Корисничко упатство за управување со МИКРОЧИП Costas Loop
Вовед
Во безжичниот пренос, предавателот (Tx) и приемникот (Rx) се одделени со растојание и електрично изолирани. Иако и Tx и Rx се подесени на иста фреквенција, постои поместување на фреквенцијата помеѓу фреквенциите на носители поради ppm разликата помеѓу осцилаторите што се користат во Tx и Rx. Поместувањето на фреквенцијата се компензира со користење на методите за синхронизација со помош на податоци или (слепа) со помош на податоци.
Costas Loop е метод заснован на PLL без помош на податоци за компензација на поместување на фреквенцијата на носителот. Примарната примена на Costas јамките е во безжичните приемници. Со користење на ова, поместувањето на фреквенцијата помеѓу Tx и Rx се компензира без помош на пилот-тонови или симболи. Costas Loop се имплементира за BPSK и QPSK модулациите со промена во блокот за пресметување на грешки. Употребата на Костас јамка за синхронизација на фазата или фреквенцијата може да резултира со фазна нејасност, која мора да се коригира преку техники како што е диференцијалното кодирање.
Резиме
Следната табела дава резиме на карактеристиките на Костас јамката.
Табела 1. Карактеристики на Костас јамка
| Основна верзија | Овој документ се однесува на Costas Loop v1.0. |
| Поддржани фамилии на уреди |
|
| Поддржано Алатка Проток | Потребни се Libero® SoC v12.0 или понови изданија. |
| Лиценцирање | Costas Loop IP clear RTL е лиценцирана заклучена и шифрираната RTL е слободно достапна со која било лиценца Libero. Шифриран RTL: Целосен шифриран RTL код е обезбеден за јадрото, што овозможува јадрото да се инстанцира со паметен дизајн. Симулацијата, синтезата и распоредот може да се изведат со софтверот Libero. Исчистете го RTL: Целосниот изворен код на RTL е обезбеден за јадрото и тест клупите. |
Карактеристики
Costas Loop ги има следните клучни карактеристики:
- Поддржува BPSK и QPSK модулации
- Прилагодливи параметри на јамката за широк фреквентен опсег
Имплементација на IP Core во Libero® Design Suite
IP-јадрото мора да се инсталира во IP-каталогот на софтверот Libero SoC. Ова се инсталира автоматски преку IP-адресата
Функцијата за ажурирање на каталогот во софтверот Libero SoC или јадрото на IP рачно се презема од каталогот. Еднаш
јадрото на IP е инсталирано во каталогот за IP софтвер Libero SoC, јадрото е конфигурирано, генерирано и инстанцирано во алатката Smart Design за вклучување во списокот на проекти на Libero.
Употреба и перформанси на уредот
Следните табели го наведуваат користењето на уредот што се користи за Costas Loop.
Табела 2. Искористување на јамката Костас за QPSK
| Детали за уредот | Ресурси | Перформанси (MHz) | RAM-и | Математички блокови | Чип глобални | |||
| Семејство | Уред | LUTs | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 1256 | 197 | 200 | 0 | 0 | 6 | 0 |
| PolarFire | MPF300T | 1256 | 197 | 200 | 0 | 0 | 6 | 0 |
Табела 3. Искористување на јамката Костас за BPSK
| Детали за уредот | Ресурси | Перформанси (MHz) | RAM-и | Математички блокови | Чип глобални | |||
| Семејство | Уред | LUTs | DFF | LSRAM | μSRAM | |||
| PolarFire® SoC | MPFS250T | 1202 | 160 | 200 | 0 | 0 | 7 | 0 |
| Поларен оган | MPF300T | 1202 | 160 | 200 | 0 | 0 | 7 | 0 |
Важно:
- Податоците во оваа табела се заробени со користење на типични поставки за синтеза и распоред. Изворот на референтниот часовник на CDR беше поставен на Посветен со други вредности на конфигураторот непроменети.
- Часовникот е ограничен на 200 MHz додека се извршува анализата на тајмингот за да се постигнат бројките за изведба.
Функционален опис
Овој дел ги опишува деталите за имплементацијата на Костас јамката.
Следната слика го прикажува блок дијаграмот на ниво на систем на јамката Костас.
Слика 1-1. Блок дијаграм на ниво на систем на Костас јамка
Латентноста помеѓу влезот и излезот на врвот на Костас е 11 циклуси на такт. Латентноста THETA_OUT е 10 часовник
циклуси. Kp (константа на пропорционалност), Ki (интегрална константа), Тета факторот и факторот LIMIT мора да се фиксираат според опкружувањето на бучавата и поместувањето на фреквенцијата што се воведува. На Costas Loop му треба малку време за да се заклучи, како во операцијата PLL. Некои пакети може да се изгубат за време на почетното време на заклучување на Costas Loop.
