基于 LMX1501 鎖相環(huán)的頻率合成設計

此時(shí)，即可使用此軟件進(jìn)行鎖相環(huán)的數據計算。計算一般按照下述過(guò)程進(jìn)行：

首先，通常設計已經(jīng)知道所給外部晶體的振蕩頻率，這里是 12.8 MHz 的晶振。所以，在 Reference Oscillator 處輸入 12.8 MHz 。

然后，根據步進(jìn)間隔要求填人相應的數據。此時(shí)為 200 kHz 。在 Phase Detector Freq 數據輸入框中填人 200 ，現在按回車(chē)，則其中的 R 計數器自動(dòng)變?yōu)?64 ，說(shuō)明需要填入到 R 寄存器的值為 64 。

接著(zhù)可確定預分頻系數為 64 還是 128 ，因為 LMX1501 是雙模分頻模式，所以有 64 或者 128 兩種方式可供選擇。此時(shí)可根據實(shí)際需要選取相應的值，本例選取 64 。當希望改為 128 時(shí)，可在此方框內點(diǎn)擊鼠標左鍵，則系統會(huì )自動(dòng)把該數據換為 128 。

最后根據需要的輸出頻率來(lái)確定 N 寄存器的值。輸入想得到的頻點(diǎn)的頻率值。如要計算輸出頻率為 900 MHz 時(shí)的 N 寄存器的值，只需要在 VCO 下方的方框內輸入 900 ，按下回車(chē)鍵后，則相應的 N 寄存器的值將出現在相應的位置 ( 軟件顯示為 4500) 。同樣，也可以得到 890 ～ 915 MHz 之間的任一個(gè)頻點(diǎn)對應的 N 寄存器的值。比如在輸入 890MHz 后按下回車(chē)鍵，則 N 寄存器出現的值為 4450 ，輸入 915 MHz 后按下回車(chē)鍵，則 N 寄存器出現的值為 4575 。所以，如果需要設計程序來(lái)完成由 890 ～ 910 MHz 的頻率變化，僅需要用軟件將 N 寄存器的值由 4450 ～ 4575 寫(xiě)入相應的寄存器即可。

3 鎖相環(huán)控制數據的寫(xiě)入

寄存器的寫(xiě)入需要以鎖相環(huán)可接受的時(shí)序及其要求來(lái)完成。在串行數據輸入到鎖相環(huán)內部時(shí)，有一些特殊的位可決定所寫(xiě)入的數據將寫(xiě)入到哪一個(gè)寄存器，或者選模為 64 還是 128 。為了避免人為失誤造成調試不便，該軟件還給出了數據的二進(jìn)制表示方式。 900 MHz 時(shí)的二進(jìn)制數據如圖 3 所示。

圖 3 所示是需要輸入的數據由高到低位的二進(jìn)制表示。這種表示為編寫(xiě)相應的鎖相環(huán)控制程序提供了極大的方便。由圖中的數據可以看到，其中 N 寄存器當高位在前時(shí)，數據為 0000100011000101000 ， R 寄存器為 0001000000010000001 。需要將由高到低的顯示改變?yōu)橛傻偷礁叩娘@示時(shí)，僅需要單擊 MSB--> 即可。這樣， N 寄存器和 R 寄存器的顯示順序將變?yōu)橛傻偷礁摺?

寫(xiě)入數據的時(shí)序圖如圖 4 所示。

由圖 4 可以看到，數據在串行輸入到鎖相環(huán)內部時(shí)，其輸入將按照由 MSB 到 LSB 的順序進(jìn)行，數據在時(shí)鐘脈沖的上升沿被鎖存到寄存器中。本例的使能方式有兩種：第一，如果使能端在數據輸入的過(guò)程中是低電平，則只要一個(gè)正方向的脈沖即可；而如果使能端在數據輸入的過(guò)程中是低電平，則在數據輸入結束后還需要一個(gè)上升沿，同時(shí)要求此上升沿保持到下次有效數據的輸入到來(lái)之前．也就是說(shuō)，只有在有效數據再次到來(lái)時(shí)才將該使能端用一個(gè)下降沿拉至低電平。

4 結束語(yǔ)

經(jīng)實(shí)際驗證，對照該時(shí)序關(guān)系寫(xiě)出來(lái)的程序可以順利地將所需數據寫(xiě)入 LMX1501 器件中，而且，改變寫(xiě)入的數據后，輸出頻率隨之改變，同時(shí)，軟件所給出的數據即為所需數據。實(shí)際結果證明，利用該方法所做的鎖相環(huán)可以滿(mǎn)足設計給出的頻率合成要求。