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LMH1982多速率视频时钟发生器与同步锁相
初步
2008年4月9日
LMH1982
多速率视频时钟发生器与同步锁相
概述
该LMH1982是一种多速率视频时钟发生器的理想
在很宽的范围3 Gbps的(3G ),高清晰度(HD)的使用,以及
标准清晰度(SD)视频应用程序,如视频
同步,串行数字接口(SDI )序列和
解串器( SERDES) ,视频转换,视频编辑和
其他广播和专业视频系统。
该LMH1982可生成两个同步标清与高清
时钟和一个顶部框架( TOF )脉冲。在强制同步模式中,
装置的锁相环( PLL)的可同步输出
把信号水平同步和垂直同步信号输入适用于任何
的基准的端口。输入参考可以模拟
从美国国家半导体的LMH1981多格式视频同步sep-时机
arator或数字计时从SDI解串器及应
符合主要的SD和HD标准。时的损失
参考发生时,设备可默认自由运行操作
其中输出定时准确度将通过确定
外部偏置在自由运行控制电压输入。
该LMH1982可替代分立的PLL和现场亲
可编程门阵列(FPGA )的PLL与多个电压
控制晶体振荡器(压控石英振荡器) 。只有一27.0000 MHz的
VCXO和环路滤波器是外部需要同步锁相
模式。外部环路滤波器,以及可编程的PLL
参数可以提供窄的环路带宽,以尽量减少
抖动转移。高清时钟输出抖动低至40 ps的峰到
峰值可以帮助采用FPGA串行设计人员满足有着极为
绅士SDI输出抖动指标。
该LMH1982是在一个节省空间的5 x 5毫米所提供的32位
引脚的LLP封装,并提供较低的总功耗
250毫瓦(典型值) 。
特点
同时双LVDS输出时钟具有可选
频率和Hi -Z性能:
SD时钟: 27 MHz或67.5 MHz的
高清时钟: 74.25兆赫, 74.25 / 1.001兆赫, 148.5 MHz或
148.5 / 1.001 MHz的
低抖动输出时钟可以直接连接到一个
FPGA串行器,以满足SMPTE SDI抖动规范
顶框( TOF )脉冲具有可编程的输出
格式时序和Hi -Z性能
两个参考端口( A和B)与H和V同步输入
支持跨锁定的输入和输出定时
外部环路滤波器允许的环路带宽控制,抖动
转移,锁定时间特性
对参考失去自由运行或缓缴操作
用户定义的自由运行控制电压输入
I
2
C接口和控制寄存器
3.3V和2.5V用品
应用
视频同步锁相和同步
三速3G / HD / SD- SDI串行解串器
视频采集,转换,编辑和分发
视频显示器和投影机
广播和专业视频设备
典型的系统框图
30052410
2008美国国家半导体公司
300524
www.national.com
LMH1982
功能框图
30052403
订购信息
32引脚LLP
产品型号
LMH1982SQE
LMH1982SQ
LMH1982SQX
L1982SQ
包装标志
传输介质
250台磁带和卷轴
K为单位编带和卷轴
4.5K单位磁带和卷轴
SQA32A
NSC图纸
www.national.com
2
LMH1982
接线图
30052402
顶视图
引脚说明
PIN号
1
2, 10, 18, 22, 26, 30
3, 21, 27, 28, 32
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
15
16
17
19, 20
23, 24
25
29
31
引脚名称
DAP
VC_FREERUN
GND
V
DD
HREF_A
VREF_A
REF_SEL
HREF_B
VREF_B
DV
DD
SDA
SCL
I
2
C_ENABLE
同步锁相
RESET
NO_REF
NO_LOCK
HD_CLK , HD_CLK
SD_CLK , SD_CLK
TOF
VCXO
LPF
I / O
I
I
I
I
I
I
I / O
I
I
I
I
O
O
O
O
O
I
O
信号电平
供应
类似物
供应
供应
LVCMOS
LVCMOS
LVCMOS
LVCMOS
LVCMOS
供应
I
2
C
I
2
C
LVCMOS
LVCMOS
LVCMOS
LVCMOS
LVCMOS
LVDS
LVDS
LVCMOS
LVCMOS
类似物
引脚说明
芯片附着垫(连接至GND )
自由运行控制电压输入
3.3V电源
H同步输入,参考一
V同步输入,参考一
参考选择
1, 2
H同步输入,参考B
V同步输入,参考B
2.5V供应
I
2
C数据
3
I
2
时钟
3
I
2
C使能
模式选择
4
器件复位
参考状态标志
锁定状态标志
高清时钟输出
SD时钟输出
顶级帧脉冲
VCXO时钟输入
VCXO的PLL环路滤波器
笔记
1.通过REF_SEL输入引脚,而不是我控制的参考选择
2
C接口(默认) ,方案一
2
C_RSEL = 0 (寄存器00H ) 。
2.要覆盖参考控制通过6脚,而使用6脚为逻辑脉冲输入输出校准初始化,程序PIN6_OVRD = 1 (寄存器02H ) 。
因此,参考选择必须通过我来控制
2
C以及TOF_INIT位(寄存器0AH)将被忽略。
3. SDA和SCL引脚各需要一个4.7kΩ的
(典型值)。
上拉电阻至V
DD
供应量。
4.要通过同步锁相输入引脚,而不是我控制模式选择
2
C接口(默认) ,方案一
2
C_GNLK = 0 (寄存器00H ) 。
3
www.national.com
LMH1982
目录
概述.............................................................................................................................. 1
产品特点.............................................................................................................................................. 1
应用......................................................................................................................................... 1
典型的系统框图............................................................................................................... 1
功能框图...................................................................................................................... 2
订购信息............................................................................................................................. 2
连接图............................................................................................................................. 3
绝对最大额定值.................................................................................................................... 6
工作额定值................................................................................................................................ 6
电气特性........................................................................................................................ 6
典型性能特征....................................................................................................... 8
应用信息.......................................................................................................................... 9
1.0功能概述............................................................................................................. 9
2.0一般编程信息.............................................. ..................................... 9
2.1推荐启动编程序列........................................... ................................. 9
2.2启用同步锁相模式............................................................................................................... 9
2.3输出干扰而调整模式启用........................................... .............................. 9
操作3.0模式............................................................................................................. 10
3.1自由运行模式......................................................................................................................... 10
3.2同步锁相模式........................................................................................................................... 10
3.2.1同步锁相模式状态图........................................... .................................................. .... 10
3.2.2损失范围( LOR ) ..................................................................................................... 10
LOR期间3.2.2.1自由运行..................................................................................................... 10