Архитектура
Имплементацијата на Костас јамката ги бара следните четири блока:
- Филтер за јамка (PI контролер во оваа имплементација)
- Генератор на тета
- Пресметка на грешка
- Векторска ротација
Слика 1-2. Блок дијаграм на Костас јамка
Грешката за специфична шема на модулација се пресметува врз основа на ротираните вредности I и Q со помош на модулот за векторска ротација. Контролерот PI ја пресметува фреквенцијата врз основа на грешката, пропорционалното засилување Kp и интегралното засилување Ki. Максималното поместување на фреквенцијата е поставено како гранична вредност за излезот на фреквенцијата на PI контролерот. Модулот Theta Generator го генерира аголот со интеграција. Влезот на тета факторот го одредува наклонот на интеграцијата и зависи.
на сampлинг часовник. Аголот генериран од Тета Генераторот се користи за ротирање на влезните вредности I и Q. Функцијата за грешка е специфична за тип на модулација. Бидејќи PI контролерот се имплементира во формат со фиксна точка, скалирањето се врши на пропорционални и интегрални излези на PI контролерот.
Слично на тоа, скалирањето се спроведува за тета интеграција.
Параметри на јадрото на IP и сигнали за интерфејс
Овој дел ги разгледува параметрите во конфигураторот на GUI на Costas Loop и I/O сигналите.
Поставки за конфигурација
Следната табела го наведува описот на параметрите за конфигурација што се користат во хардверската имплементација на Costas Loop. Овие се генерички параметри се различни според барањата на апликацијата.
Табела 2-1. Параметар за конфигурација
| Име на сигналот | Опис |
| Тип на модулација | BPSK или QPSK |
Влезни и излезни сигнали
Следната табела ги наведува влезните и излезните порти на Costas Loop.
Табела 2-2. Влезни и излезни сигнали
| Име на сигналот | Насока | Тип на сигнал | Ширина | Опис |
| CLK_I | Влез | — | 1 | Сигнал за часовник |
| ARST_N_IN | Влез | — | 1 | Активен сигнал за ниско асинхроно ресетирање |
| I_DATA_IN | Влез | Потпишан | 16 | Во фаза / Внесување на вистински податоци |
| Q_DATA_IN | Влез | Потпишан | 16 | Квадратура / Внесување на имагинарни податоци |
| KP_IN | Влез | Потпишан | 18 | Константа на пропорционалност на PI контролерот |
| KI_IN | Влез | Потпишан | 18 | Интегрална константа на PI контролер |
| LIMIT_IN | Влез | Потпишан | 18 | Ограничување за PI контролер |
| THETA_FACTOR_IN | Влез | Потпишан | 18 | Тета фактор за тета интеграција. |
| I_DATA_OUT | Излез | Потпишан | 16 | Во фаза / Излез на вистински податоци |
| Q_DATA_OUT | Излез | Потпишан | 16 | Квадратура / Излез на имагинарни податоци |
| THETA_OUT | Излез | Потпишан | 10 | Пресметан Тета индекс (0-1023) за верификацијата |
| PI_OUT | Излез | Потпишан | 18 | PI излез |
Тајминг дијаграми
Овој дел го разгледува временскиот дијаграм на Костас јамка.
На следната слика е прикажан временскиот дијаграм на Costas Loop.
Слика 3-1. Тајминг дијаграм на Костас јамка
Тест клупа
Унифицирана тест клупа се користи за да се потврди и тестира Costas Loop наречена како корисничка тест клупа. Обезбедена е тест клупа за да се провери функционалноста на IP-адресата Costas Loop.
Симулациски редови
За да го симулирате јадрото со помош на тест-клупата, направете ги следните чекори:
- Отворете ја апликацијата Libero SoC, кликнете на картичката Каталог, проширете Solutions-Wireless, кликнете двапати на COSTAS LOOP, а потоа кликнете OK. Документацијата поврзана со IP е наведена под Документации.
Важно: Ако не го гледате табот Каталог, одете до View > Мени за Windows и кликнете Каталог за да го направите видливо.
Слика 4-1. Costas Loop IP Core во Libero SoC каталогот
- Конфигурирајте ја IP-а според вашите барања.
Слика 4-2. GUI на конфигуратор
Промовирајте ги сите сигнали на највисоко ниво и генерирајте го дизајнот - На јазичето Stimulus Hierarchy, кликнете Изгради хиерархија.
