主流x86PC芯片組或這些芯片組的稍微修改版本通常用于嵌入式應(yīng)用.為了滿足嵌入式系統(tǒng)的要求,x86芯片組必須達(dá)到工業(yè)級(jí)合規(guī)性,并且它們的使用壽命通常超過(guò)六年.如果傳統(tǒng)芯片組架構(gòu)需要對(duì)主系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行修改,這種修改將會(huì)很少,而且相對(duì)較小,通過(guò)向主板添加分立元件來(lái)適應(yīng)這些時(shí)鐘振蕩器變化通常是有意義的.在很大程度上,這種趨勢(shì)使得嵌入式系統(tǒng)的時(shí)序要求與其主流PC前輩非常相似.差異主要與某些產(chǎn)品較長(zhǎng)的生產(chǎn)壽命及其符合工業(yè)等級(jí)有關(guān).簡(jiǎn)而言之,嵌入式系統(tǒng)不需要對(duì)定時(shí)設(shè)備架構(gòu)進(jìn)行頻繁或顯著的更改.然而,在過(guò)去的七八年中,CPU,圖形/VGA控制器,內(nèi)存控制器和I/O接口的基本計(jì)算架構(gòu)已經(jīng)在眾多新興終端產(chǎn)品中變得無(wú)處不在,這些產(chǎn)品只需要操作系統(tǒng)和有限數(shù)量的應(yīng)用程序.這種市場(chǎng)動(dòng)態(tài)拓寬了嵌入式市場(chǎng)工業(yè)級(jí),包括更廣泛的消費(fèi)者和企業(yè)系統(tǒng),以及小尺寸處理模塊.時(shí)序器件也隨之發(fā)展,以滿足當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)不斷變化的需求.新一代計(jì)時(shí)裝置要了解時(shí)序技術(shù)如何發(fā)展以滿足嵌入式應(yīng)用的需求,了解主系統(tǒng)設(shè)計(jì)的三個(gè)最新趨勢(shì)很有幫助.要考慮的第一個(gè)因素是主流PC芯片組中基本定時(shí)功能的最新集成,這在歷史上是作為總定時(shí)解決方案的一部分從外部提供的.這些芯片組的嵌入式版本可能需要更小的定時(shí)元件,通常采用擴(kuò)展緩沖器或獨(dú)立的互補(bǔ)時(shí)鐘發(fā)生器的形式.第二個(gè)因素是專(zhuān)門(mén)針對(duì)嵌入式應(yīng)用并主要依賴外部主系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器的新芯片組的引入.這些計(jì)時(shí)設(shè)備可以靈活地適應(yīng)從微型處理器模塊到大型主板的各種外形.第三個(gè)因素是x86之外的處理架構(gòu)越來(lái)越普及,這些架構(gòu)提出了略有不同的系統(tǒng)時(shí)鐘要求,主要是在嵌入式應(yīng)用的消費(fèi)者和企業(yè)細(xì)分市場(chǎng)中.這些市場(chǎng)趨勢(shì)正在影響時(shí)鐘IC供應(yīng)商,這些供應(yīng)商的大部分收入傳統(tǒng)上來(lái)自PC行業(yè).主導(dǎo)PC計(jì)時(shí)設(shè)備市場(chǎng)的時(shí)鐘IC供應(yīng)商現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己在PC時(shí)鐘市場(chǎng)的收入迅速下降,同時(shí)在其他關(guān)鍵增長(zhǎng)市場(chǎng)(如通信和消費(fèi)電子產(chǎn)品)的投資不足.skyworks貼片晶振為了滿足當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)的要求,時(shí)序行業(yè)的新參與者推出了集成非易失性技術(shù)的高度可定制時(shí)鐘發(fā)生器IC.這些定時(shí)裝置通過(guò)提供特定的應(yīng)用來(lái)滿足廣泛的客戶需求定制時(shí)鐘解決方案,以滿足特定應(yīng)用的頻率,輸出類(lèi)型,抖動(dòng),相位,偏斜和其它接口要求.也許傳統(tǒng)可編程時(shí)鐘解決方案的最大限制是它們需要基于I2C的固件或BIOS開(kāi)發(fā).在許多應(yīng)用中,I2C接口要么不可用,要么不理想.新一代可配置定時(shí)器件現(xiàn)可用于解決與傳統(tǒng)I2C可編程性解決方案相關(guān)的缺陷.