LOR期间3.2.2.2缓缴...................................................................................................... 10
3.3识别视频定时格式和标准........................................... .............................. 11
4.0输入参考................................................................................................................... 13
4.1编程VCXO的PLL分频器............................................ ............................................. 13
4.2内部参考帧解码器............................................. ................................................. 13
5.0输出时钟和TOF ....................................................................................................... 13
5.1编程输出时钟频率............................................ .................................... 13
5.2编程输出时序格式............................................ .......................................... 14
5.2.1输出时钟参考......................................................................................................... 14
5.2.2输出帧速率............................................................................................................... 14
5.2.3基准帧速率.......................................................................................................... 14
5.2.4输入输出帧率比......................................... .................................................. .... 14
5.2.5输出帧线偏移....................................................................................................... 14
5.3编程的输出排列顺序............................................ ................................. 15
5.3.1输出时钟对齐无TOF .......................................... ............................................. 15
5.4输出行为一旦亏损参考........................................... ......................................... 15
6.0参考和PLL锁定状态............................................ ............................................. 16
6.1参考检测.................................................................................................................. 16
6.1.1编程参考( LOR )阈值的损失...................................... ......................... 16
6.2 PLL锁定检测................................................................................................................... 16
6.2.1编程PLL锁定阈值.......................................... ........................................... 16
6.2.2 PLL锁定状态不稳定..................................................................................................... 17
7.0 VCXO的PLL环路响应............................................. .................................................. ..... 17
7.1环路响应设计.............................................方程.................................................. 17
7.1.1环路响应优化技巧........................................... ................................................ 17
7.2锁定时间的思考.......................................................................................................... 18
7.3 VCXO注意事项................................................................................................................ 18
7.4自由运行输出抖动................................................................................................................ 18
8.0 I
2
C接口协议....................................................................................................... 18
8.1写序........................................................................................................................ 18
8.2读序列........................................................................................................................ 18
8.3 I
2
C使能控制引脚.............................................................................................................. 19
9.0 I
2
C接口控制寄存器定义............................................. ...................... 19
9.1与同步锁相基准输入控制寄存器........................................... ................................. 20
9.2同步锁相状态并锁定控制寄存器........................................... ......................................... 20
9.3输入控制寄存器................................................................................................................ 20
9.4 1 PLL分频寄存器............................................................................................................... 21
9.5 4 PLL电荷泵电流控制寄存器.......................................... .................................... 21
9.6输出时钟和TOF控制寄存器........................................... ............................................ 21
9.7 TOF配置寄存器....................................................................................................... 21
9.8 1 PLL电荷泵电流控制寄存器.......................................... ..................................... 22
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4
LMH1982
9.9 PLL 2和3 PLL电荷泵电流控制寄存器....................................... .........................
9.10保留寄存器.................................................................................................................
10.0典型系统框图............................................. ..........................................
物理尺寸...........................................................................................................................
23
23
24
26
5
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