Слика 4-3. Изградете хиерархија
- На картичката Stimulus Hierarchy, кликнете со десното копче на тест-клупата (Costas loop bevy), посочете на Simulate Present Design, а потоа кликнете Open Interactively
Слика 4-4. Симулирање на пред-синтеза дизајн
ModelSim се отвора со тест-клупата file, како што е прикажано на следната слика.
Слика 4-5. Прозорец за симулација на ModelSim
Важно: Ако симулацијата е прекината поради ограничувањето на времето на траење наведено во .do file, користете ја командата run -all за да ја завршите симулацијата
Историја на ревизии
Историјата на ревизии ги опишува промените што беа имплементирани во документот. Промените се наведени со ревизија, почнувајќи од најактуелната публикација.
Табела 5-1. Историја на ревизија
| Ревизија | Датум | Опис |
| A | 03/2023 | Почетно ослободување |
Поддршка за FPGA за микрочип
Групата производи на Microchip FPGA ги поддржува своите производи со различни услуги за поддршка, вклучително и услуги за клиенти,
Центар за техничка поддршка на клиентите, a webсајт и канцеларии за продажба низ целиот свет. На клиентите им се предлага да ги посетат
Микрочипирајте ги онлајн ресурсите пред да контактирате со поддршката бидејќи е многу веројатно дека нивните прашања веќе биле
одговори.
Контактирајте го Центарот за техничка поддршка преку webсајт на www.microchip.com/support. Спомнете го уредот FPGA
Број на дел, изберете соодветна категорија на случај и поставете дизајн fileпри креирање на случај за техничка поддршка.
Контактирајте со службата за корисници за нетехничка поддршка на производите, како што се цените на производите, надградбите на производите, ажурирањето
информации, статус на нарачка и овластување.
- Од Северна Америка, јавете се 800.262.1060
- Јавете се од остатокот од светот 650.318.4460
- Факс, од каде било во светот, 650.318.8044
Информации за микрочип
Микрочипот Webсајт
Микрочип обезбедува онлајн поддршка преку нашата webсајт на www.microchip.com/. Ова webсајт се користи за да се направи fileи
информации лесно достапни за клиентите. Некои од достапните содржини вклучуваат:
- Поддршка за производи - Листови со податоци и грешки, белешки за апликација и сampле програми, ресурси за дизајн, упатства за корисникот и документи за поддршка на хардверот, најнови изданија на софтвер и архивиран софтвер
- Општа техничка поддршка - Често поставувани прашања (ЧПП), барања за техничка поддршка, групи за дискусија преку Интернет, листа на членови на програмата за партнер за дизајн на микрочип
- Бизнис на микрочип - Избор на производи и водичи за нарачки, најнови соопштенија за печатот на Microchip, листа на семинари и настани, огласи за продажни канцеларии на Microchip, дистрибутери и претставници на фабриката
Услуга за известување за промена на производот
Услугата за известување за промена на производот на Microchip им помага на клиентите да бидат актуелни за производите на Microchip. Претплатниците ќе добиваат известување по е-пошта секогаш кога има промени, ажурирања, ревизии или грешки поврзани со одредена фамилија на производи или алатка за развој од интерес.
За да се регистрирате, одете на www.microchip.com/pcn и следете ги упатствата за регистрација.
Поддршка за корисници
Корисниците на производите на Микрочип можат да добијат помош преку неколку канали:
- Дистрибутер или претставник
- Локална канцеларија за продажба
- Инженер за вградени решенија (ESE)
- Техничка поддршка
Клиентите треба да контактираат со нивниот дистрибутер, претставник или ESE за поддршка. Локалните канцеларии за продажба се исто така достапни за да им помогнат на клиентите. Во овој документ е вклучен список на продажни канцеларии и локации.
Техничката поддршка е достапна преку webсајт на: www.microchip.com/support
Функција за заштита на код на уреди со микрочип
Забележете ги следните детали за функцијата за заштита на кодот на производите на Microchip:
- Производите со микрочип ги исполнуваат спецификациите содржани во нивниот посебен лист со податоци за микрочипови.
- Микрочип верува дека неговата фамилија на производи е безбедна кога се користи на предвидениот начин, во рамките на работните спецификации и под нормални услови.
- Микрочипот ги вреднува и агресивно ги штити своите права на интелектуална сопственост. Обидите да се прекршат карактеристиките за заштита на кодот на производот на Microchip се строго забранети и може да го прекршат Законот за авторски права на дигиталниот милениум.
