DS26518 T1/E1/J1收发器中的发射脉冲控制
摘要：当系统增加网络保护功能或信号必须通过连接器切换，以及需要特殊的pcb布板要求时，将有必要调整发射波形。本文介绍了在ds26518 t1/e1/j1收发器中如何准确地对输出脉冲进行微调或大范围调整，同时也介绍了如何通过出厂测试寄存器调整发送波形，来满足各种应用要求。
t1和e1发送波形：可编程部分ds26518的寄存器从幅度和定时两个方面给出了发射脉冲的调理。t1和e1发射脉冲可以分成几个部分，每个部分都可以进行调整以满足波形要求。图1所示为t1脉冲分区，以及寄存器控制对这些分区的控制。图2介绍了e1脉冲的分区及寄存器控制。 t1和e1发送波形：幅度控制ds26518发送脉冲的幅度控制可以用两种方式实现： 调整dac增益
利用l1txlae寄存器中dac[3:0]可以同时对t1或e1中所有电平提供正向或负向调整。
部分波形电平调整
电平调整寄存器中的wla[3:0]提供对特定波形区段的微调，调整步进值随设定好的dac增益变化。如果dac增益提高10%,步进值也相应增加10%。 t1和e1发送波形：定时控制ds26518发送脉冲电平的定时由幅度调整寄存器的cea[2:0]控制，每个边沿可以正向或负向调整1/32 tclk。
一般性建议因为改变一个dac增益寄存器就可以控制所有波形，所以控制发射脉冲幅度最简单的方法就是调整dac的增益。首先调整dac增益可以使寄存器调整量最小。vdd决定了dac的最大输出，如果vdd较低，将无法得到最大dac增益。调整vdd也会影响线路驱动输出级的最大电压。
负数不用带符号整数表示，最高位是符号位，低位代表幅度，与符号无关。例如，-3在wla[3:0]寄存器中表示为1011b (第3位为1代表负数，后面3位011是数值大小“3”)，而不是1101b (4位带符号整数)。
图1. t1脉冲控制分区
t1脉冲控制分区
overshoot (1) register l1txlaa wla[4:0]
clock edge (1ce) register l1txlaa cea[2:0]
(1ce) = clock edge transition from overshoot to plateau
plateau (2) register l1txlab wla[4:0]
clock edge (2ce) register l1txlab cea[2:0]
(2ce) = clock edge transition from plateau to falling edge
undershoot (3) register l1txlac wla[4:0]
clock edge (3ce) register l1txlac cea[2:0]
(3ce) = clock edge transition from falling edge to end of undershoot (3)
undershoot (4) register l1txlad wla[4:0]
clock edge (4ce) register l1txlad cea[2:0]
(4ce) = clock edge transition from end of undershoot (3) to end of undershoot (4)
undershoot (5) register l1txlac wla[4:0]
图2. e1脉冲控制分区
e1脉冲控制分区 overshoot (1) register l1txlaa wla[4:0]
clock edge (1ce) register l1txlaa cea[2:0]
(1ce) = clock edge transition from overshoot to plateau
plateau (2) register l1txlab wla[4:0]
clock edge (2ce) register l1txlab cea[2:0]
(2ce) = clock edge transition from plateau to falling edge
注意：寄存器l1txac、l1txad和l1txae在e1模式中没有使用。
liu测试寄存器说明表1给出了liu 1的寄存器地址和说明，liu 2至8的说明与liu 1相同。
表2给出了全部liu测试寄存器的地址。
表1. liu 1测试寄存器 address abbr. description
1011h l1txlaa liu 1 tx level adjust a (test register)
1012h l1txlab liu 1 tx level adjust b (test register)
1013h l1txlac liu 1 tx level adjust c (test register)
1014h l1txlad liu 1 tx level adjust d (test register)
1015h l1txlae liu 1 tx level adjust e (test register)
表2. liu测试寄存器地址 liu address range
1 1011–1015h
2 1031–1035h
3 1051–1055h
4 1071–1075h
5 1091–1095h
6 10b1–10b5h
7 10d1–10d5h
8 10f1–10f5h
liu测试寄存器详细说明liu 1的寄存器地址和说明如下，liu 2至8的说明与liu 1相同。
register name l1txlaa
register description liu tx level adjust a (overshoot voltage)
register address 1011h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平1调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第3位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlab
register description liu tx level adjust b (plateau voltage)
register address 1012h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平2调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第3位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv。
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlab
