DS3184DK：DS3/E3/STS - 1 四通道 ATM/分组物理层演示套件深度解析

在通信设备设计与测试的领域中，一款功能强大且易于使用的演示套件能为工程师们带来极大的便利。DS3184DK 就是这样一款专门为 DS3184 设计的演示套件，下面我们就来详细了解一下它。

文件下载：DS3184DK.pdf

一、套件概述

DS3184DK 是一款易于使用的演示套件，旨在展示 DS3184 的发射和接收能力。其表面贴装的 DS3184 以及精心布局的模拟信号走线，确保了最大的信号完整性。板载与 Dallas 8051 兼容的微控制器和配套软件，让用户可以通过个人计算机轻松实现对配置和状态寄存器的“点按式”访问。此外，板上的通用 LED 可方便地配置为指示所有四个端口的各种报警状态。

二、套件内容

• DS3184DK 电路板：核心部件，集成了各种电子元件，实现对 DS3184 的功能演示。
• CD - ROM：包含相关软件和文件。
• ChipView 软件：用于与 DS3184 进行交互，实现寄存器的读写操作。
• DS3184 定义文件：为软件操作提供必要的定义信息。
• DS3184DK 数据手册和 DS3184 数据手册：详细介绍了套件和芯片的技术参数和使用方法。

三、套件特性

1. 信号完整性：焊接的 DS3184 以及精心设计的模拟信号路径布局，确保了最佳的信号完整性。
2. 丰富的接口：四个线路接口单元（LIU）均配备 BNC 连接器、变压器和端接无源元件；还设有设备侧连接器，可用于外部数据源/接收器或系统侧环回。
3. 时钟支持：板载 DS3、E3 和 STS - 1 晶体振荡器，为系统提供稳定的时钟信号。
4. 便捷的控制：DS3184 配置为 CPU 总线操作，可实现对设备的完全控制；板载 Dallas 微控制器和配套软件，提供“点按式”访问 DS3184 寄存器集的功能。
5. 报警指示：通用 LED 可配置为指示各种报警条件，方便工程师监控系统状态。
6. 电源支持：香蕉插孔支持使用实验室电源，并且设有单独的 DS3184 (V{DD})，便于进行 (I{DD}) 测量。
7. 清晰的标识：易于阅读的丝印标签，明确标识了所有连接器、跳线和 LED 相关的信号。

四、元件清单

DS3184DK 电路板上集成了众多电子元件，包括不同规格的电容、电阻、LED、连接器、变压器、振荡器和集成电路等。以下是部分关键元件的介绍：

电容

• 10µF 陶瓷电容：如 Panasonic 的 ECJ - 3YB1A106M，共 15 个，用于电源滤波等。
• 0.1µF 陶瓷电容：AVX 的 0603YC104MAT，数量达 82 个，是常见的去耦电容。

  电阻

• 0Ω 电阻：AVX 的 CJ10 - 000F，共 41 个，可用于跳线或电流检测等。
• 10kΩ 电阻：Panasonic 的 ERJ - 3GEYJ103V，有 37 个，常用于偏置电路等。

  其他元件

• LED：Panasonic 的 LN1351C（绿色）和 LN1251C（红色），用于状态指示。
• 连接器：包括 BNC 连接器、140 针连接器、香蕉插孔等，用于信号传输和电源连接。
• 集成电路：如 Dallas Semiconductor 的 DS3184、DS3154、DS232AS 等，实现各种功能。

五、电路板布局

整体布局

DS3184 位于电路板中心附近，模拟电路位于右侧，包含变压器和 BNC 连接器。DS3184 上下分别有两个 FPGA，与接头一起提供对开销信号的访问。微处理器位于电路板左上方，时钟分配在左中心，系统接口在左下方。通用 LED 位于电路板顶部，由可配置输出驱动。电路板左上角设有用于接地、5V 电源和单独 DS3184 (V_{DD}) 的香蕉插孔。此外，还设有用于微处理器串行接口和 JTAG 链的连接器。

时钟跳线

• JMP16：选择 CLKA 和 DS3184 系统时钟的时钟源（外部 BNC 或板载振荡器）。
• JMP17、JMP18 和 JMP23：选择外部 LIU（DS3154）时钟的源，可以是板载振荡器或 DS3184 的 CLAD 输出。
• JMP24、JMP25 和 JMP26：选择要连接到 DS3154 的 LIU 时钟输入的特定 CLAD 输出。

六、连接与配置

线路侧连接

DS3184DK 实现了 DS3184 数据手册中推荐的发射（Tx）和接收（Rx）线路接口网络，每个 LIU 都有对应的 BNC 连接器，分别标记为 TX 和 RX。

系统连接器

电路板左下方的两个 140 针连接器提供对 DS3184 系统接口引脚的访问，J2 支持接收信号，J3 支持发射信号。为了保持与接口板的低阻抗连接，两个连接器上都分布有接地引脚。所有由 DK 驱动的接口引脚在驱动器处进行串联端接，以保持信号完整性。当没有连接接口板时，接收引脚会通过高速缓冲器自动回环到发射引脚；当连接接口板时，缓冲器会处于三态。