- Ниту Microchip ниту кој било друг производител на полупроводници не може да ја гарантира безбедноста на неговиот код. Заштитата на кодот не значи дека гарантираме дека производот е „нескршлив“. Заштитата на кодот постојано се развива. Микрочип е посветен на континуирано подобрување на карактеристиките за заштита на кодот на нашите производи
Правно известување
Оваа публикација и информациите овде може да се користат само со производите на Микрочип, вклучително и за дизајнирање, тестирање,
и интегрирајте ги производите на Microchip со вашата апликација. Користењето на овие информации на кој било друг начин ги прекршува овие информации
термини. Информациите за апликациите на уредот се обезбедени само за ваша погодност и може да бидат заменети
со ажурирања. Ваша одговорност е да се осигурате дека вашата апликација ги исполнува вашите спецификации. Контактирајте со вашиот
локалната канцеларија за продажба на микрочипови за дополнителна поддршка или, добијте дополнителна поддршка кај www.microchip.com/en us/support/ design-help/client-support-services.
ОВАА ИНФОРМАЦИЈА СЕ ОБЕЗБЕДУВА МИКРОЧИП „КАКО ШТО Е“. МИКРОЧИП НЕ ДАВА НИКАКВИ ПРЕТСТАВУВАЊА ИЛИ ГАРАНЦИИ БИЛО ИЗРАЗНИ ИЛИ ИМПЛИЦИРАНИ, ПИСМЕНИ ИЛИ УСНИ, ЗАКОНСКИ ИЛИ ПОинаку, ПОВРЗАНИ СО ИНФОРМАЦИИТЕ ВКЛУЧУВАЈТЕ НО НЕ ОГРАНИЧЕНИ НА ОГРАНИЧЕНО НЕПРЕКРШУВАЊЕ, ПРОДАЖБА И СООДВЕТНОСТ ЗА ПОСЕДНА ЦЕЛ ИЛИ ГАРАНЦИИ ПОВРЗАНИ СО НЕГОВАТА СОСТОЈБА, КВАЛИТЕТ ИЛИ ИЗВЕДБА.
ВО НИКОЈ СЛУЧАЈ МИКРОЧИПОТ НЕМА ДА СЕ ОДГОВАРА ЗА НИКАКВА ИНДИРЕКТНА, ПОСЕБНА, КАЗНЕТНА, ИНЦИДЕНТАЛНА ИЛИ СОСЕДНИЧКА ЗАГУБА, ШТЕТА, ТРОШОЦА ИЛИ ТРОШОВИ ОД БИЛО БИЛО ПОВРЗАН СО НАС, НИЕ ЗА НИЕ, ДУРИ И ДА Е СОВЕТЕН МИКРОЧИП ЗА МОЖНОСТА ИЛИ ШТЕТИТЕ СЕ ПРЕДВИДЕЛИ. ВО ЦЕЛОСНИОТ СТЕМЕН ДОЗВОЛЕН СО ЗАКОН, ВКУПНАТА ОДГОВОРНОСТ НА МИКРОЧИПОТ ЗА СИТЕ ПОБАРУВАЊА НА КАКОВ НАЧИН ПОВРЗАНИ СО ИНФОРМАЦИИТЕ ИЛИ НЕГОВАТА УПОТРЕБА НЕМА ДА ЈА НАДМИНАТ ВИСИНАТА НА НАДОМЕСТОЦИ, АКО ГИ ПОСТОЈАТ ТОА ШТО ГИ ПЛАТУВААТ ИНФОРМАЦИИ.
Употребата на уредите со микрочип во апликациите за одржување во живот и/или за безбедност е целосно на ризик на купувачот, а купувачот се согласува да го брани, обештети и чува безопасниот Микрочип од сите штети, барања, тужби или трошоци кои произлегуваат од таквата употреба. Ниту една лиценца не се пренесува, имплицитно или на друг начин, според правата на интелектуална сопственост на Микрочип, освен ако не е поинаку наведено.
Систем за управување со квалитет
За информации во врска со системите за управување со квалитет на Microchip, посетете ја www.microchip.com/quality.
