在無線基礎(chǔ)設(shè)施收發(fā)器、軟件定義無線電,、測試與測量設(shè)備,、醫(yī)療成像系統(tǒng),、雷達(dá)和安全通信等領(lǐng)域的各種新興應(yīng)用的推動(dòng)下,,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器行業(yè)被迫不斷提升其產(chǎn)品的精度,、分辨率,、采樣速率和帶寬,。這一改變引發(fā)了一個(gè)非常嚴(yán)重的設(shè)計(jì)問題,,即現(xiàn)有的I/O接口技術(shù)(CMOS和LVDS)無法滿足數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與其他設(shè)備(通常為FPGA或ASIC)之間的數(shù)據(jù)傳輸要求,。業(yè)界對更高效率數(shù)字端接口的需求日益迫切。
這種情況下,,一種高速的串行輸出數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)JESD204應(yīng)運(yùn)而生,,以更優(yōu)質(zhì)、更高吞吐率的方法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器與FPGA或ASIC之間的數(shù)據(jù)傳輸,。自該標(biāo)準(zhǔn)推出以來,,其使用率穩(wěn)步上升,并有望成為未來轉(zhuǎn)換器的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),。
成長中的JESD204
相比于并行或串行LVDS和CMOS接口,, JESD204具有更高的接口速率,能支持更高采樣速率的轉(zhuǎn)換器,。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)具有顯著的優(yōu)勢,。首先,JESD204的使用能簡化整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)并降低系統(tǒng)的整體成本,,同時(shí)又不影響整體系統(tǒng)性能,。其次,還能減少發(fā)射端和接收端的引腳數(shù),,使得系統(tǒng)封裝尺寸更小,。不僅如此,JESD204還能輕松地?cái)U(kuò)展從而滿足未來帶寬的需要,。
目前,,該接口經(jīng)歷了兩個(gè)版本的改進(jìn)和實(shí)施,以適應(yīng)對更高速度和更高分辨率轉(zhuǎn)換器的需求,。2006年,,JEDEC發(fā)布JESD204規(guī)范,使單數(shù)據(jù)通道上的速率達(dá)到3.125 Gb/s,。2008年4月,, 發(fā)布了JESD204A,增加了對多路時(shí)序一致數(shù)據(jù)通道和通道同步的支持。2011年7月,,該規(guī)范的第三個(gè)修訂版JESD204B發(fā)布,,即當(dāng)前版本。修訂后的標(biāo)準(zhǔn)中,,一個(gè)重要方面就是加入了實(shí)現(xiàn)確定延遲的條款,。另外,對數(shù)據(jù)速率的支持上升到了12.5 Gb/s,,并描述了設(shè)備的不同速度等級,。
實(shí)現(xiàn)高速ADC和FPGA的連接
作為占據(jù)全球數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器行業(yè)近半數(shù)市場份額的領(lǐng)軍企業(yè),ADI公司持續(xù)關(guān)注數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器行業(yè)的最新前沿技術(shù),。在意識到高速ADC和DAC與FPGA之間的接口成為系統(tǒng)OEM廠商滿足下一代大量數(shù)據(jù)處理需要的限制因素之后,,作為JEDEC JESD204標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的創(chuàng)始成員,ADI開發(fā)出兼容的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品,,并推出了全面的產(chǎn)品路線圖,,從而全力幫助客戶充分利用這一重大接口技術(shù)突破。
ADI華中區(qū)銷售經(jīng)理張靖先生表示,,到目前為止,,ADI推出的滿足JEDEC JESD204B 串行輸出數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)的芯片有十余款,而最新的成果就是AD9250和AD6673,。
AD9250 ADC是市場上首款完全達(dá)到 JESD204B Subclass 1確定性延遲要求的250 MS/s ADC,,為 FPGA 系統(tǒng)中的模擬信號鏈設(shè)計(jì)提供了一種新的高度集成方法。雙通道14位ADC AD9250具備無與倫比的寬帶信號處理性能,,其簡化的接口為軟件定義無線電和醫(yī)療超聲領(lǐng)域的下一代FPGA應(yīng)用設(shè)計(jì)掃清了障礙,。對于許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)師來說,實(shí)現(xiàn)高性能模擬信號鏈所面對的 I/O 挑戰(zhàn)現(xiàn)在有了一個(gè)精巧的解決方案,。
AD6673則是一款11位,、250 MS/s、雙通道中頻(IF)接收機(jī),,專門針對要求高動(dòng)態(tài)范圍性能,、低功耗和小尺寸的電信應(yīng)用中支持多天線系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。其吞吐率可以達(dá)到5 Gb/s,。
據(jù)張靖介紹,,ADI公司對JESD204標(biāo)準(zhǔn)的投入不僅體現(xiàn)在其轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品上,還包括推出在線設(shè)計(jì)與評估工具,,并與FPGA廠商合作共同開發(fā)FMC適配卡,,進(jìn)一步簡化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。例如其FPGA開發(fā)平臺兼容FPGA夾層卡(FMC)系列采用JEDEC JESD204B SerDes(串行器/解串器)技術(shù),,最近該系列推出新品AD9250-FMC-250EBZ套件,。數(shù)字和模擬設(shè)計(jì)人員可以利用AD9250-FMC-250EBZ套件簡化并快速完成高速JESD204B A/D converter-to-FPGA平臺的原型開發(fā),。