register description liu tx level adjust b (plateau voltage)
register address 1012h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平3调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第3位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlac
register description liu tx level adjust c (undershoot voltage)
register address 1013h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平4调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”为负数)
第6位至第3位 = 数值大小(无符号)，lsb步长为20mv
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlae
register description liu tx level adjust e (undershoot voltage #3)
register address 1015h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第4位：输出波形电平5调整(wla[3:0])
从默认的±180mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第4位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv
第3位至第0位：dac增益调整(dac[3:0])。
以下设置修改dac增益。
dac[3:0] dac gain value
0000 nominal (default)
0001 +2.67%
0010 +5.34%
0011 +8.67%
0100 +11.34%
0101 +14.0%
0110 +17.34%
0111 +20.97%
1000 -2.1%
1001 -4.0%
1010 -6.0%
1011 -8.0%
1100 -10.0%
1101 -12.0%
1110 -14.0%
1111 -15.34%
t1和e1发送波形数据以下数据为ds26518的典型测试结果，这些数据仅供参考，帮助设计者了解如何利用电平调整寄存器，控制t1和e1发送脉冲的幅度和定时，并可控制调整范围。这些数据是在室温、3.3v vdd条件下测试得到的。
图3.
图4.
图5.
图6.
图7.
图8.
图9.
图10.
图11.
图12.
图13.
图14.
图15.
图16.
图17.
图18.
图19.
图20.
图21.
图22.
图23.
图24.
图25.
图26.
图27.
图28.
图29.
图30.
图31.
图32.
图33.
图34.
图35.
图36.
图37.
图38.
图39.
图40.
图41.
图42.
图43.
图44.
图45.
图46.
图47.
图48.
图49.
图50.
图51.
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适用于创建工业物联网的微控制器和EtherCAT技术
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t1和e1发送波形：可编程部分ds26518的寄存器从幅度和定时两个方面给出了发射脉冲的调理。t1和e1发射脉冲可以分成几个部分，每个部分都可以进行调整以满足波形要求。图1所示为t1脉冲分区，以及寄存器控制对这些分区的控制。图2介绍了e1脉冲的分区及寄存器控制。 t1和e1发送波形：幅度控制ds26518发送脉冲的幅度控制可以用两种方式实现： 调整dac增益
利用l1txlae寄存器中dac[3:0]可以同时对t1或e1中所有电平提供正向或负向调整。
部分波形电平调整
电平调整寄存器中的wla[3:0]提供对特定波形区段的微调，调整步进值随设定好的dac增益变化。如果dac增益提高10%,步进值也相应增加10%。 t1和e1发送波形：定时控制ds26518发送脉冲电平的定时由幅度调整寄存器的cea[2:0]控制，每个边沿可以正向或负向调整1/32 tclk。
一般性建议因为改变一个dac增益寄存器就可以控制所有波形，所以控制发射脉冲幅度最简单的方法就是调整dac的增益。首先调整dac增益可以使寄存器调整量最小。vdd决定了dac的最大输出，如果vdd较低，将无法得到最大dac增益。调整vdd也会影响线路驱动输出级的最大电压。
负数不用带符号整数表示，最高位是符号位，低位代表幅度，与符号无关。例如，-3在wla[3:0]寄存器中表示为1011b (第3位为1代表负数，后面3位011是数值大小“3”)，而不是1101b (4位带符号整数)。
图1. t1脉冲控制分区
t1脉冲控制分区
overshoot (1) register l1txlaa wla[4:0]
clock edge (1ce) register l1txlaa cea[2:0]
(1ce) = clock edge transition from overshoot to plateau
plateau (2) register l1txlab wla[4:0]
clock edge (2ce) register l1txlab cea[2:0]
(2ce) = clock edge transition from plateau to falling edge
undershoot (3) register l1txlac wla[4:0]
clock edge (3ce) register l1txlac cea[2:0]
(3ce) = clock edge transition from falling edge to end of undershoot (3)
undershoot (4) register l1txlad wla[4:0]
clock edge (4ce) register l1txlad cea[2:0]
(4ce) = clock edge transition from end of undershoot (3) to end of undershoot (4)
undershoot (5) register l1txlac wla[4:0]
图2. e1脉冲控制分区
e1脉冲控制分区 overshoot (1) register l1txlaa wla[4:0]