這些新的計(jì)時(shí)產(chǎn)品可以完全在工廠定制,也可以使用基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用程序定制.這種可定制的方法有利于系統(tǒng)設(shè)計(jì),減輕了使用BIOS內(nèi)存空間和分配稀缺固件資源的負(fù)擔(dān),并有助于縮短引導(dǎo)時(shí)間.定制設(shè)備后,I2C編程仍可用于引導(dǎo)后功能,如熱插拔,在這種情況下,需要在檢測(cè)到硬件卡插件時(shí)即時(shí)啟用時(shí)鐘.定時(shí)設(shè)備技術(shù)的另一個(gè)新興趨勢(shì)是提供時(shí)鐘信號(hào)的頻率生成和調(diào)諧能力的靈活性.由于嵌入式應(yīng)用中差分信號(hào)傳播的增加,后一種能力最近變得對(duì)開(kāi)發(fā)人員很重要.此外,能夠提供特性來(lái)幫助嵌入式設(shè)計(jì)人員最大限度地降低移動(dòng)應(yīng)用和綠色計(jì)劃的功耗,以及符合政府法規(guī)(如美國(guó)的FCC法規(guī))已成為普遍要求.最后,計(jì)時(shí)器件提供多種封裝類(lèi)型,這在十年前是沒(méi)有的.這些封裝——有些小到1.2mmx1.4mm,現(xiàn)在可以滿足當(dāng)今嵌入式應(yīng)用對(duì)小尺寸和可制造性的各種要求.利用時(shí)鐘IC對(duì)抗電磁干擾時(shí)鐘發(fā)生器和緩沖ic現(xiàn)在提供內(nèi)置特性,如可編程邊沿速率,可編程阻抗,可編程偏斜和擴(kuò)頻技術(shù),可用于在嵌入式應(yīng)用中對(duì)抗電磁干擾(EMI).這些特性還可用于降低射頻干擾(RFI),在這種應(yīng)用中,必須對(duì)3G/4G無(wú)線電的干擾進(jìn)行優(yōu)化,以改善器件的工作性能.降低邊沿速率是降低EMI的最快方法.對(duì)于許多時(shí)鐘供應(yīng)商而言,邊沿速率控制通常適用于整個(gè)時(shí)鐘組,這限制了針對(duì)特定負(fù)載調(diào)整每個(gè)信號(hào)的能力.如果一個(gè)接收器需要快速邊沿速率,同一輸出組中的所有其它接收器將具有相同的快速邊沿速率,從而導(dǎo)致更高的EMI.計(jì)時(shí)裝置各路輸出的可編程邊沿速率控制允許電路板設(shè)計(jì)人員根據(jù)自己的負(fù)載和走線長(zhǎng)度定制各路輸出.

當(dāng)同一頻率的多個(gè)輸出在同一時(shí)間點(diǎn)切換時(shí),最終結(jié)果是時(shí)鐘頻率諧波處的較大EMI雜散,以及開(kāi)關(guān)電流總量導(dǎo)致的電源噪聲增加.通過(guò)對(duì)每個(gè)時(shí)鐘輸出偏斜進(jìn)行編程,使其相對(duì)于其它輸出延遲,雜散能量得以分散,從而降低峰值EMI和電源開(kāi)關(guān)噪聲.今天的大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了差分時(shí)鐘方法以獲得更高的帶寬,許多電路板設(shè)計(jì)人員忽略了這些信號(hào)格式對(duì)EMI和系統(tǒng)性能的影響.邊沿壓擺率的不匹配以及真實(shí)信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)之間的偏斜將產(chǎn)生輻射EMI的共模能量,以及導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的不穩(wěn)定交叉點(diǎn).由于這些系統(tǒng)中的時(shí)鐘樹(shù)通常以差分輸出驅(qū)動(dòng)多條總線,因此任何差分時(shí)鐘失調(diào)都會(huì)產(chǎn)生大量共模能量.利用I2C可編程或工廠可配置的偏斜和邊沿速率特性,每個(gè)I/O都可以針對(duì)PCB環(huán)境進(jìn)行單獨(dú)調(diào)諧,以實(shí)現(xiàn)交叉點(diǎn)優(yōu)化和EMI降低.skyworks思佳訊晶振可編程阻抗還允許電路板設(shè)計(jì)人員以最佳方式匹配負(fù)載阻抗,而無(wú)需修改分立式端接網(wǎng)絡(luò)或PCB走線設(shè)計(jì).不匹配的走線阻抗會(huì)引起反射,從而產(chǎn)生時(shí)鐘過(guò)沖和下沖,導(dǎo)致接收設(shè)備時(shí)鐘電路中的EMI和毛刺增加.大規(guī)模定制的時(shí)代到了頻率定制已經(jīng)成為必然,但如何解決開(kāi)發(fā)人員在設(shè)計(jì)系統(tǒng)和達(dá)到里程碑時(shí)關(guān)心的其他參數(shù),如信號(hào)優(yōu)化或最終產(chǎn)品符合聯(lián)邦監(jiān)管要求？仍然很難說(shuō)服系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員,時(shí)序中存在"大規(guī)模"定制這種東西,無(wú)論應(yīng)用如何,都可以實(shí)現(xiàn)最佳的時(shí)序解決方案,而無(wú)需幾個(gè)月的交付時(shí)間或大量非經(jīng)常性工程(NRE)費(fèi)用.