微控制器

DS87C520 微控制器在片上非易失性存储器中预装了固件，该固件将来自 RS - 232 串口的内存访问请求转换为对 DS3184 的寄存器访问。微控制器启动时，会点亮绿色 LED DS1，以指示控制器工作正常。

电源供应

正常运行时，需在红色 J1 和黑色 J5（GND）香蕉插孔之间连接一个额定电流至少为 1A 的 5.0V 电源。香蕉插孔 J4 可用于 DS3184 (I{DD}) 测量，通过移除跳线 19、20、21 和 22 来断开 DS3184 (V{DD}) 与电路板 (V_{DD}) 的连接。二极管 D1 提供电源连接反接保护，LED DS21 指示 5V 电源是否正确连接。5V 电源经过稳压后为电路板上的各种电路提供合适的电压。

连接到计算机

使用标准 DB - 9 串口电缆将 DS3184DK 上的串口与主机计算机上的可用串口连接。主机计算机必须是基于 Windows 的 PC，并且要确保使用的是标准直连电缆，而不是零调制解调器电缆，因为零调制解调器电缆会影响正常运行。

七、软件安装与运行

安装

ChipView 是一款支持多个 Dallas 半导体演示套件的通用程序。要安装 ChipView 软件，可以运行 DS3184DK 包装盒中光盘上的 SETUP.EXE 文件，也可以从网站（www.maxim - ic.com/DS3184DK）下载的压缩文件中运行。

运行

安装完成后，在 DS3184DK 电路板通电并连接到 PC 的情况下运行 ChipView 程序。如果使用了默认安装选项，可以通过点击 Windows 工具栏上的“开始”按钮，选择“程序”→“ChipView”→“ChipView”来运行。在打开的屏幕中，点击“Register View”按钮（“Demo”和“Terminal”按钮不适用于 DS3184DK）。在“Port Selection”对话框中选择正确的串口，然后点击“OK”。接着会出现“Definition File Assignment”窗口，因为 ChipView 与 DS3184DK 通信，所以只有一个子窗口处于活动状态。在活动子窗口中，从列表中选择 DS3184.DEF 定义文件，或者浏览其他目录找到该文件，然后按下“Continue”按钮。

软件功能

• 位操作：在寄存器映射中选择寄存器，然后在位映射中点击位来切换其值。
• 寄存器写入：选择寄存器，点击“Write”按钮并输入要写入的值。
• 所有寄存器写入：点击“Write All”按钮并输入要写入的值。
• 寄存器读取：在寄存器映射中选择寄存器，点击“Read”按钮。
• 所有寄存器读取：点击“Read All”按钮。

八、基本配置示例

下面以支持端口 1 的 DS3 配置为例，介绍 DS3184DK 的基本配置方法：

1. 电源连接：在 J1 和 J5 之间连接 5V 电源，确保跳线 19 至 22 已安装。验证 LED DS1 和 DS21 是否亮起。
2. 线路连接：将 75Ω 同轴电缆连接到连接器 J6（Rx）和 J7（Tx）。确保 J3 和 J4 跳线设置为 84 位置。
3. 计算机连接：将计算机的串口连接到 J21。
4. 软件操作：运行 ChipView 应用程序，加载套件提供的 ds3184.def 定义文件。
5. 寄存器配置：按照数据手册中的说明，对 DS3184 的相关寄存器进行配置，如设置系统接口、内部 CLAD、帧器和 LIU 等。

九、PCB 布局建议

在设计支持 DS3184 的 PC 板时，应遵循标准的高速布局准则：

• 电源供应：为 DS3184 提供低阻抗的电源路径，采用适当的去耦方案。去耦电容应直接连接到电源平面，尽量减少走线长度。每个电源引脚使用一个 0.1µF 的表面贴装陶瓷电容，以提供足够的去耦。在电源连接附近使用较高电容值的钽电容，以提供低频去耦。
• 信号连接：所有与 DS3184 的高速连接应设计为具有受控阻抗和适当的端接，以防止反射。变压器初级或系统侧的差分连接应采用短走线，并保持差分对的紧密耦合。变压器次级或网络侧的连接应采用 75Ω 受控阻抗走线。

十、信息获取与技术支持

• DS3184 信息：可访问网站（www.maxim - ic.com/DS3184）获取最新的 DS3184 数据手册、应用笔记和下载资源。
• DS3184DK 信息：网站（www.maxim - ic.com/DS3184DK）提供最新的 DS3184DK 数据手册、ChipView 软件更新和下载。
• 技术支持：如有技术问题，可通过电子邮件（[e-mail]）获取额外的技术支持。

DS3184DK 演示套件为工程师提供了一个便捷、高效的平台，用于测试和验证 DS3184 的功能。通过合理的布局、正确的连接和配置，以及使用配套的软件，工程师可以更好地了解和使用 DS3184 芯片，为通信设备的设计和开发提供有力支持。大家在使用过程中有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。