clock edge (1ce) register l1txlaa cea[2:0]
(1ce) = clock edge transition from overshoot to plateau
plateau (2) register l1txlab wla[4:0]
clock edge (2ce) register l1txlab cea[2:0]
(2ce) = clock edge transition from plateau to falling edge
注意：寄存器l1txac、l1txad和l1txae在e1模式中没有使用。
liu测试寄存器说明表1给出了liu 1的寄存器地址和说明，liu 2至8的说明与liu 1相同。
表2给出了全部liu测试寄存器的地址。
表1. liu 1测试寄存器 address abbr. description
1011h l1txlaa liu 1 tx level adjust a (test register)
1012h l1txlab liu 1 tx level adjust b (test register)
1013h l1txlac liu 1 tx level adjust c (test register)
1014h l1txlad liu 1 tx level adjust d (test register)
1015h l1txlae liu 1 tx level adjust e (test register)
表2. liu测试寄存器地址 liu address range
1 1011–1015h
2 1031–1035h
3 1051–1055h
4 1071–1075h
5 1091–1095h
6 10b1–10b5h
7 10d1–10d5h
8 10f1–10f5h
liu测试寄存器详细说明liu 1的寄存器地址和说明如下，liu 2至8的说明与liu 1相同。
register name l1txlaa
register description liu tx level adjust a (overshoot voltage)
register address 1011h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平1调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第3位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlab
register description liu tx level adjust b (plateau voltage)
register address 1012h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平2调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第3位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv。
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlab
register description liu tx level adjust b (plateau voltage)
register address 1012h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平3调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第3位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlac
register description liu tx level adjust c (undershoot voltage)
register address 1013h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第3位：发送波形输出电平4调整(wla[4:0])
从默认的±360mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”为负数)
第6位至第3位 = 数值大小(无符号)，lsb步长为20mv
第2位至第0位：时钟沿调整(cea[2:0])
从默认的±3 32个时钟移动时钟沿。
= 符号位(“1”表示负数)
= 时钟沿移动32个时钟的倍数(无符号)
register name l1txlae
register description liu tx level adjust e (undershoot voltage #3)
register address 1015h
read/write function r/w
bit # 7 6 5 4 3 2 1 0
name wla4 wla3 wla2 wla1 wla0 cea2 cea1 cea0
default 0 0 0 0 0 0 0 0
第7位至第4位：输出波形电平5调整(wla[3:0])
从默认的±180mv调整幅度。
第7位 = 符号位(“1”表示负数)
第6位至第4位 = 数值(无符号)，lsb步长为20mv
第3位至第0位：dac增益调整(dac[3:0])。
以下设置修改dac增益。
dac[3:0] dac gain value
0000 nominal (default)
0001 +2.67%
0010 +5.34%
0011 +8.67%
0100 +11.34%
0101 +14.0%
0110 +17.34%
0111 +20.97%
1000 -2.1%
1001 -4.0%
1010 -6.0%
1011 -8.0%
1100 -10.0%
1101 -12.0%
1110 -14.0%
1111 -15.34%
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图3.
图4.
图5.
图6.
图7.
图8.
图9.
图10.
图11.
图12.
图13.
图14.
图15.
图16.
图17.
图18.
图19.
图20.
图21.
图22.
图23.
图24.
图25.
图26.
图27.
图28.
图29.
图30.
图31.
图32.
图33.
图34.
图35.
图36.
图37.
图38.
图39.
图40.
图41.
图42.
图43.
图44.
图45.
图46.
图47.
图48.
图49.
图50.
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