Продажба и сервис низ целиот свет
| АМЕРИКА | АЗИЈА/ПАЦИФИК | АЗИЈА/ПАЦИФИК | ЕВРОПА |
| Корпоративна канцеларија2355 Западен Чендлер бул. Чендлер, АЗ 85224-6199Тел: 480-792-7200факс: 480-792-7277Техничка поддршка: www.microchip.com/support Web Адреса: www.microchip.com Атланта Duluth, GA Тел: 678-957-9614 Факс: 678-957-1455Остин, Тексас тел: 512-257-3370Бостон Westborough, MA Тел: 774-760-0087 Факс: 774-760-0088ЧикагоИтаска, ИЛ Тел: 630-285-0071 Факс: 630-285-0075ДаласАдисон, Тексас Тел: 972-818-7423 Факс: 972-818-2924ДетроитНови, МИ Тел: 248-848-4000Хјустон, Тексас тел: 281-894-5983Индијанаполис Ноблсвил, IN Тел: 317-773-8323факс: 317-773-5453Тел: 317-536-2380Лос Анџелес Mission Viejo, CA Тел: 949-462-9523Факс: 949-462-9608Тел: 951-273-7800Рали, NC тел: 919-844-7510Њујорк, Њујорк тел: 631-435-6000Сан Хозе, Калифорнија тел: 408-735-9110 тел: 408-436-4270Канада – Торонто Тел: 905-695-1980 Факс: 905-695-2078 | Австралија – Сиднеј Тел: 61-2-9868-6733Кина – Пекинг Тел: 86-10-8569-7000Кина - Ченгду Тел: 86-28-8665-5511Кина - Чонгкинг Тел: 86-23-8980-9588Кина – Донгуан Тел: 86-769-8702-9880Кина – Гуангжу Тел: 86-20-8755-8029Кина – Хангжу Тел: 86-571-8792-8115Кина – Хонг Конг САР Тел: 852-2943-5100Кина – Нанџинг Тел: 86-25-8473-2460Кина – Кингдао Тел: 86-532-8502-7355Кина – Шангај Тел: 86-21-3326-8000Кина – Шенјанг Тел: 86-24-2334-2829Кина – Шенжен Тел: 86-755-8864-2200Кина - Суджоу Тел: 86-186-6233-1526Кина – Вухан Тел: 86-27-5980-5300Кина - Ксиан Тел: 86-29-8833-7252Кина - Ксијамен Тел: 86-592-2388138Кина – Жухаи Тел: 86-756-3210040 | Индија - Бангалор Тел: 91-80-3090-4444Индија - Њу Делхи Тел: 91-11-4160-8631Индија - Пуна Тел: 91-20-4121-0141Јапонија – Осака Тел: 81-6-6152-7160Јапонија – Токио Тел: 81-3-6880- 3770Кореја – Даегу Тел: 82-53-744-4301Кореја – Сеул Тел: 82-2-554-7200Малезија – Куала Лумпур Тел: 60-3-7651-7906Малезија - Пенанг Тел: 60-4-227-8870Филипини - Манила Тел: 63-2-634-9065СингапурТел: 65-6334-8870Тајван - Хсин Чу Тел: 886-3-577-8366Тајван - Каосиунг Тел: 886-7-213-7830Тајван – Тајпеј Тел: 886-2-2508-8600Тајланд - Бангкок Тел: 66-2-694-1351Виетнам – Хо Ши Мин Тел: 84-28-5448-2100 | Австрија – Велс Tel: 43-7242-2244-39Fax: 43-7242-2244-393Данска – Копенхаген Tel: 45-4485-5910Fax: 45-4485-2829Финска – Еспо Тел: 358-9-4520-820Франција – Париз Tel: 33-1-69-53-63-20Fax: 33-1-69-30-90-79Германија – Гарчинг Тел: 49-8931-9700Германија – Хан Тел: 49-2129-3766400Германија – Хајлброн Тел: 49-7131-72400Германија – Карлсруе Тел: 49-721-625370Германија – Минхен Tel: 49-89-627-144-0Fax: 49-89-627-144-44Германија – Розенхајм Тел: 49-8031-354-560Израел - Раанана Тел: 972-9-744-7705Италија – Милано Tel: 39-0331-742611Fax: 39-0331-466781Италија – Падова Тел: 39-049-7625286Холандија – Друнен Tel: 31-416-690399Fax: 31-416-690340Норвешка – Трондхајм Тел: 47-72884388Полска – Варшава Тел: 48-22-3325737Романија – Букурешт Tel: 40-21-407-87-50Шпанија – Мадрид Tel: 34-91-708-08-90Fax: 34-91-708-08-91Шведска – Гетеборг Tel: 46-31-704-60-40Шведска – Стокхолм Тел: 46-8-5090-4654Велика Британија - Вокингем Tel: 44-118-921-5800Fax: 44-118-921-5820 |
Документи / ресурси
 |
MICROCHIP Costas Loop Management [pdf] Упатство за корисникот Costas Loop Management, Loop Management, Management |