現(xiàn)在,嵌入式設(shè)計(jì)已經(jīng)擴(kuò)展到傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)之外,并進(jìn)入了快節(jié)奏的消費(fèi)者和企業(yè)市場(chǎng),因此獲得產(chǎn)品的緊迫感更強(qiáng)了迅速推向市場(chǎng).今天的計(jì)時(shí)設(shè)備供應(yīng)商必須能夠快速響應(yīng)開(kāi)發(fā)商的需求定制需求.直到最近,定制配置是通過(guò)改變IC設(shè)計(jì),布局,掩模和新晶片開(kāi)發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)的.這種定制過(guò)程通常需要三到四個(gè)月的漫長(zhǎng)交付周期,才能將工作產(chǎn)品交付給客戶.定時(shí)設(shè)備的工廠和網(wǎng)絡(luò)定制代表了一個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì),它使嵌入式開(kāi)發(fā)者能夠避免為了配置時(shí)鐘的唯一目的而開(kāi)發(fā)BIOS子例程.開(kāi)發(fā)人員獲得了一個(gè)額外的好處,即在幾周內(nèi)而不是幾個(gè)月內(nèi)收到時(shí)鐘樣本——比掩模定制的時(shí)鐘快60%.網(wǎng)絡(luò)定制,可編程時(shí)序器件給嵌入式開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)的最大好處可能是,它們不再只適用于高容量應(yīng)用.使用基于網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘配置實(shí)用程序,如Skyworks的ClockBuilder(如圖3所示),嵌入式設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以期待具有交付周期的特定平臺(tái)時(shí)序解決方案無(wú)論他們的項(xiàng)目規(guī)模有多大,只要兩周時(shí)間.現(xiàn)在,任何有互聯(lián)網(wǎng)連接的人都可以在線配置計(jì)時(shí)設(shè)備,并享受完全定制的專(zhuān)用時(shí)鐘和振蕩器帶來(lái)的好處,其交付時(shí)間只有兩周.

Skyworks思佳訊晶振時(shí)序集成電路滿足當(dāng)今嵌入式市場(chǎng)的需求

570BAB001614DGR	Skyworks晶振	Si570	XO	300 MHz	LVDS	3.3V	±50ppm	-40°C ~ 85°C
570BAB001614DG	Skyworks晶振	Si570	XO	300 MHz	LVDS晶振	3.3V	±50ppm	-40°C ~ 85°C
570BAB000299DG	Skyworks晶振	Si570	XO	200 MHz	LVDS	3.3V	±50ppm	-40°C ~ 85°C
511BBA156M250BAGR	Skyworks晶振	Si511	XO	156.25 MHz	LVDS	3.3V	±25ppm	-40°C ~ 85°C
510BBA148M500BAG	Skyworks晶振	Si510	XO	148.5 MHz	LVDS	3.3V	±25ppm	-40°C ~ 85°C
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511JCA100M000BAG	Skyworks晶振	Si511	XO	100 MHz	LVDS	1.8V	±20ppm	-40°C ~ 85°C
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511FCA000292CAG	Skyworks晶振	Si511	XO	161.1328 MHz	LVDS	2.5V	±20ppm	-40°C ~ 85°C
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510CBA50M0000BAG	Skyworks晶振	Si510	XO	50 MHz	CMOS	3.3V	±25ppm	-40°C ~ 85°C
511ABA156M250AAG	Skyworks晶振	Si511	XO	156.25 MHz	LVPECL	3.3V	±25ppm	-40°C ~ 85°C
511SAA100M000AAG	Skyworks晶振	Si511	XO	100 MHz	CMOS	1.8V	±50ppm	-40°C ~ 85°C
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570CAC000115DG	Skyworks晶振	Si570	XO	125 MHz	CMOS	3.3V	±50ppm	-40°C ~ 85°C
531BB125M000DG	Skyworks晶振	Si531	XO	125 MHz	LVDS	3.3V	±20ppm	-40°C ~ 85°C
531FB106M250DG	Skyworks晶振	Si531	XO	106.25 MHz	LVDS	2.5V	±20ppm	-40°C ~ 85°C

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