仿真以加强理解，在线DEBUG调试延时模块，以达到设计要求。

审核编辑 ：李倩