高速串行數據通信發(fā)送芯片CY7B923的原理及應用

1、高速串行數據通信發(fā)送芯片cy7b923的原理及應用cy7b923是cypress公司推出的一種用于點對點之間高速串行數據通信的發(fā)送芯片。cy7b923采納的是基帶傳輸通信方式，并支持帶電插拔（熱接插）。其內部主要包括時鐘產生器、輸入寄存器、移位寄存器、三對差分pecl輸出對以及測試規(guī)律等。該芯片外轉帳電路比較容易，不需或微機控制，并且內置有自測試電路，因此用法比較便利。cy7b923的最大傳輸速率可達400mbps，有三種傳輸速率的器件可供挑選：標準系列的器件有cy7b923-jc、cy7v923-ji、 cy7b923-sc及cy7b923-lmb四種型號，它們的傳輸速率為160330mbp

2、s；高速系列器件有cy7b923-400jc和cy7b923-400ji兩種型號，傳輸速率可達160400mbps；對一些傳輸速率要求不高的場合，可采納較低價格的cy7b923-155jc或cy7v923-155ji，其傳輸速率為150160mbps。cy7b923采納單一的+5v電源供電，功耗僅 350mw。可兼容光纖、ibm escon、dvb-asi及smpte-259m等多種傳輸協議，適用于光纖、同軸電纜和雙絞線等傳輸媒介。2 引腳功能及內部結構cy7b923有28腳soic、c和lcc三種封裝形式，采納 0.8bi工藝，其此腳羅列1所示（soic封裝），引腳功能如表1所列。cy7b9

3、23的內部結構2所示，其內部主要包括時鐘產生器、輸入寄存器、編碼器、移位寄存器、三對差分pecl輸出對（outa±、outb±及outc±）及測試規(guī)律等電路。輸入寄存器的數據輸入時序和標準fifo的數據輸出時序相全都，因而不需外加規(guī)律電路，便可知同步fifo芯片或異步fifo芯片挺直銜接并將fifo芯片中的數據讀入到輸入寄存器中，然后再發(fā)送出去。在bist方式下，借助于內部規(guī)律電路，并行輸入寄存器又可作為線性反饋移位寄存器，用于產生一串511字節(jié)的包含有數據、特定的有效字符碼以及設定的違例碼等一串偽隨機序列。編碼器用于將保存在輸入寄存器的數據轉換為適合串行口輸出的

4、數據形式。由sc/d的輸入狀態(tài)來打算其編碼方式：sc/d=1（高電平）時，按控制碼表轉換輸入的數據為控制碼；sc/d=0（低電平）時，按數據碼表轉換輸入的8位數據為10位數據碼。當設定mode為高電平常，可將編碼器的8b/10b編碼功率屏蔽掉。cy7b923的outa±和outb±受foto控制，outc±則不受foto影響，outc±能延續(xù)輸出數據流，適用于系統舉行自環(huán)測試。為削減功耗，不用的輸出端均應接vcc（+5v電源），以禁止相應的輸出電路工作。3 工作原理及操作方式3.1 工作原理cy7b923作為點對點串行通訊中的發(fā)送芯片，其數據傳輸速率可達

5、33m字節(jié)/秒（對cy7b923-400系列的芯片可達40m字節(jié)/秒）。當ena或enn有效（低電平）時，在ckw的升高沿，用戶的8位數據或協議信息將讀入發(fā)送器的輸入寄存器中。然后由編碼器編碼后送到移位寄存器，最后在位時鐘的控制下通過三對差分pecl對串行輸出。3.2 操作方式cy7b923的發(fā)送操作方式有兩種：正常用法操作方式和測試方式。正常用法操作方式又分為編碼方式和直通方式（非編碼方式）。測試方式用于芯片的測試、發(fā)送電路的測試和囫圇系統的測試。測試方式也分為內置自測試方式（bist方式）和工廠測試方式（芯片測試方式）。下面分離給以介紹。a.編碼操作方式在這種方式下，允許用戶發(fā)送8位的數據

6、和控制字符。譯碼器按照輸入的8位數據（d0d7）、數據類型控制碼（sc/d）及系統測試輸入位（svs）的狀態(tài)等對輸入數據舉行譯碼，若數據的內容為正常的數據碼，則sc/d為低電平，且應當用法有效數據碼表中的數據字符壽終正寢組來對輸入數據舉行編碼。若輸入數據的內容為控制碼或協議信息，則sc/d應為高電平，且應根據有效特別字符碼和碼系列等表中的字符碼或碼組來對輸入的數據編碼。測試字符和測試碼系列中包含有測試光纖通路銜接的碼組，這些碼組也可用于測試系統銜接在傳輸誤碼與定時之間的響應關系。違例字符也可以作為用戶數據包的一部分發(fā)送出去（例如：發(fā)送c0.7，d70=11100000，sc/d），或者由外部系

7、統通過轉變svs輸入電平（svs置為低電平）來發(fā)送違例字符。測試時，無需對系統的傳輸接口電路作任何改動即可使其產生傳輸誤碼，因而允許系統測試規(guī)律根據確定的方式來評估系統的誤碼率。b.直通操作方式在此方式下，輸入的數據是已譯碼的10位數據即d09（db-h）、（da）、和svs（dj）等數據，sc/d和svs分離作為da和dj的數據輸入腳。這10位數據經挺直串行化后即可發(fā)送出去。數據譯碼方式的挑選可由設計者打算，對數據的譯碼也可通過外加電路來實現。需要注重的是：所挑選的譯碼方式必需保證譯碼后數據位之間有適當的變幻，以使接收器中的鎖相環(huán)電路能與輸入數據同步（起碼每10位必需有一個數據位是變幻的），

8、但這種方式并不常用。4 cy7b923構成發(fā)送電路設計實例圖3為由cy7b923構成的一個實際的發(fā)送應用電路。該電路主要由cy7b923發(fā)送芯片、7200（fifo）芯片、阻抗變換匹配線圈及相關的和等組成。fifo芯片的讀信號由cy7b923的rp腳提供。cy7b923的發(fā)送控制由外部提供的enac和fifo芯片的sef信號來共同完成。通過設置拔碼開關u7的相關位置可以將cy7b923發(fā)送芯片的工作方式設置在正常發(fā)送方式或內置測試方式。詳細的操作辦法如下；(1)sbist=0時，設置為內置自測試方式此時，若ena=1，發(fā)送器開頭發(fā)送1010交替變幻的位系列。假如用測試輸出端，則可看到一個近似的正弦波。若ena=0，則發(fā)送器開頭重復發(fā)送一組測試系列碼。在每一個bist測試循環(huán)中，rp腳都將產生一個負脈沖。因而可由外部計數器或示波器來監(jiān)測發(fā)送測試碼組的循環(huán)次數。（2）sbist=1時，設置為正常用法方式在正常用法方式時，ena應和enau相銜接。其工作過程為：首先用戶將需要發(fā)送的一幀數據（包括用戶協議和用戶數據信息）寫入fifo芯片，然后再啟動發(fā)送器cy7b923并由cy7b923發(fā)送出去。cy7b923在從fifo芯片中讀出數據后，先舉行串-并轉換，然后才將數據發(fā)送出去。當一幀數據發(fā)送完畢后，由fifo芯片中的ep信號自動控制cy7v923，以使其停止讀取fifo芯片中的數據。此